工厂供电课程设计某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计

1、某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计2008年 7月 2日目录一、负荷计算1二、变电所主变压器和主结线方案的选择4三、短路电流的计算5四、变电所一次设备的选择校验7七、设计图样9八、车间平面布置图10九、心得体会错误！未定义书签。一、负荷计算1由车间平面布置图，可把一车间的设备分成5 组，分组如下：1NO.1：29、30、 31配电箱的位置： D- 靠墙放置NO.2：14 28配电箱的位置： C- 错误！未找到引用源。靠墙放置NO.3：1、 32、33、 34、35配电箱的位置： B- 错误！未找到引用源。靠柱放置NO.4：6、7、11、12、 13配电箱的位置： B- 靠柱放置NO.5

2、：2、3、4、5、8、9、10配电箱的位置： B- 错误！未找到引用源。靠柱放置2总负荷计算表如表 1 所示。表 1 机加工一车间和铸造、铆焊、电修等车间负荷计算表类设备容需 要计算负荷编名别量系数costan30Q303030Pe/KWK dPSI /A号称/KW/Kvar/KVA2700.350.750.881锻动压力车间1590.650.750.88铸动2造力车间金1630.350.651.173 工车 动间 力4 工800.35 0.65具动车力间252310.620.750.88电动镀力车间热2250.60.750.88处动2理力车间装1750.720.651.173配车动间力4机7

3、50.350.65修动车力间锅890.750.750.885炉动房力仓150.40.750.88库动2力生活区900.950.651.17及厂区照明3. 无功功率补偿由表 1 可知，该厂 380V 侧最大负荷时的功率因素只有 0.64。而供电部门要求该厂 10KV 进线最大负荷时的功率因素不应地于 0.90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此 380V 侧最大负荷时的功率因素应稍大于 0.90，暂取0.92 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量:Qc=P30(tan1- tan2)=468.9tan(arc cos0.64)-tan(arc cos0.92) Kvar3=361.

4、1 Kvar参照图 2-6，选 PGJ1 型低压自动补偿屏，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 台相组合，总容量 84Kvar 5=420Kvar。因此无功补偿后工厂 380V侧和 10KV 侧的负荷计算如下表：表 2 无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷P30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A380V 侧补偿0.64468.9558.3729.51108.3前负荷380V 侧无功-420补偿容量380V 侧补偿0.96468.9138.3488.9742.8后负荷主变压器功0.015S30=7.30.06S30=29.3率

5、损耗10KV 侧负0.94476.2167.6504.829.1荷总计二、变电所主变压器和主结线方案的选择1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可以有下列两种方案：（1）装设一台主变压器型式采用S9，而容量根据SN。T=630KVAS30=504.8KVA 选择，即选一台 S9-630/10 型低损耗配电变压器。 至于工厂二级负荷的备用电源，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 型式也采用 S9，每台容量按式 SN T（0.60.7） S30 选择，即SN T（0.60.7） 504.8kVA=(302.9353.36)kVA因此选两台

6、 S9-400/10 型低损耗配电变压器。主变压器的联结组别均采用Yyn0 。2变电所主结线方案的选择 按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结线方案：（1）装设一台主变压器的主结线方案。（2）装设两台主变压器的主结线方案。（3）两种主结线方案的技术经济比较（表3）。表 3 两种主结线方案的比较比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案供电安全性满足要求满足要求技供电可靠性基本满足要求满足要求术供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损指耗略小标由于有两台主变，灵活性较灵活方便性只一台主变，灵活性稍差好4扩建适应性稍差一些更好一些经由表 2-8 差得 S9-630的单

7、价为由表 2-8 差得 S9-400 的单价济7.47 万元，而由表 4 1 查得变为 5.31万元，因此两台综合电力变压器的压器综合投资约为其单价的2投资为45.31 万元 21.24指综合投资额倍，因此其综合投资为27.47万元，比一台主变方案多投标万元 14.94 万元资 6.3 万元查表 4-10 得 GG-1A(F) 型柜按每本方案采用 6 台 GG-1A(F)台 3.5 万元计， 查表得其综合投高压开关柜（含计量柜，其综合投资约为6 1.5资按设备价1.5 倍计， 因此其综柜）的综合投资额 3.5 万元 31.5 万元，比一合投资约为4 1.5 3.5 万元台主变方案多投资10.5

8、 万元21 万元参照表 4-2计算，主变和高压开主变和高压开关柜的折旧和电力变压器和高压开维修管理费每年为6.752 万关柜的折旧和维修管理费每年关柜的年运行费元，比一台主变方案多耗为 3.706 万元（其余略）3.046 万元交供电部门的一次性按 800 元 /kVA 计，贴费为630贴费为2400 0.08 万元64 万元，比一台主变方案多供电贴费 0.08 万元 50.4 万元交 13.6万元从上表可以看出， 按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案， 但按经济指标， 则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设一台主变的方案。 （说明：如果工

