供电课程设计石义坤

湖北理工学院 课程设计报告供配电工程课程设计任务书（9）一、设计题目某灯具公司供配电系统电气部分初步设计二、设计目的及要求通过本课程设计：熟悉供配电系统初步设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范等，锻炼工程设计、技术经济分析比较、工程计算、工具书使用等能力，并了解供电配电系统前沿技术及先进设备。要求根据用户所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并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，选择配变电所主接线方案、高压配电线路接线方式、高低压设备和进出线，确定车间变电所主变压器的台数与容量、类型。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。三、设计依据1、负荷情况该公司主要生产各种类型的户外灯饰产品，包括壁灯、吊灯、柱灯、庭院灯、吸顶灯以及LED低压灯、太阳能灯等。公司下设成品装配车间、压铸车间、模具车间、冲压车间、静电喷漆车间、喷粉车间、机械加工车间等。该公司大部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4500h。工厂车间负荷情况见表。表：车间负荷情况2、供电电源情况由 企 业 35 10kV总 降 压 变 电 所 10kV分 段 单 母 线 提 供 电 源 。 该 所 距 厂 1km， 10kV侧 短 路数 据 ： ， 。MASkmax.AS23min.编号 厂房名称 设备容量/kW 需要系数 功率因数1 成品装配车间 650 0.40 0.652 压铸车间 845 0.50 0.703 模具车间 380 0.50 0.754 冲压车间 590 0.40 0.655 静电喷漆车间 330 0.30 0.756 喷粉车间 240 0.30 0.707 机械加工车间 480 0.35 0.658 综合楼 275 0.70 0.90湖北理工学院 课程设计报告要 求 该 公 司 ： 过 电 流 保 护 整 定 时 间 不 大 于 1.0s； 在 10kV 电 源 侧 进 行 电 能 计 量 ； 功 率 因 数 应 不 低 于 0.92。3自 然 条 件年 最 高 气 温 39 ， 年 平 均 气 温 23 ， 年 最 低 气 温 -5 , 年 最 热 月 平 均 最 高 气 温33 ， 年 最 热 月 平 均 气 温 26 ， 年 最 热 月 地 下 0.8m 处 平 均 温 度 25 主 导 风 向 为 南 风 ，年 雷 暴 日 数 52。 平 均 海 拔 22m， 地 层 以 砂 粘 土 为 主 。4电费制度按两部电价制交纳电费,基本电价 20 元/千伏安/月，电度电价 0.5 元/度。四、设计任务设计内容包括：选择高压配电所位置、配变电所的负荷计算及无功功率的补偿计算，车间变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主接线方案的选择绘制，高压配电线路接线方式的选择，高低压配电线路及导线截面选择，短路计算和开关设备的选择，继电保护的整定计算 *，防雷保护与接地装置设计 *等。湖北理工学院 课程设计报告目录1 设计说明 11.1 灯具公司供配电意义和要11.2 选题的背景和意义 12 负荷计算、无功补偿计算、变压器选择及初步方案确定22.1 用电设备组计算负荷的确定22.2 车间和计算负荷确定 42.3 无功功率补偿计算 62.4 变压器选择93 变配电所主接线方案的设计 103.1 变配电所主接线方案104 短路电流计算 124.1 短路计算的简化说明124.2 用标么值法计算短路电流124.2.1 在最大运行方式下124.2.2 在最小运行方式下154.3 短路校验175 电气设备选择与校验 195.1 高低压开关柜选型 195.1.1 高压开关柜 195.1.2 低压开关柜 195.2 高压一次设备选择 195.3 低压一次设备选择 206 供配电线路的选择 216.1 配电线路的接线方式选择 216.1.1 高压配电线路接线方式选择 216.1.2 低压配电线路接线方式选择 216.2 导线和电缆截面的选择 227 防雷接地保护248 总结259 参考资料26湖北理工学院 课程设计报告摘 要随着经国民济的不断发展，世界各国的用电量也随之不断增加，电能已经成为一种特别重要的能源，电能对国民经济各部门以及人民生活的作用越来越重要，可以说，国民经济各部门和人民生活已经离不开电能了。其中灯具耗能是很大的，合理设计灯具供电系统对节约用电，保护环境都是很关键而必要的。合理用电、节约用电的迫切性和必要性已为人们所认识。科学技术的发展，使用电和节电技术渗透到设计、运行、制造、管理等部门，其设计面愈来愈宽，内容愈来愈深，与实际联系也愈来愈密切，这都为培养高质量的供用电人才提出了更高的要求。为了更好的适应现代工业社会的要求，把自己培养成一个合格的电气工程人员，我们必须尽可能多的掌握供配电知识、用电知识、节电知识。为了更好的掌握书本知识，为了更好的把所学知识应用到生产实践，我们必须从教学实际出发，结合国情对工厂供电，配电的基本原理和实际应用有更深入的了解。因此，我选择供电系统的设计，使我更深入的掌握工厂供配电知识，为将来走上工作岗位打下良好的基础。 关键词：配电、动力、照明、接地防雷 湖北理工学院 课程设计报告Abstract With the national economic development, the world s electricity also increases ceaselessly subsequently, power had become a particularly important energy, electrical energy to the various departments of the national economy and peoples life is becoming more and more important, can say, in all sectors of the national economy and the peoples life has been inseparable from the power. The use of electricity, saving electricity and the urgency of the need for people to know. The development of science and technology, the use of electricity and energy saving technology into the design, manufacture, operation, management and other departments, the design is more and more wide, content is more and more deep, and the actual contact more and more closely, which are for the cultivation of high quality power supply talent has put forward higher requirements. In order to better adapt to the modern industrial society, to become a qualified electrical engineering staff, we