某机械厂供配电系统设计说明工厂供电课程设计新版多篇

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一． 综合课程设计相关要求和题目 （1） 本课程设计的地位和作用

综合课程设计是学生在学习专业基础课和专业课程之后 的一个非常重要的实践环节，根据专业的不同研究方向，学生自己通过设计电气控制系统或者电力供配电系统，巩固和加深对专业知识的理解，训练综合运用知识的能力，通过该课程设计，设计出符合任务要求的电路，掌握通用设计的方法和步骤，训练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较和元器件选择等方面的综合能力，同时为毕业设计和毕业后从事电子技术方面的科研和开发打下一定的基础。 （2） 课程设计的目的和要求 a. 能够较全面地巩固和利用“电气控制技术”、“工厂供电”、“继电保护原理”等课程中所学的基本理论和基本方法，并掌握综合课程设计的基本方法；

b. 能合理、灵活地应用各种标准典型电路实现规定的控制系统和配电系统；

c. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力；

d. 培养书写课程设计报告的能力。

（3） 课程设计的基本要求

根据设计任务，从选择设计方案开始，进行电路设计，选择合适的器件，画出电路设计图；通过安装、调试，直至实现

任务要求的全部功能，对电路要求布局合理，走线清晰，工作可靠，经验收合格后，写出完整的课程设计报告。 （4） 课程设计报告要求

课程设计报告应包含以下的内容： 1. 对设计课题进行简要阐述； 2. 设计任务及具体要求

3、总体设计方案方框图及各部分电路设计； 4. 电路图； 5. 器件清单； 6. 调试结果记录 7. 总结和体会。

课程设计报告应内容完整，字迹工整，图表整齐，数据详实。 （5） 课程设计的具体步骤

课程设计的一般设计方法和步骤是：分析设计任务和性能指标，选择总体方案，设计单元电路，选择器件，计算参数，画总体电路图。进行仿真试验和性能测试。实际设计过程中往往反复进行以上各步骤，才能达到设计要求，需要灵活掌握。

a.总体方案选择

设计电路的第一步就是选择总体方案，就是根据提出的设计任务要求及性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现设计任务提出的各项要求和技术指标。

设计过程中，往往有多种方案可供选择，应针对任务要

求，查阅资料，权衡各方案的优缺点，从中选优。

b.单元系统电路的设计

二． 概述

工厂供电，是指工厂所需电能的供应和分配，也称工厂配电。

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。因此电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本或投资总额中所占的比重多少，而是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。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，都具有十分重要的意义。

三． 设计任务及具体要求

厂区供电设计：根据厂区车间的位置，负荷情况，求出变压器的容量的大笑，并对电力线路进行选择。包括电缆的型号、长度的选择、设备的控制开关柜等，并画出线路布置图。

某一厂区，其具体的数据如下： 厂区面积为：（米）1100x1200 车间分布及负荷情况：

一加工车间：200，二加工车间：240，机修车间：100，

铸造车间：700，锻压车间：680，热处理车间：340，装配车间：155，办公楼：70，仓库32.

