第1章 任务书
1.1 设计题目
某机械厂总降压变电所的电气设计
1.2 设计目的
（1）通过该厂变电所的设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。
（2）掌握中小型工厂供电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。 （3）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术奠定一定的基础。
1.3设计要求
（1）选择变电所主接线方案。
（2）确定变电所主变压器的台数和设备容量、类型。 （3）选择高低压设备和进出线。 （4）选择整定继电保护装置。
1.4设计依据
（1）工厂负荷情况。
该厂铸造车间、电镀车间和锅炉属于二级负荷，其余为三级负荷。低压动力负荷为三相，额定电压为380V；电气照明为单相，额定电压为220V. 表格 1 工厂负荷情况 厂房厂房名称 编号 1 2 3 4 5 6 铸造车间 电镀车间 锅炉房 金工车间 机修车间 仓库 负荷类别 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 设备容量/kW 300 6 250 5 50 1 400 10 160 4 20 1 需用系数 0.3 0.8 0.5 0.8 0.7 0.8 0.2 0.8 0.2 0.8 0.4 0.8 功率因数 0.7 1.0 0.8 1.0 0.8 1.0 0.65 1.0 0.65 1.0 0.8 1.0 (2)供电电源情况。
1）由附近一条35KV的公用电源干线取得工作电源，干线导线型号LGJ-185,等边
三角形排列，线距1。5m，干线长度10km。干线首端断路器容量为200MVA。此断路器配备有定时限过流保护和点流速断保护，定时限过电流保护动作时间为1.7s。 为了满足工厂二级负荷要求，采用长度为20km的35kV架空线路取得备用电源。 2）变电所最大负荷时功率因数不低于0.9； 3）其他资料（平面图、气象、地质水文等）略。
1.5 设计任务
（1）负荷计算和无功功率补偿。（列出负荷计算表） （2）主变压器台数、容量和类型的选择。
（3）变电所主接线方案的设计（绘图—3号图纸）。 （4）短路计算。
（5）变电所一次设备的选择与校验。 （6）选择整定继电保护装置。
1.6 设计时间安排
（1）进行负荷计算，无功补偿计算，收集相关资料----1天 （2）电气系统接线设计，变压器的选择--------------1天 （3）短路计算等相关计算--------------------------1天 （4）电气设备选择与校验--------------------------2天 （5）继电保护选择、整定计算----------------------1天 （6）绘制图表，完成设计报告----------------------1天
1.7 设计报告格式要求
（1）课程设计报告封面有学院统一印制，文档用B5纸。 （2）课程设计报告编排结构：
1）封面。2）前言。3）目录。4）任务书。5）负荷计算和无功功率补偿。6）主变压器台数、容量和类型的选择。7）变电所主接线方案的设计。8）短路计算。9）变电所一次设备的选择与校验。10）选择整定继电保护装置。11）防雷保护和接地装置设计。12）结束语。13）参考文献（书写格式）；【1】作者1作者2.书名。（版次）。出版地：出版社，出版年份14）附录（如元器件明细表等）。15）附图。画图用3号图纸。
（3）书写要求工整，图表要求规范。
第2章 负荷计算和无功功率补偿.
2.1负荷计算
铸造车间
动力:P30=PeKd=300?0.3=90kW
Q30=P30tanΦ=91.8kvar
照明:P30=PeKd=6?0.8=4.8kW
Q30=P30tanΦ=0
总计P30=94.8 ,Q30=91.8,S30==132.0kVA , I30==200.5A 电镀车间
动力：P30=PeKd=250?0.5=125kW
Q30=P30tanΦ=93.8kvar
照明：P30=PeKd=5?0.8=4.0kW
Q30=P30tanΦ=0
总计P30=129.0 ,Q30=91.8,S30==132.0kVA , I30==200.5A
设备容量 Pe/kW 需要系数 Kd 0.3 0.8 —— 0.5 0.8 —— 0.7 0.8 计算负荷 Cos Φ tanΦ 编号 名称 类别 Pc/kW Qc/kvar Sc/kVA Ic/A 1 铸造车间 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 照300 6 306 250 5 255 50 1 0.7 1.0 0.8 1.0 0.8 1 1.02 0 0.75 0 0.75 0 90.0 4.8 94.8 125.0 4.0 129.0 35.0 0.8 91.8 0 91.8 93.8 0 93.8 26,3 0 —— —— 132.0 —— —— 159.5 —— —— —— —— 200.5 —— —— 242.3 —— —— 2 电镀车间 锅炉房 3 明 小计 金工车间 动力 照明 小计 动机5 修车间 力 照明 小计 动力 6 仓库 照明 小计 动力 总计 照明 51 400 10 410 160 4 164 20 1 21 1180 25 —— 0.2 0.8 —— 0.2 0.8 —— 0.4 0.8 —— 0.65 1.0 0.65 1.0 0.8 1.0 0.747 1.17 0 1.17 0 0.75 0 391.6 352.44 314.01 472.05 717.21 348.9 ____ ____ 35.8 80.0 8.0 88.0 32.0 3.2 35.2 8 0.8 8.8 26.3 93.6 0 93.6 37.4 0 37.4 6.0 0 6.0 44.4 —— —— 128.5 —— —— 51.4 —— —— 10.6 67.4 —— 195．2 —— —— 78.1 —— —— 16.2 4 计入K∑p=0.9 K∑q=0.9
2.2 无功功率补偿
(1) 由表可知，补偿前变压器低压侧的视在计算负荷为：
SC1?222P(294.01 ?488.262)?569.95kVAC1?QC1?472.05KVA
则,变电所低压侧的功率因数为：
(2) 确定补偿容量
cos?(1)?0.747 294.01569.95?0. 现要求在高压侧不低于0.9，而补偿在低压侧进行，所以我们考虑到变压器的损耗，可设低压侧补偿后的功率因数为0.95来计算需要补偿的容量。
QC.C?PC1(tan?1?tan?2)?200.89kvar 294.01?[tan(arccos0.52)?tan(arccos0.92)]kv (3) 补偿后的计算负荷和功率因数 低压侧的计算负荷为：=370.15KVA
此时变压器的损耗为：
5.55KW ?P’0.015?317.65?4.76T?0.015SC? ?Q‘0.06?317.65?19.06T?0.06SC? 22.20kvar
变电所10kv侧的计算负荷为：
’‘ .01?298.77P‘4.76?294C2??PT?PC1?357.99KW
‘’135.32KVAR ）Q’（488.26-368?19.06?139.32C2??QC?QT?=382.71KVA
=0.015Sc=5.74KW
=0.06Sc=22.96kvar
变电所高压侧的功率因数为：
'cos?'?PC'SC?363.73/369.68?0.916
符合任务书要求 项目 380V侧补偿前负荷 380V侧无功补偿容量 380V补偿后负荷 10KV变压器功率损耗 10KV侧负荷计算 35KV变压器功率损耗 35KV侧负荷计算 Cos Φ 0.747 0.95 0.93 0.92 计算负荷 Pc/kW 352.44 352.44 5.74 357.99 5.74 363.73 Qc/kvar 314.01 -200.89 113.12 22.96 135.32 22.96 158.28 Sc/kVA 472.05 370.15 382.71 396.68 Ic/A 717.21 562.38 22.10 6.54
某机械厂总降压变电所工厂供电课程设计
