汽车制造厂的变配电站设计专业电气工程及其自动化_开题报告

1、工厂变配电系统研究现状 

工厂供电（electric power supply for industrial plants），就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称为工厂配电。工厂供电系统就是将电力系统的电能降压在分配到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工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，经济技术的分配电能问题。工业工厂供配电系统是整个工厂生产的动力源的命脉，它的正常运行直接影响全厂安全。现代大型工厂供配电系统的主接线及运行方式都非常复杂，各种电器设备的数量和种类繁多，随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。

工厂变配电系统发展趋势

    变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用，自20世纪80、90年代起, 国外和国内先后开发研制成功了变电站所必须的集继电保护、故障录波、远动功能、站内监控等功能为一体的变电站综合自动化系统 (Substation Integrated Automation) , 取代了变电站常规的测量系统。随着科学技术的不断发展, 变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统, 已成为电力系统的发展趋势。

工厂变配电系统存在的问题

变配电系统设计具有很强的技术性和规范性，是非常普遍但又非常重要的一项工作。随着我国经济建设和科学技术的快速发展，对供配电系统的要求越来越高。供配电系统设计的配电设备不合理，各处的用电计量方式不一样，难以达到标准要求，供配电系统设计的环境不合格和供配电系统缺乏监测手段等问题普遍存在于供配电系统设计中。其中突出表现形式为存在着电力能源的损耗严重、利用率低下的问题，与诸多的西方发达国家相差甚远。变配电系统的设计需要通过节能技术与措施，将电力能源的损耗降低，使得电力在系统中的利用率提高，并统筹兼顾，将普遍存在与供配电系统的问题一一优化处理，这也是我工厂变配电设计的目标。

工厂配电设计中存在问题, 将会严重影响工厂的安全生产, 结合我国工厂配电设计的实际情况, 总结配电设计中遇到的一些技术问题, 具体包括以下几个方面:

生产车间的频繁跳闸。生产车间有着较多的用电设备，并且随着工厂生意的扩大，购买的设备逐渐增加，在高峰时间使用的用电高峰阶段, 会经常出现断电跳闸。主要还是因为在变配电设计时，总负压的计算值过低, 没有足够的预留空间再加上变电站不具备积极有效的功率补偿措施, 使得大多数生产设备长期高负荷运行, 一旦工厂生产用电严重超出了变电站的额定功率, 就会造成跳闸；

工厂配电系统维护不便。工厂配电主要涉及到高压变电、低压配电以供电系统三个部分，工业生产车间的设备众多, 高压、线路以及配电设计较为复杂, 这就造成了厂区配用电线路故障排查困难, 后期的线路维护较为复杂, 维修周期长。因此，必不可少的需要对供配电系统的电气接线进行优化；

 电缆的选择使用问题。电缆的选择需要需要依据给定的用户负荷算得的计算负荷结合运行工况选出满足技术与经济条件的电缆类型，以确定具体截面面积。一旦电缆不能恰当的选择, 就可能会造成大材小用资源浪费或者电联老化造成电缆更新效率过快的问题；

避雷设施不规范。虽然工厂遭受雷击破坏的情况不多，但一旦出现，将遭受严重的损失，防雷措施不得不有。要想防护措施有用必须关注工厂变电所及建筑物要保护的范围、所采用的避雷装置能保护的范围作出具体讨论及设计计算，涉及所设计的变电所、建筑物所处的环境条件、地质条件，建筑物和构筑物的实际高度、变电所的占地面积等等。大部分工厂的避雷系统中还是存在着不少漏洞，并没有考虑太过全面；

设备选型问题。设备的选型无疑是在整个变配电系统设计中比重是最大的。变压器、断路器、隔离开关等电器设备的选型是严重影响到整个系统的运行状况，需要进行精密的计算并留有冗余。一旦选择的型号不匹配，就有可能造成整个供电系统的电气能源的过度浪费或者整个系统的瘫痪。

4、工厂供电设计的一般原则 

按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：

（1）遵守规程、执行政策； 

必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2）安全可靠、先进合理；    应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3 近期为主、考虑发展；    应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾。    按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。

二、^范文提纲

1负荷计算

1.1定义

1.2负荷计算的意义

1.3负荷计算的方法及公式

2功率因数补偿

2.1无功补偿的意义

2.2各个车间变电所无功补偿

2.3总降压变电所无功补偿

2.4补偿装置选择

3供电系统及方式

3.1主接线方案

3.2主接线图

4变电所位置选择及变电所布置

4.1变电所位置选择

4.2变电所布置要求

5短路电力计算

5.1短路电流计算的目的及方法

5.2短路电流计算

6电缆、母线的选择

6.1概述

6.2 35kv线缆及母线选择效验

6.3 10kv进线电缆及母线选择校验

6.4各车间变电所一次侧电缆及母线选择校验

6.5车间变电所二次侧电缆选择校验

7高低压一次设备选择及校验

7.1概述

7.2选择条件

7.3高压设备的选择

7.4低压侧设备选择及校验

8变配电站综合自动化系统

8.1定义

8.2备用电源的自动投切

8.3微机综合自动化保护

9变电所防雷及接地

9.1防雷的计算与布置

9.2接地的计算与布置

参考文献

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