大连理工大学网络高等教育
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：某机械厂供配电系统设计与分析
层 次： 专科起点本科
专 业： 电气工程及其自动化
年 级： 年 季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 2022年5月8日
现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，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。供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。本次设计主要研究的是某机械厂供配电系统，从获得的原始资料开始着手相关资料的查询以及分析计算，应急照明对电力要求高的方面，避免因停电造成不必要的损失，因此在本次设计中应该从各个方面综合实际情况考虑，做到经济，可靠，完善。
关键词：供配电系统；电气主接线；电气设备
目 录
1.1 课题的背景及意义
城镇配电网投资在整个基础设施工程中占较大比例，城市电网规划的优化，能减少盲目无序建设和重复建设，提高用户供电可靠性，提高人民生活质量，提升城市形象，进而产生巨大的经济效益和社会效益。随着省会城市、沿海城市供电水平有了明显提高，供需矛盾趋向缓和，但以下几方面问题仍然较为突出：
（1）配电能力偏小，变电容量容载比偏小。全国一般水平为1.67，有些城市和地区甚至还要低。但电网设备发生故障时很可能出现大面积限电拉电局面；
（2）高压网架脆弱，大量配电网设备陈旧老化，供电可靠性低。沿海开放城市和城市开发区配电网建设相对快一些，而大部分中等以上城市电网高压网架结构相对脆弱，仍以220KV变电站辐射供电，以110KV单辐射及辐射型网架为主网架。配电网中陈旧设备和小截面架空裸露线大量存在。市区城网中的中压电网大部分为单电源供电，供电半径过长，有些中压大负荷供电半径在6km~8km，甚至还大，低压供电半径大部分在四百米以上。许多城市的城网承受事故和自然灾害的能力及承受一年、数年或一个周期的高温冲击的能力较低。大多数城市电网中压供电可靠率仍在99.8%以下，与发达国家相比差距很大；
（3）中低压电网线损率仍偏高。1995年线损率曾达到8.77%，经过十多年的发展，线损率有较大降幅，但与日本、德国、法国等国家线损率相比，我国高出2~3%，其中主要是城市配电网的损耗大，主要原因是目前还有大量的高能耗的变压器、长距离小截面导线在运行，无功补偿配置与调节手段落后，用户侧功率因素水平不高；
（4）居民供电系统设计标准偏低，不适应居民生活质量提高的需要。大量现代化电器设备的使用迫切需要提供供电要求。
在经济和科技快速发展的今天，城市配电网络的规划，必须在城市供电总体规划和区域电力系统的基础上进行。首先要保证供电系统安全可靠运行，同时要考虑社会效益、经济效益，讲求综合投资效果，远期目标和近期目标相结合，技术上先进可靠，布局经济合理，满足不同用户的需求，并适应用电负荷的增长。
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外供配电系统发展现状
从国外的研究现状来看，在现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。配电系统是整个电力系统的重要组成部分。资料显示，配电系统的投资费用大约占整个电力系统投资的40％，对于采用地下电缆的城市配电系统，这个比例更大。而且，由于配电系统电压低且分布广，相对于输电系统有更多的线路损耗，有时高达整个系统线损的85％。怎样通过优化规划与设计尽量降低配电系统的投资费用和运行费用，具有显著的经济意义。另外，配电系统是电力系统到用户的最后一环，与用户的联系最紧密，配电系统的安全、可靠、经济的运行不仅关系到电力公司的经济效益，而且对于提高用户的满意度和树立良好的公司形象有着重要意义。
要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
（1）安全。在电能的供应、分配和使用中，不发生人身事故和设备事故。
