工厂供电
课程设计报告书
课题名称
XX机械厂降压变电电气设计
姓 名
学 号
专 业
09级电气工程动化
指导教师
工学院
2012年X月X日
目 录
设计务书 3
（）设计题目 3
（二）设计求 3
（三）设计 3
（四）设计时间 3
二设计说明书 5
（）负荷计算功功率补偿 5
（二）变电位置型式选择 7
（三）变电变压器接线方案选择 8
（四）短路电流计算 9
（五）变电次侧设备选择校验 12
（六）变电进出线邻单位联络线选择 14
（七）变电二次回路方案选择继电保护整定 19
（八）变电防雷保护接装置设计 21
三总结 23
四参考文献 23
附录
变电接线电路图
设计务书
（） 设计题目
ＸＸX 机械厂降压变电电气设计
（二）设计求
求根厂取电源厂电负荷实际情况适考虑工厂生产发展安全技术先进济合理求确定变电位置型式确定变电变压器台数容量类型选择变电结线方案高低压设备进出线确定二次回路方案选择整定继电保护装置确定防雷接装置求写出设计说明书绘出设计图样
（三）设计
1 工厂总面图
图11—2
2工厂负荷情况 厂数车间两班制年负荷利时3500ｈ日负荷持续时间6ｈ该厂铸造车间电镀车间锅炉房属二级负荷外余均属三级负荷厂负荷统计资料表1示
表 1 工厂负荷统计资料
厂房编号
厂房名称
负荷类
设备容量kW
需系数
功率数
1
铸造车间
动力
330
037
065
明
6
076
10
9
锻压车间
动力
250
022
062
明
9
088
10
7
金工车间
动力
330
026
061
明
7
080
10
6
工具车间
动力
360
034
062
明
9
079
10
4
电镀车间
动力
190
058
072
明
8
087
10
3
热处理车间
动力
176
06
073
明
8
088
10
2
装配车间
动力
160
037
065
明
75
087
10
10
机修车间
动力
110
026
061
明
4
09
10
8
锅炉房
动力
88
08
074
明
15
09
10
5
仓库
动力
21
03
082
明
18
088
10
生活区
明
460
072
092
2 供电电源情况 工厂供电部门签订供电合规定厂附条10ＫＶ公电源干线取工作电源该干线走参工厂总面图该干线导线型号LGJ120导线等边三角形排列线距15m干线首端（电力系统馈电变电站）距厂约6km干线首端装设高压断路器断流容量500MVA断路器配备定时限电流保护电流速断保护定时定时限电流保护整定动作时间16s满足工厂二级负荷求采高压联络线邻单位取备电源已知厂高压侧电气联系架空线路总长度70km电缆线路总长度15km
4气象资料 厂区年高气温35C年均气温26C年低气温7C年热月均气温30C年热月均气温27C年热月08km处均温度24C导风东南风年雷暴日数15
5质水文资料 厂区均海拔600m层土质粘土水位3m
6电费制度 厂供电部门达成协议工厂变电高压侧计量电设专计量柜两部电费制交纳电费月基电费变压器容量计18元kVA动力电费020元KVh明（含家电）电费元056KVh工厂负荷时功率数低09外电力户需新装变压器容量计算次性供电部门交纳供电贴费：6～10KV____元KVA
（四）设计时间
2012年5月1日20112年 5 月14日（两周）
二 设计说明书
前言：众周知电现代工业生产源动力电易形式量转换易转换形式量供应电输送分配简单济便控制调节测量利实现生产程动化
电然工业生产源动力产品成中占重般电工业生产中重性产品成中投资总额中占必重少工业生产实现电气化增加产量提高产品质量提高劳动生产率降低生产成减轻工劳动强度改善工劳动条件利实现生产程动化方面说果工厂电供应突然中断工业生产造成严重果
做工厂供电工作发展工业生产实现工业现代化具十分重意义源节约工厂供电工作重方面源节约国家济建设具十分重战略意义做工厂供电工作节约源支援国家济建设具重作
（） 负荷计算功功率补偿
1 负荷计算 厂房负荷计算26示
表 2 ＸＸ机械厂负荷计算
编号
名称
负荷类
设备容量 kW
需系数
COS
tan
计算负荷
kW
kvar
kVA
A
1
铸造车间
动力
330
037
065
117
1221
1429
—
—
明
6
076
10
0
46
0
—
—
计
336
1267
1429
191
290
9
锻压车间
动力
250
022
062
126
55
693
明
9
088
10
0
79
0
计
259
629
693
936
142
7
金工车间
动力
330
026
061
130
858
1115
明
7
080
10
0
56
0
计
337
914
1115
144
219
6
工具车间
动力
360
034
062
126
1224
1542
明
9
079
10
0
71
0
计
369
1295
1542
201
306
4
电镀车间
动力
190
058
072
096
1102
1058
明
8
087
10
0
70
0
计
198
1172
1058
158
240
3
热处理车间
动力
176
06
073
094
1056
993
明
8
088
10
0
7
0
计
184
1126
993
113
172
2
装配车间
动力
160
037
065
117
592
693
明
75
087
10
0
65
0
计
1675
657
693
95
145
10
机修车间
动力
110
026
061
130
286
372
明
4
09
10
0
36
0
计
114
322
372
49
75
8
锅炉房
动力
88
08
074
091
704
641
明
15
09
10
0
14
0
计
895
718
641
96
146
5
仓库
动力
21
03
082
070
63
44
明
18
088
10
0
16
0
计
228
79
44
9
137
生活区
明
460
072
092
043
3312
1424
361
548
总计（380v侧）
动力
2015
