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课程设计题目某机械厂10/0.4kV降压变电所的电气设计姓名某某学号000001指导教师某某班级000001年月日目录摘要............................................................IIABSTRACT..........................................................III第1章绪论........................................................11.1课题的背景..................................................11.2课题的意义..................................................11.3本文的主要工作..............................................1第2章负荷计算和无功功率计算及补偿.................................32.1负荷计算...................................................32.2无功功率计算及补偿..........................................3第3章变电所位置和形式的选择.......................................53.1变压器容量和台数选择........................................53.1.1电压采样电路...........................................53.1.2电流采样电路...........................................53.2变电所主结线方案的设计和选择................................63.3实验与结论..................................................8第4章短路电流的计算...............................................8第5章变电所一次设备的选择与校验...................................9第6章变电所高、低压线路的选择.....................................9第7章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定.......................9第8章防雷和接地装置的确定........................................9第9章附图.........................................................9《厂区供电线缆规划图》（A4）；《变电所平面布置图》（A4）；《变电所高压电气主接线图》（A3）；《变电所低压电气主接线图》（A3）。结束语...........................................................11参考文献...........................................................12致谢...........................................................13摘要单片机控制电池的快速充电系统，采用脉冲充放电方式，通过检测电池充电的电压、电流、温度从而实现充放电的智能控制。充电系统利用碱性电解液能够克服酸性电解液对环境要求的限制，提高了电池的充电效率，降低充电电池的温升，延长了电池的寿命。关键词：机械厂；变电所；电气设计第一章前言课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。本设计可分为九部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确定；心得和体会；附参考文献。另外有设计图纸4张（附图的形式给出），分别是：《厂区供电线缆规划图》；《变电所平面布置图》；《变电所高压电气主接线图》；《变电所低压电气主接线图》。1、负荷计算及无功功率补偿2、工厂总降压变电所的位置和形式选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，确定变压器的台数和容量。3、工厂总降压变电所主结线方案设计根据变电所配电回路数，，确定变电所高、低接线方式。4、系统短路电流计算由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。5、变电所高、低压侧设备选择6、继电保护及二次结线设计7、变电所防雷装置8、变电所主接线图，变电所平面和剖面图。各车间用电负荷变电站电缆进出线图第二章设计思路2.1负荷计算负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有：1、视在功率：S30=Pe•Kd(1)2、无功功率:Q30=P30•tgφ(2)3、有功功率:P30=S30Xcosφ(3)4、计算电流:I30=S30/√3UN(4)5、S30XS30=Q30XQ30+P30XP30(5)使用以上公式计算出各个车间的用电负荷。2.2设计任务与要求1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0~S7表示。2.设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。3.抢答器具有锁存与显示功能。选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4.抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。5.参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。6.如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。2.3实验仪器设备1.数字实验箱。第三章变电所主接线方案设计3.1变压器容量和台数选择总的视在功率是764KW，考虑发展需要取用SL-7-1000一台，当地平均温度25度，高压进线为钢芯加强铝线LGJ-3-X-50。3.2变电所主结线方案的设计和选择由于该厂的部分负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高。现有4种方案1一次侧采用内桥式结线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路图如下这种主结线，其一次侧的高压断路器跨接在两路电源线之间，犹如一座桥梁，而处在线路断路器的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式结线。2高压侧采用隔离开关-断路器；由于采用了高压断路器因此变电所的停，送电操作十分方便，，同时高压断路器配有继电保护，在变电所发生短路喝过负荷时均能自动跳闸，但是电路可靠性差，不能胜任本设计要求3一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主电路这种主结线图兼有上述两种桥式结线的运行灵活性的优点，但所用高压开关设备较多，可供一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的总降压变电所，同时价格昂贵。4一次侧的有两路高压进线，在隔离闸刀出线进行并接，通过高压断路器控制变压器，并有一个断路器进行低压联络。同时安装继电保护。此方式投资少。性价比高，本设计采用这种方法。选中第4种。采用两路高压进线，两个高压断路器进行高压联络，采用一台变压器。优点是价格便宜可靠性高，线路简单，操作容易。故选择这种进线方法。进线形式；高压进线为架空线连接至配电房旁边，经电缆连接到进线柜出线为电缆经过电缆沟通到各个车间，经过道路时改为穿钢管。第四章短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件。图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。总的视在功率是764KW，考虑发展需要取用SL-7-1000一台，当地平均温度25度，高压进线为钢芯加强铝线LGJ-3-X-50。第五章变电所一次设备的选择和检验5.1高压开关选择1、高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。2、高压刀开关柜的选择应满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号，同时确定其中所有一次设备的型号规格。3、高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。高压开关柜有固定式和手车式（移动式）两大类型。由于本设计是10KV电源进线，工厂有二级负荷，所以选择GC-3-4F-F-T手车型高压开关柜。5.1低压开关柜选择和校验本设计项目有部分车间电力供应是属于二级负荷，因该和三级负荷分开控制。所以要用两个主断路器。二级负荷整定值要大，过负荷延时时间长。而三级负荷整定值要小，过负荷延时时间短第六章变电所进线和出线选择和校验1、发热条件导线和电缆(包通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。2、电压损耗条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。3、机械强度导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求高压线选择高压侧电流I30（1）=S30(1)/UnX根号3=44.74A选择准截面50mm2，选LGJ—45型铝绞线。校验发热条件和机械强度都合格。第七章二次回路方案设计和继电器的整定保护在本设计中，根据要求需装设变压器过电流保护、电流速断保护、,。对于由外部相间短路引起的过电流，继电器应加以保护保护第八章防雷保护与接地装置设计8.1防雷设备1、装设避雷针室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。如果变配电所处在附近高建（构）筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所的本身为室内型时，不必再考虑直击雷的保护。2、高压侧装设避雷器这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏了变电所的这一个关键的设备。为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。8.2防雷措施高压侧装设避雷器低压侧装设避雷器装设避雷针8.3接地与接地装置1、确定接地电阻接地装置初步方案计算单根钢管接地电阻确定接地钢管数和最后的接地方案考虑到接地体的均匀对称布置，选16mm根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体，用40×4