1、供配电技术课程设计题 目 本文档作为参考，杜绝抄袭。 班 级 本文档作为参考，杜绝抄袭。姓 名 本文档作为参考，杜绝抄袭。 学 号 本文档作为参考，杜绝抄袭。 指导教师 设计时间 论文图纸供电技术课程设计1目 录第一章 绪论 21.1 工厂供电的意义 .21.2 设计概述 .3第二章 负荷计算及功率补偿 .42.1 负荷计算的内容和目的 42.2 负荷计算的方法 .52.3 无功功率补偿 12第三章 变电所一次系统设计 .133.1 变电所的配置 .143.2 变压器的选择 .153.2.1 变压器型号选择 153.2.2 变压器的台数和容量的确定 .163.3 全厂变电所主接线设计 173.
2、3.1 对变电所主接线的要求 .173.3.2 变电所主接线方案 .173.3.3 变电所主接线设计 .183.4 变电所的布置和结构设计 183.4.1 变电所的布置设计 .183.4.2 变电所的结构设计 .19第四章 电气设备的选择 194.1 短路电流计算 .194.2 电气设备选择 23第五章 电力变压器继电保护设计 .285.1 电力变压器继电保护配置 285.2 电力变压器继电保护原理展开图设计 285.3 电力变压器继电保护整定计算 30第六章 厂区线路设计 316.1 电力线路的接线方式 316.2 电力线路的结构 316.3导线和电缆的选择 .316.3.1 导线和电缆型号
3、的选择原则 316.3.2 导线和电缆截面的选择原则 326.3.3 导线截面的选择 .326.4 厂区照明设计 33第七章 小结 34参考文献 35附录 1：设备材料表 .35附录 2 : 图纸 .36供电技术课程设计2第一章 绪论1.1 工厂供电的意义以第二次工业革命的爆发，从此人类社会进入电气时代，电能的发展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供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和计量，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
4、，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，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。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，因此做好工厂供配电的工作，对于节约能源、减少能源的浪费，也具有重大的作用。1.2 设计概述SKMAX=300MVASKMIN=200MVA t
5、=1.5sL J-70 5kM图 1-11、工厂总平面图（参见附图-5）2、使用的各设备型号（参见附表 1）3、电源情况1) 电源电压等级 10KV供电技术课程设计32) 电源线路，用一回架空非专用线向本厂供电，导线型号为 LJ70，线路长度为 5 公里；3) 电源变电所 10KV 母线短路容量最大运行方式时为 300MVA，最小运行方向时为200MVA，单相接地电流为 10A；4) 电源变电所 10KV 引出线继电保护的整定时限为 1.5 秒。4、全厂功率因数要求不低于 0.9供用电规程5、计量要求高供高量6、二部电价制收费：（1 ）电度电价为 0.058 元/度（2 ）设备容量电价 5 元
6、/KVA 月（或最高量电价 6 元/KW 月）7、工厂为二班制生产，全年工作时数 4500 小时，最大负荷利用小时 3500 小时（均为统计参考值）8、厂区内低压配电线路允许电压损失 3.55%9、本地气象、地壤等资料：（1 ）海拔高度 9.2 米（2 ）最热月平均温度 28.4（3 ）最热月平均最高温度 32.2（4 ）极端最高温度 38.5（5 ）极端最低温度-15.5（6 ）雷暴日数 35.6 日/ 年（7 ）最热月地下 0.8 米的平均温度 28.2 度1.3 设计任务及设计方案1、设计任务（1 ）设计说明书一份其内容包括以下主要部分：1）各车间与全厂的负荷计算，功率因数的补偿（放电电