11491
10004
明
5218
计入09
093
074
10342
9304
1391
2113
2功功率补偿 表26知该厂380V侧负荷时功率数074供电部门求该厂10KV进线侧负荷时功率数低090考虑变压器功损耗远功损耗380V侧负荷时功率数应稍090暂取092计算380V侧需功功率补偿容量：
QCP30(tan1tan2)10342[tan(arccos074)tan(arccos092)]kvar
499 kvar
选PGJ1型低压动补偿屏*联电容器BWO4143型采屏台辅屏5台相组合总容量84kvar×6504kvar功补偿工厂380V侧10KV侧负荷计算 表3示
表 3：
（二） 变电位置型式选择
变电位置应量接工厂负荷中心工厂面图边左边分作直角坐标系x轴y轴然测出车间宿舍区负荷点坐标位置例K工厂面图中测出车间宿舍区负荷点坐标位置表4示：
表4 车间宿舍区负荷点坐标位置
坐标轴
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
X(㎝)
19
21
37
56
59
61
64
97
101
107
Y(㎝)
29
50
67
21
36
52
67
22
37
68
负荷中心坐标：
计算结果知x47 y38 工厂负荷中心5号厂房（仓库）附
负荷中心
图2 负荷功率矩法确定负荷中心
（三） 变电变压器接线方案选择
1 装设两台变压器 型号采S9型台变压器容量式计算：
选两台S980010型低损耗配电变压器工厂二级负荷需备电源邻单位相联高压联络线承担
变压器联结组均采Yyn0
2 变电接线方案选择 面考虑两种变压器方案设计列两种接线方案：装设两台变压器接线飞方案接线图3示：
图3
（四）短路电流计算
1绘制计算电路 示：
2确定短路计算基准值：
3计算短路电路中元件电抗标幺值
（1） 电力系统 已知Soc500MVA
（2） 架空线路 查表837LGJ120035km线路长6km：
（3）电力变压器 查表31Uz45
绘短路计算等效电路图示
4计算K1点（105KV侧）短路电路总阻抗三相短路电流短路容量：（1）总电抗标幺值
（2）三相短路电流周期分量效值
（3）短路电流
（4）三相短路容量
5计算K2点（04KV侧）短路电路总电抗三相短路电流短路容量：（1）总电抗标幺值
（2）三相短路电流周期分量效值
（3）短路电流
（4）三相电路容量
短路计算结果综合表5示
表5 短路计算结果
短路计算点
三相短路电流KA
三相短路容量MVA
I’’(3)
K1
26
26
26
67
393
476
K2
294
294
294
541
321
204
（五）变电次设备选择校验：
1 10KV侧次设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流力
动态定度
热稳定度
装置点条件
参数
数
10kV
925A
()
26kA
67kA
次设备型号规格
额定参数
高压少油断路器SN1010I630
10kV
630kA
16kA
40 kA
高压隔离开关10200
10kV
200A
255 kA
二次负荷06
高压熔断器RN210
10kV
05A
50 kA
电压互感器JDJ10
1001kV
电压互感器JDZJ10
电流互感器LQJ10
10kV
1005A
318 kA
81
避雷针FS410
10kV
户外隔离开关GW412400
12kV
400A
25kA
10kv侧进线变压器部分设备选择校验—2
选择校验项目
电压
电流
断流力
动态定度
热稳定度
装置点条件
参数
数
10kV
4625A
()
26kA
67kA
次设备型号规格
额定参数
高压少油断路器SN1010I630
10kV
630kA
16kA
40 kA
高压隔离开关10200
10kV
200A
255 kA
二次负荷06
高压熔断器RN210
10kV
05A
50 kA
电压互感器JDJ10
1001kV
电压互感器JDZJ10
电流互感器LQJ10
10kV
1005A
318 kA
81
避雷针FS410
10kV
户外隔离开关GW412400
12kV
400A
25kA
2380V测次设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流力
动稳定度
热稳定度
装置点条件
参数
数
10kv
257A
235kA
599kA
次设备型号规格
额定参数
电流互感器LAJ10
10kv
1005
高压隔离开关
10kv
200A
255kA
导线LGJ35
10kv
137A
高压断路器SN1010I630
10kv
630A
16kA
40kA
3 高低压母线选择
查表10kV母线选LMY3(404mm)母线尺寸40mm4mm380V母线选LMY3（12010）+806相母线尺寸120mm10mm中性线母线尺寸80mm6mm
（六）变压进出线邻单位联络线选择
110kV高压进线引入电缆选择
（1） 10kV高压进线选择校验
采LGJ型钢芯铝绞线架空敷设接10kV公干线
1) 发热条件选择 925A室外环境温度30°表836查初选LJ1630°C时987A>满足发热条件
2) 校验机械强度 表834查允许截面积35LJ16满足求选LJ35
3) 校验电压损耗 线路短需校验
（2） 高压配电室变段引入电缆选择校验
采YJL2210000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆间埋敷设
1)发热条件选择 925A土壤环境24°表844查初选缆线芯截面35交联电缆105A>满足发热条件
2)校验热路稳定 式(541)计算满足短路热稳定截面
（71）
A母线截面积单位满足热路稳定条件截面积单位C材料热稳定系数母线通三相短路稳态电流单位A短路发热假想时间单位s电缆线中204kA05+02+005075s终端变电保护动作时间05s断路器断路时间02sC77数代入公式（71）中JL2210000335电缆满足热稳定条件
