项目六：某机械厂供配电系统设计
一、某机械厂供配电系统设计原始资料
总设计任务：某机械厂负荷统计资料如下表。该厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉车间属二级负荷外，其余均为三级负荷。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。该厂所在地区环境温度为20°C，平均海拔为500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。
机械厂负荷统计表 表0 厂房编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生活区
按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议，该机械厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制缴纳电费，每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA，动力电费为0.2元/kWh，照明电费为0.5元/kWh。工厂最大负荷时功率因数不得低于0.90。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电补贴费：6~10kV为800元/KVA。
厂房名称 铸造车间 锻压车间 金工车间 电镀车间 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉房 仓库 工具车间 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 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 照明 设备容量KW 200 6 220 6 230 5 300 10 150 5 180 7 130 5 70 2 15 2 300 8 230 需要系数 0.3~0.4 0.7~0.9 0.2 ~0. 3 0.7~0.9 0.2 ~0. 3 0.7~0.9 0.4~0.6 0.7~0.9 0.4~0.6 0.7~0.9 0.3~0.4 0.7~0.9 0.2 ~0. 3 0.7~0.9 0.6~0.8 0.7~0.9 0.3~0.4 0.7~0.9 0.25 ~0. 35 0.7~0.9 0.7~0.8 功率因数 0.65~0.70 1 0.60~0.65 1 0.60~0.65 1 0.70~0.80 1 0.70~0.80 1 0.65~0.75 1 0.60~0.70 1 0.70~0.80 1 0.80~0.90 1 0.60~0.65 1 0.9~1
二、需完成的任务
项目六：某机械厂供配电系统设计 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 子项目名称 机械厂变配电所的位置与型式的确定 机械厂负荷计算及无功补偿量的确定 机械厂主接线方案的确定 机械厂变配电所一次设备的选择与校验 变电所二次回路方案的选择与继电保护整定 机械厂防雷接地系统设计 照明设计装接 要求 子项目一：机械厂变配电所的位置与型式的确定 提供机械厂厂区平面布置图，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，并适当考虑工厂的发展，按安全可靠，经济合理，技术先进的要求，确定变电所的位置与型式。
邻厂公 658共 电源 1厂区干 街79线 公 道2路 410 厂生活区北 厂门3 厂生活区图1 机械厂总平面图 负荷中心公路xx机械厂总平面图
子项目二：机械厂负荷计算及无功补偿量的确定
1、收集负荷资料，进行负荷计算，完成下面的负荷计算表（分负荷、总负荷）
机械厂负荷计算表 表1 厂房厂房编号 名称 1 2 3 4 5 铸造车间 锻压车间 金工车间 电镀车间 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉房 仓库 工具车间 负荷设备类别 容量KW 动力 200 照明 6 动力 220 照明 6 动力 230 照明 5 动力 300 照明 10 动力 150 照明 5 动力 180 照明 7 动力 130 照明 5 动力 70 照明 2 动力 15 照明 2 10 动力 300 照明 8 照明 230 计入 KΣp= KΣq= 需要系数 Kd cosΦ tanΦ P30 KW 计算负荷 Q30 Kvar S30 KVA I30 A 6 7 8 9 生活区 总计 （380V侧）
2、无功功率补偿
完成表2的计算，确定补偿电容器型号及组数。
无功补偿后的计算负荷 表2 项目 cosΦ P30 KW 380V侧补偿前负荷 380V侧无功补偿容量 380V侧补偿后负荷 主变压器功率损耗 10kV侧负荷总计
计算负荷 Q30 Kvar S30 KVA I30 A
子项目三：机械厂主接线方案的确定 可供参考的主接线方案有：（1）装设一台主变压器的主接线方案。（2）装设两台主变压器的方案。画出主接线图，进行方案论证—技术经济比较。完成下面表格。
两种主接线方案比较 表3 比较项目 技术供电安全性 指标 供电可靠性 供电质量 灵活方便性 扩建适应性 电力变压器的综合投资额 高压开关柜（含计量柜）的综合投资额 电力变压器和高压开关柜的年运行费用 交供电部门的一次性供电贴费 装设一台主变压器 装设两台主变压器 结论
子项目四：机械厂变配电所一次设备的选择与校验
根据提供的机械厂用电负荷的实际情况，并适当考虑工厂的发展，按安全可靠，经济合理，技术先进的要求，确定变电所的主变压器台数、类型、主接线方案，及高低压设备。 1、完成短路计算。画出短路计算表
短路计算表 表4 短路 计算点 三相短路电流（kA） 三相短路容量（MVA） Ik（3） k-1点 k-2点 I``（3） I∞（3） ish（3） Ish（3） Sk（3） 2、选择变电所一次设备并检验
10kV侧一次设备并检验 表5 选择检验项目 装置地点条件
电压 电流 参数 数据 UN I30 断流能力 动稳定度 热稳定度 其它 Ik（3） ish（3） I∞（3）2tmin 额定参数
名称 高压断路器 隔离开关 高压熔断器 规格型号 电压互感器1 电压互感器2 电流互感器 避雷器 户外隔离开关 380kV侧一次设备并检验 表6 选择检验项目 装置地点条件 一次设备型号规格 参数 数据 应检验的额定参数 名称 规格型号 电压 电流 UN I30 断流能力 动稳定度 热稳定度 其它 Ik（3） ish（3） I∞（3）2tmin 低压断路器1 低压断路器2 低压断路器3 低压刀开关 电流互感器1 电流互感器2 子项目五：变电所二次回路方案的选择与继电保护整定 1、确定变电所二次回路方案 1）变电所电能计量回路。
2）高压断路器动作结构控制与信号回路 3）变电所测量与绝缘监视回路 4）变电所的保护装置及整定：
4.1 主变压器的继电保护装置：瓦斯保护，反时限过流保护，电流速断保护。 4.2 备用电源的高压联络线的继电保护装置：反时限过流保护，电流速断保护。 4.3 变电所低压侧的的继电保护装置：低压断路器保护
子项目六：机械厂防雷接地系统设计
1、变电所直击雷防护措施：要求完成直接雷防护范围计算，选择避雷设施，及安装要求。 2、变电所防雷电侵入波措施：要求完成以下三项。
1）10KV电源进线的避雷保护措施，2）10KV高压室内避雷措施。3）380V低压架空线避雷措施。
3、变电所公共接地装置设计：要求完成接地电阻的设计和接地装置的设计。
子项目七：照明设计装接 1、画出照明供电系统图，
2、以某车间为例完成照明系统设计，画出车间照明平面图，和车间供配电系统图。 3、完成灯具的选择，做好灯具布置方案图。 4、完成照明线路安装。