7、阻值）2）变（配）电所位置的确定，变压器数量、容量的决定3）全厂供电系统的接线方式与变电所主接线的确定4）高气压电气设备与导线电缆的选择5）短路电流的计算与电气设备的校验6）继电保护整定电流（2 ）设计图纸：1）变(配) 电所主接线图一张( 或将高、低压分开画两张)2）工厂变配电所和电力线路平面布置图一张3）继电保护原理展开图一张4）变配电所平剖面布置图一张（两张）（3 ）主要设备材料表一份2、设计方案我们依据工厂各车间的实际情况，利用需要系数法计算出各组设备容量、功率因数不满足供电规程，则进行无功补偿。然后按功率距法确定负荷中心，根据变电所位置选择的原则确定了变电所的位置，如果车间的视在功率
8、大于 320KVA，则需设一个车间变电所，再确定变压器的台数和容量，同时也选择了变压器的型号。供电技术课程设计4第二章 负荷计算及功率补偿2.1 负荷计算的内容和目的一、负荷计算的内容负荷计算又称需要负荷或最大负荷。计算负荷时一个假想的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用 30 分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。负荷计算要将各车间设备分组，求出各用电设备的设备容量，然后用需要系数法逐个算出分组的计算负荷，车间计算负荷以及全厂计算负荷。按照要求高压侧的功率因数应该大于 0.9，若不满足要求，需要对高压侧进行无功功率补偿。同
9、时，无功功率补偿要考虑设备安装地点和控制方式，根据补偿要求选择相应的成套补偿装置。二、负荷计算的目的工厂企业电力负荷计算的主要目的是：（1 ）全厂在工程设计的可行性研究阶段要对全厂用电量做出估算以便确定整个工程的方案；（2 ）在设计工厂供电系统时，为了正确选择变压器的容量，正确选择各种电气设备和配电网络，以及正确选择无功补偿设备等，需要对电力负荷进行计算。 2.2 负荷计算的方法工程上根据不同的计算目的，针对不同类型的用户和不同类型的负荷，负荷计算的方法有很多种，包括估算法、需要系数法、二项式法和单相负荷计算法，我们采用需要系数法。一、在进行负荷计算时，首先要将不同工作制下的用电设备的额定容量
10、转换算成统一的设备容量。1、长期工作制和短时工作制的用电设备Pe=PN2、反复短时工作制的用电设备1) 电焊机和电焊机组换算到 =100%时的功率Pe=PN 10%式中 PN 电焊机额定有功功率额定负荷持续率其值为 100%的负荷持续率10%供电技术课程设计52) 起重机换算到 =25%时的额定功率Pe=PN 25%式中 PN起重机额定有功功率额定负荷持续率其值为 25%的负荷持续率25%3) 照明设备的额定容量可按建筑物的单位面积容量法估算Pe= 10WS式中 建筑物单位面积照明容量 W/m2S建筑物面积 m2二、用电设备的计算负荷1、单台用电设备的计算负荷就是其设备容量= PeC2、单组用
11、电设备的计算负荷有功功率： deK无功功率： tanCQ视在功率： 2CSP计算电流： 3CNIU式中 该用电设备组的需要系数功率因数角的正切值tan3、多组用电设备的计算负荷有功功率： 61CciqiPK无功功率：61ciqiQ视在功率： 2CCSP供电技术课程设计6计算电流： 3CNSIU式中 同时系数三、全厂的负荷计算全厂计算负荷用需要系数法逐级从负荷端计算到变电所电源进线处。表 2-1 第二车间（中、小件加工）序号 用电设备型号名称台数 每台设备 额定容量（千瓦）备注1 M2110 内圆磨床 3 4.72 M2120 内圆磨床 6 7.13 M7120A 平面磨床 8 4.24 M71
12、30K 平面磨床 4 7.65 M131W 外圆磨床 7 6.86 M8621A 花键轴磨床 8 4.57 MQ1350A 外圆磨床 3 17.6 -8 HO57 外圆磨床 4 17.6 - 9 Y2235 弧齿轮滚齿轮 6 6.510 Y4245 剃齿机 8 3.911 Y4632 珩齿轮 6 4.812 YB31125 滚齿轮 3 23.613 Y38A 滚齿轮 9 3.914 Y38 滚齿轮 10 3.915 Y3150 滚齿轮 1 3.116 C6301M 车床 3 10.117 C6201 车床 5 7.618 L612020T 卧式拉床 3 22.119 YB6016 花键轴铣床