2 380v低压出线选择
（1）电镀车间线路
查附录表知DW16630型低压断路器电流脱扣器额定电流
初步选DW16630型断路器
设瞬时脱扣器电流整定4倍
校验断流力：
查附录表知选DW16630型断路器 满足求
(2)选择导线截面穿线直径
查附录表知A150VLV221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆联08米土壤温度24° 发热条件选A50
（3）校验导线低压断路器保护配合
瞬时流脱扣器整定 1000A
满足条件聚氯乙烯绝缘电缆截面积150
(2)锻压车间
馈电2号厂房（锻压车间）线路VLV221000370+135四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(3)热处理车间
馈电3号厂房（热处理车间）线路采VLV221000395+150四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(4)铸造车间
馈电4号厂房（铸造车间）线路采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(5)锅炉房
馈电5号厂房（锅炉房）线路 采VLV221000370+135四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(6)工具车间
馈电6号厂房（工具车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(7)金工车间
馈电7号厂房（金工车间）线路 采VLV2210003150+195四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(8)仓库
馈电8号厂房（仓库）线路 采VLV22100034+14四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(9)装配车间
馈电9号厂房（装配车间）线路 采VLV221000370+135四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(10)机修车间
馈电10号厂房（机修车间）线路 采VLV221000325+116四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(11) 生活区
馈电生活区线路采BX1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设
1）发热条件选择
I30445A室外环境温度（年热月均气温）30℃初选BX1000124030℃时Ial≈615A>I30满足发热条件方法
编号
名称
装置点条件
电缆
低压断路器
校验断路器电缆配合
计算电流
尖峰电流
短路电流
截面积
载流量
型号
4
电镀车间
240
720
294
150
242
DW16630
250A1000A30KA
1089
972
972<1000<1089
9
锻压车间
142
426
294
70
157
DW16630
160A640A30KA
707
575
575<640<707
3
热处理车间
172
516
294
95
189
DW16630
200A800A30KA
851
697
697<800<851
1
铸造车间
290
870
294
240
319
DW16630
315A1260A30KA
1436
1175
1175<1260<1436
8
锅炉房
146
438
294
70
157
DW16630
160A640A30KA
707
591
603<640<707
6
工具车间
306
918
294
240
319
DW16630
315A1260A30KA
1436
1240
1240<1260<1436
7
金工车间
219
657
294
150
242
DW16630
250A1000A30KA
1089
887
887<1000<1089
5
仓库
137
411
294
4
31
DW16630
100A100A30KA
140
55
55<100<140
2
装配车间
145
435
294
70
157
DW16630
160A600A30KA
707
587
587<640<707
10
机修车间
75
225
294
25
90
DW16630
100A400A30KA
405
304
304<400<405
11
生活区
548
1644
294
240
615
DW16630
630A2460A30KA
27675
22194
22194<2460<27675
3 作备电源高压联络线选择校验
采YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋敷设相距约2Km单位变配电10KV母线相连
(1)发热条件选择
工厂二级负荷容量445KVA热月土壤均温度24℃表844查初选缆心截面25交联聚乙烯绝缘铝心电缆满足求
(2)校验电压损耗
表842查缆芯25铝
（缆芯温度80℃计）二级负荷线路长度2km计
见满足求电压损耗5求
(3)短路热稳定校验
变电高压侧短路电流校验前述引入电缆短路热稳定校验知缆芯25交联电缆满足热稳定求单位10KV短路数知该联路线短路热稳定校验计算法进行暂缺
选变电进出线联络线导线电缆型号规格表 71示
表71 进出线联络线导线电缆型号规格
线 路 名 称
导线电缆型号规格
10KV电源进线
LGJ35铝绞线（三相三线架空）
变引入电缆
YJL22—10000—3×35交联电缆（直埋）
380V
低压
出线
1号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆联（直埋）
