电力工程综合课程设计
专业： 电气工程及其自动化 班级： 学号： 姓名：
设计题目：机械厂降压变电所电气设计
设计报告格式25分 设计内容45分 答辩 考勤 封面 3 页面布局 5 目录格式 3 图表质量 4 间行距、字体 5 页眉页脚 5 设计题目把握 5 计算设计正确性 8 设备计算、选型 电气原理图 主接线技术方案 5 二次 回路 技术方案 5 变电所 主线图 变电所 平剖、面图 15 10 20 总计得分 7
2010年12月
目 录
第一章设计任务1
1.1设计要求1 1.2设计依据1
1.2.1工厂总平面图1 1.2.2工厂负荷情况1 1.2.3工厂供电情况2 1.2.4气象资料2 1.2.5地质水文资料2 1.2.6电费制度2
第二章负荷计算和无功功率补偿3
2.1负荷计算3
2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式3
2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式3
2.2无功功率补偿 .......................................................................................... 4
第三章变电所位置与形式的选择6
第四章变电所主变压器及主接线技术方案的选择7
4.1变电所主变压器的选择7
4.2变电所主接线技术方案的选择7 4.2.1装设一台主变压器的主接线技术方案7 4.2.2装设两台主变压器的主接线技术方案7 4.3主接线技术方案的技术经济比较8
第五章短路电流的计算10
5.1绘制计算电路10 5.2确定短路基准值10
5.3计算短路电路中各元件的电抗标幺值10 5.3.1电力系统10 5.3.2架空线路10
5.3.3电力变压器 ......................................................................................... 10
5.4 K-1点（10.5KV侧）的相关计算10 5.4.1总电抗标幺值10
5.4.2三相短路电流周期分量有效值11 5.4.3其他短路电流11 5.4.4三相短路电容11
5.5 K-2点（0.4KV侧）的相关计算11 5.5.1总电抗标幺值11
5.5.2三相短路电流周期分量有效值11
5.5.3其他短路电流11
5.5.4三相短路电容11
第六章变电所一次设备的选择校验12
6.1 10KV侧一次设备的选择校验12 6.1.1按工作电压选择12 6.1.2按工作电流选择12 6.1.3按断流能力选择12
6.1.4隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验12 6.2 380V侧一次设备的选择校验13 6.3 高低压母线的选择13
第七章变压所进出线与邻近单位联络线的选择14
7.1 10KV高压进线和引入电缆的选择14 7.1.1 10KV高压进线的选择校验14
7.1.2由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验14 7.2 380低压出线的选择14 7.2.1铸造车间14 7.2.2锻压车间15 7.2.3热处理车间15 7.2.4电镀车间15 7.2.5仓库15
7.2.6工具车间15 7.2.7金工车间15 7.2.8锅炉房15 7.2.9装配车间16 7.2.10机修车间16 7.2.11生活区16
7.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验16 7.3.1按发热条件选择16 7.3.2校验电压损耗16 7.3.3短路热稳定校验16
第八章变压所进出线与邻近单位联络线的选择18
8.1 变电所二次回路反感的选择18 8.2 主变电所继电保护装置18 8.2.1主变压器的继电保护装置18 8.2.2保护动作的整定18
8.2.3过电流保护动作时间的整定18 8.2.4过电流保护灵敏度系数的校验18 8.3 装设电流速断保护18
8.3.1速断电流的整定19
8.3.2电流速断保护灵敏度系数的校验19
8.3 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置19 8.4.1装设反时限过电流保护19 8.4.2装设电流速断保护19
8.4.3变电所低压侧的保护装置19 第九章降压变电所防雷与接地装置的设计20
9.1 变电所的防雷保护20 9.1.1直接防雷保护20 9.1.2雷电侵入波的防护20
9.2 变电所公共接地装置的设计20 9.2.1接地电阻的要求20 9.2.2接地装置的设计20 附录21 致谢23
参考文献24
第一章 设计任务
1.1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，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线技术方案及高低压设备和进出线，确定二次回路技术方案，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。
1.2设计依据
1.2.1工厂总平面图 （7） （3） 桥 后厂门 （10） 河流 （6） （2） 厂区 （9） （5） 北 （1） （4） 厂门 大街 公共电源干线 （8） X X机械厂总平面图 比例1:2000 图1.1 工厂总平面图
1.2.2 工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为3600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。
表1.1 工厂负荷统计资料 厂房编号 1 2 厂房名称 铸造车间 锻压车间 负荷类别 动力 照明 动力 照明 设备容量/kW 200 6 350 8 需要系数 0．3 0．8 0．3 0．7 功率因数 0．65 1．0 0．60 1．0
机械厂降压变电所电气设计