13、8 6.820 Y5120A 插齿机 10 2.421 Y54 插齿机 9 3.622 Y236 锥齿轮刨齿机 12 2.923 B6050 牛头刨床 13 424 B69 牛头刨床 4 1125 B665 牛头刨床 1 326 B5020 插床 1 327 B5030 插床 1 428 X62W 万能铣床 4 9.729 X502 立式铣床 10 4.930 X63 万能铣床 8 13.231 X53T 立式铣床 7 13.3供电技术课程设计732 Z535 立式铣床 5 4.633 Z3040 摇臂钻床 4 5.234 C6150 车床 3 7.635 C6203 车床 4 8.336 C
14、W6140A 车床 4 837 C6201 车床 10 438 C6150 车床 5 7.639 卧式珩磨机 4 1040 C6201 车床 8 7.641 C616A 车床 10 3.342 C868 丝杠车床 11 3.143 Y7132 锥形砂轮倒角机 14 3.444 MG1432 齿轮倒角机 13 7.545 YJ9332 齿轮倒角机 4 1.146 M3030 砂轮机 3 1.547 Z521 台式铣床 6 0.648 Q1131200 剪边机 7 349 W6740 板料折边压力机 6 3.850 AX320 直流弧焊机 1 14 65%51 BS3301 焊接变压器 1 21K
15、VA 单相 380Vcos4052 5 吨电动桥式吊车 2 24.2 表 2-1 为第二车间的用电设备。下面是第二车间的负荷计算：各用电设备组的计算负荷为冷加工机床： ；147 均分在这一组。1=0.16， tan1=1.73=0.161782.5=285.2KW1=11=285.21.73=493.40Kvar1=1tan1剪床压床： ；48、49 归为一组。2=0.25， tan2=1.33=0.25（37+3.86）=10.95KW2=22=10.951.33=14.56Kvar2=2tan2电焊机： 65%；50 归在这一组。3=0.35， tan3=1.33， =将电焊机的设备容量转
16、换到 =100%时的功率，且该组只有 1 台设备，=PN 14=11.29KW故 3=3100%=65%100%供电技术课程设计8=1.3311.29=15.02Kvar 3=3tan3焊接变压器： 65%，4=0.15， tan4=1.73， =SN=21KVA；cos=40% ，51 号归于这组。将弧焊变压器的设备容量转换到 =100%时的功率，且该组仅有 1 台设备，故 PN = 210.4=8.4KWcos=PN 8.4=6.77KW， 100%=65%100% =11.73KW 4=4= 3=1.3311.73=15.6Kvar 4=4tan45 吨电动式吊车： %；52 号归与于这
17、组。5=0.15， tan4=1.73， =40将吊车的设备容量转换到 =25%时的功率，且该组仅有 1 台设备，=PN 24.2=30.6KW故 5=525%=40%25%=1.7330.6=52.94Kvar 5=5tan5车间照明：S=0.0120000.0272000=1080 =9W/ ，2， 26=1， tan6=0= =9.72KW6=6=S1000910801000 ， 6=6tan6=0第二车间的计算负荷：=0.9= 0.9（285.2+11.29+10.95+11.73+30.6+9.72）=323.54KW611CciqiPK=0.9（493.4+14.56+15.02+
18、15.6+52.94+0）=532.37Kvar611ciqiQ= = 622.97KVA21CCSP223.5.37= 946.54A3NIU生活： =1.0， 0dK tan=供电技术课程设计9办公室（4 层）照明： 2352m2， = 12W/ m2= = = 28.224KW1=1=S100012235210000Kvar 1=职工学校（3 层）照明：S = 2016 m2， = 13W/ m2= = 26.208KW2=2=S100013201610000 Kvar 2=仓库照明：S=780 m2， = 5W/ m2= = 3.9KW3=3=S1000578010000 Kvar 3
19、=食堂照明：S=780 m2， = 12W/ m2= = 3.9KW4=4=S1000578010000 Kvar 4=车库照明：S = 312 m2， = 7W/ m2= = 2.184KW5=5=S1000731210000 Kvar 5=门卫照明：S=180 m2， =8W/ m2= =1.44KW6=6=S1000818010000 Kvar 6=则照明的总计算负荷为（ ）=0.9= 71.404KW61CciqiPK=0Kvar61ciqiQ供电技术课程设计10=71.404KVA2CCSPQ= 103.06A3NIU加上已算出的其他车间计算负荷得出全厂的计算负荷（ ）0.9K= 0
