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摘 要

本次根据冶金机械厂厂区的实际情况，进行了供配电系统的设计。详细说明了冶金机械厂各个低压配电系统电气设计的设计依据、方法及设计选择的结果。主要包括了：负荷的计算及无功补偿、短路电流的计算、供电线路的设计、以及各种设备的选型。设计中主要采用需要系数法计算负荷，标幺值计算短路电流。按照相关的规范并结合厂子自身环境的特点，选择了相应的设备。还要进行继电保护和防雷接地设计，为本厂构成了一套稳定的供配电系统。

关键词：负荷计算，短路电流，线路设计，继电保护

Abstract：According to the actual situation of the metallurgical machinery plant, the design of power supply and distribution system is carried out. The design basis, method and result of design selection for each low voltage distribution system in metallurgical machinery plant are described in detail. It mainly includes: load calculation and reactive power compensation, short circuit current calculation, power supply line design, and various equipment selection. In the design, the demand coefficient method is used to calculate the load and the standard value to calculate the short-circuit current. According to the relevant specifications and the characteristics of the factory"s own environment, the corresponding equipment was selected. We also need to carry out relay protection and lightning protection grounding design, which is a stable power supply and distribution system for our factory.

Keywords：Load calculation, short circuit current, line design, relay protection.

目 录

1 引言 3

1.1 冶金机械修造厂原始材料 3

1.2 工厂供电设计的一般原则 4

2 计算电力负荷和无功功率补偿 4

2.1 计算负荷的意义及方法 4

2.3 无功功率的补偿的确定 7

2.3.1 计算补偿容量 7

2.3.2 补偿后的功率因数 9

3 总变电所地点和变压器的确定 9

3.1 变电所所址的选择 9

3.2 变压器台数及容量的选择 9

3.2.1 35kV/6kV变压器的选择 10

3.3.2 6kV/0.4kV变压器的选择 10

4 工厂主接线方案及进出线的设计 11

4.1 主接线方案的确定 11

4.1.1 总降压变电所高压侧主接线方式的选择 11

4.1.2 总降压变电所低压侧主接线方式的选择 11

4.1.3 工厂总降压变电所供配电电压的选择 12

5 短路电流的计算 12

5.1 短路电流的计算目的 12

5.2 计算短路电流 12

6 电气设备及变电所进出线的设计 15

6.1 电气设备选择与校验 15

6.2 母线及出线的选择 22

6.2.1 6kV母线的选择 22

6.2.2 35kV线路的选择 23

6.2.3 6kV出线的选择 24

7 继电保护的整定 28

7.1 继电保护 28

7.2 继电保护的整定 28

7.2.1 35kV主变压器保护 28

7.2.2 6kV变压器保护 30

7.2.3 6kV母线保护 31

7.2.4 6kV出线保护 31

8 防雷保护与接地装置的设计 32

8.1 防雷保护设计 32

8.2 接地装置设计 33

结 论 35

参 考 文 献 36

致 谢 37

附录A：设计计算书 38

附录B：配电所位置图 45

附录C：主接线图 46

1 引言

1.1 冶金机械修造厂原始材料

1．工厂总平面布置图（详见图1-1）

图1-1 工厂总平面布置图

2.供电的方式

本厂采用双回架空线路，电源从供电部门220/35kV变电站引入工厂。两路进线分别作工作电源和备用，它们不并列运行。工厂与变电所的距离为8千米。供电系统图见1-2。

图1-2供电系统图

3.本厂与电网公司的用电协议

本厂和电网公司的供用电协议内容如下：

在35kV线路处的定时限过流保护装置的整定时间为2s，工厂的总配电所的整定在之内，并且功率因数大于0.9。

4.该地区的自然条件

该厂的地区在一年中的温度最高可以达40摄氏度，它的每年的均温达到23℃，一年中温度最冷可达到-8℃，每年在5至9月的几个月期间，平均最高气温达到26℃，地下0.8m深处的平均气温为26℃，吹风的方向为南风，每年大约有20天持续暴雨。

该厂位于的地域均海拔约为2m，地层是砂粘土地质，地下的水位为约4m。

1.2 工厂供电设计的一般原则

工厂供电设计的一般原则：

根据国标《10kV及以下变电所设计规范》、《35—110kV变电所设计规范》、《低压配电设计规范》等的规定：

（1） 严格按照规定和政策设计

必须要符合国家有关规定和标准。

（2） 安全可靠、先进合理

以人身安全为首要，其次是设备的安全，供电稳定，技术要达到先进水平，选取损耗比较低的，效率高的设备。

（3） 近期为主、考虑发展

按照所要设计系统的要求、特点和后期的扩建，准确的解决短期建设与长久发展之间的关系，到目前为止，得当思量发展方向。

（4） 全局出发、统筹兼顾

根据地区的负荷特点、用电量、供电条件等，正确有效的制定相应方案。供电设计是整个工厂设计中的关键不可缺少的环节，作为与电打交道的我们需要学习供配电的相关知识，以便与时俱进。

2 计算电力负荷和无功功率补偿

2.1 计算负荷的意义及方法

为了解决的变压器、以及其它电气设备的选择，就要计算该厂的电力负荷。如今，计算电力负荷的方法多用需要系数法，它的计算量比较小而且容易计算， 使用范围广，而且计算出来的数据结果符合实际情况。二项式系数法则主要适用电气设备和元件容量相差大的情况，计算繁琐。单位面积功率法和单位指标法不常用，主要用于小型建筑的电力负荷的计算。

计算方法为：

1. 负荷计算的公式

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