机械工厂供配电系统电气设计毕业论文设计(58页).doc

-机械工厂供配电系统电气设计毕业论文设计-第 39 页毕业设计(论文)题目名称： 机械工厂供配电系统电气设计 题目类别： 毕业设计 学生姓名： 吴友为 学 院(系)： 电子信息学院 专业班级： 电气11103班 指导教师： 常秀莲老师 时 间： 2015.3.232015.6.6 目录长江大学毕业设计(论文)任务书I毕业设计开题报告III长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见IX长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语X长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定XI摘要XIIabstractXIII前言1第一章 机械工厂主接线方案的选择21.1电气主接线的概况21.1.1车间和小型工厂变电所的主接线图31.2选择工厂主接线方案8第二章 工厂的电力负荷及其计算82.1负荷分级及供电电源措施82.1.1工厂电力负荷的分级82.1.2各级负荷的供电措施92.2工厂计算负荷的确定92.2.1负荷计算的目的和意义92.2.2负荷计算的方法102.2.3各车间负荷计算如下112.2.4机械工厂的负荷统计与计算122.3功率因数的补偿计算142.3.1功率因数对供电系统的影响142.3.2功率因数的补偿14第三章 厂用主电源供电电压等级的确定15第四章 主变压器及三个和用变压器的确定164.1变电所主变压器台数的选择164.2变电所主变压器容量选择16第五章 短路电流计算175.1短路的基本概念175.1.1短路的原因175.1.2短路的后果175.1.3短路的形成185.2三相短路电流计算的目的185.3短路电流的计算185.3.1绘制短路电流计算图19第六章 机械工厂车间的配电206.1低压配电线路的接线方式206.2方案比较21第七章 主要电气设备的选择与校验227.1 电气设备选择的一般规定227.1.1 一般原则227.1.2 有关的几项规定227.3 高压电气设备选择237.3.1 断路器的选择与校验237.3.2 隔离开关的选择及校验267.3.3电流互感器的选择及校验277.3.4 电压互感器的选择及校验317.3.5 母线与电缆的选择及校验327.3.6 熔断器的选择347.3.7避雷器的选择 35第八章 变电所进出线与邻近单位联络线的选择358.1 10KV高压进线和引入电缆的选择358.1.1.10KV高压进线的选择校验358.1.2由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验358.2 380V低压出线的选择368.2.1金工一车间368.2.2装配车间368.2.3金工二车间378.2.4冷作车间378.2.5工具机修车间378.2.6仓库378.2.7.户外照明378.2.8器件选择总栏表37第九章 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定399.1二次回路方案选择399.1.1二次回路电源选择399.1.2高压断路器的控制和信号回路409.1.3电测量仪表与绝缘监视装置409.1.4电测量仪表与绝缘监视装置409.2继电保护的选择409.2.1变压器继电保护41参考文献44致谢45附录：机械工厂供电系统电气设计原始资料：46附录：总电路图47长江大学毕业设计(论文)任务书学院（系） 电信学院 专业 电气工程 班级 电气11103班 学生姓名 吴友为 指导教师/职称 常秀莲 讲师 1. 毕业设计(论文)题目：机械工厂供配电系统电气设计2. 毕业设计（论文）起止时间：2015年3月23日2015年6月6 日3毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）机械工厂供电系统电气设计原始资料电力工程电气设计手册电气一次部分、电气二次部分、工厂供电、电力工程电气设备手册上册、下册及相关资料和参考书籍4毕业设计(论文)应完成的主要内容(1) 设计厂用电电气主接线方案(2) 机械厂供电系统负荷的计算(3) 厂用主电源供电电压等级的确定(4) 主变压器及厂用变压器的确定 (5) 短路电流计算(6) 主要电气设备的选择与校验(7) 厂用变电所主要保护设计5毕业设计(论文)的目标及具体要求说明书：厂用电电气主接线方案的拟定；厂用主电源供电电压等级的确定全厂继电保护的配置计算书：机械厂供电系统负荷的计算；短路电流计算；电气设备的选择及校验图纸：电气主接线图1张6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求一台计算机, windowsXP系统，Auto CAD绘图软件，上机150机时任务书批准日期 2015 年 3 月 10 日 教研室(系)主任(签字) 任务书下达日期 2015 年 3 月 15 日 指导教师(签字) 完成任务日期 年 月 日 学生（签名） 长江大学毕业设计开题报告 题 目 名 称： 机械工厂供配电系统电气设计 院 （系）： 电子信息学院 专 业 班 级： 吴友为 学 生 姓 名： 电子信息学院 指 导 老 师： 常秀莲老师 辅 导 老 师： 常秀莲老师 开题报告日期： 2015.3.28 机械工厂供配电系统电气设计学院（系） 电信学院 专业 电气工程 班级 电气11103班 学生姓名 吴友为 指导教师/职称 常秀莲 讲师 一、题目来源 毕业设计二、设计目的和意义 在工厂里生产的连续性强，生产机械集中，对供电质量的要求很高，某些对供电系统可靠性要求很高的工厂即使在极短时间内停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，则可能对工业生产造成严重的后果。 