20、.9（ 243.5+323.54+709.11+292.11+90.45+71.404）=1516.38KW611ciCqiPK总= 0.9 （280.22+532.37+347.30+209.14+59.89+0 ）611ciqiQ总=1286.03KVar= = 1988.28KVA21CSP总 2256.38+1.0= = 2869.5A3NIU总 190.4P T=0.015 S C=0.0151988.28= 29.8 KwQ T= 0.06 SC=0.061988.28 =119.3KvarP T = 1516.38+29.8= 1546.18 Kw21+CP总 总Q T = 12
21、86.03+119.3=1405.3 KvarQ总 总= 2089.40KVA 222CCS总 总 总= = 120.6 A13NIU总 089.41（功率因素过低所以需要无功补偿）56.cos.720894cPS其他车间的计算负荷见表 2-2表 2-2 全厂的负荷计算表计算负荷序号 车间及用电设备组 Kd tanPcKWQckvarSckVAIc（ A）冷加工机床 0.33 1.17 249.82 292.29 384.34起重机 0.13 1.73 11.02 19.06 38.12照明 9.72NO.1第一车间 K =0.9 243.50 280.22 371.24 564.05冷加工机
22、床 0.16 1.73 285.2 493.40供电技术课程设计11剪床 0.25 1.33 10.95 14.56弧焊机 1.33 11.29 15.02焊接变压器 2.29 11.73 15.6吊车 1.73 30.6 52.94照明 9.72NO.2第二车间K =0.9 323.54 532.37 622.97 946.54电阻炉 0.7 0.2 262.85 52.57起重机 0.2 1.33 27.37 36.41通风机 0.75 0.75 208.88 156.66锻工机械 0.14 1.73 10.12 17.51干燥箱与照明 1 70.78NO.3第三车间K =0.9 709.
23、11 347.30 789.589 1199.7小批生产的热加工机床 0.75 0.75 47.25 62.84砂轮机 0.8 0.75 48 36起重机组 0.15 1.73 25.68 44.42电焊机 0.35 1.33 14.68 19.52电阻炉 1 0 90 0锅炉房，吊车 0.15 1.73 5.06 8.75照明 1 6.16NO.4第四车间K =0.9 292.11 209.14 359.25 545.84筛选机，碾砂机组 0.8 0.75 18.08 13.56鼓风机组 0.85 0.75 49.13 36.8热加工组 0.25 1.33 0.425 0.57运输机 0.6
24、5 0.88 11.05 9.72起重机 0.25 1.73 1.13 2.25电阻炉 0.7 14.7 15.2照明 1.98NO.5第五车间K =0.9 90.45 59.89 108.5 164.85照明 26.14 26.14路灯 6.7 6.7NO.6生活K =0.9低压侧总计 1516.38 1286.03 1988.28 2869.5高压侧总计 1546.18 1405.3 2089.4无功功率补偿 756全厂低压侧总计 1540.48 626.41 1662.97NO.7 全厂全厂高压侧总计 156441617.23 1659.12.3 无功功率补偿一、功率因数对供配电系统的影
25、响及提高功率因数的方法供电技术课程设计121、功率因数产生的原因及对供配电系统的影响 功率因数是衡量供配电系统是否经济运行的一个重要指标。用户中绝大多数用电设备，如感应电动机、电力变压器、电焊机及交流接触器等，它们都要从电网吸收大量无功电流来产生交变磁场，其功率因数均小于 0.9，需要进行无功功率补偿，提高功率因数。2、提高功率因数的方法（1 ）提高自然功率因合理选择电动机的规格、型号；防止电动机长时间空载运行；保证电动机的检修质量；合理选择变压器的容量；交流接触器的节电运行。（2）人工补偿功率因数并联电容器人工补偿；同步电动机补偿；动态无功功率补偿；调相机补偿。3、并联电容器补偿容量的确定根
