编号0814114 课 程 设 计 2021级本科题 目：红星机械厂变电所一次系统设计系部院： 物理与机电学院 专 业： 电气工程及其自动化 作者姓名： 指导教师： 职称： 教 授 完成日期： 2021 年 12 月 07 日二一 年 十二 月河西学院本科生课程设计任务书论 文 题 目红星机械厂变电所一次系统设计作 者 姓 名刘世兵所属系、专业、年级机电工程系电气工程及其自动化专业08级指导教师姓名、职称赵文忠 副教授任务下达日期2010年12月07日设计的主要内容1.1设计内容：负荷计算和无功功率补偿；变电所主变压器和主接线方案的选择；短路电流的计算等。1.2设计依据1、气象资料：工厂所在地区的年最高气温为 34 ，年平均气温为 15 ，年最低气温为18，年最热月平均最高气温为 25 ，年最热月平均气温为 18 ，年最热月地下0 . 8m处平均温度为21 。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 8 。2、地质水文资料：工厂所在地区平均海拔 1500m ，地层以砂粘土为主，地下水位为 2m 。3、电费制度：工厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月根本电费按主变压器容量计为 18 元kVA ，动力电费为 0 . 20 元/kwh，照明电费为0.50元/kwh。工厂最大负荷时的功率因数不得低干0.90 ，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费： 6 10kV 为 800 元kVA 。4、工厂负荷情况见下表：序号名称类别设备容量需要系数cos计算负荷1铸造车间动力2500.40.71.02照明100.80.90.48小计2602锻压车间动力2000.30.61.33照明100.70.90.48小计2103仓库动力300.40.850.62照明50.80.90.48小计354电镀车间动力2000.50.850.62照明80.80.90.48小计2085工具车间动力2200.30.651.17照明100.90.90.48小计2306组装车间动力2000.40.71.02照明300.80.90.48小计2307维修车间动力2000.20.61.33照明130.80.90.48小计2138金工车间动力3200.20.651.17照明80.80.90.48小计3289焊接车间动力8300.30.451.98照明8560.80.90.48小计87610锅炉房动力1000.70.80.75照明30.80.90.48小计10311热处理车间动力2500.60.71.02照明100.80.90.48小计26012生活区照明800.70.90.48总计380v侧动力照明取二、设计的根本要求1、设计及计算说明书1说明书要求书写整齐，条理清楚，表达正确、语言简练。2主要计算过程和步骤完整无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。2、图纸1绘制电气主接线图2原理图要求用标准符号绘制，布置均匀，设备符号大小适宜清晰美观。三.设计进度安排阶段设计各阶段名称起止日期阶段设计各阶段名称起止日期1熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料2查阅有关资料、阅读设计要求必读的参考资料3负荷计算4电气主接线设计5短路电流计算6主要电气设备及载流导体选择7书写课程设计说明书四.需收集和阅读的资料及参考文献指导教师指定【1】刘涤尘、王明阳、吴政球.电气工程根底M.武汉：武汉理工大学出版社.2003年【2】张学成.工矿企业供电设计指导书M.北京：北京矿业大学出版社.1998年【3】刘介才.工厂供电简明设计手册M.北京：机械工业出版社.1993年【4】刘介才.实用供配电技术手册M.北京：中国水利水电出版社.2002年【5】刘介才.工厂供电M.北京：机械工业出版社.1997年【6】 同济大学电气工程系.工厂供电M.北京：中国建筑工业出版社.1981年【7】苏文成.工厂供电M.北京：机械工业出版社.2004年【8】工厂常用电气设备手册编写组. 工厂常用电气设备手册补充本. 北京：水利电力出版社.1990【9】JGJ16-2021 民用建筑电气设计标准【10】GB50054-95 低压配电设计标准 【11】GB50052-95 供配电系统设计标准【12】GB50217-2007 电力工程电缆设计标准【13】GB50060-92 3110KV高压配电装置设计标准教研室意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名： 年 月 日摘 要电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能的输送既简单经济，又便于控制，调节和测量，有利于生产过程的自动化。机械厂供电系统的核心局部是变电所。变电所主接线设计是否合理，关系到整个电力系统的平安、灵活和经济运行。本设计在给定机械厂具体资料的根底上，依据变电所设计的一般原那么和步骤，完成了变电所一次系统设计。本设计中采用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压的质量。此机械厂变电所一次系统设计包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、形式确实定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；根据设计要求，绘制变电所一次系统图。关键词：变电所；一次系统；设计。目 录 1 前言11.1 引言11.2 设计原那么1 1.3 设计所做的主要工作 22 负荷计算及电容补偿22.1 负荷计算的定义22.2 负荷计算22.2.1 负荷计算的方法22.2.2 负荷统计计算32.3 电容补偿53 变压器选择及主接线方案确定53.1 主变压器台数选择53.2 主变压器容量选择63.3 主接线方案确定63.3.1 变电所主接线方案的设计原那么与要求63.3.2 变电所主接线方案的技术经济指标73.3.3 工厂变电所常见的主接线方案73.3.4 确定主接线方案74 上下压开关设备选择104.1 短路电流的计算104.1.1 短路计算的方法104.1.2 本设计采用标幺制法进行短路计算104.2 变电站一次设备的选择与校验144.2.1 一次设备选择与校验的条件144.2.2 按正常工作条件选择144.2.3 按短路条件校验154.2.4 10kV侧一次设备的选择校验164.2.5 380V侧一次设备的选择校验165 变电所进出线和低压电缆选择175.1 变电所进出线的选择范围175.2 变电所进出线方式的选择185.3 变电所进出导线和电缆形式的选择185.4 高压进线和低压出线的选择185.4.1 10kV高压进线的选择校验185.4.2 高压母线的选择 195.43 由高压母线至主变的引入电缆的选择校验195.4.4 380V低压出线的选择196 总结237 参考文献248附 件241 前言1.1引言电能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给用；电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。在工程机械制造厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品本钱中所占的比重一般很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品本钱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，降低生产本钱，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。电能从区域变电站进入机械厂后，首先要解决的就是如何对电能进行控制、变换、分配和传输等问题。在机械厂，担负这一任务的是供电系统，供电系统的核心局部是变电所。一旦变电所出了事故而造成停电，那么整个机械厂的生产过程都将停止进行，甚至还会引起一些严重的平安事故。机械厂变电所要很好地为生产效劳，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须到达以下根本要求：(1)平安 在电能的供给、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。(2)可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。(3)优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求(4)经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减