中北大学信息与通信工程学院电力工程课程设计说明书
1 引言
众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量用以应用；电能的输送和分配既简单经济，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，但它在产品成本中所占的比重一般很小，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。从另一方面来说，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。
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一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义。
2 设计任务与要求
2.1 设计任务 （一）设计题目：
某机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求：
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求、确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
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（三）设计依据 1、工厂总平面布置图.
图2-1工厂总平面布置图
2、工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数为4500h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表2-1所示：
3、供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LJ-95，导线为等边三角形排列，线距1.15m ,干线首端距离本厂约7km。干线首端所装设的高压短路器断流容量为 300MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过
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电流保护整定的动作时间为1.7s，为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。 4、气象资料：
本厂所在地年最高温度38℃，年平均气温为16℃，年最低温度为
-10℃，年最热月平均最高温度32℃，年最热月地下0.8M处平均温度25℃，常年主导风向为南风，覆冰厚度是3CM，年雷暴日数35天。
5、地质水文资料：
平均海拔1200M，地层以沙粘土为主，地下水位3-5M。 6、电费制度
供电贴费800元/KVA。每月电费按两部电费制：基本电费为按主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.2元/KW.H，照明电费为0.5元/KW.H。工厂最大负荷时功率因数不得小于 0.90 。
表 2-1 工厂负荷统计资料 厂房编号 1 厂房名称 铸造车间 2 锻压车间 3 金工车间 4 工具车间 5 电镀车间 6 热处理车间 负荷类别 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 设备容量/KW 320 7.5 340 7.8 300 8 340 7.2 250 8.5 150 8 需要系数Kd 0.35 0.82 0.26 0.80 0.25 0.85 0.30 0.80 0.55 0.80 0.50 0.80 功率因数cos? 0.65 1.0 0.62 1.0 0.63 1.0 0.62 1.0 0.75 1.0 0.75 1.0 第 3 页 共 22 页
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7 装配车间 8 机修车间 9 锅炉房 动力 照明 动力 照明 动力 照明 10 仓库 动力 照明 生活区 （四）设计任务. 设计说明书需包括： 1）前言； 2）目录；
3）负荷计算和无功功率补偿； 4）变电所位置和型式的选择；
5）变电所主变压器的台数与容量、类型的选择； 6）变电所主接线方案的设计； 7）短路电流的计算；
8）变电所一次设备的选择与校验； 9）变电所进出线的选择与校验； 10）变电所防雷保护和接地装置设计； 11）附录——参考文献 2.2 实用价值与理论意义
做好工厂供电工作对于发展工业生产服务，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一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义。
照明 140 7.4 135 3.5 80 1.4 20 1.6 350 0.35 0.80 0.24 0.80 0.70 0.75 0.35 0.80 0.75 0.70 1.0 0.65 1.0 0.75 1.0 0.85 1.0 0.94 3 负荷计算和无功功率计算及补偿
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