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。 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。运用目前学习的知识和资料、设备对其设计，以达到在大学期间对所学专业的深入了解和认识，锻炼自己的独立思考研究能力，初步掌握设计的基本要领，为今后的工作打下良好的基础。同时希望在毕业设计阶段将自己几年所学知识更好地应用于实践之中，与实际工程接轨。更多的了解并能熟练地应用国家规范和标准，由此来指导整个的设计过程。三、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 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，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。四、主要研究内容(1) 设计厂用电电气主接线方案(2) 机械厂供电系统负荷的计算(3) 厂用主电源供电电压等级的确定(4) 主变压器及厂用变压器的确定(5) 短路电流计算(6) 主要电气设备的选择与校验(7) 厂用变电所主要保护设计五解决思路1、 资料的调研资料的调研主要分两个方向：（1）、查找纸质版资料：包括图书馆书籍，手册。（2）、查找电子版资料：包括电子图书馆的电子图书，以及互联网上的相关信息。2、 负荷计算 根据所给任务书的条件判断负荷等级，通过正确计算得出各负荷功率，并确定总计算负荷，为后续设计提供数据。3、 主变压器及厂用主变压器的数量的确定以及功率补偿装置的选择 根据负荷情况以及工厂布局确定主变压器及厂用主变压器的数量，以及各车间所需的无功功率补偿。按负荷计算求出变电所的功率因数，根据任务书所给的需求功率因数，由手册或厂品样本选用所需电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。4、厂用主电源供电电压等级的确定 根据任务书所给条件，确定可选择的供电电压方案，分别通过技术指标（包括电压损失，电能损失，可靠性）以及经济指标（设备投资，电能投资，维护投资）对可选方案进行比较，最终确定在满足供电的可靠性，安全性，灵活性，经济性的的指标前提下的最优供电电压方案。5、工厂车间变电所的设计及选择 根据负荷性质和电源情况选择变压器（包括容量、调压方式，绕组材质，绕组形式，冷却方式，连接组别等），根据技术指标、经济指标确定变电所类型，所址，根据载流量查表选择导线，计算线路功率损耗、变压器功率损耗及车间年电能需要量。选择车间变电所的主接线方式，并绘制主接线图。6、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，确定主变压器的台数和容量。计算线路功率损耗、变压器功率损耗及车间年电能需要量。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。7、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。8、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。9、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。10、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。11、说明书的编制以及图形的绘制根据上述涉及编制设计说明书，设备材料清单，即毕业设计报告，绘制变电所主电路图，二次回路图以及简单的全貌图。六、 研究工作进度 第3周 调研、收集资料，查阅翻译外文资料，总体方案论证及选择，纂写开题报告，开题报告答辩 第4周 设计厂用电电气主接线方案 第5周 机械工厂供电系统负荷的计算 第6周 厂用主电源供电电压等级的确定 第78周 主变压器及厂用变压器的确定 第910周 短路电流计算主要电气设备的选择和校验，继电保护配置和选择 第11周 主要电气设备的选择与校验 第12周 撰写设计说明书、准备答辩资料、总结、答辩七、阅读的主要参考文献及资料名称1. 刘涤尘主编. 电气工程基础. 武汉:武汉理工大学出版社, 20022. 范锡普主编. 发电厂电气部分.北京：水利电力出版社，19873. 牟道槐等编. 发电厂变电站电气部分. 重庆:重庆大学出版社, 19964. 张桂香主编. 机电类专业毕业设计指南. 北京:机械工业出版社, 20055. 山西省电力公司编. 发供电企业总工必读. 北京:中国电力出版社,20026. 孙国凯等编.电力系统继电保护原理.北京：中国水利水电出版社.20027. 文远芳编. 高电压技术.武汉：华中科技大学出版社.20018. 