2号厂房
VLV22—1000—3×70+1×35四芯塑料电缆（直埋）
3号厂房
VLV22—1000—3×95+1×50四芯塑料电缆（直埋）
4号厂房
VLV22—1000—3×150+1×95四芯塑料电缆（直埋）
5号厂房
VLV22—1000—3×4+1×4四芯塑料电缆（直埋）
6号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
7号厂房
VLV22—1000—3×150+1×95四芯塑料电缆（直埋）
8号厂房
VLV22—1000—3×70+1×35四芯塑料电缆（直埋）
9号厂房
VLV22—1000—3×70+1×35四芯塑料电缆（直埋）
10号厂房
VLV22—1000—3×25+1×16四芯塑料电缆（直埋）
生活区
BX10003×240+1×120橡皮线（三相四线架空线）
单位10KV联络线
YJL22—10000—3×16交联电缆（直埋）
(七) 变电二次回路方案选择继电保护整定
变电二次回路方案选择
1]高压断路器操作机构控制信号回路 断路器采弹簧储操作机构控制信号回路工厂供电设计指导图613示
2]变电电计量回路 变电高压侧装设专计量柜装三相功电表功电表分计量全厂消耗功电功电计算月工厂均功率数计量柜关供电部门加封理
3]变电测量绝缘监察回路 变电高压侧装电压互感器—避雷器柜中电压互感器3JDZJ——10型组成（开口三角）接线实现电压测量绝缘监视接线图见工厂供电设计指导图68
作备电源高压联路线装三相功电表三相功电表电流表接线图见工厂供电设计指导图69高压进线装电流表
低压侧动力出线均装功电表功电表低压明线路装三相四线功电表低压联电容器组线路装功电表回路均装设电流表低压母线装电压表仪表准确度等级规范求
4]变电保护装置
(1)变压器继电保护装置
a）装设瓦斯保护变压器油箱障产生轻微瓦斯油面降时瞬时动作信号产生量瓦斯时应动作跳闸
b）装设反时限电流保护采GL15型感应式电流继电器两相两继电器式接线分流跳闸操作方式
1)电流保护动作电流整定
中系数接线系数继电器返回系数电流互感器电流100520 动作电流：
电流保护动作电流整定10A
2)电流保护动作时间整定
变电电力系统终端变电电流保护动作时间（10倍动作电流动作时间）整定短05s
3)电流保护灵敏度系数检验
式中0866331kA(10kV04kV)1147KA
灵敏度系数：
满足灵敏度系数15求
C)装设电流速断保护 利GL15速断装置
1速断电流整定：利式中速断保护电流
速断电流倍数整定
2电流速断保护灵敏度系数检验
利式中保护灵敏度系数>15
工厂供电课程设计指导表61知GB50062—92规定电流保护灵敏度系数15里装设电流速断保护灵敏度系数达求
(2)作备电源高压联络线继电保护装置
1）装设反时限电流保护
采GL15型电磁式电流继电器两相两继电器式接线分跳闸操作方式
a)电流保护动作电流整定利式中 2备电源二级负荷准备考虑二级负荷取
108 50510动作电流：
电流保护动作电流整定9A
b)电流保护动作时间整定
终端保护考虑动作时间整定05s
c)电流保护灵敏系数 资料全暂缺
2）装设电流速断保护
采GL15型继电器电流速断装置数资料全整定计算暂缺
（3）变电低压侧保护装置
a）低压总开关采DW15—15003型低压断路器三相均装设流脱钩器保护低压侧相间短路负荷保护低压侧单相接短路脱钩器动作电流整定参参考文献关手册
b）低压侧出线均采DZ20型低压短路器控制瞬间脱钩器实现线路短路障保护
(八） 变电防雷保护接装置设计
1．变电防雷保护
（1） 直接防雷保护
变电屋顶装设避雷针避雷带引进出两根接线变电公接装置相连变电变压器装室外露天配电装置时应变电外面适位置装设独立避雷针装设高度应防雷保护范围包围整变电果变电建筑物直击雷防护范围时设独立避雷针规定独立避雷针接装置接电阻（表96）通常采36根长25 m刚装避雷针杆塔附做排边形排列间距离5 m入顶距面06 m接间40mm×4mm 镀锌扁刚焊接相接引线25 mm ×4 mm镀锌扁刚接体焊接相连装避雷针杆塔基础钢筋相焊接避雷针焊接相连避雷针采直径20mm镀锌扁刚长1～15独立避雷针接装置变电公接装置应3m距离
（2）雷电侵入波防护
a)10KV电源进线终端杆装设FS4—10型阀式避雷器引线采25 mm ×4 mm镀锌扁钢公接网焊接相连面避雷器接端螺栓连接
b）10KV高压配电室装设GG—1A（F）—54型开关柜中配FS4—10型避雷器变压器变压器避雷器防护雷电侵入波危害
c）380V低压架空线出线杆装设保护间隙绝缘子铁脚接防护低压架空线侵入雷电波
2变电公接装置设计
接电阻求
边点公接装置接电阻应满足条件：
接装置设计
采长25m50mm钢16根变电三面均匀布置距5 m垂直入顶离面06 m间40mm×4mm镀锌扁刚焊接相接变电变压器室两条接干线高低压配电室条接干线室外公接装置焊接相连接干线均采25 mm ×4 mm镀锌扁刚变电接装置面布置图图91示接电阻验算：
满足欧接电阻求式中查工厂供电设计指导表910环行敖设栏似选取
图9－1变电接装置面布置
三 总结
次设计学期学供配电技术课程设计检验够学供配电课程良应实际生活中次检验课程设计时间2周次设计供配电理应掌握更加深刻次解次设计毕业设计前独立设计项考验
课程设计务书时候先面步骤求步步进行操作遇困难时需根务情况网查找筛选出相关资料者询问老师周围学完成部分完成部分组合成完整设计通次设计工作奠定基础工作中重通周查找资料学掌握根厂电负荷实际情况通次次改变选线分析校验次次发现问题然根问题进行深入学设计题目更理解进行机械厂降压变电电气设计基础认识工作学帮助种力专业必少次接线图CAD制图软件化画图力提高
总：课程设计作 理实践真正学知识
四 参考文献
② 工厂供电第二版 编 苏文成 机械工业出版社
②工厂供电设计指导 编 刘介 机械工业出版社
附录图附件存
附录：变电接线电路图：
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工厂供电
