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1、电气工程系毕业设计报报告 系系 别： 电气气工程系系 专业班级： 机电电一体化化09-1班 学生姓名： 张峰峰 学生学号： 22009905337 指导教师： 胡兵兵 新疆机电职职业技术术学院目录1. 设计计任务.31.1设计计题目.31.2设计计目的.3 11.3设设计任务务与要求求.32设计内内容.4-111 22.1.负荷计计算和无无功功率率补偿.4-7 2.11.1.负荷计计算.4-6 22.1.2.无无功功率率的补偿偿.7 22.2.变压器器的选择择.7-88 22.2.1.变变压器台台数的选选择.7 2.22.2.变压器器容量的的选择.88 2.22.3.变压器器类型的的选择.88
2、 2.33.导线线与电缆缆的选择择.9 2.3.11高压进进线和引引入电缆缆的选择择.99 2.3.22 3880v低低压出线线的选择择.9 2.44.电气气设备的的选择.110 2.44.1. 模块块功能.100 2.44.2. 模块块需要提提供的参参数.100 2.44.3. 继电电保护及及二次结结线设计计.100 3防雷雷与接地地装置的的设置.10-11 3.11.直接接防雷保保护 .111 3.22.雷电电侵入波波的防护护.111 3.33接地装装置的设设计.111 4心得得体会.112 5. 参参考文献献.113 6致 谢 .1141.设计任任务 1.1设计计题目：10KKV工厂厂供
3、配电电系统设设计 1.2设计计目的 通通过本课课程设计计：熟悉悉供配电电系统初初步设计计必须遵遵循的原原则、基基本内容容、设计计程序、设设计规范范等，锻锻炼工程程设计、工工程计算算、工具具书使用用等能力力，并了了解供电电配电系系统前沿沿技术及及先进设设备。让让我们了了解设计计工厂配配电的一一般流程程，对工工厂的布布局有个个大致的的概念，对对电力系系统的接接线方式式有一定定的了解解。 1.3设计计任务与与要求 机械厂的的地理位位置及负负荷分布布如下图图： 生活区电镀车间 铸造车间仓库锻压车间工具车间热处理车间金工车间厂区锅炉房装配车间机修车间北-南机械厂负荷荷统计表表厂房编号厂房名称负荷类型设备
4、容量（KKW）需要系数KKx功率因数ccos 1铸造车间23000.30.7 2锻压车间33500.30.65 3热处理车间间31500.60.8 4电镀车间22500.50.68 5仓库3200.40.8 6工具车间33600.30.6 7金工车间34000.20.65 8锅炉房2500.70.8 9装配车间31800.30.7 100 机修车间31600.20.65 111生活区33500.70.92.设计内内容 2.1.负负荷计算算 负荷计计算的目目的是： （11）计算算变配电电所内变变压器的的负荷电电流及视视在功率率，作为为选择变变压器容容量的依依据。 （22）计算算流过各各主要电电气
5、设备备(断路路器、隔隔离开关关、母线线、熔断断器等)的负荷荷电流，作作为选择择这些设设备的依依据。 （33）计算算流过各各条线路路(电源源进线、高高低压配配电线路路等)的的负荷电电流，作作为选择择这些线线路电缆缆或导线线截面的的依据。 （44）为电电气设计计提供技技术依据据。 计算公公式： 有功功功率 PP30= Pe*Kx(kW) 无功功功率 QQ30= P300*Tan(kVVar) 视在在功率 SS30= P30/ Coos(KVVA) 计算算电流 II30= S300/（*UN)(AA)式中，kxx为需要要系数；Coss为功率率因素；Tan为功率率因素的的正切值值；UNN为用电电设备组
6、组的额定定电压；1.7322。(1)锻造造车间： P30= Pe*Kx=0.33*3000=990kww Q30= P300*Tan=900*1.01=91.8kvvar S30= P30/ coos=900/0.7=1128.6KVVA I30= S300/*UN=1228.66/(1.7732*0.338）=1955.444A(2)锻压压车间： P30= Pe*Kx=0.33*3550=1105kkw Q30= P300*Tan=1005*11.177=1222.885kvvar S30= P30/ coos=1005/00.655=1661.55KVAA I30= S300/*UN=16