水利电力部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册.电气一次部分.北 京：中国电力出版社，19899.何仰赞等编. 电力系统分析.武汉：华中科技大学出版社.200210.供配电技术.北京：化学工业出版社11.何仰赞、温增银主编.电力系统分析华中科技大学出版社12.熊信银、朱永利主编.发电厂电气部分中国电力出版社13.王士政.电力工程类专题课程设计与毕业设计知道教程.北京：中国水利水电出版社，200714.王荣藩.工厂供电设计与实验. 天津:天津大学出版社，200215.陈跃.电气工程专业毕业设计指南-电力系统分册.北京:中国水利水电出版社，200316.夏道止.电力系统分析. 北京:中国电力出版社，200417.苏文成.工厂供电.北京:机械工业出版社，200118.戴崇.供配电系统中无功补偿电容器的最佳配置. 低压电器,201019.吴忠林. 工厂供配电的设计. 黑龙江造纸.2009八、指导老师审查意见 签字： 年 月 日长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目指导教师职 称评审日期评审参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评审意见： 指导教师签名： 评定成绩(百分制)：_分长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目评阅教师职 称评阅日期评阅参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评语：评阅教师签名： 评定成绩(百分制)：_分长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目答辩时间 年 月 日 时答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长：成 员：二、答辩记录摘要答辩小组提问(分条摘要列举)学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：_分 毕业论文(设计)最终成绩评定(依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业论文(设计)评分的相关规定)等级(五级制)：_答辩小组组长(签名) ： 秘书(签名)： 年 月 日院(系)答辩委员会主任(签名)： 院(系)(盖章)机械工厂供配电系统电气设计学院（系） 电信学院 专业 电气工程 班级 电气11103班 学生姓名 吴友为 指导教师/职称 常秀莲 讲师 摘要本文对象为一机械工厂，有大量的高低压供电设备。本文通过分析负荷及增容的具体情况，明确负荷等级，调整母线所接负荷，确定系统方案，运用负荷计算，短路电流计算和动稳定校验计算，选择并校验符合条件的电气设备。判断是否进行无功补偿，接着进行变电所位置和型式选择，并确定变压器台数和容量，主接线方案选择，进行短路电流计算，并对变电所一次设备选择、校验和高低压线路选择，最后进行继电保护和防雷接地，提高系统的安全性和可靠性。 使变电所一次设备的控制、调节、继电保护和自动装置以及操作电源系统能有效的运行。从设计原则、系统配置及结构、功能、技术指标等方面着手，并尽量提高电能的利用率和使用效率。关键词负荷计算 继电保护 利用效率Electrical machinery plant power supply system designCollege (department) telecom college professional electrical electrical engineering class 11103 classThe student's name Wu You for teachers/title Xiu-lian chang lecturerabstractObject of this article is a machinery factory, there are a large number of high and low voltage power supply equipment. In this article, through analysis of the specific conditions of the load and capacity expansion, clear load level, adjust the load bus receive, determine the system scheme, using the load calculation, short circuit current calculation and stability checking calculation, selection and calibration qualified electrical equipment. Determine whether to carry on the reactive power compensation, and then select the substation location and type, and to determine transformer sets and capacity, main wiring scheme