大型工厂供电系统的设计.doc

摘 要本设计在对化纤厂进行供配电调研、论证的基础上，完成了化纤厂的负荷计算、10KV变配电所主接线设计；还进行了短路计算、电气设备的选择和校验以及继电保护的选择与整定在设计的最后对化纤厂的供电系统进行了防雷保护此次设计还专门针对化纤厂的机修车间进行了具体的供电线路的设计关键词：变电所、负荷、短路、电力设备ABSTRACTBased on surveying, studying, expounding and proving, the load calculating of the chemical fibre factory and the design of main electrical connection line in 10KV is completed. At the same time, the short-circuit current, the selection and rectify of electric appliance and the selection and consolidation of protection relays had calculated. At the end of the design, the anti lighting stroke and earthing are fulfilled. In the course of this design, the designs of the supply electricity circuit of the mechanism workshop of the chemical fiber factory have been specially done in detail. Keywords: substation, load, short-circuit, electric appliance.大型工厂供电系统的设计目 录第一章 工厂简介及设计要求 11.1 研究大型工厂供电系统的背景 11.2 工厂供电系统设计的原则 11.3 工厂供电系统设计的意义 1第二章 工厂简介及设计要求 32.1 工厂生产任务及车间组成 32.2 设计依据 3第三章 负荷计算及功率因数补偿计算 63.1 负荷计算 63.2 功率因数补偿计算 93.3 变压器的选择 11第四章 总配电所主接线方案的设计 134.1 概述 134.2 总配电所主接线的设计 14第五章 短路计算 165.1 概述 165.2 短路计算 17第六章 电气设备的选择与校验 216.1 概述 216.2 按短路情况校验电器的稳定性 216.3 电气设备的选取 23第七章 工厂电力线路的设计 257.1 架空线路的设计 257.2 导线截面的选择 25第八章 供电系统的保护 318.1 概述 318.2 继电保护 318.2 变压器保护 328.4 继电保护的选择与整定 33第九章 防雷与接地 379.1 概述 379.2 防雷与接地 37第十章 电气照明 4010.1 合理选择光源 4010.2 灯具的选择与布置 40参考文献 42致 谢 43 大型工厂供电系统的设计第一章 前 言1.1 选题背景随着经国民济的不断发展，世界各国的用电量也随之不断增加，电能已经成为一种特别重要的能源，电能对国民经济各部门以及人民生活的作用越来越重要，可以说，国民经济各部门和人民生活已经离不开电能了。

合理用电、节约用电的迫切性和必要性已为人们所认识科学技术的发展，使用电和节电技术渗透到设计、运行、制造、管理等部门，其设计面愈来愈宽，内容愈来愈深，与实际联系也愈来愈密切，这都为培养高质量的供用电人才提出了更高的要求为了更好的适应现代工业社会的要求，把自己培养成一个合格的电气工程人员，我们必须尽可能多的掌握供配电知识、用电知识、节电知识为了更好的掌握书本知识，为了更好的把所学知识应用到生产实践，我们必须从教学实际出发，结合国情对工厂供电，配电的基本原理和实际应用有更深入的了解因此，我选择大型工厂供电系统的设计，使我更深入的掌握工厂供配电知识，为将来走上工作岗位打下良好的基础1.2 供电系统设计的原则工厂供电设计必须遵循国家的各项方针政策，设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足以下几项基本要求：1、 保证工厂生产工艺所要求的供电可靠性；2、 保证电能质量；3、 在必要的供电可靠性基础上，力求经济，使供电系统的投资少、运行费用低，并且尽可能的减少又涩精梳消耗量；4、 设计中应合理地处理局部与全局、当前与长远的关系，并能适应发展的需要1.3 供电系统设计的意义电能是工业生产的主要动力能源。

工厂供电设计的任务是从电力系统取得能源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中的每一个用电设备上随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量的迅速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等要求也日益提高供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、用行费用和有色金属消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和安全生产上，它与企业的经济效益、设备和人生安全等是密切相关的现在除了个别大型工业联合企业有自备电厂外，绝大多数工厂都是从国家电力系统取得电能的因此，工厂工业负荷是电力系统的主要用户，工厂供电系统也是电力系统的一个组成部分，保证企业安全供电和经济运行，不仅关系到企业的利益、也关系到电力系统安全和经济运行以及合理利用能源.随着经济建设突飞猛进和人民生活水平的日益提高, 城市配电网正日益面临着提高供电可靠性的迫切要求拔地而起的高楼大厦、办公设施的现代化、生活用品的电气化以及生产过程的自动化都无法忍受任何理由的哪怕是很短时间 的停电.因为即便是很短时间的停电都会给工厂和企业带来重大的损失工厂工业 负荷是电力系统的主要用户,合理的工厂供电系统的设计,不仅可以保证企业的安全合理供电和经济运行,也有利于电力系统的安全经济运行,最大限度的节约能源。

