10KV0.40.23KV降压变电所设计某工厂10KV变电所及低压配电系统的设计_开题报告

一、研究意义

随着国民经济的发展，各类工业产业园逐步形成，工业园区用电功率大、负荷密度高，园区一般都设置有35KV/10KV降压变电所，通过10KV输电线路对工厂提供电源并计量，工厂根据用电负荷设置10KV/0.4/0.23KV降压变电所（箱），变电所从10KV供电网络中取得电能，并降压为0.4/0.23KV，经过低压配电系统分配，通过低压线路输送到每一个用电设备。

其中10KV/0.4/0.23KV降压变电所及低压配电系统分布最广、数量最多、和我们的生产生活密切相关，其性能的好坏直接关系到我们的利益，因此降压变电所及低压配电系统的设计就变得至关重要。好的设计能切实保障工厂生产和办公生活用电的需求，对于发展企业生产、节约能源、支援国家经济建设具有十分重要的意义。

二、预期目标：

项目目标：通过10KV变电所及低压配电系统的设计，保证工厂用电网络：安全可靠、经济合理；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，合理考虑未来发展规划，让本项目更好的为企业生产服务。

个人目标：通过对10KV变电所及低压配电系统的设计，熟悉国家的相关法规和强制性条文，结合二年来所学知识，对专业课有一个更好的归纳和总结，熟练掌握《供配电实用技术》、《电力工程基础》以及《电路原理》等相关课程。结合实际项目，进一步掌握变电所及低压配电系统设计的基本技能，也是对两年所学理论知识的一次综合运用。

B. ^范文提纲

一、绪论

（一）变电所课题来源

本课题来源于江苏乐福德新材料技术有限公司10KV降压变电所及低压配电系统项目， 该公司主要生产风电玻璃纤维布，现搬迁新厂址，需要新建一个10/0.4kV的降压变电所及低压配电系统，向车间、办公室、职工食堂等供电。

（二）设计背景（条件）

1.地理位置及气候条件

江苏乐福德新材料技术有限公司位于江苏省无锡市风电科技产业园（具体位置见图1-1），该市地处长江下游，属北亚热带湿润区，四季分明，气候温和，日照充足，无霜期长；1月平均气温在2.8℃左右，7月平均气温在28℃左右；全年无霜期220天左右；区内平均降水量1048 mm。

图1-1 江苏乐福德新材料技术有限公司地理位置

2..变电所周边环境

园区地势平坦、市政设施完善，园内无产生剧烈振动、高温、灰尘和腐蚀的工厂；距离最近加油站4km, 工厂周边无爆炸危险环境；工厂主要原材料为玻璃纤维丝，火灾风险低；变电所设置在织机车间南侧，并与织机车间墙体隔断，平时无人员流动；工厂附近无居住小区，变电所对周边对环境影响小。

3.变电所供电条件

新建变电所的电源一条来自300米处园区变电所10KV供电网络，另一条来自500米处园区供电公司0.4KV供电网络（容量限制为不超过250Kva）。见图1-1示意位置。