selection, short-circuit current calculation, and the substation equipment selection, calibration and high and low voltage circuit choice, finally to relay protection and grounding, improve the security and reliability of the system. Make a substation equipment control, regulation, relay protection and automatic device and operating power supply system can run effectively. From the design principle, system configuration and the aspects such as structure, function, technical index, and try to improve the efficiency of energy utilization and use. Keywords:Load caculation relay protection utilization efficiency机械工厂供配电系统电气设计前言 电能是现代工业生产的主要能源和动力。既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用，电能的输送和分配既简单又经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产自动化。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。 一般中小型工厂的电压进线电压为6-10kv。电能先经高压配电所集中，再由高压配电线路将电能分送到各车间变电所，或者经高压配电线路直接供给高压用电设备。车间变电所内装设有电力变压器，将6-10kv高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380v)，然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。 对于大型工厂及其某些电源进线电压为35kv及以上的中型工厂，一般经过再次降压，也就是电源进厂后，先经总降压变电所，有大容量的电力变压器将35kv及以上的电源电压降至6-10kv 的配电电压，再通过高压配电线路或高压配电所将电能送到各个车间变电所，最后经变压器降为一般低压用电设备所需的电压。 有的35kv进线的工厂，只经一次降压，将35kv线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所,经车间变电所的配电变压器直接降为低压用电设备所需电压，这种配电方式称为高压深入负荷中心的直配方式。这样可以省去一级中间变压，从而简化了供电系统，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量。然而这要根据厂区环境条件是否满足35kv架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用，以确保供电安全。 对于总供电容量不超过1000kvA的小型工厂，通常只设一个降压变电所，将6-10kv电压降为低压用电设备所需的电压（220/380) 。如果工厂所需容量不大于160kvA时，一般采用低压电源进线，工厂只需设一个低压配电间。 本厂属于中小型工厂，采用10kv供电电源。先用架空线路引入至本厂变电所，将6-10kv的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380v），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。 具体过程和步骤：根据工厂总平面图，工厂负荷情况，供电电源情况，气象资料和地区水文资料以及电费制度等，先进行电力负荷计算，判断是否进行无功补偿，接着进行变电所位置和型式选择，并确定变压器台数和容量，主接线方案选择，进行短路电流计算，并对变电所一次设备选择、校验和高低压线路选择。最后进行继电保护和防雷接地，提高系统的安全性和可靠性。第一章 机械工厂主接线方案的选择1.1电气主接线的概况 电气主接线图即主电路图，是表示供电系统中电能输送和分配线路的电路图，亦称一次电路图。它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。电气主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三方面：可靠性：为了向用户供应持续、优质的电力，电气主接线首先必须满足这一可靠性的要求。主接线的可靠性衡量标准是运行实践，要充分地做好调研工作，力求避免决策失误，鉴于进行可靠的定量计算分析的基础数据尚不完善的情况，充分做好调查研究工作显的尤为重要。 为了提高主接线的可靠性，选用运行可靠性高的设备是条捷径，这就要兼顾可靠性和经济性两方面，做出切合实际的决定。