工厂10KV变电配电的课程设计(附图详细版)

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中北大学信息商务学院电力工程基础课程设计说明书

第 - 1 - 页 共 20 页 1.设计任务

1.1设计要求

要求根据本工厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并且适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，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，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。

1.2 设计依据

1.2.1工厂总平面图

图1.1 工厂平面图

1.2.2 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4500h ，日最大负荷持续时间为6h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。

1.2.3 供电电源情况

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第 - 2 - 页 共 20 页 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV 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LJ-120，导线为等边三角形排列，线距为1.5m ；干线首端距离本厂约13km 。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA 。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s 。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。

1.2.4 气象资料

本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为16℃，年最低气温为-10℃，年最热月平均最高气温为32℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。当地主导风向为南风，年雷暴日数为35天。

1.2.5 地质水文资料

本厂所在地区平均海拔1200m ，地层以砂粘土为主，地下水位为3-5m 。

1.2.6 电费制度

本厂与当地供电部门达成协议，在工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为18元/kVA ，动力电费为0.9元/Kw.h ，照明电费为0.5元/Kw.h 。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：6~10VA 为800/kVA 。

2.负荷计算和无功功率补偿

2.1 负荷计算

2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式

a)有功计算负荷（单位为KW ）

30P =d K e P ， d K 为系数

b)无功计算负荷（单位为kvar ）

30Q = 30P tan ?

c)视在计算负荷（单位为kvA ）

30S =?

cos 30P d)计算电流（单位为A ）

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30I =

N

U S 330, N U 为用电设备的额定电压（单位为KV ）

2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式 a)有功计算负荷（单位为KW ）

30P =i p P K ??∑∑30

式中i P ?∑30是所有设备组有功计算负荷30P 之和，p K ?∑是有功负荷同时系数，可取0.85~0.95

b)无功计算负荷（单位为kvar ）

30Q =i q Q K ??∑∑30，i Q ?∑30是所有设备无功30Q 之和；q K ?∑是无功负荷同时系数，可取

0.9~0.97

c)视在计算负荷（单位为kvA ） 30S =2

30

230Q P + d)计算电流（单位为A ）

30I =

N

U S 330

经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V ）

表2.1 各厂房和生活区的负荷计算表

编

号

名称

类别 设备容量

e P /kW

需要系数

d K

cos ? tan ? 计算负荷

30P /kW

30Q /kvar

30S /kV A

30I /A

1

铸造 车间 动力 360 0．3 0．65 1.17 108 126.36 —— —— 照明 7 0．8 1．0 0 5.6 0 —— —— 小计 367 —— 113.6 126.36 171 260 2

锻压 车间 动力 300 0．3 0．65 1.17

90 105.3 —— —— 照明 6 0．8 1．0 0 4.8 0 —— —— 小计 306 —— 94.8 105.3 142 216 3

金工 车间 动力 300 0．2 0．60 1.33

60 79.8 —— —— 照明 8 0．7 1．0 0 5.6 0 —— —— 小计 308 —— 65.6 79.8 105 160 4

工具 车间 动力 240 0．3 0．65 1.17

72 84.24 —— —— 照明 6 0．7 1．0 0 4.2 0 —— —— 小计 246 —— 76.2 84.24 114 173 5

电镀 车间 动力 230 0．6 0．80 0.75

138 103.5 —— —— 照明 7 0．7 1．0 0 4.9 0 —— —— 小计 237 —— 142.9 103.5 176 267 6

热处理车间

动力 160 0．6 0．70 1.09

96 104.64 —— —— 照明 6 0．7 1．0 0 4.2 0 —— —— 小计

166

——

100.2

104.64

141

214

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装配 车间 动力 140 0．4 0．70 1.09 56 61.04 —— —— 照明 7 0．7 1．0 0 4.9 0 —— —— 小计 147 —— 60.9 61.04 84 128 8

机修 车间 动力 150 0．2 0．65 1.17

30 35.1 —— —— 照明 5 0．9 1．0 0 4.5 0 —— —— 小计 155 —— 34.5 35.1 50 76 9

锅炉 车间

动力 70 0．6 0．75 0.88

42 36.96 —— —— 照明 2 0．8 1．0 0 1.6 0 —— —— 小计 72 —— 43.6 36.96 57 87 10

仓库

动力

25 0．4 0．85 0.62

10 6.2 —— —— 照明 1 0．8 1．0 0 0.8 0 —— —— 小计

26 —— 10.8 6.2 12 18 11 生活区

照明 300 0.8 0.95 0.33 240 79.2 300 456 总计

动力

1975

982.5 821.28 —— —— 照明

355

计入p K ?∑=0.8, q K ?∑=0.85

0.75

786

698.1

1051

1597

2.2 无功功率补偿

无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。

由表2.1可知，该厂380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.75。而供电部门要求该厂10KV 进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量：

C Q =30P (tan 1? - tan 2?)=786[tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) ] = 358kvar

参照图2-6 ，选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相结合，总共容量为84kvar ?5=420kvar 。在无功补偿前，该变电所主变压器T 的容量为应选为1250kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T 的容量选为1000kVA 的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂380V 侧和10kV 侧的负荷 …… 此处隐藏：2865字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……