26、据设计的机械厂的实际情况和要求，我们采用并联电容器进行人工补偿，采用并联电容器补偿，此方法是目前应用最广泛的一种方法，优点：（1） 有功损耗小，为 0.25%-0.5%。（2） 无旋转部分，运行维护方便。（3） 可按系统需要，增加或减少补偿容量。（4） 个别电容器损坏不影响整个装置的运行。当然也有缺点，并联电容器进行人工补偿只能有级补偿，不能随无功变化进行平滑的自动调节，当通风不良及运行温度过高时易发生漏油，爆炸等故障。所以我们可以在变电所 0.38KV 低压母线上进行人工补偿，本次设计根据设计的思路和综合条件在低压侧进行自动补偿，因为自动补偿一般用于低压侧 0.4KV 或 0.38KV，而且
27、要选用成套的电容器补偿屏。其补偿容量按下式计算全厂高压侧的功率因素：cos0.74要使高压侧的功率因素在 0.9 以上，设低压侧的功率因素为 0.94所以 tan 1 =tan(arcos0.76)=0.85tan 2 =tan(arcos0.94)=0.363=1516.38(0.85-0.363)=738.48Kvar.12(tant)CQP式中 补偿容量， 平均有功负荷，. 补偿前平均功率因数角的正切值tan1供电技术课程设计13补偿后平均功率因数角的正切值tan2查表选取电容器柜型号为 PGJ1-3, 因为在实际的工程中，要使三相均衡分配，需要选用成套的电容器补偿屏，即本次设计需要 9
28、 只 PGJ1-3 电容器=849=756Kvar.CQ即得到补偿后的低压侧计算负荷：PC= 1516.38 KWQC= 1286.03-765 = 521.03 KvarSC = 1603.03 KVA2C变压器的损耗： P T= 0.015 SC=0.0151603.03=24 .1kwQ T=0.06 S C=0.061603.03=96 .2Kvar所以变电所的高压侧的总的计算负荷：PC2=p c1+P T= 1516.38+24.1=1540.48 kwQC2=Q c1+Q T=1286.03-765+96.2=617.23varSC2= 1659.1 KVAS= 2069.7 16
29、59.1 = 410.6 KVA所以高压侧的功率因素：cos 2 = PC2/SC2 = 1540.48/1659.1 0.93计算得出的功率因素满足要求。通过上述计算可得，需补偿的容量为 756Kvar ，补偿后全厂的高压侧功率因数达到0.93，高压侧的总视在功率减少了 410.6 KVA。第三章 变电所一次系统设计3.1 变电所的配置根据实际机械厂的每个车间的计算负荷，将容量超过 500KVA 的车间设置车间变电所。所以将机械厂设置 3 个变电所，1 个全厂变和 2 个车间变电所（分别是第二，三车间）一、变电所位置选择1、配变电所位置选择，应根据下列要求综合考虑确定：(1) 接近负荷中心。
30、(2) 进出线方便。(3) 接近电源侧。(4) 设备吊装、运输方便。(5) 不应设在有剧烈振动的场所。(6) 不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所。供电技术课程设计14(7) 不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。(8) 应符合现行的 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。(9) 配变电所为独立建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。2、负荷中心的确定负荷中心可以用负荷指示图、负荷功率矩法或负荷电能矩法近似来确定。我们的设计均采用功率矩法。下面详细介绍功率矩法计算负荷中心：yyy1y2y3xxx1 x2x3PP1P5P4图 3-1如图 3-1 所示，全厂
31、变主要有三个车间的负荷分别为 P1 P4 P5，建立一个直角坐标系，以机械厂总平面图的左下角的交点为原点 O(0，0） P1（x 1 , y1） ， P4 （x 3 , y3） ， P5（x 2 , y2） ，则负荷中心 P（x , y）X = ， y = ()ii()iiP1（25 ， 80） P4 （82，45） P5（112，75）计算得到：P（ 64.1，62.95）按负荷功率矩法确定负荷中心，只考虑了各负荷的功率和位置，而未考虑各负荷的工作时间，因而负荷中心被认为是固定不变的，将所得的结果坐标 P（64.1，62.95）标定为全厂变的变电所所在的位置坐标。另外还有 2 个车间变电所（