4.工厂平面布置图

图1-2 江苏乐福德新材料技术有限公司平面布置图

5. 工厂用电负荷统计表

供电位置

设备

功率（KW）

功率  因数

数量

小计（KW）

合计（KW）

负荷  等级

整经车间

整经机

16

0.75

3

48

210

三级

热熔涂胶机

45

0.95

3

135

通风机

1.5

0.8

8

12

照明

0.2

0.85

45

5.2

检修及其他

0.6

10

织机车间

织机

21

0.8

10

210

249

三级

照明

0.2

0.85

45

5.2

通风机

1.5

0.8

16

24

检修及其他

0.6

10

涂布车间

涂布机

150

0.9

2

300

384

三级

分切机

15

0.85

3

45

照明

0.2

0.85

45

5.2

通风机

1.5

0.8

16

24

检修及其他

0.6

10

压缩机房

空气压缩机

90

0.8

2

180

180

二级

办公区

0.75

60

三级

食堂

0.85

50

三级

其他

1

20

三级

总计

1153

二、变电所负荷计算、变压器和无功补偿

（一）变电所负荷计算

1.整经车间负荷计算

  1.1.整经机和热熔涂胶机

  1.2.通风机

  1.3.照明

  1.4.检修及其他

2.织机车间负荷计算

  2.1.织机

  2.2.通风机

  2.3.照明

  2.4.检修及其他

3. 涂布车间负荷计算

  3.1.涂布机

  3.2.分切机

  3.3.通风机

  3.4.照明

  3.5.检修及其他

4.空气压缩机负荷计算

5.办公区负荷计算

6.职工食堂负荷计算

7.其他供电负荷计算

8.备用及预留负荷计算

（二）变压器

1. 变电所总计算负荷和计算电流

2.变压器的选择

（三）无功补偿

1.无功补偿的选择

2.无功补偿计算

3.无功补偿设备选择

三、主接线和低压配电系统设计

（一）变电所主接线与低压配电方案

1.主接线的分析

2.主接线方案

3.低压配电方案

（二）主接线和低压配电系统接线设计（图）

（三）导线的选择

1. 10KV电源进线的选择

2. 0.4KV出线的选择

3.至各区域导线的选择

四、短路电流计算及设备的选择

（一）短路电流计算

1.短路电流计算图

2.设定基准容量

3. 计算基准电压、电流

4. 计算各元件阻抗的标幺值

5. 电源点至短路点的总阻抗

6. 冲击电流及有效值

（二）10KV入户开关设备的选择

1.高压开关柜

2.断路器

3.隔离开关

4.电流互感器

5.电压互感器

6.高压侧计量（不选择型号，预留位置，由供电公司提供并安装）

7.避雷器

（三）0.4KV入户开关设备的选择

1.低压开关柜

2.断路器

3.隔离开关

4.电流互感器

5.电压互感器 

6.低压侧计量（不选择型号，预留位置，由供电公司提供并安装）

7.低压避雷器

（四）低压配电设备的选择

1. 电源配电柜

  1.1.配电柜

  1.2.总断路器

  1.3.总熔断器

  1.4.电流互感器

  1.5.综合仪表

2. 空气压缩机电源柜

  2.1分配柜

  2.2.断路器

  2.3.刀闸熔断器

  2.4.接触器及互锁

  2.5.电流互感器

  2.6.仪表

3. 其他区域分配柜

  3.1.分配柜

  3.2.断路器

  3.3.熔断器

  3.4.电流互感器

4. 各区域分总柜

  4.1.分总柜

  4.2.断路器

  4.3.刀闸熔断器

  4.4.电流互感器

  4.5.电压、电流表

五、变电所及低压配电系统二次回路设计

（一）所用电源及操作电源

（二）保护装置及信号

1.变压器的保护及信号

2.配电系统的保护及信号

（三）二次回路设计（图）

（四）二次回路元件的选择

C. 参考文献

[1] 住房和城乡建设部.  GB50054-2011低压配电设计规范[M]. 北京：中国计划出版社, 2011. 

[2] 汪雄海. 供配电技术教程[M]. 浙江：电气工程学院, 2014. 

[3]  周浩,王慧芳,杨莉,孙可. 电力工程[M]. 浙江：出版社, 2007. 

[4] 施耐德. 施耐德电气低压配电产品选型手册[M] . 北京：施耐德电气 (中国) 有限公司, 2019. 

[5] 施耐德. Osmart 系列低压配电产品[M] . 北京：施耐德电气 (中国) 有限公司, 2018.

[6] 西门子. SENTRON 7KM电力监测仪[M] . 北京：西门子(中国) 有限公司, 2019.

[7] 王春江. 电线电缆手册；1[M] . 北京：机械工业出版社, 2014

[8] 工厂常用电气设备手册编写组. 工厂常用电气设备手册：上[M]. 北京：中国电力出版社, 1997. 

[9] 工厂常用电气设备手册编写组. 工厂常用电气设备手册：下[M]. 北京：中国电力出版社, 1997.  .

[10] 刘介才. 工厂供电（第6版）[M] . 北京：机械工业出版社, 2015.

[11] 薛士龙 . 电气工程专业英语[M] . 北京：电子工业出版社, 2011.