工厂供电课程设计(某电器厂供配电设计).doc

（题目：）某电器厂供配电设计学 院：专 业： 姓 名： 学 号：指导教师： 设计完成日期：2012年12月1设计任务32 负荷的计算和无功补偿52.1 各车间的负荷计算52.2 无功补偿计算63 变电所位置和形式的选择73.1 变电所的位置选择原则73.2 车间变电所的类型84 变电所主变压器的选择85 短路电流的计算105.1 三相短路计算105.2 K1点三相短路时的短路电流和容量的计算115.3 K2点三相短路时的短路电流和容量的计算116 一次设备的选择与校验126.1 10kV侧一次设备的选择和校验127.电源进出线的选择与校验187.1 高压进线的选择与校验18（1）本次设计的高压进线有一回，是架空线，以此进行选择。188 变电所主接线的设计图199.设计小结201设计任务某电器厂供配电设计1、该电器厂厂区平面图，如图1。2、供电电源情况：在原料库北侧1.01km处有一座10KV配电所，线型为LGJ-185.先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，其出口断路器是SN1010型，干线首端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是1.5s。3、 企业各车间负荷表及金工车间设备明细表，见表1和表2。4、气象条件本所所在地区的年最高温度为38.5C，年平均气温为6.5C，年最低气温为 -32.8C。当地主导风向为西北风，最多雷暴日数49，平均雷暴日数35.5（d）。表1 各车间负荷表库房P30/kWQ30/kVar最大电机/kW办公区75+10*N=11538+6*N=629原料库250+10*N=290120+5*N=14020安装扎线车间220+15*N=280100+7*N=12830产品组装车间140+20*N=220128+10*N=16820调试验收车间45+25*N=14540+10*N=805成品库房2015注：N=4表2 加工车间的设备明细表车间序号设备名称设备容量/kW台数需要系数功率因数加工车间1点焊机2+0.125150.350.62单头焊接电动发电机570.350.63自动弧焊变压器720.50.44自动切脚机440.20.55磨刀机640.20.5全厂照明密度为：16W/m25、地质水文资料本企业所在地区土壤为沙质粘土组成，土壤电阻率为90m。平均海拔2435m，沿线地下水位在3.0m以下，土壤最大冻结深度为1.5m。地震基本烈度为8度。2 负荷的计算和无功补偿根据工艺设计提供的各厂房电力负荷清单，全厂都是三级负荷。按需要系数法分别计算出各厂房及全厂的计算负荷.2.1 各车间的负荷计算2.1.1 加工车间（1）点焊机：P=31.875 kWP=K=11.15 kWQ=tan=14.8Kvar（2）单头焊接电动发电机 P=35KW P=12.25kw Q=16.29Kvar（3）自动弧焊变压器 P=14KW P=7KW Q=16.03 Kvar （4）自动切脚机 P=24KW P=3.2KW Q=5.5Kvar （5）磨刀机 P=24KW P=4.8KW Q=8.3Kvar 对于加工车间: 其有五条供电回路，即车间干线上的负荷计算，可知=0.850.95，=0.900.97则取=0.9，=0.95=34.95KW =57.87Kvar =67.6KVA =102.7A 2.1.2 负荷计算由表一得 ，N：4 1. 有功功率计算办公区: P30办公 =70+10*6=115KW原料库: P30原料 =250+10*4=290KW安装扎线车间: P30扎线 =220+15*4=280KW产品组装车间: P30组装 =140+20*4=220KW调试验收车间: P30调试 =45+25*4=145KW成品库房: P30成品 =20KW全厂照明负荷： P30照明= 96KW （其中)2.无功功率计算办公区: Q30办公 =38+6*4=62 KVar原料库: Q30原料 =120+5*4=140 KVar安装扎线车间: Q30扎线 =100+7*4=128 KVar产品组装车间: Q30组装 =128+10*4=168 KVar调试验收车间: Q30调试 =40+10*4=80 KVar成品库房: Q30成品 =15 KVar（1） 对于全厂其有七个车间，即计算全长计算负荷，可知=0.850.95，=0.900.97则取=0.95，=0.97=1141KW =647Kvar2.2 无功补偿计算1）补偿前的变压器低压侧的视在计算负荷为： =1311kva =0.872） 无功补偿容量按供电营业规则规定，变电所高压侧的0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗远大于其有功功率损耗,=(45)，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=0.92。