课程 ：工厂供电。
任务 ：工厂供电课程设计（《工厂供电》大作业）
总述。本设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题如负荷计算，功率补偿，三相短路分析，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，防雷与接地，变电所的过电压保护，计量无功补偿等几方面的设计进行了阐述。
工厂供电工作要很好为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，同时做好节能工作，要从以下基本要求做起：
1）安全在电能的**、分配和利用过程中，不应发生人生事故及设备事故。
2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。
3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
4）经济供电系统投资要尽量少，运行费要低，尽可能节约电能和减少有色金属消耗。
目录。第一章设计任务。
第二章负荷计算和无功功率补偿。
第三章变电所主变压器台数及容量。
第四章变电所主接线图。
第五章供电线路短路电流的计算。
第六章变电所一次设备的选择校验。
第七章电力变压器进出线的选择和校验。
第八章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定。
第九章防雷与接地装置的方法及设备选择。
第一章设计任务。
一设计要求。
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。
二设计依据。
1 负荷情况。
工厂内所有车间采用2班制，年最大利用小时数3800h，日最大负荷持续时间为6h。低压动力设备为三相，额定电压380v，电气照明及家用电器均为单相，额定电压220v，其中负荷统计如表1所示。
表1 工厂负荷情况。
注 ：(1)生活区距供电所100m，生活区照明负荷中含家用电器。
(2)机修车间负荷如表2，机修车间局供电所100m，车间为三班工作制，年最大力利用小时数3800h。
表2 机修车间。
2 供电电源情况
本厂从附近一条10kv的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为lgj-150，导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（电力系统的馈电表面电站）距离本厂约8km。
此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。
3 气象资料。
本厂所在地区的年最高气温为38℃，年最低气温为-8℃，年平均气温23℃，年最热月平均气温为33℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。年雷暴日数为20。
4 其他资料。
要求全厂功率因数，厂变电所附近的土壤电阻率为/m
第二章负荷计算和无功功率补偿。
1 机修车间负荷。
（1）平衡负荷。
为是机修车间的各台设备在三线线路上达到三线平衡的要求，现将机修车间各台设备分配在三线线路上。
2)各相的有功功率级无功率。
查表3-3 相间负荷换算为相负荷的功率换算系数及表1-2 机修车间。
a相 pa=pab-apab+pca-apca
0.232+0.2814+0.2830+0.282=81.6kw
qa=qab-apab+qca-apab
0.832+0.6730+0.6714+0.672=64.86kvar
b相 pb=pab-bpabpab+pbc-bpbc
0.7642+0.7220+0.7215+0.810=88.8kw
qb=qab-apab+qbc-bpbc
0.1642+0.0920+0.0915+0.2210=70.39kvar
c相 pc=pbc-cpbc+pca-cpca
0.832+0.7230+0.7214+0.722=80.6kw
qc=qbc-cpbc+qca-cpca
0.2232+0.0930+0.0914+0.092=73.71kvar
又照明电路加在c相上，所以pc=kdpec=0.710=7kw
各相有功和无功计算负荷为。
a相 b相
c相 3)总的等效三相计算负荷。
因c相的有功计算负荷最大，故c相计算负荷其等效三相计算负荷，由此可得。
p30=q30=
2 其他车间负荷计算。
1）单组用电设备计算负荷的计算公式。
a)有功计算负荷（单位为kw为系数。
b)无功计算负荷（单位为kvartan
c)视在计算负荷（单位为kva
d)计算电流（单位为a） =单位为kv）
2）多组用电设备计算负荷的计算公式。
a)有功计算负荷（单位为kw
式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功同时系数， 可取0.85~0.95
b)无功计算负荷（单位为kvar），是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97
c)视在计算负荷（单位为kva
d)计算电流（单位为a
经过计算，得到整个工厂负荷计算表，如表3 所示。
表33 无功功率的补偿。
无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。
电力变压器得功率损耗：
有功损耗无功损耗：
注意： 以上二式中s30为变压器二次侧的视在计算负荷。
并联电容器得容量：
并联电容器的个数：
1) 无功补偿计算。
按规定，变压器高压侧的，考虑到变压器本身得无功功率损耗远大于其有功功率损耗，因此在变压器低压侧进行无功功率补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高与0.90，取。变压器低压侧的功率因数。
要使低压侧功率因数由0.78提高到0.92，需装设的并联电容器得容量 qc =321.50kvar
查《工厂供电》附录表11，选用bkmj0.4-10-3的电容器，其参数为额定容量为10kvar，电容个数。
故取。2) 补偿后的变压器容量及功率因数。
补偿后的低压侧的容量。
922kva
考虑无功补偿后最终确定变压器：查《工厂供电》附录表1，选用型号为s9-1000/10的变压器，其额定容量为1000kva。
变压器的功率损耗为。
变压器高压侧的计算负荷为。
a补偿后的功率因数为：
这一功率因数满足要求。
第三章变电所主变压器台数及容量。
根据工厂的负荷性质和电源情况。
装设一台变压器型号为s9型，而容量根据式=948.68kva，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=1000 kva>948.
68kva，即选一台s9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。
第四章变电所主接线图。
装设一台s9-1000/10型低损耗配电变压器的主接线方案。
第五章供电线路短路电流的计算。
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