供配电技术课程设计(优)(工厂配电系统设计)

这是一份考核成绩为优秀的课程设计。

《建筑供配电课程设计》任务书

设计题目 工厂配电系统设计 学 院 电气工程学院 班 级

姓 名 学 号

指导老师 时 间 2013-6-24~2013-6-30

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一、设计内容.........................................................................................1 二、设计任务.........................................................................................1 三、背景资料.........................................................................................1 四、负荷计算.........................................................................................3 五、计算负荷和功率补偿.........................................................................12 六、导线选择（铜芯）............................................................................16 七、母线选择及主接线方案......................................................................18 八、短路电流计算目的及方法...................................................................19 九、变电所位置及形式的选择...................................................................28 十、变电所继电保护的设计............................. ........................................28

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一、设计内容

1、确定该厂的各级计算负荷及各负荷的等级

电源进线为YIV-10KV，经高压配电室，引致各车间变电所，上级断路器开断容量400MVA。厂区中10KV的龙门吊、水泵为高压直供、其余为各车间变电所220/380V供电。车间1旁设车间变电所一个，距总高压配电室800m，供车间1使用，车间2旁设车间变电所一个，距总高压配电1100m，供车间2使用。 2、确定该厂配电系统的接线方式

根据供电要求，划分供电回路，确定整个工厂的电气主接线，画出主接线图。

3、电气设备的选择及导线电缆的选择与校验 根据计算结果，选择开关设备、电缆等。 4、短路电流的计算和电气设备的校验

根据计算结果，校验开关设备、电缆等。

5、保护装置的整定和计算（10KV干线，变压器） 二、设计任务

1、变配电所设计

变配电所包括以下基本设计内容： 1）负荷计算及无功功率补偿计算。 2）变配电所所址和型式的选则。

3）变电所主变压器台数、容量及类型的选择。 4）变电所主接线方案的设计。 5）短路电流的计算

6）变配电所一次设备的选择 2、高压配电线路设计

高压配电线路设计包括以下基本内容： 1）高压配电系统方案的确定。 2）高压配电线路的负荷计算。

3）高压配电线路的导线和电缆的选择。 3、低压配电线路设计

低压配电线路设计包括以下基本内容： 1）低压配电系统方案的确定。 2）低压配电线路的负荷计算。

3）低压配电线路的导线和电缆的选择。 4）低压配电设备和保护设备的选择。 三、背景资料

1、负荷状况：参照相关规范，确定车间用电负荷 2、供电电源：

电源引进线为10KV电缆线路，经高压配电室，引至各车间变电所，上级断路器开断容量400MVA。厂区中10KV的龙门吊、水泵为高压直供，其余为车间变电所220/380V供电。配电室配备备用电源。 3、气象、土壤等资料： 1）海拔高度12.5m

2）年最热月温度，平均28.2℃，平均最高32℃。

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3）极端最高温度40.7℃，极端最低-14℃。 4）年雷暴目数T=36.4

5）最热月地面下0.8m处土壤平均温度27.7℃。 6）土壤电阻率p=100Qm 4、负荷等级

电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级,符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1、中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。造船厂属于二级负荷

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四、负荷计算

（一） 所用公式： 设备容量的确定：

1、长期工作制和短时工作制的用电设备

Pe PN

2、反复短时工作制的用电设备 （1）电焊机和电焊机组

Pe

N

PN 100%

（2）起重机（吊车电动机）

Pe

N

PN 2NPN 25%

需要系数法：

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1、单组用电设备组的计算负荷

Pc KdPe

Q Ptan

c c

22 Sc Pc Qc

I Sc

c

3UN

（当台数小于等于3台时，不需要乘以需要系数。）

2、多组用电设备组的计算负荷

n

Pc K p

Pci

i 1

n

Qc K q Qci

i 1 Sc

P2c Q2

c ISc

c

3UNK p，K q分别为有功功率、无功功率同时系数。

（二） 计算

1.龙门吊450T:

PN 1000kW cos 1 0.5, tan 1 1.73， n=2, Pe1 2828.4kW Pc1 2828.4kW Qc1 4893.13kvar

2.龙门吊600T:

PN 1200kW cos 2 0.5, tan 2 1.73， n=3, Pe2 5091.3kW Pc2 5091.3kW Qc2 8807.949kvar

3.龙门吊750T:

PN 1500kW cos 3 0.5, tan 3 1.73， n=2, Pe3 4242.6kW

反复短时负荷 N 50% 反复短时负荷 N 50% 反复短时负荷 N 50%

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Pc3 4242.6kW Qc3 7339.7kvar

4.龙门吊900T:

PN 2000kW cos 4 0.5, tan 4 1.73， n=2, 反复短时负荷 N 50% Pe4 5656.8kW Pc4 5656.8kW Qc4 9786.264kvar

5.水泵:

PN 140kW cos 5 0.8, tan 5 0.75， n=3, 长期工作负荷 Pe5 420kW Pc5 420kW Qc5 315kvar

6、判断车间1、2的单相总容量占三项总容量的比例 1）车间1：

三相总容量：Pe1 nPNi

=50 7+45 10+15 15+10 10+8 15+5 5+0.4 100+2.5 25+120 2+193 4 =2384.5kW

单相总容量：Pe2 nPNi

=15 15+10 10+8 15+5 5+0.4 100+2.5 25=572.5kW

Pe2

0.24>0.15 Pe1

2）车间2：

三相总容量：Pe1 nPNi 1762.5kW 单相总容量：Pe2 nPNi 390.5kW

Pe2

0.222>0.15 Pe1

7、车间1计算负荷 （1）单个负荷计算负荷

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380V线路：

大批金属冷加工机床1： 取 Kd 0.2，

PN 50kW cos 0.5, tan 0.75， n=7, 长期工作负荷 Pe 50kW Pc 70kW Qc 121.1kvar

大批金属冷加工机床2: 取 Kd 0.2，

PN 45kW cos 0.5, tan 0.75， n=10, Pe 45kW Pc 90kW Qc 155.7kvar