1、 I 摘要 本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。 工厂由户外引入 10kV 的高压电源，经过工厂变电所降为 220/380V 的低压电，直接供给工厂车间 的动力系统和照明系统。 在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同 时在低压母线侧进行无功功率的补偿， 以提高功率因数。 根据补偿后的负荷容量， 选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适 的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。 高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条 件下和短路故障条件下工作的要求。 电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工 作要
2、求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判 断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相 短路电流，以进行设备的校验。 最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。 关键词：关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择 II 目录 摘要 . I Abstract 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 目录 II 1 绪论 . 1 2 电力负荷及其计算 . 2 2.1 负荷分级及供电电源措施 . 2 2.1.1 工厂电力负荷的分级 . 2 2.1.2 各级负荷的供电措施 . 2 2.2 工厂计算负荷的确定 3 2.2.1
3、 负荷计算的目的和意义 3 2.2.2 负荷计算的方法 3 2.2.3 需要系数法确定计算负荷 4 2.2.4 二项式法确定计算负荷 6 2.2.5 工厂负荷的计算 6 2.3 无功功率补偿 9 2.3.1 功率因数 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2.3.2 无功补偿的选择 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2.3.3 无功补偿的计算 9 3 变压器的选择及其电气主接线 11 3.1 变压器的选择 . 11 3.1.1 电力变压器及其分类 . 11 3.1.2 电力变压器的连接组别 . 11 3.1.3 变压器台数和容量的选择 . 12 3.1.4 电力变压器的校验 .
4、 13 3.2 工厂变配电所的主接线图 . 13 3.2.1 电气主接线的概况 . 13 3.2.2 车间和小型工厂变电所的主接线图 . 14 3.2.3 本工厂变电所主接线的确定 . 19 4 短路电流的计算 20 4.1 短路的原因、后果及其形式 . 20 4.1.1 短路的原因 . 20 4.1.2 短路的后果 . 20 4.1.3 短路的形式 . 21 4.2 无限大容量电力系统的三相短路计算 . 21 4.2.1 无限大容量电力系统 . 21 4.2.2 短路电流的计算方法 . 21 4.2.3 工厂三相短路电流的计算 . 23 第 5 章 金工车间的配电 . 26 5.1 低压配电
5、线路接线方式 . 26 5.2 低压配电系统的接地型式 . 27 第 6 章 设备选择与校验 . 31 6.1 导线的选择与校验 . 31 III 6.1.1 车间导线截面及配电箱的选择 . 31 6.1.2 车间导线的校验 . 36 6.2 高压一次设备的选择与校验 . 38 6.2.1 一次设备及其分类 . 38 6.2.2 一次设备的选择 . 39 6.2.3 一次设备的校验 . 41 6.3 低压补偿柜选择 . 43 第 7 章 继电保护与防雷接地 . 44 7.1 工厂的继电保护 . 44 7.1.1 继电保护的选择 . 44 7.1.2 继电保护的整定及计算 . 44 7.2 工厂
6、的防雷与接地 . 45 总结 46 参考文献 47 致谢 48 附录 A 1 1 绪论 电能是现代工业生产的主要能源和动力。 电能既易于由其他形式的能量转换 而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。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。 一般中小型工厂的电压进线电压为 6-10kV。电能先经高压配电所集中，在 由高压配电线路将电能分送到各车间变电所， 或者高压配电线路供给给高压用电 设备。车间变电所内装设有电力变压器，将 6-10kV 的高压降为一般低压用电设 备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。 对于大型工厂及其某些电源进线电压为 35 kV 及以上的中型工厂，一般经过 两次降压，也就是电源进厂后，先经总降压变电所，有大容量的电力变压器将 35kV 及以上的电源电压降为 6-10kV 的配电电压，再通过高压配电线路或高压配 电所将电能送到各个车间变电所， 最后经变压器降为一般低压用电设备所需的电 压。 有的 35kV 进线的工厂，只经一次降压，
