工厂供配电系统毕业设计

工厂供配电系统毕业设计ThedocumentwaspreparedonJanuary2,2021摘要本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择目录摘要...............................................................IAbstract..........................................................II目录.............................................................III1绪论.............................................................12电力负荷及其计算.................................................2负荷分级及供电电源措施........................................2工厂电力负荷的分级........................................2各级负荷的供电措施........................................2工厂计算负荷的确定.............................................3负荷计算的目的和意义.......................................3负荷计算的方法.............................................3需要系数法确定计算负荷.....................................4二项式法确定计算负荷.......................................6工厂负荷的计算.............................................6无功功率补偿...................................................9功率因数...................................................9无功补偿的选择............................................10无功补偿的计算............................................113变压器的选择及其电气主接线......................................13变压器的选择..................................................13电力变压器及其分类........................................13电力变压器的连接组别......................................13变压器台数和容量的选择....................................14电力变压器的校验..........................................15工厂变配电所的主接线图........................................15电气主接线的概况..........................................15车间和小型工厂变电所的主接线图............................16本工厂变电所主接线的确定..................................214短路电流的计算..................................................22短路的原因、后果及其形式......................................22短路的原因................................................22短路的后果................................................22短路的形式................................................23无限大容量电力系统的三相短路计算..............................23无限大容量电力系统........................................23短路电流的计算方法........................................23工厂三相短路电流的计算....................................25第5章金工车间的配电.............................................28低压配电线路接线方式..........................................28低压配电系统的接地型式........................................29第6章设备选择与校验.............................................33导线的选择与校验..............................................33车间导线截面及配电箱的选择................................33车间导线的校验............................................38高压一次设备的选择与校验......................................40一次设备及其分类..........................................40一次设备的选择............................................41一次设备的校验............................................43低压补偿柜选择................................................45第7章继电保护与防雷接地.........................................46工厂的继电保护................................................46继电保护的选择............................................46继电保护的整定及计算......................................46工厂的防雷与接地..............................................47总结..............................................................49参考文献..........................................................50致谢..............................................................51附录A1绪论电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。一般中小型工厂的电压进线电压为6-10kV。电能先经高压配电所集中，在由高压配电线路将电能分送到各车间变电所，或者高压配电线路供给给高压用电设备。车间变电所内装设有电力变压器，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。对于大型工厂及其某些电源进线电压为35kV及以上的中型工厂，一般经过两次降压，也就是电源进厂后，先经总降压变电所，有大容量的电力变压器将35kV及以上的电源电压降为6-10kV的配电电压，再通过高压配电线路或高压配电所将电能送到各个车间变电所，最后经变压器降为一般低压用电设备所需的电压。有的35kV进线的工厂，只经一次降压，及35kV线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所，经车间变电所的配电变压器直接降为低压用电设备所需电压。这种配电方式称为高压深入负荷中心的直配方式。这样可以省去一级中间变压，从而简化了供电系统，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量。然而这要根据厂区环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用，以确保供电安全。对于总供电容量不超过1000kV的小型工厂，通常只设一个降压变电所，将6-10kV电压降为低压用电设备所需的电压（220/380V）。如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般采用低压电源进线，工厂只需设一个低压配电间。本厂属于中小型工厂，采用10kV供电电源，在金工车间东侧1020m处有一座10kV配电室，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。2电力负荷及其计算负荷分级及供电电源措施工厂电力负荷的分级工厂的电力负荷，按GB50052----1995《供配电系统设计规范》规定，根据对供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，负荷可以分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。①一级负荷符合下列条件之一的，为一级负荷1）中断供电，将造成人身伤亡的负荷；2）中断供电，将在政治、经济上造成重大损失的负荷；3）中断供电，将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的负荷。在一级负荷中，当中断将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断的负荷，应视为特别重要的负荷。②二级负荷符合下列条件之一的，为二级负荷1）中断供电，将在政治上、经济上造成较大损失的负荷；2）中断供电，将影响重要用电单位的正常工作的负荷。③三级负荷不属于一、二级负荷者为三级负荷。各级负荷的供电措施①一级负荷的供电措施一级负荷应有两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不至于同时受到损坏，以维持供电；而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。一级负荷用户的变配电室内的高低压配电系统，应采用单母线分段的主结线形式，分列运行并互为备用。一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电盘（箱）处设置自动切换装置。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源