(完整版)工廠供配電設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告屆： 2012學(xué)院： 自動(dòng)化專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化2012年02月15日畢業(yè)設(shè)計(jì)工廠供配電所的電氣設(shè)計(jì)題目學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱（報(bào)告內(nèi)容包括課題的意義、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r、本課題的研究?jī)?nèi)容、研究方法、研究手段、研究步驟以及參考文獻(xiàn)資料等。 ）一課題意義電力資源是支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的一種寶貴資源，電能的生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存高效、潔凈，它在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ罴吧鐣?huì)各個(gè)領(lǐng)域中已或得了廣泛應(yīng)用。 工業(yè)工廠供配電系統(tǒng)是整個(gè)工廠生產(chǎn)的動(dòng)力源的命脈，它的正常運(yùn)行直接影響全廠安全。 現(xiàn)代大型工廠供配電系統(tǒng)的主接線及運(yùn)行方式都非常復(fù)雜，各種電器設(shè)備的數(shù)量和種類繁多，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

2、和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、 供電的可靠性指標(biāo)也日益提高， 因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、 更完善的要求。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但在工廠里生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng)，生產(chǎn)機(jī)械集中， 對(duì)供電質(zhì)量的要求較高。 因此對(duì)工廠的配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)對(duì)工廠的流水線已經(jīng)它的產(chǎn)品質(zhì)量是很重要的。某些對(duì)供電系統(tǒng)可靠性要求很高的工廠即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報(bào)廢，因此在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行工廠負(fù)荷計(jì)算；確定補(bǔ)償容量，確定車間變電所的型式、數(shù)量；確定車間變壓器的數(shù)量、 容量等都是重要必不可少的過(guò)程。分析好工廠供

3、配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作對(duì)于工廠加快發(fā)展具有十分重要的過(guò)程.本課題是根據(jù)工廠提供的原始資料按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 遵守國(guó)家規(guī)程、 執(zhí)行國(guó)家政策，并且遵循安全可靠、 技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求， 通過(guò)其電力負(fù)荷的計(jì)算，電力負(fù)荷的無(wú)功補(bǔ)償，且確定變電所位置和型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線， 確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)，確定防雷和接地裝置，最后繪出設(shè)計(jì)圖紙，完成設(shè)計(jì)。本課題具有較強(qiáng)的實(shí)用性， 通過(guò)本次設(shè)計(jì)可對(duì)電氣自動(dòng)化專業(yè)有更深刻的了解和認(rèn)識(shí)，加深、鞏固了對(duì)各門(mén)專業(yè)課的理解。 提高其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高理論聯(lián)系實(shí)際地運(yùn)用專業(yè)知識(shí)及其創(chuàng)新的能力。

4、二國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)變電所主要現(xiàn)狀是老設(shè)備向新型設(shè)備轉(zhuǎn)變， 有人值班向無(wú)人值班變電所轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流傳輸轉(zhuǎn)變，國(guó)外主要是交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變。三研究?jī)?nèi)容1.收集與本次設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)資料及大中型的工廠在供配電上的原始資料，學(xué)習(xí)相關(guān)國(guó)家供配電設(shè)計(jì)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2.工廠負(fù)荷實(shí)際情況分級(jí)，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算；確定無(wú)功補(bǔ)償容量。3.變配電所及主變壓器的選擇。4.變配電所接線方案的設(shè)計(jì)。5.短路計(jì)算及一次設(shè)備的選擇。6.繼電保護(hù)及二次回路的選擇。7.防雷保護(hù)和接地裝置的實(shí)際。四研究方法和研究手段1.在工廠車間負(fù)荷等級(jí)劃分技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行全廠總變電所的負(fù)荷計(jì)算，考慮車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠

5、變電所計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法，利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種方法，本次設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法來(lái)進(jìn)行計(jì)算。2.按負(fù)荷計(jì)算求出變電所的功率因數(shù)，通過(guò)資料查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率因數(shù)。無(wú)功補(bǔ)償有并聯(lián)電容器和同步補(bǔ)償機(jī)。本次設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器來(lái)補(bǔ)償。3.綜合考慮工廠所有車間的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的型號(hào)和臺(tái)數(shù)，變壓器容量選擇。4.短路電流計(jì)算：對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)，電源方向的大型電力系統(tǒng)可看作是無(wú)限大容量的系統(tǒng)。無(wú)限大容量系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是其母線可視為總維持不變。 其計(jì)算方法有歐姆法和標(biāo)幺值法。本次設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺值法進(jìn)行計(jì)算。5.一

6、次設(shè)備的選擇：（ 1）按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、及斷開(kāi)電流等選擇。（ 2）按短路條件包括穩(wěn)定和熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。 （ 3）考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境如溫度、濕度、海拔高度以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。 （4）按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確度級(jí)等進(jìn)行選擇。6.電氣主接線的繪制：根據(jù)工廠具體的負(fù)荷情況及變壓器臺(tái)數(shù)和地理等情況決定電氣主接線的方式，工廠電氣主接線的制圖可以使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD 。五研究步驟全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求， 以及負(fù)荷布局， 結(jié)合國(guó)家供電情況。 解決對(duì)各部門(mén)的安

7、全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。(1)負(fù)荷計(jì)算全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算， 是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 考慮全車間變電所變壓器的功率損耗， 從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、說(shuō)明計(jì)算成果。(2)工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇參考電源進(jìn)線方向， 綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素， 結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。(3)工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計(jì)根據(jù)變電所配電回路數(shù)， 負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝

8、容易維修方便。(4) 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況， 從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。 參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置， 比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案， 計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值， 擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。 用廠區(qū)高壓線路平面布置圖， 敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)成果。(5)工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算工廠用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同

9、運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。(6)改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)， 通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。 由手冊(cè)或廠品樣本選用所需 移相 電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。 如工廠有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無(wú)功功率，改善功率因數(shù)。(7)變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。 并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成

10、果。(8)繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì)為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、 監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表， 控制和信號(hào)裝置， 操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng)， 用二次回路原理接線圖或二次回路展開(kāi)圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 35kv 及以上系統(tǒng)尚需給出二次回路的保護(hù)屏和控制屏屏面布置圖。(9)變電所防雷裝置設(shè)計(jì)參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料， 設(shè)計(jì)防雷裝置。 進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算， 按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)， 并確定其接線部位。 進(jìn)行避雷滅弧電壓， 頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地 電阻計(jì)算。六參考文獻(xiàn)1. 劉介才主編工廠供電第 3版北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20042. 劉介才主編工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20043. 陳小虎主編 . 工廠供電技術(shù) . 第3版北京：高等教育出版社， 20104. 唐志平等主編 . 工廠供配電 . 北京：電子工業(yè)出版社， 20025. 中華人民共和國(guó)建設(shè)部 10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 北京：中國(guó)水利水電出版社， 19956. 中華人民