四川化工职业技术学院。
工厂供电设计。课。程。
设。计。
专业： 电气自动化技术。
班级： 电气13331班。
小组： 第二小组。
指导教师： 张顺发
一、设计任务书。
一）设计题目。
某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计。
二）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，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定主变压器的台数、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。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。
三）设计依据。
1.工厂总平面图。
2.工厂负荷情况。
本厂为三班工作制，年最大有功利用小时为6000h，属二级负荷，本厂的负荷统计资料如下表所示。
3.供电电源情况。
按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由电力系统的某220/35kv变电站以35kv双回路架空线引入工厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行。系统变电站距工厂东侧8km。
4.气象资料。
本厂所在地区的年最高气温为40℃，年平均气温为18.0℃，年最低气温为-1℃，年度最热月平均最高气温为31.4℃，年最热平均气温为27℃，年最热月地下0.
8米处平均温度26℃，常年主导风向为北风，年雷暴日数为39.1d
5．地质水文资料。
平均海拔400米，地层以沙质粘土为主，地下水位3m。
6.电费制度。
供电贴费为800元/kva。每月电费按两部电费制：基本电费为18元/kva，动力电费为0.3元/kw*h，照明电费0.55元/kw*h。
四)设计任务。
要求在规定的时间内独立完成下列工作：
1． 设计说明书需包括：
1) 目录。
2) 负荷计算和无功功率补偿。
3) 变电所位置和和型式的选择。
4) 变电所主变压器台数、容量与类型的选择。
5) 变电所主接线方案的设计。
6) 短路电流的计算。
7) 变电所一次设备的选择与校验。
8) 变电所进出线的选择与校验。
9) 变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定。
10) 防雷保护和接地装置的设计。
11) 附录——参考文献。
2.设计图纸需包括；
1）变电所主接线图1张。
2）变电所平、剖面图1张。
五）设计时间。
自2024年5月25日至2024年5月29日。
二、设计说明书。
前言。本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况，对该厂的总降压变电所和高压供电系统进行设计。本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计算，根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。
该厂电源由某变电所以35kv双回路架空线引出，本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压10kv，在由各车间变电所降为负荷所需电压。为保证供电系统的可靠性，总降压变电所采用单母线分段式接线方式，厂区供电系统采用放射式接线方式。通过计算，本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验，对一次侧主要设备进行了继电保护整定，对避雷和接地装置进行了选择。
目录。一）负荷计算和无功功率补偿5
二）变电所位置和和型式的选择7
三）变电所主变压器台数、容量与类型的选择8
四）变电所主接线方案的设计9
五）短路电流的计算9
六）变电所一次设备的选择与校验17
七）变电所进出线的选择与校验18
八）变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定19
九）防雷保护和接地装置的设计23
十）附录——参考文献24
一）负荷计算和无功功率补偿。
1.负荷计算。
各厂房和生活区的负荷计算如表4
表 2 各车间380v负荷计算表。
表3 各车间6kv高压负荷计算表。
表4 工厂负荷计算表。
2.无功功率补偿。
由表4可知，该厂的功率因素=0.79。而供电部门要求该厂35kv侧最大负荷时功率因数应不低于0.
90.考虑到主变压器的无功损耗大于有功损耗，因此10kv侧最大负荷时功率因数应稍大于0.90，暂取0.
93来计算低压侧所需无功功率补偿容量：
qc = 3904×（tanarccos0.79－tanarccos0.93）kvar= 1486.9kvar
参照《工厂供电设计指导》图2-6，选pgj1型自动补偿屏*，并联电容器为bwf6.3-50-1采用方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相组合，总共容量300kvr*5=1500kvr。因此无功补偿后工厂低压侧和35kv侧的负荷计算如表5所示。
表5 无功补偿后工厂的负荷计算。
二）变电所位置和型式的选择。
变电所的形式有很多种，优点各异。露天式配电装置具有运行维护方便，占地面积少、投资少等优点，而屋内式配电装置安装方便、运行可靠，故本设计总降压变电所35kv侧采用屋外式配电装置，变压器放置于露天，10kv侧采用屋内式配电装置。
根据各车间的地理位置，车间建筑物结构、周围环境和车间负荷等情况，本设计详细考虑了各个车间的变电所形式，其中第。
一、二、三和四号车间变电所采用车间附设式变电所。由于第五号车间变电所在锅炉房旁边，故采用独立式，以保证供电安全。
三）变电所主变压器台数、容量与类型的选择。
1.变电所主变压器的选择。
根据工厂提供的数据，本工厂负荷为二级负荷，且工厂视在计算负荷为4941.9kva，故本工厂总降压变电所应选择两台主变压器。由于本工厂选用两台主变压器，故每台主变压器的容量不应小于总的计算负荷的60%~70%。
但由于本工厂的负荷均为二级负荷，故该工厂的总降压变电所选用两台容量为5000kva型号为s9-5000/35的变压器，其参数如表6所示。
表6 s9-5000/35变压器技术参数。
四) 变电所主接线方案的设计。
1.变电所主接线方案的选择。
由于工厂的负荷为二级负荷，总降压变电所出线较多，故本降压变电所采用单母线分段方式的接线，电气接线图见图3。这种接线方式采用的高压开关设备较多，初期投资较大。但单母线分段接线方式比其他接线方式的灵活性、可靠性更高，考虑到总降压变电所的在工厂的特殊地位，故本设计采用单母线分段方式的主接线方案，变电所平面布置图见附录。
作为主变照明及应急用电，本设计采用由主变一次侧单引一个35/0.4的小型干式变压器供电，作为主变照明及应急用电，并加直流屏，以保证供电系统检修和维护的可靠性。
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