(完整版 )工厂供配电设计开题报告
本科毕业设计开题报告
届： 2012 学院 : 自动化 专业：电气工程及其自动化 2012 年 02 月 15 日
毕业设计
工厂供配电所的电气设计
题目
学生姓名
指导教师
学号
职称
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（报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究
方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等 .)
一．课题意义
电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵资源，电能的生
产、传输、储存高效、洁净，它在现代工业生产、人们日常生活及社会各
个领域中已或得了广泛应用。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。
在工厂里 ,电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但在工厂里生产
的连续性强，生产机械集中，对供电质量的要求较高。因此对工厂的配电
系统进行设计对工厂的流水线已经它的产品质量是很重要的。某些对供电
系统可靠性要求很高的工厂即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损
坏，或引起大量产品报废，因此在工业生产中进行工厂负荷计算 ;确定补
偿容量 ,确定车间变电所的型式、数量 ;确定车间变压器的数量、容量等都
是重要必不可少的过程 .分析好工厂供
配电系统的设计工作对于工厂加快发展具有十分重要的过程 .
本课题是根据工厂提供的原始资料按照国家标准，遵守国家规程、执
行国家政策，并且遵循安全可靠、技术先进、经济合理的要求，通过其电
力负荷的计算，
电力负荷的无功补偿，且确定变电所位置和型式，确定变电所主变压器的
台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线 ,确定
二次回路方案，选择整定继电保护，
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本课题具有较强的实用性，通过本次设计可对电气自动化专业有更深
刻的了解和认识 ,加深、巩固了对各门专业课的理解。提高其分析问题和
解决问题的能力，提高理论联系实际地运用专业知识及其创新的能力。
二．国内外发展状况
我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变 ,有人值班向无人值班
变电所转变，交流传输向直流传输转变，国外主要是交流输出向直流输出
转变。
三．研究内容
1。收集与本次设计相关的技术资料及大中型的工厂在供配电上的原始
资料，
学习相关国家供配电设计法规及技术标准。
2.工厂负荷实际情况分级，进行负荷计算 ;确定无功补偿容量。
3.变配电所及主变压器的选择。
4.变配电所接线方案的设计。
5。 短路计算及一次设备的选择 .
6.继电保护及二次回路的选择。
7。 防雷保护和接地装置的实际。
四．研究方法和研究手段
1.在工厂车间负荷等级划分技术的基础上进行全厂总变电所的负荷计
算 ,考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂变电所计算负荷及
总功率因数。负荷计算的方法有需要系数法，利用系数法及二项式等几种
方法，本次设计采用需要系数法来进行计算。
2。按负荷计算求出变电所的功率因数，通过资料查表或计算求出达到
供电部门要求数值所需要补偿的无功功率因数。无功补偿有并联电容器和
同步补偿机 .本次设计采用并联电容器来补偿。
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高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求 .（ 4）按各类设备的不同特
点和要求如断路器的操作性能、互感器的二次负荷和准确度级等进行选
择。
6.电气主接线的绘制：根据工厂具体的负荷情况及变压器台数和地理
等情况决定电气主接线的方式，工厂电气主接线的制图可以使用计算机辅
助设计软件 CAD.
五．研究步骤
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。
考虑全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、说明计算成果。
(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
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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。
六．参考文献
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对课题的意义、国内外发展状况、有一定的了解，对本课题的
研究内容、研究方法、基本了解：对研究手段、研究步骤思路比较
明确，采
指导
教师
意见
取的方法基本正确，满足开题要求 .
同意开题。
签名：
2012 年 1
月 9 日
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