灵活性：电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换灵活性包括以下几个方面：操作的方便性：电气主接线应在服从可靠性的基本条件下，接线简单，操作方便，尽可能地减少操作步聚，以便于人员掌握，不致在操作过程中出差错。调度的方便性：电气主接线在正常运行时，要根据调度要求，方便的改变运行方式。并且发生事故时，要能尽快地切除故障，故停电时间最短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统和稳定运行。扩建的方便性：对将来要扩建的发电厂和变电站，其主接线必须具有扩建的方便性。经济性：采用简单的接线方式，少用设备，节省设备上的投资。1.1.1车间和小型工厂变电所的主接线图车间变电所的主接线图，分为两种情况有工厂总降压变电所或高压配电所的车间变电所其高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，一般都安装在高压配电线路的首段，即总配电所的高压配电室内，而车间变电所只设变压器室和低压配电室，其高压侧多数不安装开关，或只安装简单的隔离开关、熔断器、避雷器等，如图1-1所示。 图1-1车间变电所高压侧主接线方案a) 高压电缆进线，无开关 b)高压电缆进线，装隔离开关 c)高压电缆进线，装隔离开关-熔断器 d)高压电缆进线，装负荷开关-熔断器 e)高压架空进线，装跌开式熔断器和避雷器 f)高压架空进线，装隔离开关-熔断器和避雷器 g)高压架空线，装隔离开关-熔断器和避雷器 由图右以看出，凡是高压架空进线，变电所高压侧必须装设避雷器，以防雷电波沿着架空线路侵入变电所击毁电力变压器及其他设备的绝缘。而采用高压电缆进线时，避雷器则装设在电缆的首端，而且避雷器的接地端要连同电缆的金属外皮一起接地。此时变压器高压侧一般可以不再装设避雷器。如果变压器高压侧为架空线又经过一段电缆引入时，则变压器高压侧仍应装设避雷器。工厂内无总降压变电所和高压配电所，其车间变电所往往就是工厂的降压变电所，其高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，都必须配备齐全，所以一般要设置高压配电室。在变压器容量较小、供电可靠性要求不高的情况下，就可以不设高压配电室，其高压侧的开关侧计量电能，或者在其高压柜就装在低压配电室内，在高压侧计量电能。小型工厂变电所的主接线图只装有一台主变压器的小型变电所主接线图 只装有一台主变压器的小型变电所，其高压侧一般采用无母线的接线。根据其高压侧采用的开关电器不同，有以下三种比较经典的主接线图方案。a高压侧采用隔离开关熔断器或户外跌开式熔断器的变电所主接线（图1-2）这种主接线，受隔离开关和开式熔断器切断空载变压器容量的限制，一般只用地500kvA及以下容量的变电所。图1-2高压侧采用隔离开关熔断器或 图1-3高压侧采用负荷开关熔断器或负 跌开式熔断器的变电所主接线 荷跌开式熔断器的变电所直接接线图 这种变电所相当简单经济，但供电可靠性不高，当主变压器或高于侧停电检修或发生故障时，整个变电所要停电。由于隔离开关和跌打式熔断器不能带负荷操作，因此变电所送电和停电的操作程序比较复杂，如果稍有疏忽，还容易发生带负荷拉闸的严重事故，而且在熔断器熔断后，更换熔体需一定时间，从而影响供电的可靠性。但是这种主接线简单经济，对于三级负荷的小容量变电所是相当适宜的。b.高压侧采用负荷开关熔断器或负荷跌打式熔断器的变电所主接线图（图1-3），由于负荷开关和负荷跌开式熔断器能带负荷操作，从而使变电所停、送电的操作简便灵活得多，也不存在着在带负荷拉闸的危险。但在发生短路故障时，只能是熔断器熔断，因此这种主接线仍然存在着在排除短路故障时恢复供电的时间较长的缺点，供电可靠性仍然不高，一般也只用于三级负荷的变电所。 图1-4高压侧采用隔离开关断路器 图1-5高压双回路进线的一台主 变电所主接线图 变电所主接线图 这种主接线图由于采用了高压断路器，因此变电所的停、送电操作十分灵活方便，而且在发生短路故障时，过电流保护装置动作，断路器会自动跳闸，如果短路故障已经消除，则可立即合闸回复供电。如果配备自动重合闸装置，则供电可靠性更高。但是如果变电所只此一路电源进线时，一般只用于三级负荷，但如果变电所低压侧有联络线或其它变电所相连时，或另有备用电源时，则可用于二级负荷。如果变电所有两路电源进线，如图1-5所示，则供电可靠性相当提高，可供二级负荷或少量一级负荷。装有两台主变压器的小型变电所主接线图a.高压无母线、低压单母分段的变电所主接线图（图1-6），这种主接线图的供电可靠性较高，当任一主变压器或任一电源进线停电或发生故障时，该变电所通过闭合低压母线分段开关，即可迅速恢复对整个变电所的供电。如果两台主变压器高压侧断路器装设互为备用的备用电源自动投入装置，则任一主变压器高压侧断路器因电源断电而跳闸时，另一主变压器高压侧的断路器在备用电源自动投入装置作用下自动合闸，恢复整个变电所的供电。这时变电所可供一、二级负荷。 610KV电源进线c QF5 图1-6高压无母线、低压单母分段的变电所主接线图b.高压侧采用单母线、低压侧采用单母分段的变电所主接线图（图1-7） 这种主接线适用于装有两台及以上主变压器或具有多路高压出线的变电所，其供电可靠性也较高。任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。