32、第二车间和第三车间） ，位置设置在车间内部靠近进线处即可。供电技术课程设计153.2 变压器的选择3.2.1 变压器型号选择电力变压器是用于电力系统中的一种静止的电气设备，它依靠电磁感应作用，将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。文字符号为 T，是变电所中最主要的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。1、 变压器的分类按照冷却方式分为油浸自冷式、风冷式、水冷式和干式变压器；按功能分：升压变压器和降压变压器；按用途分：普通变压器和特殊变压器；按调压方式分：无载调压变压器和有载调压变压器;2、 型号的选择在国家大力倡导节能减排的背景下，为
33、了响应国家节能的号召，现在工厂供电一般都选择节能型变压器 S9、S10 系列。根据机械厂的实际情况，本课程设计我们选用了性价比较高的 S9 系列的节能电力变压器。3.2.2 变压器的台数和容量的确定全厂变的变压器的台数和容量的确定：（1 ）变压器台数的确定 应该满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术、经济上比较合理时，主变压器选择也可多于两台；对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的宜用经济运行方式的变电所，技术经济合理时刻选择两台主变压器；三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。（2 ）变压器容量的确定 选单台变压器时，其额定容量
34、SN应能满足全部用电设备的计算负荷 SC，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即S （ 1.151.4）S C选用两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量 S 应同时满足下列两个条件。N任一台主变压器单独运行时，应满足总计算负荷的 60%-70%的要求，即供电技术课程设计16S =（ 0.6 0.7）S CN任一台主变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷 S （+） 的需要，即 CS S （+）NC根据前面计算出来的负荷 SC =895.34KVA 选择两台变压器，单台变压器的容量不要超过 1000KVA 的原则进行选择。 S =（0.6 0.7）S =（0.6 0.7
35、）895.34 =（537.2626.73）KVANS S （+） 即可以满足一二级负荷 S （+） 的需要C C所以我们可以选择 S9-630/10 变压器两台，单台额定容量为 630KVA。另外根据机械加工厂的负荷条件在第二，第三车间分别设有车间变电所，第二车间： S （1.151.4）S C = （1.151.4 ）622.97 =（716.4872.2 ）KVA 第三车间：NS （1.151.4）S C = （1.151.4）789.59 =（908.01105.5）KVAN经过上述计算可以得出变压器的具体型号分别选取为 S9-800/10，S9-1000/10 节能型变压器。3.3
36、全厂变电所主接线设计3.3.1 对变电所主接线的要求变配电所由一次回路和二次回路构成。变配电所的主接线两种表现形式：系统式主接线、配置式主接线。基本要求：安全、可靠、灵活、经济。3.3.2 变电所主接线方案 供配电系统变电所常用的主接线基本形式有线路变压器组接线、单母线接线和桥式接线 3 种类型。单母线接线又分为单母线不分段和单母线分段。桥式接线分内桥和外桥。在本次课程设计我们选用的是单母线接线方式，一次侧用单母线不分段，供电技术课程设计17二次侧变压器采用单母线分段接线。如图所示：3.3.3 变电所主接线设计高压侧选择 KGN 型高压开关柜，电流互感器采用两相式接线，电压互感器采用 V-V