7、61.55/（11.7332*00.388）=2245.44AA(3)热处处理车间间：P30= Pe*Kx=0.66*1550=990kww Q30= P300*Tan=900*0.75=67.5kvvar S30= P30/ coos=900/0.8=1112.5KVVA I30= S300/*UN=1112.55/（11.7332*00.388）=1170.97AA（4）电镀镀车间：P30= Pe*Kx=0.55*2550=1125kkw Q30= P300*Tan=1225*11.077=1334.88kvaar S30= P30/ coos=1225/00.688=1883.88KVA
8、A I30= S300/*UN=1883.88/（11.7332*00.388）=2279.3311A（5）仓库库： P30= Pe*Kx=0.44*200=8kkw Q30= P300*Tan=8*0.775=66kvaar S30= P30/ coos=8/0.88=100KVAA I30= S300/*UN=100/（11.7332*00.388）=115.22A（6）工具具车间：P30= Pe*Kx=0.33*3660=1108kkw Q30= P300*Tan=1008*11.333=1443.664kvvar S30= P30/ coos=1008/00.6=1800KVAA I3
9、0= S300/*UN=1880/（11.7332*00.388）=2273.56AA（7）金工工车间：P30= Pe*Kx=0.22*4000=880kww Q30= P300*Tan=800*1.17=93.6kvvar S30= P30/ coos=800/0.65=1233.1KKVA I30= S300/*UN=1223.11/（11.7332*00.388）=1187.08AA（8）锅炉炉房: P30= Pe*Kx=0.77*500=355kw Q30= P300*Tan=355*0.75=26.25kkvarr S30= P30/ coos=355/0.8=443.775KVVA
10、 I30= S300/*UN=433.755/（11.7332*00.388）=666.449A（9）装配配车间：P30= Pe*Kx=0.33*1880=554kww Q30= P300*Tan=544*1.01=54.54kkvarr S30= P30/ coos=544/0.7=777.114KVVA I30= S300/*UN=777.144/（11.7332*00.388）=1117.23AA（10）机机修车间间：P30= Pe*Kx=0.22*1660=332kww Q30= P300*Tan=322*1.17=37.44kkvarr S30= P30/ coos=322/0.65
11、=49.2311KVAA I30= S300/*UN=499.2331/（11.7332*00.388）=774.882A（11）生生活区：P30= Pe*Kx=0.77*3550=2245kkw Q30= P300*Tan=2445*00.499=1118.666kvvar S30= P30/ coos=2445/00.9=2722.2KKVA I30= S300/*UN=2772.22/（11.7332*00.388）=4413.68AA机械厂负荷荷统计表表车间名称额定容量(kW)需要系数(K)工作电压(kV)功率因数ccos计算有功(kW)计算无功kkvarr视在功率KKVA计算电流（A
12、A）铸造车间3000.30.380.79091.8128.66195.444锻压车间3500.30.380.65105122.885161.55245.444热处理车间间1500.60.380.89067.5112.55170.997电镀车间2500.50.380.68125134.88183.88279.33 仓仓库200.40.380.8861015.2工具车间3600.30.380.6108143.664180273.556金工车间4000.20.380.658093.6123.11187.008锅炉房500.70.380.83526.25543.75566.499装配车间1800.30