课程设计报告书
课题名称
XX机械厂降压变电电气设计
姓 名
学 号
专 业
09级电气工程动化
指导教师
工学院
2012年X月X日
目 录
设计务书 3
（）设计题目 3
（二）设计求 3
（三）设计 3
（四）设计时间 3
二设计说明书 5
（）负荷计算功功率补偿 5
（二）变电位置型式选择 7
（三）变电变压器接线方案选择 8
（四）短路电流计算 9
（五）变电次侧设备选择校验 12
（六）变电进出线邻单位联络线选择 14
（七）变电二次回路方案选择继电保护整定 19
（八）变电防雷保护接装置设计 21
三总结 23
四参考文献 23
附录
变电接线电路图
设计务书
（） 设计题目
ＸＸX 机械厂降压变电电气设计
（二）设计求
求根厂取电源厂电负荷实际情况适考虑工厂生产发展安全技术先进济合理求确定变电位置型式确定变电变压器台数容量类型选择变电结线方案高低压设备进出线确定二次回路方案选择整定继电保护装置确定防雷接装置求写出设计说明书绘出设计图样
（三）设计
1 工厂总面图
图11—2
2工厂负荷情况 厂数车间两班制年负荷利时3500ｈ日负荷持续时间6ｈ该厂铸造车间电镀车间锅炉房属二级负荷外余均属三级负荷厂负荷统计资料表1示
表 1 工厂负荷统计资料
厂房编号
厂房名称
负荷类
设备容量kW
需系数
功率数
1
铸造车间
动力
330
037
065
明
6
076
10
9
锻压车间
动力
250
022
062
明
9
088
10
7
金工车间
动力
330
026
061
明
7
080
10
6
工具车间
动力
360
034
062
明
9
079
10
4
电镀车间
动力
190
058
072
明
8
087
10
3
热处理车间
动力
176
06
073
明
8
088
10
2
装配车间
动力
160
037
065
明
75
087
10
10
机修车间
动力
110
026
061
明
4
09
10
8
锅炉房
动力
88
08
074
明
15
09
10
5
仓库
动力
21
03
082
明
18
088
10
生活区
明
460
072
092
2 供电电源情况 工厂供电部门签订供电合规定厂附条10ＫＶ公电源干线取工作电源该干线走参工厂总面图该干线导线型号LGJ120导线等边三角形排列线距15m干线首端（电力系统馈电变电站）距厂约6km干线首端装设高压断路器断流容量500MVA断路器配备定时限电流保护电流速断保护定时定时限电流保护整定动作时间16s满足工厂二级负荷求采高压联络线邻单位取备电源已知厂高压侧电气联系架空线路总长度70km电缆线路总长度15km
4气象资料 厂区年高气温35C年均气温26C年低气温7C年热月均气温30C年热月均气温27C年热月08km处均温度24C导风东南风年雷暴日数15
5质水文资料 厂区均海拔600m层土质粘土水位3m
6电费制度 厂供电部门达成协议工厂变电高压侧计量电设专计量柜两部电费制交纳电费月基电费变压器容量计18元kVA动力电费020元KVh明（含家电）电费元056KVh工厂负荷时功率数低09外电力户需新装变压器容量计算次性供电部门交纳供电贴费：6～10KV____元KVA
（四）设计时间
2012年5月1日20112年 5 月14日（两周）
二 设计说明书
前言：众周知电现代工业生产源动力电易形式量转换易转换形式量供应电输送分配简单济便控制调节测量利实现生产程动化
电然工业生产源动力产品成中占重般电工业生产中重性产品成中投资总额中占必重少工业生产实现电气化增加产量提高产品质量提高劳动生产率降低生产成减轻工劳动强度改善工劳动条件利实现生产程动化方面说果工厂电供应突然中断工业生产造成严重果
做工厂供电工作发展工业生产实现工业现代化具十分重意义源节约工厂供电工作重方面源节约国家济建设具十分重战略意义做工厂供电工作节约源支援国家济建设具重作
（） 负荷计算功功率补偿
1 负荷计算 厂房负荷计算26示
表 2 ＸＸ机械厂负荷计算
编号
名称
负荷类
设备容量 kW
需系数
COS
tan
计算负荷
kW
kvar
kVA
A
1
铸造车间
动力
330
037
065
117
1221
1429
—
—
明
6
076
10
0
46
0
—
—
计
336
1267
1429
191
290
9
锻压车间
动力
250
022
062
126
55
693
明
9
088
10
0
79
0
计
259
629
693
936
142
7
金工车间
动力
330
026
061
130
858
1115
明
7
080
10
0
56
0
计
337
914
1115
144
219
6
工具车间
动力
360
034
062
126
1224
1542
明
9
079
10
0
71
0
计
369
1295
1542
201
306
4
电镀车间
动力
190
058
072
096
1102
1058
明
8
087
10
0
70
0
计
198
1172
1058
158
240
3
热处理车间
动力
176
06
073
094
1056
993
明
8
088
10
0
7
0
计
184
1126
993
113
172
2
装配车间
动力
160
037
065
117
592
693
明
75
087
10
0
65
0
计
1675
657
693
95
145
10
机修车间
动力
110
026
061
130
286
372
明
4
09
10
0
36
0
计
114
322
372
49
75
8
锅炉房
动力
88
08
074
091
704
641
明
15
09
10
0
14
0
计
895
718
641
96
146
5
仓库
动力
21
03
082
070
63
44
明
18
088
10
0
16
0
计
228
79
44
9
137
生活区
明
460
072
092
043
3312
1424
361
548
总计（380v侧）
