题目：某机修厂供配电系统设计。
学院：信息科学与工程学院。
班级：指导老师：
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第一章绪论。
一、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。
二、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。
三、工厂简介及设计要求。
1．工厂总平面布置图如下：
图1 工厂总平面布置图。
2.工厂的生产任务、规模及产品规格：本厂承担某大型钢铁联合企业各附属厂的电机、变压器修理和制造任务。
年生产规模为修理电机7500台，总容量为45万kw；制造电机总容量为6万kw，制造单机最大容量为5000kw；修理变压器500台；生产电气备件为60万件。本厂为某大型钢铁联合企业的重要组成部分。
3.工厂各车间的负荷情况及各车间预计配置变压器台数如表1所示。
表1 工厂各车间负荷情况及各车间变电所容量。
4.供电协议：
1）当地供电部门可提供两个供电电源，供设计部门选择：1）从某220/35kv区域变电站提供电源，此区域变电站距工厂南侧4.5km。
2）从某35/10kv变电所，提供10kv备用电源，此变电所距工厂南侧约4km。
2）电力系统的短路数据，如表2，其供电系统图，如图2。
表2 区域变电站35kv母线短路数据。
图2 供电系统图。
3）供电部门对工厂提出的技术要求：1）区域变电站35kv馈电线的过电流保护整定时间，要求工厂总降压变电所的过电流保护整定时间不大于1.3s。
2）在工厂35kv电源侧进行电能计量。3）工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。
4）电费制度：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kva，电费为0.5元/kw·h。
此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kv为800元/kva。
5.工厂负荷性质：本厂大部分车间为一班工作制，少数车间为两班或三班工作制，工厂的年最大有功负荷利用小时数为2300h。
锅炉房**生产用高压蒸汽，其停电将使锅炉发生危险。又由于工厂距离市区较远，消防用水需厂方自备。因此锅炉房供电要求有较高的可靠性。
6.工厂自然条件：
1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38oc，年平均气温为23 oc，年最低气温为－8 oc，年最热月平均最高气温为33 oc，年最热月平均气温为26 oc，年最热月地下0.8m处平均温度为25 oc。
当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。
2）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。
四．设计任务。
1．高压供电系统设计。
主要任务是工厂内部高压供电等级选择，需考虑供电的经济性（设备及损耗费用）和技术要求（线路电压损耗、以及供电电源变压器的断路器出线容量等）。
2．总降压变电站设计。
1）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，经过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备**、使用综合投资指标），确定最优方案。
2）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。
3）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等设备的选择及校验。选用设备型号、数量、汇成设备一览表。
4）主要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。
5）配电装置设计：包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。
6）防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。
3．车间变电所设计。
根据车间负荷情况，选择车间变压器的型号。
4． 厂区10kv配电系统设计。
根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。
五、 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、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、表达计算成果。
2、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择。
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，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。
3、工厂总降压变电所主结线设计。
根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。
4、厂区高压配电系统设计。
根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。
用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。
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