在供电工作中，应合理地处理局部和全局当前和长远等关系，既要照顾局 部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 第章工厂供电设计的般原则 按照国家标准供配电系统设计规范及以下设 计规范低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以 下原则 遵守规程执行政策 必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约 有色金属等技术经济政策。 安全可靠先进合理 应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理， 采用效率高能耗低和性能先进的电气产品。 近期为主考虑发展 应根据工作特点规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远 近结合，适当考虑扩建的可能性。 全局出发统筹兼顾。 必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质用电容量工程特点和地区供电条件等， 合理确定设计方案。 工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到 工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的 有关知识，以便适应设计工作的需要。 第章负荷计算和功率补偿 负荷计算的意义 计算负荷是指用概率统计的方法求出的用来选择和校验变压器容量及开关设备 连接该负荷的电力线路的负荷值。是根据已知的工厂的用电设备安装容量确电流最大 可能值不超过三相短路电流的最大值。这就使全部电气设备可以只根据三相或两相短路 电流来选择，况且三相短路又是不对称短路的计算基础，尤其是工业企业供电系统中大 接地电流系统又很少，因此应该掌握交流三相短路电流的计算。 短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，准确的整定供配电系统的保 护装置，避免在短路电流作用下损坏电气设备，保证供配电系统中出现短路时，保护装 置能可靠动作。 摘要 本毕业设计为钢厂总降变电所设计，对在钢厂变电所设计中的若干问题 负荷计算，三相短路分析及短路电流计算，高低压设备的选择与校验，变压器的继电保 护，变电所的过电压保护，无功补偿，防雷与接地等几方面的设计进行了陈述，并对供 电主接线的拓扑结构进行了阐述，采用台的主变压器，最大设备容量， 采用并联电容器进行低压集中补偿，对变压器进行过电流，电流速断，瓦斯保护，按三 类防雷建筑物设防，采用强弱电联合接地系统对建筑物进行保护。 本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变 电所。设计中主要采用了些固定方式的保护和常规保护，可以使变电站内值班人员或 调度中心的人员及时掌握变电所的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况， 并迅速进行处理，达到供电系统的管理科学化规范化，充分发挥整体优势，进行全系 统的信息综合管理。 目录 设计背景„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 工厂供电设计的般原则„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 负荷计算和功率补偿„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 负荷计算的意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 负荷计算的方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 主要参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 附录供电系统图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 附录低压供电系统图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第章设计背景 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 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应用电能的输送的分配既简单经济，又便于控制 调节和测量，有利于实现生产过程自动化。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。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比 重般很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本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，降低生产成本，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。从另方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能 造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意 义。由于能源节约是工厂供电工作的个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有 十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源支援国家经济建设，也 具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并 做好节能工作，就必须达到以下基本要求 安全在电能的供应分配和使用中，不应发生人身事故„„„„„„„„„„„„ 全厂负荷计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 功率补偿„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 变压器的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 主接线方案的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 对变电所主接线的般要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 变电所主接线方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 短路的原因及危害„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 短路的类型及短路计算的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 三相短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 电气设备的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 电气设备选择的般原则„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 高压开关电器的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 配电所高压开关柜的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 变压器的继电保护„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 继电保护装置的任务及要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 继电保护配置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 防雷与接地„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 过电压及雷电概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 防雷„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 电气装置的接地„„„„„„„„„„„„„„„式 任意台主变压器单独运行时，应满足全部二级负荷ⅠⅡ的需要， 即 ⅠⅡ式 在本设计中，工厂负荷属于三级负荷，因此选择单台主变压器运行，根据以上计算 结果可得，如下 ， 所以，本工厂变电所可选择的主变压器台。 第页共页 第章主接线方案的选择 对变电所主接线的般要求 变电所主接线要求安全，可靠，灵活，经济。变电所主接线次接线表示变电所 接受变换和分配电能的路径。它由各种电力设备隔离开关避雷器断路器互感 器变压器等及其连接线组成。主接线是否合理，对变电所设备选择和布置，运行的 灵活性安全性可靠性和经济性，以及继电保护和控制方式都有密切关系，它是供电 设计中的重要环节。 变电所主接线方案 对于电源进线电压为及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降 为的高压配电电压，然后经车间变电所，降为般低压设备所需的电压。 总降压变电所的主接线是实现电能输送和分配的种电气接线，在变电所主接线图 中将导线或者电缆，电力变压器，母线，各种开关，避雷器，电容器等电气设备连接起 来，只表示相对电气连接关系而不表示实际位置。通常以单线表示三相系统。 主接线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都 有密切关系，是供电设计中的重要环节。 变电所般有线路变压器组，单母线，内桥式，外桥式等几种接线形式。 只装有台主变压器的总降变电所主接线 这短路电流计算 短路的原因及危害 发生短路的主要原因是由于电力系统的绝缘被破坏。在大多数情况下，绝缘的破坏 多数是由于未及时发现和未及时消除设备中的缺陷，以及设计安装和运行维护不当所， 例如过电压直接雷击绝缘材料的陈旧绝缘配合不好机械损坏等，运行人员的 操作，如带负荷拉开隔离开关，或者检修后未拆接地线就接通断路器在长期过负 荷元件中，由于电流过大，载流导体的温度升高到不能容许的程度，使绝缘加速老化或 破坏此外，在电力系统中，些事故也可能直接导致短路，如杆塔塌导线断线等，动 物或飞禽跨接载流导体也会造成短路事故。 短路电流所产生的电动力能形成很大的破坏应力，如果导体和它们的支架不够坚 固，则可能遭到严重破坏。短路电流越大，通过的时间越长，对故障元件破坏的程度也 越大。由于短路电流很大，即使通过的时间很短，也会使短路电流所经过的元件和导体 收起不能容许的发热，从而破坏绝缘甚至使载流部分退火变形或烧毁。既然发生短路 时流通很大的短路电流超过额定电流许多倍，这样大的短路电流旦流经电气设备 的载流导体