动力
2015
11491
10004
明
5218
计入09
093
074
10342
9304
1391
2113
2功功率补偿 表26知该厂380V侧负荷时功率数074供电部门求该厂10KV进线侧负荷时功率数低090考虑变压器功损耗远功损耗380V侧负荷时功率数应稍090暂取092计算380V侧需功功率补偿容量：
QCP30(tan1tan2)10342[tan(arccos074)tan(arccos092)]kvar
499 kvar
选PGJ1型低压动补偿屏*联电容器BWO4143型采屏台辅屏5台相组合总容量84kvar×6504kvar功补偿工厂380V侧10KV侧负荷计算 表3示
表 3：
（二） 变电位置型式选择
变电位置应量接工厂负荷中心工厂面图边左边分作直角坐标系x轴y轴然测出车间宿舍区负荷点坐标位置例K工厂面图中测出车间宿舍区负荷点坐标位置表4示：
表4 车间宿舍区负荷点坐标位置
坐标轴
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
X(㎝)
19
21
37
56
59
61
64
97
101
107
Y(㎝)
29
50
67
21
36
52
67
22
37
68
负荷中心坐标：
计算结果知x47 y38 工厂负荷中心5号厂房（仓库）附
负荷中心
图2 负荷功率矩法确定负荷中心
（三） 变电变压器接线方案选择
1 装设两台变压器 型号采S9型台变压器容量式计算：
选两台S980010型低损耗配电变压器工厂二级负荷需备电源邻单位相联高压联络线承担
变压器联结组均采Yyn0
2 变电接线方案选择 面考虑两种变压器方案设计列两种接线方案：装设两台变压器接线飞方案接线图3示：
图3
（四）短路电流计算
1绘制计算电路 示：
2确定短路计算基准值：
3计算短路电路中元件电抗标幺值
（1） 电力系统 已知Soc500MVA
（2） 架空线路 查表837LGJ120035km线路长6km：
（3）电力变压器 查表31Uz45
绘短路计算等效电路图示
4计算K1点（105KV侧）短路电路总阻抗三相短路电流短路容量：（1）总电抗标幺值
（2）三相短路电流周期分量效值
（3）短路电流
（4）三相短路容量
5计算K2点（04KV侧）短路电路总电抗三相短路电流短路容量：（1）总电抗标幺值
（2）三相短路电流周期分量效值
（3）短路电流
（4）三相电路容量
短路计算结果综合表5示
表5 短路计算结果
短路计算点
三相短路电流KA
三相短路容量MVA
I’’(3)
K1
26
26
26
67
393
476
K2
294
294
294
541
321
204
（五）变电次设备选择校验：
1 10KV侧次设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流力
动态定度
热稳定度
装置点条件
参数
数
10kV
925A
()
26kA
67kA
次设备型号规格
额定参数
高压少油断路器SN1010I630
10kV
630kA
16kA
40 kA
高压隔离开关10200
10kV
200A
255 kA
二次负荷06
高压熔断器RN210
10kV
05A
50 kA
电压互感器JDJ10
1001kV
电压互感器JDZJ10
电流互感器LQJ10
10kV
1005A
318 kA
81
避雷针FS410
10kV
户外隔离开关GW412400
12kV
400A
25kA
10kv侧进线变压器部分设备选择校验—2
选择校验项目
电压
电流
断流力
动态定度
热稳定度
装置点条件
参数
数
10kV
4625A
()
26kA
67kA
次设备型号规格
额定参数
高压少油断路器SN1010I630
10kV
630kA
16kA
40 kA
高压隔离开关10200
10kV
200A
255 kA
二次负荷06
高压熔断器RN210
10kV
05A
50 kA
电压互感器JDJ10
1001kV
电压互感器JDZJ10
电流互感器LQJ10
10kV
1005A
318 kA
81
避雷针FS410
10kV
户外隔离开关GW412400
12kV
400A
25kA
2380V测次设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流力
动稳定度
热稳定度
装置点条件
参数
数
10kv
257A
235kA
599kA
次设备型号规格
额定参数
电流互感器LAJ10
10kv
1005
高压隔离开关
10kv
200A
255kA
导线LGJ35
10kv
137A
高压断路器SN1010I630
10kv
630A
16kA
40kA
3 高低压母线选择
查表10kV母线选LMY3(404mm)母线尺寸40mm4mm380V母线选LMY3（12010）+806相母线尺寸120mm10mm中性线母线尺寸80mm6mm
（六）变压进出线邻单位联络线选择
110kV高压进线引入电缆选择
（1） 10kV高压进线选择校验
采LGJ型钢芯铝绞线架空敷设接10kV公干线
1) 发热条件选择 925A室外环境温度30°表836查初选LJ1630°C时987A>满足发热条件
2) 校验机械强度 表834查允许截面积35LJ16满足求选LJ35
3) 校验电压损耗 线路短需校验
（2） 高压配电室变段引入电缆选择校验
采YJL2210000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆间埋敷设
1)发热条件选择 925A土壤环境24°表844查初选缆线芯截面35交联电缆105A>满足发热条件
2)校验热路稳定 式(541)计算满足短路热稳定截面
（71）
A母线截面积单位满足热路稳定条件截面积单位C材料热稳定系数母线通三相短路稳态电流单位A短路发热假想时间单位s电缆线中204kA05+02+005075s终端变电保护动作时间05s断路器断路时间02sC77数代入公式（71）中