9、厂负荷近期有较大增长的话，则宜采用装设两台主变的方案。三、短路电流的计算1绘制计算电路（图1）图 1 短路计算电路2确定基准值设 Sd=100MVA， Ud1=10.5kV，低压侧 Ud2=0.4kV，则Sd100MVAkVI d13 10.5kV5.53U d 1Sd100MVAkAI d 23 0.4kV1443U d 23. 计算短路电路中各元件的电抗标幺值（1）电力系统*100/ 200MVA0.5X1MVA5（ 2）架空线路由 LGJ-150 的 x00.36 / kV ，设线路长 0.3km, 故*(0.360.3)100MVA0.098X 2210.5kV（3）电力变压器有 U

10、Z %4.5 ，故* 4.5100MVA7.1X 3X 4100630kVA因此绘等效电路，如图2 所示。图 2 等效电路4 计算 k-1 点（ 10.5kV 侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量（1）总电抗标幺值X * ( k 1)X1*X 2*0.50.0980.598（ 2）三相短路电流周期分量有效值I (3)Id1 /X*kA/ 0.598kAk1( k 1)5.59.2（ 3）其他短路电流（ 3）II (3)I (3)kAk 19.2i( 3)2.55I（3）2.559.2kAsh23.5I sh(3 )1.51I（3）1.519.213.9kA（4）三相短路容量Sk(3)1

11、Sd / X * (k 1)100MVA / 0.598167.2MVA5 计算 k-2 点（0.4kV 侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量（1）总电抗标幺值X * ( k 1)X1*X 2*X 3*0.50.0987.17.7（2）三相短路电流周期分量有效值I(3 )Id 2 /X *kAkAk 2(k 1)144/ 7.7 18.7（3）其他短路电流（ 3）II(3 )(3)18.7kAI k 26i sh(3 )（3）1.84I1.8418.734.4kAI sh(3 )（3）1.09I1.0918.720.4kA（ 4）三相短路容量Sk(3)2Sd / X * (k 2) 1

12、00MVA / 7.713.0MVA以上计算结果综合如表4 所示。表 4短路计算结果三相短路电流 /kA三相短路容量 /MV A短路计算点I k(3)I (3) I (3)i sh(3)I sh(3)Sk(3 )k 19.29.29.223.513.9167.2k 218.718.718.734.420.413.0四、变电所一次设备的选择校验110kV 侧一次设备的选择校验（表5）表 5 10kV 侧一次设备的选择校验断流动稳定选择校验项目电压电流热稳定度台数能力度参数UNI30I k(3)ish(3)I (3) 2tima装置地点条件36.4A2数据10kV9.2kA235kA9.2 1.9

13、=160.8(I1N T )额定参数UNI NIocimaxI t2 t一高压少油断路器1622=512次SN10-10I/63010kV630A16kV40kA2设高压隔离开关备10kV200A25.5kA1025=5005GN 86 -10/200型号高压熔断器10kV0.5A50kA2规RN2-10格电压互感器10/0.11JDJ-10kV710 /3电压互感器0.1 /310.1JDJZ-103kV电流互感器LQJ-1010kV100/5A31.8KA813避雷器 FS4-1010kV2户外式高压隔离开关15kV200A1GW4-15G/200表 5 所选设备均满足要求。2380 侧一

14、次设备的选择校验（表6）表 6 380V 侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度台数装置参数UNI 30I k(3)ish(3 )I (3) 2tima地点18.720.7=24数据380V总742.818.7kA34.4kA条件A4.8额定I t2 t一参数UNI NIoci max次低压断路设 器 DW15380V1500A40kV1备1500/3型低压断路号630A器 DZ20 380V一般 30kA12规630(大于 I30)格低压断路200A380V一般 25kA3器 DZ20 (大于 I30)8200低压刀开关 HD13 380V1500A11500/30电流互感器 LMZJ1500V1500/5A1 0.5电流互感160/5A器 LMZ1 500V 1 100/5A0.5表 6 所选设备均满足要求。3高低压母线的选择 参照表 5-25，10KV 母线选 LMY 3（404），即母线尺寸为 40mm 4mm；380V 母线选 LMY 3（ 808） +505，即相母线尺寸为 80mm 6mm，中性母线尺寸为 50mm 5mm。七、设计图样某机修厂降压变电所主结线电路图，如图4 所示。这里略去图框和标题栏。9图 4 某机修厂降压变电所主结线电