13、.380.75454.54477.144117.223机修车间1600.20.380.653237.44449.233174.822生活区3500.70.380.9245118.666272.22413.668总计25700.7244972897.0081341.82112.1.22.无功功功率的的补偿 设计要要求达到到的功率率因数为为0.99以上，显显然不符符合要求求，需要要进行无无功补偿偿。无功功功率的的人工补补偿装置置：主要要有同步步补偿机机和并联联电抗器器两种。由由于并联联电抗器器具有安安装简单单、运行行维护方方便、有有功损耗耗小以及及组装灵灵活、扩扩容方便便等优点点，因此此并联电电抗
14、器在在供电系系统中应应用最为为普遍。考考虑到主主变压器器的无功功损耗元元大于有有功损耗耗，因此此3800V侧最最大负荷荷时功率率因数应应稍大于于0.99，暂取取0.992来计计算3880V侧侧所需无无功功率率补偿容容量： =(ttan - ttan)=9772ttan(arcccoss0.7724）tan(arccos0.92) =512.01kvar选择低压单单相并联联电容器器BWFF 0.4-775-11/3，单单个容量量为755kvaar。 式中：为电电容器铭铭牌上的的额定容容量，KKvarr ； 为为电容器器在实际际运行电电压下的的容量，Kvar； 为为电容器器的额定定电压，kkV；
15、U为为电容器器实际运运行电压压，kVV；每个电容器器的实际际无功容容量为 =75（3380/4000)=677.699kvaar实际应选用用的电容容器的个个数为 =5122.011/677.6998（个个）2.2.变变压器的的选择在进行负荷荷统计及及无功补补偿后，就就可根据据补偿后后的容量量进行变变压器的的选择。 变压器器的选择择包括容容量、台台数、类类型的选选择。 2.2.11.变压压器台数数的选择择原则：在供配电系系统中，变变压器台台数的选选择与供供电范围围内用电电负荷大大小、性性质，重重要程度度有关。选择原则：如果有下列列情况考考虑选择择2台。 1有有大量的的一、二二级负荷荷； 2季节性
16、性负荷或或昼夜负负荷变动动大宜采采用经济济运行方方式； 3负荷集集中且容容量大(12550KVVA以上上)的三三级负荷荷； 4考虑负负荷发展展可能。 其它情况选选择l台台，三级级负荷一一般选择择1台。2.2.22.变压压器容量量的选择择原则： 1. 选选择1台台变压器器时容量量应满足足： 2. 选选择2台台变压器器时每台台容量应应同时满满足： 式中，为变变压器低低压侧负负荷计算算容量，为所要选择的变压器容量，为部的一二二级负荷荷和。 3选择ll台配电电变压器器容量时时应考虑虑容量上上限，一一般不超超过12250一一20000KVVA。 4适当考考虑负荷荷的发展展。2.2.33.变压压器类型型的
17、选择择原则： 1一般般情况选选择双绕绕组三相相变压器器，并选选用SLL7、S7、S9等低低损耗电电力变压器2551系系列。2多尘或或腐蚀场场所选择择防尘防防腐型变变压器如如SLll4等系系列全密密封式变变压器。3高层建建筑选用用不燃或或难燃型型变压器器如SCCL系列列环氧树树脂浇注注干式变变压器或SF6型型变压器器。4多雷地地区宜选选用防雷雷型变压压器如SSz型变压器器。5电压偏偏移大的的电压质质量要求求高的场场所选用用有载调调压型变变压器如如SZLL7、 SSz9系系列变压压器。 综综合以上上考虑，选选择2台台接线方方式为YYyn00的S99-10000 10/0.44kV变变压器，每台可分
18、的负荷是700KVA，满足变压器的选择规则。2.3.导导线与电电缆的选选择 为为了保证证供电系系统安全全、可靠靠、优质质、经济济的运行行，进行行导线和和电缆截截面时必必须满足足一些条条件:（1）发热热条件导线和电缆缆在通过过正常最最大负荷荷电流即即线路计计算电流流时的发发热温度度，不应应超过其其正常运运行时的的最高允允许温度度。（2）电压压损耗条条件导线和电缆缆在通过过正常最最大负荷荷电流即即线路计计算电流流时产生生的电压压损耗，不不应超过过其正常常运行时时允许的的电压损损耗。对对于工厂厂内较短短的高压压线路，可可不进行行电压损损耗检验验。（3）机械械强度导线（包括括裸线和和绝缘导导线）截截面
