三色鸽食品厂降压变电所课程设计

本科课程设计

题目：三色鸽食品厂降压变电所电气系统课程设计

院（系） 信息科学与工程学院 专 业 电气工程及其自动化 届 别 2014届 学 号 姓 名

指导老师 黄文权老师

华侨大学教务处印制 2013年4月21号

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目录

一、 概述 ........................................................................................................................................................................ 1 一、 设计基础资料 .................................................................................................................................................... 1 二、 设计目的............................................................................................................................................................ 2 三、 设计内容及其设计具体步骤 ............................................................................................................................ 2 四、 设计要求............................................................................................................................................................ 3 二、 负荷计算与负荷等级确定 .................................................................................................................................... 3 一、 负荷计算和无功补偿 ........................................................................................................................................ 3 二、 负荷等级确定 .................................................................................................................................................... 5 三、 主变压器选择及主接线设计 ................................................................................................................................ 6 一、 主变压器选择 .................................................................................................................................................... 6 二、 变电所主接线图设计 ...................................................................................................................................... 10 四、 短路电流计算 ...................................................................................................................................................... 12 五、 电气设备及其电力线路的选择 .......................................................................................................................... 14 一、 高低压一次设备的选择与校验 ...................................................................................................................... 14 二、 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 .......................................................................................... 16 三、 变电所高低压侧电力线路（母线、进出线和电缆）的选择及其校验 ...................................................... 17 六、 课程设计体会与总结 .......................................................................................................................................... 22 参考文献： ...................................................................................................................................................................... 23 附录：所有车间厂房的的负荷计算 .............................................................................................................................. 24 附表 .................................................................................................................................................................................. 28 附表一：主变压器主要技术参数 .............................................................................................................................. 28 附表二：10 KV一次侧设备的选择校验 ................................................................................................................... 28 附表三：380V一次侧设备的选择校验 .................................................................................................................... 29 附表四：进出线、联络线和母线导线和电缆型号规格 ........................................................................................... 30 附图：三色鸽食品厂降压变电所主接线图 .................................................................................................................... 1

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一、 概述

一、

设计基础资料

（一） 设计题目

三色鸽食品厂降压变电所的电气设计 （二） 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，确定变电所的位置型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定一次回路方案，最后定出设计说明书。 （三） 设计依据

1．工厂总平面图，如图一所示。

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3500h，日最大负荷持续时间为10h。该厂车间均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为280V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表一所示。

3．供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供用协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ—95导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（即电力系统的馈电变电电站）距离本厂约8km，该干线首端所装高压断路器500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达100km，电缆线路总长度达50km。 4. 气象资料 本厂所在地区的年最高气温为38 ℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8处平均温度为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴是数为20。 5. 工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.92。

表一：工厂负荷统计资料 设备容量厂房编号 用电单位名称 负荷性质 需要系数 功率因数 kW 500 0.4 0.7 动力 1 第一车间 6 0.7 1.0 照明 400 0.3 0.65 动力 2 第二车间 8 0.7 1.0 照明 500 0.3 0.65 动力 3 第三车间 9 0.7 1.0 照明 200 0.3 0.6 动力 4 第四车间 7 0.7 1.0 照明 300 0.6 0.8 动力 5 包装车间1 7 0.7 1.0 照明 200 0.6 0.8 动力 6 包装车间2 8 0.7 1.0 照明 200 0.4 0.7 动力 7 仓库1 7 0.7 1.0 照明 200 0.3 0.65 动力 8 仓库2 4 0.7 1.0 照明 200 0.7 1.0 生活区 照明 图一：工厂总平面图

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图一：工厂总平面图

二、 设计目的

1. 复习和巩固《工厂供电》、《电气工程基础》等课程所学知识 2. 培养分析问题和解决问题的能力

3. 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法

三、 设计内容及其设计具体步骤

(一) 设计内容

1. 设计基础资料参见《三色鸽食品厂降压变电所电气部分设计任务书》 2. 负荷分类与计算，负荷等级及无功补偿

3. 主变压器选择：根据负荷的大小、类型，选择主变压器的容量、台数、型式、电压等级、调

压方式等。

4. 电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性

5. 短路电流计算：不同运行方式（大、小）、短路点与短路类型

6. 主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、熔断器、母线、导线等?

7. 编写“三色鸽食品厂降压变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（A4图纸，包

括主要设备型号，如变压器、母线、断路器等） (二) 设计具体步骤

1. 制定课程设计任务书

2. 确定变压站各电压等级的合计负荷及负荷类型 3. 选择主变压器，确定型号、相数、容量比等

确定电压等级；各侧总负荷；选择台数、容量；校验近、远期变压器的负荷率，若不满足规程规定，应采取的措施；校验事故情况下变压器的过载能力；接地方式。最终必须确定主变压器的：型号、相数、容量比、电压比、接线组别、短路阻抗等 4. 电气主接线设计

对每一个电压等级，拟定2～3各主接线方案，先进行技术比较，初步确定2-3个较好的方案，

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再进行经济比较，选出一个最终方案。 5. 短路电流计算

电力系统侧按无限大容量系统供电处理；用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算结果Sk、I”、I∞、Ish、Teq（其余点的详细计算过程在附录中列出）。 6. 电气设备选择

每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。

四、 设计要求

1. 除图纸外，正文所有的计算、文字说明全部采用五号字体，禁止互相抄袭，有雷同一律按最

低成绩处理；

2. 按时完成规定的任务，2013-6-16日之前由班委收齐上交（包括电子版和纸质文档，电子版

以“学号+姓名”命名），超期未交不及格；

3. 设计说明书，不少于1万字，具体内容参见后文。应包括：封面目录、负荷计算、短路电流

计算、设备选择，设计结果及说明，课设体会，附录及主接线图（A4图纸）等；除图纸外，正文所有的计算、文字说明全部采用五号字体，禁止互相抄袭，有雷同一律按最低成绩处理；按时完成规定的任务，2013-6-16日之前由班委收齐上交（包括电子版和纸质文档，电子版以“学号+姓名”命名），超期未交不及格；

4. 设计说明书，不少于1万字，具体内容参见后文。应包括：封面目录、负荷计算、短路电流

计算、设备选择，设计结果及说明，课设体会，附录及主接线图（A4图纸）等

二、 负荷计算与负荷等级确定

一、

负荷计算和无功补偿

(一) 负荷计算

负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采用需要系数法确定。 主要计算公式有： 1. 单台用电设备：

有功功率：P 无功功率：Q30?P 30?Kd?Pe30?tan?30视在功率: S30?P或S30?(P2?Q2) 计算电流：I30?cos?3030S303?UN

2. 多组用电设备

总的有功计算负荷：P 总的无功计算负荷: Q30?K?q?Q30.i 30?K?p?P30.i总的视在计算负荷：S30?22 总的计算电流：I?P30?Q3030S303UN

所有厂房的的计算负荷计算过程见附表一所示：

由计算结果可以列出厂房的电力负荷计算表如表二所示

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