四． 厂区布置

说明：1.考虑到车间的用电容量，将各车间和仓库对称布置，以使其容量大致相等

2、考虑到尽量减少布线长度，节省资金，将变电所置于厂区中央

3、考虑到燕郊地区夏季气温较高，且时有暴雨，冬季气温较低，且有降雪。应单独布置房间放置变电设备，同时注意房间散热，以免影响正常生产工作。

五． 工厂计算负荷及变压器的容量的确定

本课程设计按照该厂为机床制造厂进行设计，即Kd=0.2,cosφ=0.65,sinφ=0.76, tanφ=1.17,Tmax=3200 （1） 计算负荷的确定

计算负荷：由资料知，总容量Pe=2517Kw，可得

P30=Kd x Pe=0.2 x 2517Kw=503.4Kw

无功计算负荷：

Q30=P30 x tanφ=2517Kw x 1.17=2943Kw

视在计算负荷：

S30=P30/cosφ=2517Kw / 0.65=3872Kw

年有功电能消耗量：

Wp·a=αP30 Ta=0.7 x 2517Kw x 3200h=5.6 x 10(6) （六次方）KW.H

年无功电能消耗量：

Wq·a=βQ30 Ta=0.8 x 2517Kw x 3200h=6.4 x10(6)Kw·h

（2） 变压器容量的确定

a.主变压器台数的选择

考虑到应满足用电负荷对供电可靠性的要求，采用两台变压器，其中一台为备用变压器。

b.主变压器容量的选择

由S30=3872Kw，考虑到应为今后的工厂发展留有一定的余量，选择S9-4000/10(6)型变压器，其主要技术数据如下：

额定容量：4000Kv·A；

额定电压：一次侧-10Kv，二次侧-6.3Kv；

联结组标号：Yd11；

损耗：空载-4100W，负载-23000W；

空载电流：1.0%；

阻抗电压：5.5% 。

六． 高压配电所的装置式主接线图及说明

其中：

No.101为电能计量柜，GG-1A-J；

No.102 为1号进线开关柜，GG-1A(F)-11； No.103 为避雷器及电压互感器，GG-1A(F)-54； No.104 为一加工车间出线柜； No.105 为二加工车间出线柜； No.106 为机修车间出线柜； No.107 为铸造车间出线柜；

No.108为锻压车间出线柜； No.109 为热处理车间出线柜； No.110为装配车间出线柜； No.111 为仓库及办公楼出线柜； No.112 为避雷器及电压互感器； No.113 为2号进线开关柜； No.114 为电能计量柜。

七． 工厂及各车间计算电流的确定< ……此处隐藏13034个字……力网中的中性线应在电源点接地。低压配电 线路，在干线和分支线终端处应重复接地，每年重复接地装置的接地 电阻应不大于 10Ω，对于较长的线路，重复接地应不少于 3 处。特 别是为防止雷电波沿低压配电线路侵入用户， 对于接户线上的绝缘子 铁角应接地，接地电阻应小于 30Ω，这一点对于我们进行的一户一 表改造工作尤其应引起重视。

7.2.3 电力电缆线路的防雷保护

电力电缆由于其本身结构特点和与其他电气设施连接的要求， 根据不同电压等级采取不同的防雷方法。对于 35kV 及以下电压等级的电力电缆，基本上应采取在电缆终端头附近安装避雷器，同时终端头金属屏蔽、铠装必须接地良好。对于 110kV 及以上的高压电缆，当电 缆线路遭受雷电冲击电压作用时，在金属护套的不接地端或交*互连 处会出现过电压，可能会使护层绝缘发生击穿，应采取以下保 护方案 之一：

①电缆金属护套一端互连接地，另一端接保护器。 ②电缆金属 护套交*互连，保护器 Y0 接线。 ③电缆金属护套交*互连，保护器 Y 接线或 Δ 接线。 ④电缆金属护套一端互连接地加均压线。 ⑤电缆金属护套一端互连接地加回流线。

7.3、电气设备与电子设备的防雷保护

7.3.1变电所设备的防雷与接地

变电所设备的防雷离不开建筑物的防雷， 按照最新的国家强制性标准 GB50054－95，对建筑物与设备的防雷接地应采用等电位连接， 而不是传统上分别做独立的接地网。所谓等电位连接，就是把建筑物 本身和其内外各种导电物用导体（电气上）焊接起来，以保证等电位。由于雷电流峰值非常大，流经之处都立即升至很高的电位（相对于大 地而言），因此对于附近尚处在大地电位的电气、电子设备和人产生 旁侧闪烁，容易引起设备和人身事故。所以等电位连接是防雷的关键 措施这一。

（1） 所内建筑物的防雷

建筑物本身的防雷装置是建筑物内电气设备及系统防雷的第一 道屏障，建筑物本身的防雷性能直接影响到内部的电气设备的防雷， 因此首先必须重视建筑物本体的防雷。

现代建筑物防雷主要由顶部避雷带、网状接闪器、建筑物的梁、柱、楼板和四周墙体内的主钢筋作引下线，利用地下钢筋混凝土基础作为接地体。在建筑物设计和施工时就要考虑到作为网状接闪器、引下线和接地体的钢筋网络之间的电气连接，使之成为较理想的“法拉 第笼”式避雷器。防雷网与建筑物钢筋混凝土相结合，已成为国内外 公认的经济可*的防雷方式，因此在设计、施工时都应预留从各层楼 板、梁、柱内钢筋焊出接头，以便与室内外接地线相连。

（2） 室外设备的防雷

为了防止直击雷，室外可根据需要，安装一支或多支避雷针，计 算其保护范围，以达到保护室外所有设备要求为原则。同时对于室外 架构母线和变压器中性点应加装避雷器保护，室外做一接地网，所有 设备的接地引下线都与该接地体焊接，以保证等电位。