要使低压侧功率因数由=0.87提高到=0.92，低压侧需装设的并联电容器容量为：=180Kvar查表可选用BCMJO.4-10-3型电容器BCMJ额定容量(kvar)总电容量(uf)0.4-30-310200N=180/10=18个3)补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：S=1233KVA4)变压器的功率损耗为： =12KW =62Kvar5)变电所高压侧的计算负荷为=1153KW =529Kvar =1268KVA6)补偿后工厂的功率因数： =0.909 这一功率因数满足要求。3 变电所位置和形式的选择3.1 变电所的位置选择原则 应尽可能接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。 考虑电源的进线方向，偏向电源侧。 进出线方便。 不应妨碍企业的发展，要考虑扩建的可能行。 设备运输方便。 尽量避开有腐蚀性气体和污秽的地段，如无法避免，则应位于污源的上风侧。 变电所屋外配电装置与其他建筑物、构筑物之间的防火间距符合规定。变电所建筑物、变压器及屋外配电装置应与附近的冷却塔或喷水池之间的距离负荷规定。 不应设在地势低洼和可能积水的场所。 高压配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。变电所的位置选择应根据选择原则，经技术、经济比较后确定。根据接近负荷中心，偏向电源侧的选择方法。本车间变电所已给出，位于原料库东北侧。3.2 车间变电所的类型 车间变电所主要有以下两种类型的变电所 车间附设变电所内附式变电所要占用一定的车间面积，但其在车间内部，故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置，而且安全性也比内附式变电所要高一些。 车间内变电所变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂总变配电型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优选用屋内式。 由于屋内式优点众多，本设计采用屋内式。4 变电所主变压器的选择4.1 主变压器的选择（1） 变压器台数的选择原则：在供配电系统中，变压器台数的选择与供电范围内用电负荷大小、性质，重要程度有关。选择原则：如果有下列情况考虑选择2台。 1有大量的一、二级负荷； 2季节性负荷或昼夜负荷变动大宜采用经济运行方式； 3负荷集中且容量大(1250KVA以上)的三级负荷； 4考虑负荷发展可能。 其它情况选择l台，三级负荷一般选择1台。（2）.变压器容量的选择原则： 1. 选择1台变压器时容量应满足： 2. 选择2台变压器时每台容量应同时满足： 式中，为变压器低压侧负荷计算容量，为所要选择的变压器容量，为部的一二级负荷和。 3选择l台配电变压器容量时应考虑容量上限，一般不超过1250一2000KVA。 4适当考虑负荷的发展。（3）变压器类型的选择原则： 1一般情况选择双绕组三相变压器，并选用SL7、S7、S9等低损耗电力变压器251。2多尘或腐蚀场所选择防尘防腐型变压器如SLl4等系列全密封式变压器。3高层建筑选用不燃或难燃型变压器如SCL系列环氧树脂浇注干式变压器或SF6型变压器。4多雷地区宜选用防雷型变压器如Sz变压器。5电压偏移大的电压质量要求高的场所选用有载调压型变压器如SZL7、 Sz9系列变压器。（4）本变电所变压器的选择 根据以上选择原则，变压器选择为1台：选择的变压器型号为S9-1250-10（6） ，S9-1600-10 电力变压器参数 型号额定容量/ KVA 额定电压 KV 连接组 标号 损耗/W空载电流（%）阻抗电压（%）一次二次Yyn0Dyn11 空载 负载 0.6 4.5S9-1600-101600 100.42400145005 短路电流的计算5.1 三相短路计算确定基准值 采用标幺制法进行三相短路计算，基准值取: （2计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 电力系统的电抗标幺值 假定电力系统出口断路器的断流容量为, 