【毕业设计】某机械厂降压变电所电气设计

工厂最大负荷时的功率因数不得低于，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，次性向供电部门缴纳供电贴费为。

由下面的经济指标表可以得知电力变压器的综合投资为万元，主变压器的折扣费万元，高压开关柜的折旧费万元万元，变配电的维修管理费万元万元万为高压开关柜的综合投资，因此计算主变压器和高压开关柜的折旧费和维修管理费万元。

供电贴费主变压器容量每为元，供电贴费万元万元。

月基本电费按主变压器容量计为元，故每年电费万元由前面可知年最大负荷利用小时为，故可求得动力费用元万元照明费用元万元。

年用电总计约万元不含供电贴费。

第章负荷计算和无功功率补偿负荷计算的目的意义及原则供电系统要能安全可靠地正常运行，其中各个元件包括电力变压器开关设备及导线电缆等都必须选择得当，除了满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。

因次，有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。

计算负荷是供电设计计算的基本依据。

计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。

如果计算负荷确定的过大，将使电器和导线电缆选的过大，造成投资和有色金属的浪费。

如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾，同样会造成更大损失。

由此可见，正确确定计算负荷意义重大。

平均负荷为段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。

常选用最大负荷班即有代表性的昼夜内电能消耗量最多的个班的平均负荷，有时也计算年平均负荷。

平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。

计算负荷又称需要负荷或最大负荷。

计算负荷是个假想的持续性的负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。

在配电设计中，通常采用分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。

尖峰电流指单台或多台用电设备持续秒左右的最大负荷电流。

般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。

在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。

全厂负荷计算表及方法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。

主要计算公式有有功功率无功功率视在功率计算电流机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量需要系数计算负荷铸造车间动力照明小计锻压车间动力照明小计热处理车间动力照明小计电镀车间动力照明小计仓库动力照明小计工具车间动力照明金工车间动力照明小计锅炉房动力照明小计装配动力车间照明小计机修车间动力照明小计生活区照明总计侧动力照明计入无功功率补偿由上表可知，该厂侧最大负荷时的功率因数是，而供电部门要求该厂进线侧最大负荷时因数不应低于考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此侧最大负荷时因数应稍大于，暂取来计算侧所需无功功率补偿容量选型低压自动补偿屏如图所示，并联电容器为型，采用其方案主屏台与方案辅屏台相组合，总共容量。

因此无功补偿后工厂侧和侧的负荷计算如下表所示项目计算负荷侧补偿前负荷侧无功补偿容量侧补偿后负荷主变压器功率损耗侧负荷计算无功补偿的主要作用无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率耗损稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。

安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功补偿在电网中传输，相应减小了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。

无功补偿应根据分级就地和便于调整电压的原则进行配置。

集中补偿与分散补偿相结合，以分撒补偿为主高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主调压与降压相结合并且与配电网建设改造工程同步规划设计施工同步投运。

无功补偿的主要作用具体体现在提高电压质量降低电能损耗提高发供电设备运行效率④减少用户电费支出。

无功功率补偿装置般用并联电容器的方法来进行功率补偿。

第二章变电所位置和形式的选择变电所位置的选择，应根据下列要求经技术经济比较确定接近负荷中心二进出线方便三接近电源侧四设备运输方便五不应设在有剧烈振动或高温的场所六不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧七不应设在厕所浴室或其他经常结果综合图表所示第六章变电所次设备的选择与校验电气设备选择的般原则电气设备选择的般原则主要有以下几条按工作环境及正常工作条件选择电气设备。

根据设备所在位置户内或户外使用环境和工作条件，选择电气设备型号。

按工作电压选择电气设备的额定电压。

按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。

电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流或计算电流，即或按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。

为保证电气设备在短路故障时不至损坏，按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。

动稳定电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作用下，电气设备不至损坏。

热稳定电气设备载流导体在最大隐态短路屯流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。

开关电器断流能力校验。

断路器和熔断器等电气设备担负着可靠切断短路电流的任务，所以开关电器还必须校验断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量高低压电气设备的选择高压侧次设备的选择与校验按工作电压选择设备的额定电流不应小于所在的电路计算电流，既按断流能力选择隔离开关负荷开关和断路器的短路稳定度校验动稳定度校验二低压侧次设备的选择与校验同样，做出侧次设备的选择校验，如图所示，所选数据均满足要求。