但是高压母线或电源进线检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。这时只能供电给三级负荷。如果有与其他变电所相连的高压或低压联络线时，则可供一、二级负荷。 图1-7高压侧采用单母线、低压侧采用单母分段的变电所主接线图c.高低压侧均采用单母线分段的变电所主接线图（图1-8），这种主接线的两段高压母线，在正常进可以接通运行，也可以分段运行。任一台主变压器或任一路电源停电检修或发生故障时，通过切换操作，均可迅速恢复整个变电所的供电。因此，其供电可靠性相当高，可供一、二级负荷。 图1-8高低压侧均采用单母线分段的变电所主接线图1.2选择工厂主接线方案鉴于以上的介绍，该工厂的主接线可在图1-6、1-7、1-8中选择，图1-6能够较好的供给全厂用电，且满足设计要求，且比1-7、1-8的可靠性高了不少，故选择图1-6所示的主接线图。第二章 工厂的电力负荷及其计算2.1负荷分级及供电电源措施2.1.1工厂电力负荷的分级 工厂的电力负荷，按GB50052-1995供配电系统设计规范规定，根据对供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分组，负荷可以分为一级、二级、三级负荷。1一级负荷：符合下列条件之一的为一级负荷中断供电：将造成人身伤亡的负荷中断供电：将在政治、经济上造成重大损失的负荷中断供电：将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的单位。在一级负荷中，当中断将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断的负荷，应视为特别重要的负荷。 2二级负荷：符合下列条件之一的为二级负荷中断供电：将在政治、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、重点企业大量减产等。3三级负荷三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷者2.1.2各级负荷的供电措施一级负荷的供电措施，一级负荷应有两个独立的电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不至于同时受到损坏，以维持供电；而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户全部负荷设备的供电，对一级负荷特别重要的设备应增设相应的备用电源。二级负荷的供电措施，二级负荷应有两个电源供电，即应有两回路供电，且各回路能承担全部二级负荷，当发生电力变压器故障或线路常见故障时不至于中断停电。三级负荷的供电措施，由于其为一般不重要的负荷，因此它对供电电源无特殊要求。2.2工厂计算负荷的确定2.2.1负荷计算的目的和意义计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应应与同时间内实际变动负荷所产生和热效应相等，在供配电系统中，以30min的最大计算负荷作为选择电气设备的依据，并认为只要电气设备能承受该负荷的长期作用即可，即可在正常情况下长期运行，一般将这个最大计算负荷简称计算负荷Pc.负荷计算的目的：计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器的依据。计算流过各主要电气设备（断路器、隔离开关、母线、熔断器等）的负荷电流，作为选择这些设备和依据。计算流过各条线路（电源进线、高低压配电线路等）的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。计算尖峰负荷，用于保护用电器的整定计算和校验电动机的启动条件。为电气设计提供技术依据，计算负荷是工程设计中按照发热条件选择导线和电气设备的依据。计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程和依据，也是整定继电保护的重要依据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全，经济运行的必要手段。如果计算负荷确定的过大，将使用电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费，而变压器负荷率较低运行时，也将造成长期低效率运行，如果计算负荷确定的过小，又使用电器和导线处于过负荷运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至发生火灾，造成更大的经济损失。因此，正确确定计算负荷具有很大的意义。2.2.2负荷计算的方法在已知用电设备和情况下，负荷计算有需要系数法；二项式法和利用系数法，在未知用电设备的情况下，负荷计算有负荷密度法、单位指标法和住宅用电量指标法。需要系数法是世界各国均普遍采用的确定计算负荷的基本方法，简单方便。二项式法的应用局限性较大，但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，较之需要系数法合理，且计算也较方便。故该论文只介绍这两种方法。需要系数法：用设备乘以需要系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于变配电所的负荷计算。需要系数法的计算公式：计算负荷计算公式适用条件有功功率P