某工厂10kV供配电系统毕业设计

某某学校毕业设计（论文）摘要I摘要本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择河南城建学院本科毕业设计（论文）目录II目录摘要........................................................................IAbstract....................................................错误!未定义书签。目录.......................................................................II1绪论......................................................................12电力负荷及其计算..........................................................22.1负荷分级及供电电源措施............................................22.1.1工厂电力负荷的分级........................................22.1.2各级负荷的供电措施........................................22.2工厂计算负荷的确定.................................................32.2.1负荷计算的目的和意义.......................................32.2.2负荷计算的方法.............................................32.2.3需要系数法确定计算负荷.....................................42.2.4二项式法确定计算负荷.......................................62.2.5工厂负荷的计算.............................................62.3无功功率补偿.......................................................92.3.1功率因数...................................................92.3.2无功补偿的选择............................................102.3.3无功补偿的计算............................................113变压器的选择及其电气主接线................................................133.1变压器的选择......................................................133.1.1电力变压器及其分类........................................133.1.2电力变压器的连接组别......................................133.1.3变压器台数和容量的选择....................................143.1.4电力变压器的校验..........................................153.2工厂变配电所的主接线图............................................153.2.1电气主接线的概况..........................................153.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图............................163.2.3本工厂变电所主接线的确定..................................214短路电流的计算...........................................................224.1短路的原因、后果及其形式..........................................224.1.1短路的原因................................................224.1.2短路的后果................................................224.1.3短路的形式................................................234.2无限大容量电力系统的三相短路计算..................................234.2.1无限大容量电力系统........................................234.2.2短路电流的计算方法........................................234.2.3工厂三相短路电流的计算....................................25第5章金工车间的配电.......................................................285.1低压配电线路接线方式..............................................285.2低压配电系统的接地型式............................................29第6章设备选择与校验.......................................................336.1导线的选择与校验..................................................33河南城建学院本科毕业设计（论文）目录III6.1.1车间导线截面及配电箱的选择................................336.1.2车间导线的校验............................................386.2高压一次设备的选择与校验..........................................406.2.1一次设备及其分类..........................................406.2.2一次设备的选择............................................416.2.3一次设备的校验............................................436.3低压补偿柜选择....................................................45第7章继电保护与防雷接地...................................................467.1工厂的继电保护....................................................467.1.1继电保护的选择............................................467.1.2继电保护的整定及计算......................................467.2工厂的防雷与接地..................................................47总结.......................................................................49参考文献...................................................................50致谢.......................................................................51附录A河南城建学院本科毕业设计（论文）绪论11绪论电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。一般中小型工厂的电压进线电压为6-10kV。电能先经高压配电所集中，在由高压配电线路将电能分送到各车间变电所，或者高压配电线路供给给高压用电设备。车间变电所内装设有电力变压器，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。对于大型工厂及其某些电源进线电压为35kV及以上的中型工厂，一般经过两次降压，也就是电源进厂后，先经总降压变电所，有大容量的电力变压器将35kV及以上的电源电压降为6-10kV的配电电压，再通过高压配电线路或高压配电所将电能送到各个车间变电所，最后经变压器降为一般低压用电设备所需的电压。有的35kV进线的工厂，只经一次降压，及35kV线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所，经车间变电所的配电变压器直接降为低压用电设备所需电压。这种配电方式称为高压深入负荷中心的直配方式。这样可以省去一级中间变压，从而简化了供电系统，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量。然而这要根据厂区环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用，以确保供电安全。对于总供电容量不超过1000kV的小型工厂，通常只设一个降压变电所，将6-10kV电压降为低压用电设备所需的电压（220/380V）。如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般采用低压电源进线，工厂只需设一个低压配电间。本厂属于中小型工厂，采用10kV供电电源，在金工车间东侧1020m处有一座10kV配电室，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。河南城建学院本科毕业设计（论文）电力负荷及其计算22电力负荷及其计算2.1负荷分级及供电电源措施2.1.1工厂电力负荷的分级工厂的电力负荷，按GB50052----1995《供配电系统设计规范》规定，根据对供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，负荷可以分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。①一级负荷符合下列条件之一的，为一级负荷1）中断供电，将造成人身