所以工厂供电的可靠性和安全性就显得非常重要了工厂供电设计对国民经济各部门以及人民生活都有极其重要的意义第二章 工厂简介及设计要求2.1工厂生产任务及车间组成2.1.1 生产规模及产品规格本厂规模为万锭精梳化纤毛织染整联合厂生产化纤产品，全年生产能力为230万米，其中厚织物占50%，中厚织物占30%，薄织物占20%，全部产品中以晴纶为主体的混纺物占60%，以涤纶为主体的混纺物为40%2.2.2 车间组成及布置本厂设有一个主厂房，其中有制条车间、纺纱车间、织造车间、染整车间等四个生产车间，设备选型全部采用我国最新定型设备除上述车间外，还有辅助车间及其它设施，详见全厂总平面布置图（图1）2.2设计依据2.2.1 工厂总平面布置图：(如下图所示)2.2.2 供用电协议本厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：(1)电业部门某35/10千伏变电所，用10千伏双回架空线路向本厂供电，该所在厂南侧1.0公里；(2)该变电所千伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为1.5秒，要求配电所不大于1.0秒；(3)在总配变电所10千伏则计量；(4)要求本厂的功率因数值在0.9以上5)配电系统技术数据：变电所10千伏母线短路数据为运 行 方 式电源10千伏母线短路容量说 明系统最大运行方式时S(3)dmax=187兆伏安系统为无限大容量系统最小运行方式时S(3)dmin=107兆伏安供电系统如图2所示：2.2.3 本厂的负荷性质生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制。

全年为306个工作日，年最大负荷利用时数6000小时属于二级负荷2.2.4 本厂自然条件一、气象条件：（1） 最热月平均最高温度为30°C2） 土壤中0.7-1米深处一年中最热月平均温度为20°C3） 年雷暴日为31天4） 土壤冻结深度为1.10米5） 主导风向夏季为南风二、 地质及水文条件：根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地层以砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.8—5.3米地耐压力为20吨/平方米第三章 负荷计算及功率因数补偿计算3.1 负荷计算3.1.1负荷计算的意义负荷计算是根据已知工厂的用电设备安装容量来确定预期不变的最大假想负荷它是按发热条件选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据，所以非常重要如估算过高，将增加供电设备的容量，使工厂电网复杂，浪费有色金属，增加初投资和运行管理工作量特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户，以不合理的工厂电力需要量作为基础的国家电力系统的建设，将给整个国民经济建设带来很大的危害但是如果估算过低，又会使工厂投入生产后，供电系统的线路及电器设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加速其绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供电系统的正常可靠运行。

因此，我们在设计时必须认真确定3.1.2负荷计算的方法常用负荷计算的方法：(1)需要系数法(2)二项式系数法(3)形状系数法在此次选择的设计中，设备台数较多，各台设备容量相差不太悬殊，所以考虑采用需要系数法需要系数法的主要步骤：(1)将用电设备分组，求出各组用电设备的总额定容量2)查出各组用电设备相应需要系数及对应的功率因数3)用需要系数法求车间或全厂的计算负荷时，需要在各级配电点乘以同期系数K需要系数法的计算过程：先从用电端起逐级往电源方向计算，即：首先按需要系数法求得各车间低压侧有功及无功计算负荷，加上本车间变电所的变压器有功及无功功率损耗，即得车间变电所高压侧计算负荷；其次是将全厂各车间高压则负荷相加同时加上厂区配电线路的功率损耗，再乘以同时系数便得出工厂总降压变电所低压侧计算负荷；然后再考虑无功功率的影响和总降压变电所主变压器的功率损耗，其总和就是全厂计算负荷需要系数法的计算公式计算负荷计算公式适用条件有功（K w）已知三相用电设备组或用电单位（工厂、车间）的设备容量及功率因数，求其计算负荷无功（Kvar）tanφ视在（KVA）φ电流（A）计算负荷计算公式适用条件有功（K w）`已求出各设备组或各单位的有功和无功计算负荷后，求总的计算负荷。

无功（Kvar）视在（KVA）电流（A）—设备组或单位的设备容量，不记备用设备容量—设备额定电压—需要系数—有功和无功符荷同时系数—设备组的有功和无功计算负荷1）对反复短时工作制设备，其容量必须按规定的负荷持续率进行换算（2）用电设备组、车间和工厂的需要系数参见有关表格3）由设备组计算车间配电干线时，可取：K=0.85—0.95,K=0.9—0.953.1.3 全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表序号用电或车间单位名称(千瓦)设备容量KXCOSΦTgΦ计算负荷备注K∑Pjs。