为了防止雷击产生过电压，各种设备的绝缘水平应能满足电压对 该设备的绝缘要求，我们在设备定货和出厂试验时应严格把关，按照 规程要求确保设备绝缘耐压水平，以防雷害击穿。这种防雷结构有很 多优点：

①可避免“绕击”；

②能起“法拉第笼”的屏蔽作用，可大大削 弱雷电电磁脉冲的侵入；

③因建筑物各层的梁、柱、楼板、墙体的钢 筋和金属管线等导电体在电气上已连成一体， 做到几乎处处电位相等， 从而保证了设备的安全；

④“笼”式避雷装置的引下线是由为数众多的 钢筋组成，大大分 散了雷电流，并削弱了建筑物内信息设备所受到的 脉冲电磁场冲击幅值；

⑤接地体是分布在地下四周的钢筋混凝土基础， 可形成均匀分布的均压网，与大地接触面广，接地电阻低且又稳定。

（3）室内设备的防雷

室内各种金属屏、柜外皮均应与底座槽钢可*焊接或用螺栓连接， 保证接触良好， 同时槽钢应与电缆沟道内的电缆支架用镀锌扁钢焊接 起来，形成一个整体，与室外接地网形成一个完整的大接地网。

7.3.2.计算机、通讯等自动化设备的防雷接地

大楼内计算机等电子设备的第一道保护屏障，由于通讯电台必须 通过信号电缆与通讯塔上天线相连，因此对于通讯电缆外皮必须做好 接地（多点重复接地），并与大楼的接地网连接起来形成等电位，同时 可以加装避雷器。对于通讯电台应加串口保护器如 SD25－V24／24， 其它电子设备的通讯接口都应加装相应的串口保护器， 其实就是各种 小防雷器（OBO、PHOENIX 都有相应接口的保护器），这里就不再一一 列举。对于大楼内的电子设备，最重要的就是将各个独立的接地网连 接成一个共用接地系统，其它如分开、独立、专用等接地方案都是不 妥的，在工程中也没有实际意义。对于所有大楼内的电气、电子设备，应该逐级采取防雷保护措施，首先做好大楼和电源的防雷接地，然后在机房和各设备端口安装相应的避雷器，才能真正防止雷电波的侵入 和反击。 7.4、防雷的管理措施

防雷的技术措施固然重要，但也不能忽视防雷的管理措施，加强 管理才能确保防雷的各项技术措施正常发挥作用。

7.4.1 加强线路的维护

根据季节的变化，保证线路走廊有足够的安全间隙。对大跨越、多雷区等特殊地区要按照《 架空送电线路运行规程》做好维护工作。建立输电线路数据库，详实记录输电线路的各项参数的历史变 化规律，同时将每年的测量数据与历史数据进行比对，找出变化的规律和趋势，有针对性的采取措施。

7.4.2 抓线路管理的源头

运行单位要提前参与线路规划、涉及和建设，新建线路应要求运行单位参与方案的制定和审查， 工程建设的管理， 从源头上确保 各项技术措施的落实。 线路遭受雷击既然是不可预测，不可避免的， 但雷电活动是小概率事件，随机性强，要做好送电线路的防雷工作，就必须抓住其关键点，制定有针对的性防雷措施，提高高压送电线路的耐雷水平，尽量减少雷害的发生，将雷害带来的损失降低到最低限度。

结束语

通过这次课程设计，让我学到了很多东西，使我明白了配电系统的防雷与接地应从工程设计阶段就认真加以考虑，根据各地的实际情况，采取切实可行的防雷方案，选用质量可靠的电气设备和可靠性高的防雷设备，同时真正按照等电位的原则，做好符合要求的共用接地 网，综合考虑防雷与接地，只有这样我们的线路和设备才能避免遭受雷击的危害。同时也发现了自己的很多不足，无论是对知识的理解还是实践能力以及理论联系实际的能力还急需提高。在这个过程中，我也曾经因为错误失落过，也曾经因为小有成绩而热情高涨。正如生活一样，汗水预示着结果也见证着收获。虽然这只是一次的极简单的课程设计，可是平心而论，也耗费了我们不少的心血，这才意识到老一辈对我们社会的付出，为了人们的生活更美好，他们为我们社会所付出多少心血啊！ 所以，今后我一定要努力学习，争取早日能为社会做出应有的贡献！ 主接线图：

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