37、型和 Y0/Y0/Y0型，右侧架空线引入，左侧电缆引出。分别有进线柜、计量柜、互感器柜和 4 个出线柜。低压侧选择 GGD 型成套开关柜，两台无功电容补偿柜，由两台 PGJ-2 型无功功率自动补偿屏组成。3.4 变电所的布置和结构设计3.4.1 变电所的布置设计变电所的布置主要由变压器室、高压配电室、低压配电室和值班室等组成。参见附图-5布置要求：（1 ）室内布置应紧凑合理，便于值班人员操作、检修、试验、巡视和搬运，配电装置安放位置应保证所要求的最小允许通道宽度，考虑今后发展和扩建的可能。（2 ）合理布置变电所各室的位置。（3 ）变压器室应避免西晒，值班室应尽量朝南，尽可能利用自然采光和通风。
38、（4 ）配电室的设置应符合安全和防火要求，对电气设备载流部分应采用金属网板隔离。（5 ）高低压配电室、变压器室的门应向外开，相邻的配电室的门应双向开启。（6 ）变电所内不允许采用可燃性材料装修，不允许热力管道、可燃气管等各种管道从变电所内经过。全厂变电所的布置设计如图所示：供电技术课程设计183.4.2 变电所的结构设计1、变压器室 长宽高（9000，4000，4300） 2、高压配电室 长宽高（9000，4200，3700） 配电柜均采用（1470800）其他具体尺寸详见图纸 4供电技术课程设计193、低压配电室 长宽高（9000，5500，3700 ）其他具体尺寸详见图纸 4第四章 电气设
39、备的选择4.1 短路电流计算三相交流系统的短路种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接短路。短路发生的主要原因是电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏，运行人员不遵守操作规程发生的误操作以及鸟兽跨越在裸露导体上等。为减轻短路的严重后果需要计算出短路电流，以便正确地选择和校验各种电气设备、计算和整定保护短路的继电保护装置及选择限制短路电流的电气设备（如电抗器）等。供电系统的总图1、 短路电流计算的方法供电技术课程设计20采用我们上课所学的是利用标幺值来计算短路电流，这样可以简化计算，思路清晰明了，便于比较分析。2、 短路电流计算最小运行方式是在两台变压器并联时。图 4-1 最小模式短路电流计
40、算图SOCmax= 300MVA 取基本容量 Sd = 100MVA ，基准电压等级分别为 = 1dU10.5kV , =0.4kV , =0.4kV , =0.4kV2dU3d4U系统 S X1* = = 100/300= 0.33ocS线路 1wL X2*= = 0.465 = 2.08012dlU210.变压器 3 X3*= = = 5.6%dKNS48变压器 4 X4*= = = 4.5 10d.510变压器 5，6 X5* = X6* = = =7.1dKNSU4.106.3K1 点的短路电流计算和容量的计算：XK1* = 0.33 + 2.08 = 2.41Id1 = = 5.5K
41、A23dSU供电技术课程设计21IK1* = = = 0.4151KX2.4IK1 = Id1 XK1* = 0.4155.5 = 2.3 KAish.k1 = 2.55 2.3 = 5.8 KAK2 点的短路电流计算和容量的计算：XK2* = 0.33 + 2.08 + 5.6 = 8.01Id2 = = 144.3KA23dSUIK2* = = 0.1221KXIK2 = Id2 XK2* = 144.3 0.12 = 18 KAish.k2 = 1.84 18 = 33.12 KASK2 = = 144.3 0.12 = 12 MVA2*dK图 4-2 最大模式短路电流计算图最大运行方式
42、是单台变压器运行时。SOCmax= 200MVA 取基本容量 Sd = 100MVA ，基准电压等级分别为 = 1dU10.5kV , =0.4kV , =0.4kV , =0.4kV2dU3d4U系统 S X1* = = 100/200= 0.5ocS供电技术课程设计22线路 1wL X2*= = 0.465 = 2.08012dSlU210.变压器 3 X3*= = = 5.6%dKN48变压器 4 X4*= = = 4.5 10dS.510变压器 5，6 X5*= X6* = =7.1dKNU4.106.3K1 点的短路电流计算和容量的计算：XK1* = 0.33 + 2.08 = 2.