因此= 架空路的电抗标幺值查表可知, 架空线路的长度为1km 因此 电力变压器的电抗标幺值根据选出的变压器可知.5 , 因此 = = 绘制短路等效电路图如图5-1所示,5.2 K1点三相短路时的短路电流和容量的计算 (1)总阻抗标幺值 (2)三相短路电流周期分量的有效值 (3)其他三相短路电流 (4)三相短路容量 5.3 K2点三相短路时的短路电流和容量的计算 (1)总阻抗标幺值 (2）三相短路电流周期分量的有效值 （3）其他三相短路电流 (4)三相短路容量 表5-1 短路计算结果短路计算点短路计算点三相短路电流（kA）电压（kV）三相短路容量(MVA)7.519.111.310.51364175.444.70.4286 一次设备的选择与校验6.1 10kV侧一次设备的选择和校验原则（1）：按工作要求和环境条件选择电气设备的型号 (2): 按正常工作条件选择电气设备的额定电压和额定电流 (3): 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 （4）：开关电器断流能力校验6.1.1 10KV母线出线口高压断路器的选择和校验 （1）、根据已知条件选择ZN5-10型断路器，其技术参数如下：表6-2 断路器技术参数型号技术参数额定电压(KV)额定电流（A）开断电流（KA）动稳定电流峰值(KA)热稳定电流（KA）额定频率 HZZN5-10/63010630205020（2s）50 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是1.5s。根据前边的的计算可知，10KV侧的装设地点条件表6-1装设地点条件选择校验项目 电压 电流 断流能力 动稳定度热稳定度装设地点条件参数 A 数据 10kV 88 A 7.5kA 19.1kA192KA（2）校验： 额定电压： 额定电流：， 满足要求 动稳定校验：， ， ， 满足要求。 热稳定校验： ， 满足要求。 断流能力校验：，额定断开电流，满足要求。6.1.2 高压开关柜的选择 高压开关柜是成套设备，柜内有断路器、隔离开关、互感器设备等。主要根据负荷等级选择开关柜的型号，一般一、二级负荷选择移开式开关柜，如, , 型开关柜，三级负荷选择固定式开关柜，如,KYN28A-12型开关柜。本设计属三级负荷，又为10KV电压等级选KYN28A-12型开关柜。6.1.3 高压熔断器的选择和校验高压熔断器选择RN2-10。其技术参数如下(1)、根据装设地表6-4 高压熔断器技术参数型号技术参数额定电流（A）过电压倍数断流容量/MV.A额定电压断流能力RN2-100.52.5100010kv50kA （2）校验： 额定电压： 额定电流：熔断器主要用于电压互感器的一次侧短路保护，其额定电流不小于它所装的熔体电流即可，则满足要求。 断流能力校验：对于限流熔断器，只要满足即可，无限大容量系统中,，满足要求。6.1.4 高压隔离开关的选择和校验 （1）、根据装设地点条件选户内高压隔离开关为GN19-10/400，其技术参数如下表表6-4 高压隔离开关技术参数型号技术参数额定电压(KV）额定电流（A）动稳定电流峰值(KA)热稳定电流（KA）GN19-10/400104004012.5（4s） （2）校验： 额定电压： 额定电流：， 满足要求 动稳定校验：， ， ， 满足要求。 热稳定校验： ，满足要求。6.1.5 电流互感器的选择和校验 （1）、根据装设地点条件选择电流互感器为LMJ-10，其技术参数如下表表6-6 电流互感器技术参数型号技术参数电流比动稳定倍数热稳定倍数LMJ-10300A/5A9050（1s） （2）校验： 动稳定校验： ；，则 ，则，符合要求。 热稳定校验： ；，=则 ， 符合要求。6.1.6 电压互感器的选择和校验根据装设地点条件电压互感器选择JDZ-10，技术参数如下表：表6-6 电压互感器技术参数型号额定电压（KV）一次绕组二次绕组JDZ-10100.1额定电压：，满足要求。表6-7 电压互感器技术参数型号额定电压（KV）一次绕组二次绕组三次绕组JDZ-1010000/ 100/ 100/3额定电压：，满足要求。6.1.7 10kV侧一次设备的参数表6-8 10kV侧一次设备参数表 电气设备名称型号主要技术参数（kV）（A）（kA）动稳定（KA）热稳定高压断路器ZN10-5/10106302050800高压隔离开关GN19-10/4001040040625高压熔断器RN2-10100.550-电流互感器LMJ-1010300/538225电压互感器JDZ-1010/0.1-电压