河南工程学院。
供配电技术》课程设计。
第十四机械厂降压变电所的电气设计。
学生姓名： 罗耀文。
学院： 电气信息工程学院
专业班级： 电气工程及其自动化1442
专业课程： 供配电技术。
指导教师： 任鹏飞。
2024年5月22日。
摘要。变电所是电力系统的一个重要组成部分， 由电器设备和线路按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、 可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。 变电所供配电设计需要考虑很多方面，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况 .
利用用户数据进行负荷计算， 确定用户无功功率补偿装置。 同时进行各种变压器的选择， 从而确定变电所的主接线方式， 再进行短路电流计算， 选择导线， 选择变电所高低压电气一次设备等。本变电所的设计包括了：
1）总体方案的确定；
2）负荷计算和无功功率补偿 ；
（3）变电所位置和型式的选择；
（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和校验；
（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；
（8）防雷保护及接地装置的设计。
关键词：负荷，短路电流，设备选择，继电保护，防雷设计。
目录。1.1、工厂供电的意义和要求1 1.2、工厂供电设计的一般原则1
1.3、本机械厂变电所的设计内容及步骤2
2.1、负荷的计算3 2.2、无功功率补偿5
2.3、无功补偿的主要作用及装置选择6
3.1、变电所位置和型式的选择6
3.2、变电所主变压器台数、容量与类型的选8
3.3、变电所主接线方案的设计9 4.1、绘制短路电流计算电路10 4.
2、确定基准值11 4.3、计算短路电路中各元件的电抗标幺值11 4.4、k - 1 点三相短路电流计算11
4.5、k - 2 点三相短路电流计算12
0 k v 侧一次设备的选择校验12
8 0 v 侧一次设备的选择校验13 5.3、高低压母线的选择13
6.1、 1 0 kv 高压进线的选择13 6.2、 3 8 0 v 低压出线的选择14 7.1、变电所二次回路方案的选择16
7.2、继电保护的整定17
8.1、变电所的防雷保护18
8.2、变电所公共接地装置的设计19
9、参考文献19
10.1、附表一—变电所平、剖面图20
10.2、附表二—变电所主接线图21
1.1、工厂供电的意义和要求。
工厂供电，就是指工厂所需电能的**和分配， 亦称工厂配电。众所周知， 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以**用； 电能的输送的分配既简单经济， 又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。
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。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外） 。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量， 提高产品质量， 提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。
从另一方面来说， 如果工厂的电能**突然中断， 则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产， 实现工业现代化，具有十分重要的意义。 由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义， 因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务， 切实保证工厂生产和生活用电的需要， 并做好节能工作， 就必须达到以下基本要求： （1） 安全在电能的**、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （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） 经济供电系统的投资要少， 运行费用要低， 并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
1.2、工厂供电设计的一般原则。
按照国家标准 gb50052-95 《供配电系统设计规范》 、gb50053-94 《10kv 及以下设计规范》、gb50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则： （1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准， 执行国家的有关方针政策， 包括节约能源， 节约有色金属等技术经济政策。 （2） 安全可靠、先进合理； 应做到保障人身和设备的安全， 供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理， 采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
（3） 近期为主、考虑发展； 应根据工作特点、 规模和发展规划， 正确处理近期建设与远期发展的关系， 做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。 （4） 全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。
工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。 工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。 作为从事工厂供电工作的人员， 有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
1.3、本机械厂变电所的设计内容及步骤。
全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质， 生产工艺对负荷的要求， 以及负荷布局， 结合国家供电情况。 解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。
1.3.1、负荷计算。
全厂总降压变电所的负荷计算， 是在车间负荷计算的基础上进行的。 考虑车间变电所变压器的功率损耗， 从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算结果。
1.3.2、工厂供、配电系统短路电流计算。
工厂用电，通常为国家电网的末端负荷， 其容量运行小于电网容量， 皆可按无限容量系统供电进行短路计算。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。
1.3.3、变电所高、低压侧设备选择。
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互。
感器、开关柜等设备。 并根据需要进行热稳定和力稳定检验。 用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。
1.3.4、 变电所防雷装置设计。
参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压、频放电电压和最大允许安装距离检验以及接地保护。
2.1、负荷计算。
目前设计单位进行电力负荷计算主要采用的方法有：
（1）单位指标法（单位面积耗电量法、单位产品耗电量法） ;
（2）需要系数法 ;
（3）二项式系数法 ;
（4）利用系数法 ;
因为单位指标法简单和利用系数法复杂，因此设计将要选用需要系数法或者是二项式法； 又因为结合本工程的实际情况， 我选用了需要系数法这种负荷计算方法。
2.1.1、按需要系数法确定计算负荷 :(kx 为需要系数 )
（1）先求各组的计算负荷 :
单组的有功计算负荷：
单组的无功计算负荷：
单组的视在计算负荷：
单组的计算电流：
表2-1 第14机械厂负荷计算表。
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