19、不应应小于其其最小允允许截面面。对于于电缆，不不必校验验其机械械强度，但但需要检检验其短短路热稳稳定性。母母线也应应检验短短路时的的稳定度度。对于于绝缘导导线和电电缆，还还应满足足工作电电压的要要求。 根据设设计要求求和有关关资料的的考证，110kvv电路，通通常先按按发热条条件来选选择截面面，在校校验电压压损耗和和机械强强度。低低压照明明线路，因因为其对对电压水水平要求求较高，因因此通常常先按允允许电压压损耗进进行选择择，再校校验发热热条件和和机械强强度。2.3.11高压进进线和引引入电缆缆的选择择 110kvv高压进进线的选选择与校校验采用用LJ性性铝绞线线，架空空敷设，接接往100kv公
20、公用干线线。查相相关资料料，100kv铝铝及铝合合金最小小截面为为35平平方毫米米，不满满足机械械强度的的要求，故故选LJJ-355型铝绞绞线。由由于此线线路很短短，不需需要校验验电压损损耗。2.3.22 3880v低低压出线线的选择择查找资料，馈馈电给用用电厂房房的线路路选择采采用VLLV222-10000型型聚乙烯烯绝缘的的铝芯电电缆直接接埋地敷敷设。2.4.电电气设备备的选择择 2.4.1.高高压侧一一次设备备的选择择 有有真空断断路器、高高压熔断断器、电电压互感感器、电电流互感感器、避避雷器、接接地开关关电压互感器等等。 2.4.2.低低压侧一一次设备备的选择择有低压断路路器、电电流互
21、感感器、开开关刀、等等。 2.4.3.继电保保护及二二次结线线设计为了监视，控控制和保保证安全全可靠运运行，变变压器、高高压配电电线路移移相电容容器、高高压电动动机、母母线分段段断路器器及联络络线断路路器，皆皆需要设设置相应应的控制制、信号号、检测测和继电电器保护护装置。并并对保护护装置做做出整定定计算和和检验其其灵敏系系数。设计包括继继电器保保护装置置、监视视及测量量仪表，控控制和信信号装置置，操作作电源和和控制电电缆组成成的变电电所二次次结线系系统，用用二次回回路原理理接线图图或二次次回路展展开图以以及元件件材料表表达设计计成果。3防雷与与接地装装置的设设置 防雷雷的设备备主要有有接闪器器
22、和避雷雷器。其其中，接接闪器就就是专门门用来接接受直接接雷击（雷雷闪）的的金属物物体。接接闪的金金属称为为避雷针针。接闪闪的金属属线称为为避雷线线，或称称架空地地线。接接闪的金金属带称称为避雷雷带。接接闪的金金属网称称为避雷雷网。避雷器是用用来防止止雷电产产生的过过电压沿沿着电路路侵入变变配电所所或其他他建筑物物内，以以免危及及被保护护设备的的绝缘。避避雷器应应与被保保护设备备并联，装装在被保保护设备备的电源源侧。当当线路上上出现危危及设备备绝缘的的雷电过过电压时时，避雷雷器的火火花间隙隙就被击击穿，或或由高阻阻变为低低阻，使使过电压压对大地地放电，从从而保护护了设备备的绝缘缘。避雷雷器的型型
23、式，主主要有阀阀式和排排气式等等。3.1.直直接防雷雷保护 在变电电所屋顶顶装设避避雷针和和避雷带带，并引引进出两两根接地地线与变变电所公公共接装装置相连连。如变变电所的的主变压压器装在在室外和和有露天天配电装装置时，则则应在变变电所外外面的适适当位置置装设独独立避雷雷针，其其装设高高度应使使其防雷雷保护范范围包围围整个变变电所。如如果变电电所所在在其它建建筑物的的直击雷雷防护范范围内时时，则可可不另设设独立的的避雷针针。按规规定，独独立的避避雷针的的接地装装置接地地电阻（表表9-66）。通通常采用用3-66根长22.5 m的刚刚管，在在装避雷雷针的杆杆塔附近近做一排排和多边边形排列列，管间间
24、距离55 m，打打入地下下，管顶顶距地面面0.66 m。接接地管间间用400mm4mmm 的镀镀锌扁刚刚焊接相相接。引引下线用用25 mm 4 mmm的镀镀锌扁刚刚，下与与接地体体焊接相相连，并并与装避避雷针的的杆塔及及其基础础内的钢钢筋相焊焊接，上上与避雷雷针焊接接相连。避避雷针采采用直径径20mmm的镀镀锌扁刚刚，长111.5。独独立避雷雷针的接接地装置置与变电电所公共共接地装装置应有有3m以以上的距距离。3.2.雷雷电侵入入波的防防护 （11)在110KVV电源进进线的终终端杆上上装设FFS410型型阀式避避雷器。引引下线采采用255 mmm 4 mmm的镀镀锌扁刚刚，下与与公共接接地网