2 380v低压出线选择
（1）电镀车间线路
查附录表知DW16630型低压断路器电流脱扣器额定电流
初步选DW16630型断路器
设瞬时脱扣器电流整定4倍
校验断流力：
查附录表知选DW16630型断路器 满足求
(2)选择导线截面穿线直径
查附录表知A150VLV221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆联08米土壤温度24° 发热条件选A50
（3）校验导线低压断路器保护配合
瞬时流脱扣器整定 1000A
满足条件聚氯乙烯绝缘电缆截面积150
(2)锻压车间
馈电2号厂房（锻压车间）线路VLV221000370+135四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(3)热处理车间
馈电3号厂房（热处理车间）线路采VLV221000395+150四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(4)铸造车间
馈电4号厂房（铸造车间）线路采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(5)锅炉房
馈电5号厂房（锅炉房）线路 采VLV221000370+135四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(6)工具车间
馈电6号厂房（工具车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(7)金工车间
馈电7号厂房（金工车间）线路 采VLV2210003150+195四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(8)仓库
馈电8号厂房（仓库）线路 采VLV22100034+14四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(9)装配车间
馈电9号厂房（装配车间）线路 采VLV221000370+135四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(10)机修车间
馈电10号厂房（机修车间）线路 采VLV221000325+116四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（方法略）
(11) 生活区
馈电生活区线路采BX1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设
1）发热条件选择
I30445A室外环境温度（年热月均气温）30℃初选BX1000124030℃时Ial≈615A>I30满足发热条件方法
编号
名称
装置点条件
电缆
低压断路器
校验断路器电缆配合
计算电流
尖峰电流
短路电流
截面积
载流量
型号
4
电镀车间
240
720
294
150
242
DW16630
250A1000A30KA
1089
972
972<1000<1089
9
锻压车间
142
426
294
70
157
DW16630
160A640A30KA
707
575
575<640<707
3
热处理车间
172
516
294
95
189
DW16630
200A800A30KA
851
697
697<800<851
1
铸造车间
290
870
294
240
319
DW16630
315A1260A30KA
1436
1175
1175<1260<1436
8
锅炉房
146
438
294
70
157
DW16630
160A640A30KA
707
591
603<640<707
6
工具车间
306
918
294
240
319
DW16630
315A1260A30KA
1436
1240
1240<1260<1436
7
金工车间
219
657
294
150
242
DW16630
250A1000A30KA
1089
887
887<1000<1089
5
仓库
137
411
294
4
31
DW16630
100A100A30KA
140
55
55<100<140
2
装配车间
145
435
294
70
157
DW16630
160A600A30KA
707
587
587<640<707
10
机修车间
75
225
294
25
90
DW16630
100A400A30KA
405
304
304<400<405
11
生活区
548
1644
294
240
615
DW16630
630A2460A30KA
27675
22194
22194<2460<27675
3 作备电源高压联络线选择校验
采YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋敷设相距约2Km单位变配电10KV母线相连
(1)发热条件选择
工厂二级负荷容量445KVA热月土壤均温度24℃表844查初选缆心截面25交联聚乙烯绝缘铝心电缆满足求
(2)校验电压损耗
表842查缆芯25铝
（缆芯温度80℃计）二级负荷线路长度2km计
见满足求电压损耗5求
(3)短路热稳定校验
变电高压侧短路电流校验前述引入电缆短路热稳定校验知缆芯25交联电缆满足热稳定求单位10KV短路数知该联路线短路热稳定校验计算法进行暂缺
选变电进出线联络线导线电缆型号规格表 71示
表71 进出线联络线导线电缆型号规格
线 路 名 称
导线电缆型号规格
10KV电源进线
LGJ35铝绞线（三相三线架空）
变引入电缆
YJL22—10000—3×35交联电缆（直埋）
380V
低压
出线
1号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆联（直埋）
2号厂房