（2）可靠。应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
（3）优质。应满足电能用户对电压质量和频率质量等的要求。
（4）经济。供电系统的投资要少，运行费用低，尽可能的节约能源和减少有色金属消耗量。
当然，除了上述基本要求，想高质量的做好工厂供电工作，还要学会合理地做好工厂供电长远发展的规划安排，既考虑到局部利益，又要有长远的目光和见识，做到适应长期发展目标的要求。
1.2.2 我国供配电系统发展现状
在我国电力工业发展的过程中，长期以来存在着“重发轻供不管用”的倾向，致使大多数配电系统网架薄弱。近年来，经济的持续发展和人民生活水平的不断提高使得配电系统的问题更加严峻。配电系统是整个电力系统的重要组成部分。资料显示，配电系统的投资费用大约占整个电力系统投资的40％，对于采用地下电缆的城市配电系统，这个比例更大。而且，由于配电系统电压低且分布广，相对于输电系统有更多的线路损耗，有时高达整个系统线损的85％。怎样通过优化规划与设计尽量降低配电系统的投资费用和运行费用，具有显著的经济意义。另外，配电系统是电力系统到用户的最后一环，与用户的联系最紧密，配电系统的安全、可靠、经济的运行不仅关系到电力公司的经济效益，而且对于提高用户的满意度和树立良好的公司形象有着重要意义。因此，为了找到最合理的设计方案，必须对新建和扩建的配电网进行科学的规划。科学的规划对于指导配电网建设和改造至关重要，对电网的经济建设、合理布局以及提高供电可靠性具有重大指导意义。
1.3 本文的主要内容
本文研究的是介绍某机械厂供配电系统设计与分析。
全文共分为五章，各章内容简介如下：
第一章绪论，简述课题的背景和意义、论题的国内外发展现状，介绍论文的主要内容；
第二章主要介绍负荷预测的方法及特点；其中包括了单耗法与趋势外推法两方面的内容。
第三章高压配电规划；其中包括了高压配电规划要求与高压配电中需注意的问题两方面的内容。
第四章主要介绍了中压配电规划；其中包括了引言与主电路设计中压配电网络规划的步骤两方面的内容。
本文最后对全文进行总结，并指出了研究课题的未来发展方向。
负荷预测是从已知的用电需求出发，考虑政治、经济、气候相关因素，对未来的用电需求做出的预测。负荷预测包括两方面的含义：对未来需求量(功率)的预测和未来用电量(能量)的预测。电力需求量的预测决定发电、输电、配电系统新增容量的大小；电能预测决定发电设备的类型(如调峰机组、基荷机组等)。
负荷预测的目的就是提供负荷发展状况及水平，同时确定各供电区、各规划年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平，确定各规划年用电负荷构成。
2.1 单耗法
按照国家安排的产品产量、产值计划和用电单耗确定需电量。单耗法分“产品单耗法”和“产值单耗法”两种。采用“单耗法”预测负荷前的关键是确定适当的产品单耗或产值单耗。从我国的实际情况来看，一般规律是产品单耗逐年上升，产值单耗逐年下降。配电系统是整个电力系统的重要组成部分。资料显示，配电系统的投资费用大约占整个电力系统投资的40％，对于采用地下电缆的城市配电系统，这个比例更大。而且，由于配电系统电压低且分布广，相对于输电系统有更多的线路损耗，有时高达整个系统线损的85％。怎样通过优化规划与设计尽量降低配电系统的投资费用和运行费用，具有显著的经济意义。另外，配电系统是电力系统到用户的最后一环，与用户的联系最紧密，配电系统的安全、可靠、经济的运行不仅关系到电力公司的经济效益，而且对于提高用户的满意度和树立良好的公司形象有着重要意义。
单耗法的优点是：方法简单，对短期负荷预测效果较好。缺点是：需做大量细致的调研工作，比较笼统，很难反映现代经济、政治、气候等条件的影响。
2.2趋势外推法
当电力负荷依时间变化呈现某种上升或下降的趋势，并且无明显的季节波动，又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时，就可以用时间t为自变量，时序数值y为因变量，建立趋势模型y＝f(t)。当有理由相信这种趋势能够延伸到未来时，赋予变量t所需要的值，可以得到相应时刻的时间序列未来值。这就是趋势外推法。
应用趋势外推法有两个假设条件：
①假设负荷没有跳跃式变化；
②假定负荷的发展因素也决定负荷未来的发展，其条件是不变或变化不大。