25、焊焊接相连连，上与与避雷器器接地端端栓连接接。 （22）在110KVV高压配配电室内内装设有有GG1A（FF）54型型开关柜柜，其中中配有FFS410型型避雷器器，靠近近主变压压器。主主变压器器主要靠靠此避雷雷器来保保护，防防雷电侵侵入波的的危害。 （33）在3380VV低压架架空线出出线杆上上，装设设保护间间隙，或或将其绝绝缘子的的铁脚接接地，用用以防护护沿低压压架空线线侵入的的雷电波波。3.3接地地装置的的设计 采用长22.5mm、500mm的的钢管116根，沿沿变电所所三面均均匀布置置，管距距5 mm，垂直直打入地地下，管管顶离地地面0.6 mm。管间间用400mm4mmm的镀锌锌扁刚焊
26、焊接相接接。变电电所的变变压器室室有两条条接地干干线、高高低压配配电室各各有一条条接地干干线与室室外公共共接地装装置焊接接相连，接接地干线线均采用用25 mm 4 mmm的镀镀锌扁刚刚。4.心得体体会通过这次毕毕业设计计，我加加深了对对工厂供供电知识识的理解解，基本本上掌握握了进行行一次设设计所要要经历的的步骤，像总降压的设计，我与其他同学一起进行课题分析、查资料，进行设计，时间就这样匆匆的过去了。这次设计使我对工厂供电有了新的认识，对总降压变电所的设计由一无所知到现在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，对大家的关心有感于心，事实上这次设计对我们的锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外，我们
27、还进一步提高了作图，说明书编辑，各种信息的分析的能力，我深深懂得要不断的把所学知识学以致用,还需通过自身不断的努力,不断提高自己分析问题,解决问题的能力。感谢学院的的安排，让让我们在在学习课课本知识识的同时时，能够够有这样样良好的的机会实实践,加加深对所所学理论论知识的的理解,掌握工工程设计计的方法法。最后后更应该该感谢老老师的细细心指导导.正是是由于老老师的辛辛勤培养养,谆谆谆教导,才使此此次课程程设计得得以圆满满完成。 参参考文献献1. 刘介才主编编工厂厂供电第3版版北京京：机械械工业出出版社，2200442. 刘介才主编编工厂厂供电设设计指导导北京京：机械械工业出出版社，2200443.
28、 陈小虎主编编.工厂厂供电技技术. 第3版版北京京：高等等教育出出版社，2201004. 唐志平等主主编.工工厂供配配电.北北京：电电子工业业出版社社，200025. 中华人民共共和国建建设部10kkV及以以下变电电所设计计规范北京：中国水水利水电电出版社社，199956. 中华人民共共和国建建设部供配电电系统设设计规范范北京京：中国国水利水水电出版版社，119966 致谢尊敬的评委委老师：您好！ 设设计过程程中我的的指导老老师给予予了我很很大的指指导和帮帮助，在在此我首首先表示示感谢。本课题在选选题及研研究过程程中老师师多次询询问研究究进程，并并为我指指点迷津津，帮助助我开拓拓研究思思路，精
29、精心点拨拨、热忱忱鼓励。老老师以其其严谨求求实的治治学态度度、高度度的敬业业精神、兢兢兢业业业、孜孜孜以求的的工作作作风和大大胆创新新的进取取精神对对我产生生重要影影响。他他渊博的的知识、开开阔的视视野和敏敏锐的思思维给了了我深深深的启迪迪。在他他的引导导下，我我认识了了有了设设计的思思路，极极大的开开拓了我我的学术术视野，也也为本篇篇设计打打下了理理论基础础。在这次设计计中老师师又给我我提出了了许多宝宝贵的意意见。虽虽然我遇遇到了许许多困难难，但是是我及时时的和老老师讨论论这些问问题，最最终问题题都迎刃刃而解了了。减少少了我在在这次设设计中的的困惑和和完成时时间。在在论文撰撰写方面面更是给给
30、予了方方向性的的指导和和建设性性的意见见和建议议。最后感谢在在大学三三年期间间，传授授我知识识的老师师们，感感谢在学学习和生生活上给给予我帮帮助的同同学们，没没有他们们的帮助助就没有有我今天天的成绩绩。经过过两周的的学习，本本次课程程设计已已经接近近尾声，作作为一个个在校学学生，由由于经验验的匮乏乏，难免免有许多多考虑不不周全的的地方，毕毕竟这次次设计是是我第一一次进行行电气全全面和系系统的设设计，疏疏漏和不不足之处处在所难难免，可可能存在在许多细细节未做做到及时时处理，请请老师指指正，以以帮助我我不断提提高，不不断进步步。我相相信通过过这次全全面系统统的设计计以及在在这个过过程中各各位老师师的不断断点拨，在在今后的的工作中中我一定定会做到到更好。 此致致敬礼！ 学生：张峰 20012.3.117