43、41Id1 = = 5.5KA23dSUIK1* = = = 0.4151KX.4IK1 = Id1 XK1* = 0.4155.5 = 2.3 KAish.k1 = 2.55 2.3 = 5.8 KAK2 点的短路电流计算和容量的计算：XK2* = 0.33 + 2.08 + 5.6 = 8.01Id2 = = 144.3KA23dSUIK2* = = 0.1221KXIK2 = Id2 XK2* = 144.3 0.12 = 18 KAish.k2 = 1.84 18 = 33.12 KASK2 = = 144.3 0.12 = 12 MVA2*dK供电技术课程设计23穿越电流：I K2
44、144.3 0.12 = 17.32KA2*dKI全厂各车间的节点的短路电流，冲击电流汇总表：运行方式 项 目 K1 K2 K3 K4三相短路电流（KA） 2.3 18 20.9 15.2冲击短路电流（KA） 5.8 33.12 53.25 38.7最大模式三相短路容量（MVA） 41.5 12 14 11三相短路电流（KA） 2.1 18 20.9 23.5冲击短路电流（KA） 5.4 33.12 53.25 60.03最小模式三相短路容量（MVA） 39 12 14 16根据计算得出的短路电流和冲击电流，归纳到一个表中，为下面电气设备的选择提供了数据。4.2 电气设备选择一、 电气设备的选
45、择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠地运行，故必须遵循一定的选择原则：（1） 按工作要求和环境条件选择电气设备的型号（2） 按正常工作条件选择电气设备的额定电压和额定电流 按工作电压选择电气设备的额定电压。电气设备的额定电压 U 应不低于N其所在线路的额定电压 UW.N，即U UNW. 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流 I （或计算电流 I ） ，即maxcI IN或 I Ic（3）按短路电流条件校验电气设备的动稳定性和热稳定性（4）开关电器断流能力校验二、高压电气设备的选择高压开关电器主要指高压断路
46、器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关。高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关的具体选择原则如下： 根据使用环境和安装条件来选择设备的型号；供电技术课程设计24 在正常条件下，选择设备的额定电压和额定电流； 短路校验： 动稳定校验 热稳定校验； 开关电器断流能力校验。1、高压断路器选择I = = 119.5AcncUS3选择 SN10-10I/630 型少油断路器，其有关技术参数及装设地点的电气条件和计算结果列于表 4-2 中，从中可以看出断路器的参数均大于装设地点的电气条件，故所选断路器合格。表 4-2 高压断路器校验表SN10-10 I/630 装设地点电气条件序号项目 数据选择要求项
47、目 数据结论1 U N10KV U NW. 10KV 合格2 I 630A I c119.5A 合格3 I oc16KA I )3(k2.3KA 合格4 I max40KA i )(sh5.8KA 合格5 I t216 =1024KA s242 I min2t6.4K S2A合格2、高压隔离开关选择选择 GN -10T/200 型高压隔离开关。校验结果列于表 4-3 中68表 4-3 高压隔离开关校验表GN -6T/20068 装设地点电气条件序号项目 数据选择要求项目 数据结论1 U N10KV U NW. 10KV 合格2 I 200A I c119.5A 合格4 I max25.5KA i )3(sh5.8KA 合格5 I t210 =500KA s252 I mn2t6.4K S2A合格供电技术课程设计253、 电流互感器的选择高压电流互感器二次侧线圈一般有一至数个不等，