三高低压母线的选择查表得到母线选，即母线尺寸为，母线选，即母线尺寸为，而中性母线尺寸为。

第七章变电所进出线与临近单位联络线的选择高压进线和引入电缆的选择高压进线的选择校验采用型钢芯铝绞线架空敷设，接往公用干线。

按发热条件选择由及室外环境温度，查表得，初选，其时的，满足发热条件。

校验机械强度查表得，最小允许截面积而满足要求，故选它。

由于此线路很短，故不需要检验电压损耗。

由高压配电室至主变的段引入电缆的选择校验采用型交联聚乙烯的铝芯电缆之间埋地敷设。

因此电缆满足要求。

低压出线的选择铸造车间馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。

锻压车间馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设方法同上，略。

热处理车间馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设方法同上，略。

电镀车间馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设方法同上，略。

仓库馈电给号厂房的线路，由于仓库就在变电所旁边，而且共建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线型根穿硬塑料管埋地敷设。

工具车间馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设方法同上，略。

金工车间馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设方法同上，略。

锅炉房馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设方法同上，略。

装备车间馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设方法同上，略。

机修车间馈电给号厂房的线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设方法同上，略。

生活区作为备用电源的高压联络线的选择校验采用型交联聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约的临近单位变配电所的母线相连。

按发热条件选择校验电压损耗由此可见满足要求电压损耗的要求。

短路热稳定校验按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯的交联电缆是满足热稳定要求的。

而临近单位的短路数据不知，因此该连路线的短路热稳定校验计算无法进行只有暂缺。

以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表所示。

第八章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定变电所二次回路的选择高压断路器的操作机构控制与信号回路断路器采用手动操作机构，其控制与信号回路如工厂供电设计指导图所示。

变电所的电能计量回路变电所高压侧装设专用计量柜，装设三项有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并以计算每月工厂的平均功率因数。

计量柜由上级供电部门加封和管理。

变电所的测量和绝缘检查回路变电所高压侧装有电压互感器。

其中电压互感器个型，组成开口的接线，用以实现电压测量和绝缘检查，其接线图见工厂供电设计指导图作为备用电源的高压联络线上，装有三项有功电度表和三项无功电度表电流表，接线图见工厂供电设计指导图。

高压进线上，也装上电流表。

低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压线路照明上装上三相四线有功电度表。

低压并联电容器组线路上，装上无功电度表。

每回路均装设电流表。

低压母线装有电压表，仪表的准确度等级应符合要求。

变电所继电保护装置主变压器的继电保护装置装设瓦斯保护当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号当产生大量的瓦斯时，应付动作于高压侧断路器。

装设反时限过电流保护采用型感应式过电流继电器，两项两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。

动作电流整定因此过电流保护动作电流整定为。

过电流保护动作时间的整定因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间可整定为最短的。

过电流保护灵敏度系数的校验装设电流速断保护速断电流的整定电流速断保护灵敏度的校验作为备用电源的高压联络线的继电保护装置装设反时限过电流保护过电流保护工作电流的整定按终端保护考虑，动作时间整定为。

过电流保护灵敏度系数因无临近变单位电所母线经联络线到本场变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，只有略。

装设电流速断保护亦利用的速断装置。

但因无临近单位变电所联络线到本场的变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，只有略。

变电所低压侧的保护装置低压总开关采用型低压断路器，三项均装设过流脱扣器，既可保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可保护低压侧单相接地短路，脱扣器动作电流的整定可参看参考文献和其他有关手册。

低压侧所有出线上均采用型低压断路器控制，瞬间脱扣器可实现对线路的短路故障的保护，此限于篇幅，整定略。

第九章降压变电所防雷与接地装置的设计变电所的防雷设计直接防雷保护在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。

如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时，则应在配电所外面的适当位置装设避雷针器，装设高度应使其防雷保护范围保卫整个