VLV22—1000—3×70+1×35四芯塑料电缆（直埋）
3号厂房
VLV22—1000—3×95+1×50四芯塑料电缆（直埋）
4号厂房
VLV22—1000—3×150+1×95四芯塑料电缆（直埋）
5号厂房
VLV22—1000—3×4+1×4四芯塑料电缆（直埋）
6号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
7号厂房
VLV22—1000—3×150+1×95四芯塑料电缆（直埋）
8号厂房
VLV22—1000—3×70+1×35四芯塑料电缆（直埋）
9号厂房
VLV22—1000—3×70+1×35四芯塑料电缆（直埋）
10号厂房
VLV22—1000—3×25+1×16四芯塑料电缆（直埋）
生活区
BX10003×240+1×120橡皮线（三相四线架空线）
单位10KV联络线
YJL22—10000—3×16交联电缆（直埋）
(七) 变电二次回路方案选择继电保护整定
变电二次回路方案选择
1]高压断路器操作机构控制信号回路 断路器采弹簧储操作机构控制信号回路工厂供电设计指导图613示
2]变电电计量回路 变电高压侧装设专计量柜装三相功电表功电表分计量全厂消耗功电功电计算月工厂均功率数计量柜关供电部门加封理
3]变电测量绝缘监察回路 变电高压侧装电压互感器—避雷器柜中电压互感器3JDZJ——10型组成（开口三角）接线实现电压测量绝缘监视接线图见工厂供电设计指导图68
作备电源高压联路线装三相功电表三相功电表电流表接线图见工厂供电设计指导图69高压进线装电流表
低压侧动力出线均装功电表功电表低压明线路装三相四线功电表低压联电容器组线路装功电表回路均装设电流表低压母线装电压表仪表准确度等级规范求
4]变电保护装置
(1)变压器继电保护装置
a）装设瓦斯保护变压器油箱障产生轻微瓦斯油面降时瞬时动作信号产生量瓦斯时应动作跳闸
b）装设反时限电流保护采GL15型感应式电流继电器两相两继电器式接线分流跳闸操作方式
1)电流保护动作电流整定
中系数接线系数继电器返回系数电流互感器电流100520 动作电流：
电流保护动作电流整定10A
2)电流保护动作时间整定
变电电力系统终端变电电流保护动作时间（10倍动作电流动作时间）整定短05s
3)电流保护灵敏度系数检验
式中0866331kA(10kV04kV)1147KA
灵敏度系数：
满足灵敏度系数15求
C)装设电流速断保护 利GL15速断装置
1速断电流整定：利式中速断保护电流
速断电流倍数整定
2电流速断保护灵敏度系数检验
利式中保护灵敏度系数>15
工厂供电课程设计指导表61知GB50062—92规定电流保护灵敏度系数15里装设电流速断保护灵敏度系数达求
(2)作备电源高压联络线继电保护装置
1）装设反时限电流保护
采GL15型电磁式电流继电器两相两继电器式接线分跳闸操作方式
a)电流保护动作电流整定利式中 2备电源二级负荷准备考虑二级负荷取
108 50510动作电流：
电流保护动作电流整定9A
b)电流保护动作时间整定
终端保护考虑动作时间整定05s
c)电流保护灵敏系数 资料全暂缺
2）装设电流速断保护
采GL15型继电器电流速断装置数资料全整定计算暂缺
（3）变电低压侧保护装置
a）低压总开关采DW15—15003型低压断路器三相均装设流脱钩器保护低压侧相间短路负荷保护低压侧单相接短路脱钩器动作电流整定参参考文献关手册
b）低压侧出线均采DZ20型低压短路器控制瞬间脱钩器实现线路短路障保护
(八） 变电防雷保护接装置设计
1．变电防雷保护
（1） 直接防雷保护
变电屋顶装设避雷针避雷带引进出两根接线变电公接装置相连变电变压器装室外露天配电装置时应变电外面适位置装设独立避雷针装设高度应防雷保护范围包围整变电果变电建筑物直击雷防护范围时设独立避雷针规定独立避雷针接装置接电阻（表96）通常采36根长25 m刚装避雷针杆塔附做排边形排列间距离5 m入顶距面06 m接间40mm×4mm 镀锌扁刚焊接相接引线25 mm ×4 mm镀锌扁刚接体焊接相连装避雷针杆塔基础钢筋相焊接避雷针焊接相连避雷针采直径20mm镀锌扁刚长1～15独立避雷针接装置变电公接装置应3m距离
（2）雷电侵入波防护
a)10KV电源进线终端杆装设FS4—10型阀式避雷器引线采25 mm ×4 mm镀锌扁钢公接网焊接相连面避雷器接端螺栓连接
b）10KV高压配电室装设GG—1A（F）—54型开关柜中配FS4—10型避雷器变压器变压器避雷器防护雷电侵入波危害
c）380V低压架空线出线杆装设保护间隙绝缘子铁脚接防护低压架空线侵入雷电波
2变电公接装置设计
接电阻求
边点公接装置接电阻应满足条件：
接装置设计
采长25m50mm钢16根变电三面均匀布置距5 m垂直入顶离面06 m间40mm×4mm镀锌扁刚焊接相接变电变压器室两条接干线高低压配电室条接干线室外公接装置焊接相连接干线均采25 mm ×4 mm镀锌扁刚变电接装置面布置图图91示接电阻验算：
满足欧接电阻求式中查工厂供电设计指导表910环行敖设栏似选取
图9－1变电接装置面布置
三 总结
次设计学期学供配电技术课程设计检验够学供配电课程良应实际生活中次检验课程设计时间2周次设计供配电理应掌握更加深刻次解次设计毕业设计前独立设计项考验
课程设计务书时候先面步骤求步步进行操作遇困难时需根务情况网查找筛选出相关资料者询问老师周围学完成部分完成部分组合成完整设计通次设计工作奠定基础工作中重通周查找资料学掌握根厂电负荷实际情况通次次改变选线分析校验次次发现问题然根问题进行深入学设计题目更理解进行机械厂降压变电电气设计基础认识工作学帮助种力专业必少次接线图CAD制图软件化画图力提高
总：课程设计作 理实践真正学知识
四 参考文献
② 工厂供电第二版 编 苏文成 机械工业出版社
②工厂供电设计指导 编 刘介 机械工业出版社
附录图附件存
附录：变电接线电路图：
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