have as much as possible of the master power supply knowledge, knowledge of electricity, energy-saving knowledge. In order to better grasp the knowledge, in order to better learn the application of knowledge to the production practice, we must start from the reality of teaching, combining the situation of power plant, power distribution principle and practical applications have a better understanding of. Therefore, I choose the large factory power supply system design, make me more in-depth grasp of the plant power supply and distribution of knowledge, for the future work to lay a good foundation.Key words: distribution, power, lighting, lightning protection湖北理工学院 课程设计报告11 设计说明1.1 灯具公司供配电意义和要供配电设计应根据上级批文的内容，依据建设单位的具体设计要求和工艺设计所提出的具体条件进行，并遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策。必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。如国家标准 GB50052-95 供配电系统设计规范 、GB50053-94 10kV 及以下设计规范 、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定。（2）安全可靠、先进合理。应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3）近期为主、考虑发展。应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。供配电设计是整个用户设计中的重要组成部分。用户供电设计的质量直接影响到用户的生产及发展。作为从事供配电工作的人员，有必要了解和掌握供配电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。 1.2 选题的背景和意义供配电设计的内容一般包括变配电所、供配电线路、防雷与接地、电气二次回路及自动控制等项目。变配电所的设计内容包括：变配电所的负荷计算及无功功率的补偿计算；变配电所所址的选择；变压器台数和容量、型式的确定；变配电所主接线方案的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电保护的整定计算；湖北理工学院 课程设计报告2防雷保护与接地装置设计以及变配电所的电气照明设计等。供配电线路设计包括供电电源线路设计和室内外高低压配电线路设计。具体设计内容为线路路径及线路结构形式的确定，导线截面选择，架空线路杆位确定及电杆与绝缘子、金具的选择等。防雷与接地设计是依据当地的雷电日数等基础资料，确定防雷等级和采取的防雷措施，确定允许接地电阻值和接地装置的形式等。电气二次回路及自动控制设计是根据工艺设计提出的要求，确定电气设备的控制、保护、测量、信号和自动装置的形式，以及各二次设备的选择校验等。湖北理工学院 课程设计报告32 负荷计算、无功补偿计算、变压器选择及初步方案确定2.1 用电设备组计算负荷的确定目前，电力负荷计算主要采用三种方法：单位容量法、需要系数法、用系数法。在本设计中采用的是需要系法来进行负荷计算。（一）一组用电设备的计算负荷主要计算公式有：有功计算负荷： (2-1)edcPKm无功计算负荷： (2-2)tanQ视在计算负荷： (2-3)oscS计算电流： (2-4)nU3式中 为用电设备组的需要系数值； 为用电设备组的平均功率因数； dKcos为功率因数 的正切值； 为用电设备组的额定电压。tancsn（二）多组用电设备的计算负荷在确定低压干线上或低压母线上的计算负荷时，可结合具体情况对其有功和无功计算负荷计入一个同时系数 K。 0.8kVPc , QcSc , Ic Pc1 , Qc1Pc2 , Qc2Pci, Qci图 2-1 多组用电设备的计算负荷对于干线，可取 KP=0.85-0.95;KQ=0.90-0.97 对于低压母线，由用电设备计算负荷直接相加来计算时，可取 KP=0.8-0.9, KQ =0.85-0.95。由干线负荷直接相加来计算时，可取 KP=0.95, KQ =0.97。主要计算公式有：总的有功计算负荷： (2-5)icpcPK.总的无功计算负荷： (2-6)icqcQ.湖北理工学院 课程设计报告4总的视在计算负荷： (2-7)2cQPSc总的计算电流按式（2-4）计算。由于各组设备的 不一定相同，因此总的视在计算负荷或计算电流不能用cos各组的视在计算负荷或计算电流直接相加来计算。由此确定灯具公司供配电系统各车间变电所总的电力负荷。2.2 车间和计算负荷确定该灯具公司供配电系统各车间变电所电力负荷计算表，分别如下表表 1-1：车间负荷情况编号 厂房名称 设备容量/kW 需要系数 功率因数 备注1 压铸车间 845 0.50 0.70 NO.1 车间变电所2 成品装配车间 650 0.40 0.65 NO.2 车间变电所3 模具车间 380 0.5 0.75 NO.3 车间变电所4 冲压车间 590 0.40 0.65 NO.4 车间变电所5 机械加工车间 480 0.35 0.65 NO.5 车间变电所6 静电喷漆车间 330 0.30 0.757 喷粉车间 240 0.30 0.70NO.6 车间变电所8 综合楼 275 0.70 0.90 NO.7 车间变电所表 1-2 各车间变电所负荷计算情况某灯具公司 NO.1 车间变电所电力负荷计算表编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(A)1 压铸车间 845 0.5 0.7 1.02 422.5 431.5 603.6 917.4KP=0.95;KQ=0.97 0.69 / 401.38 418.56 579.91 881.08湖北理工学院 课程设计报告5某灯具公司 NO.2 车间变电所电力负荷计算表编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(A)2 成品装配 车间 650 0.4 0.65 1.17 260.0 304.0 400.0 608.0KP=0.95;KQ=0.97 0.64 / 247.0 294.88 384.66 584.43某灯具公司 NO.3 车间变电所电力负荷计算表编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(A)3 模具车间 380 0.5 0.75 0.88 190.0 167.6 253.3 385.1 KP=0.95;KQ=0.97 0.74 / 180.5 162.57 242.92 369.08某灯具公司 NO.4 车间变电所电力负荷计算表编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(