工厂供电二次系统设计开题报告

1、课题名称：工厂供电二次系统设计 2、项目研究背景：

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，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，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。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总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。 因此，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，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： （1） 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4） 经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 3、设计内容及步骤

全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。 (1)负荷计算

全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。

(2)工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择

参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。 (3)工厂总降压变电所主结线设计

根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。

(4)厂区高压配电系统设计

根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。

(5)工厂供、配电系统短路电流计算

工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短 路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。 (6)改善功率因数装置设计

按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需 移相 电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。 (7)变电所高、低压侧设备选择

参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。 (8)继电保护及二次结线设计

为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。 设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成的变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和控制屏屏面布置图。 (9)变电所防雷装置设计

参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地 电阻计算。 (10)专题设计 3. 项目研究意义：

电力系统中，继电保护是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节约电能、满足电力系统功能的一个重要组成部分，它与电力系统的设计材料、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术、新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。

由于电力系统计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了电力系统设计的复杂性，许多工厂不断的被建造。这些工厂的电力系统无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，电力设计软件开发就显得尤为重要。

面向对象编程

使创建Windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程。 5.设计主要内容 (1)总论

（2） 负荷计算及功率补偿 2.1 负荷计算的内容和目的 2.2 负荷计算的方法 2.3 金工车间负荷计算 2.4 全厂计算负荷 2.5 功率补偿

（3） 工厂供配电方案.

3.1 变压器的选择及变电所的位置 3.2 主接线方案的选择 3.3 短路计算 3.4 导线、电缆的选择 3.5 一次设备的选择与校验

3.6 二次回路方案的选择及继电保护的整定. （4）防雷与接地 4.1 防雷 4.2 接地 （5）结论 6主要参考书目

1．《供电技术》（第3版），西安理工大学 余建明、同向前、苏文成编 机械工业出版社2003

2．《常用供配电设备选型手册 》

3．10KV及以上供配电工程设计与施工实用手册 4.《工厂供电》第四版 机械工业出版社 刘介才编 5.《实用供配电技术手册》 中国水利水电出版社 刘介才编 6.《供配电系统设计规范》 北京 中国计划出版社 1996

7．《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 北京 中国计划出版社 1992 8．《电气制图》北京 中国标准出版社

9.《实用供配电技术手册》水利水电部西北设计院编 10.《建筑电气照明与施工》王建华…高等教育出版社 11.《电气工程师手册》（第二版）机械工业出版社 12.《工厂供电技术》陈小虎…高等教育出版社 13.《建筑装饰工程照明》杨博…安徽科技出版社 14.《工业企业供电》丁昱…吉林电气化专科学校 15.《工厂配电设计手册》航空部第四院编

16.《电力工程设计手册》 能源部西北电力设计院编 17.《工厂供电设计手册》 航空部第四院编

18.《工厂供电设计与实验》王荣潘…天津大学出版社 7进度计划

毕业实习，参观工程，收集资料 。 需求分析：系统分析 模块设计：负荷 模块设计：短路计算 模块设计：继电保护 软件测试：用AutoCAD 毕业答辩