某机械厂降压变电所的电气设计

工厂供电课程设计

工厂供电课程设计

课程名称： 系 ：专 业：班 级：学 号：学生姓名：指导教师：职 称：

年 月 日

工厂供电课程设计

前言…………………………………………………1

一、负荷计算和无功功率 3

二．变电所的位置和型式的选择 5

三.变电所主变压器台数和容量及类型方案的选择 6

四. 变电所主接线图的设计与选择 7

五. 短路电流计算 10

六. 变电所一次设备的选择与校验 11

七．变电所进出线的选择与校验 13

八．变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 16

九. 防雷保护和接地装置的设计 18

十．设计图纸 19

十．结束语 19

十．附录参考文献 20

工厂供电课程设计

一、工厂供电课程设计的目的

通过课程设计，系统地复习、巩固工厂供电的基本知识，提高设计计算能力和综合分析能力，为今后的工作奠定初步的基础。

二、课程设计的基本要求

按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10KV及以下变电所设计规范》及GB50054-95《低压配电设计规范》等规范，进行工厂供电设计。做到“安全、可靠、优质、经济”的基本要求。并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要，同时还要注意电能和有色金属的节约等问题。确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，确定防雷和接地装置，最后按要求提交设计计算书及说明书，绘出设计图纸。

三、课程设计依据

1. 工厂总平面图（如图1所示）。 2. 工厂负荷情况

本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉车间属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1所示。 3．供电电源情况

按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8Km。干线首端所装设的高压断路器断流容量500MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80Km，电缆线路总长度为25Km。 4．气象资料

本厂所在地区的年最高气温为38oC，年平均气温为23oC，年最低气温为-8oC，年最热月平均最高气温为33oC，年最热月平均气温为26oC，年最热月地下0.8m处平均温度为25oC。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 5．地质水文资料

本厂所在地区平均海拔500m，地层以杀粘土为主，地下水位2m。 6．电费制度

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本厂与当地供电部门达成协议，在本厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.20元/KW·h，照明电费为0.50元/KW·h。工厂最大负荷时的功率因数不低于0.90。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10KV为800元/KVA。

图1 工厂总平面图

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表1 工厂负荷统计资料

一、负荷计算和无功功率补偿

1、负荷计算 各厂房和生活区的负荷计算如表2所示

（1）负荷计算

负荷计算的方法有需要系数法、二项式法等，根据设计要求本设计采用需要系数法进行负荷计算过程如下。

主要计算公式有： 有功功率：P30 Pe Kd（Pe表示设备容量，Kd为需要系数）

无功功率: Q30 P30 tan （ 功率因数角） 视在功率: S30 P30/cos

计算电流: I30 S30/3UN (UN为低压侧额压)

根据要求及负荷计算公式，分别计算各车间的P30、Q30、S30、I30，然后列出表格。

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表2某机械厂负荷计算表

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2、无功补偿计算

（1）补偿前的变压器容量和功率因数

变压器低压侧的视在计算负荷为S30(2） 812.2 856.1kV A 1090kV A 主变压器容量选择条件为SN.T S30(2),因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为1600kV·A。

这时变电所低压侧的功率因数为cos (2) 812.2/1090 0.75 (2)无功补偿容量

按规定，变电所高压侧的cos 0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗ΔPT，一般

2

2

ΔQT (4~5)ΔPT，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应

略高于0.90，这里取cos ' 0.92。

要使低压侧功率因数由0.76提高到0.90，低压侧需装设的并联电容器容量为

QC 812.2 (tanarccos0.75 tanarccos0.92)kvar 370kvar

选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用主屏1台辅屏4台相组合，总共容量84kvar×5=420kvar

因此无功补偿后工厂380V侧与10kV侧的负荷计算如表3所示

表3 无功补偿负荷计算

二、变配电所位置和型式选择

1、变配电所位置选择应根据下列要求综合考虑确定： 1）接近负荷中心； 2）接近电源侧； 3）运输设备方便； 4）进出线方便；

5）不应设在有剧烈振动或高温的场所；

6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，如无法远离，不应设在污染源的主导风向的下风侧；

7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方（指相邻楼层的正下方），也不宜与上述场所相贴邻；

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8）不应设在地势低洼和可能积水的场所； 9）不应设在有爆炸危险的区域内；

10）不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方。 2、按负荷功率矩法来确定负荷中心 计算公式为

x

(Px)P(Py)y

P

iiiiii

Pi——表示有功计算负荷

由计算结果可知，工厂的负荷中心在仓库的东南角。考虑到周围环境及进出线方便，决定在仓库的东南侧紧靠厂房建造工厂变电所，其型式为附设式。具体位置如图1所示。 三、变电所主变压器台数和容量及类型方案的选择

1、各类变压器性能比较 各类变压器性能比较见表4

2、变电所主变压器的选择 根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：

（1）装设一台主变压器 型号采用S9型，而容量根据SN.T S30,选

SN.T 1000kV A S30 900kV A，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于

工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由与邻近单位相联的高压联络线来承担。

（2）装设两台主变压器 型号采用S9型，而容量根据式SN.T （0.6~0.7）S30和式型号SN.T S30(Ⅰ（0.6~0.7） 900kV A (540~630)kV A Ⅱ)选择，即SN.T

且SN.T S30(Ⅱ) (132 160 44.4)kV A 336.4kV A

因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源亦由与 …… 此处隐藏：5121字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……