某电厂一次供电设计

1、键入文字原始资料工厂由户外引入6km的10kV的单电源进线，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统，最大负荷利用小时为30005000h。室外环境最高温度月平均值为42，配电线路允许电压损失为4%。1工厂负荷的计算基础资料：工厂各车间负荷情况，如表所示各车间负荷表车间/kW/kvar最大电动机/kW冷作10011030装配809022仓库20207.5户外照明2015金工车间设备负荷如表所示金工车间负荷表序号设备名称设备容量/kW台数/台1313162325363234车床7+0.125144铣床10+2.8152135摇臂钻4.5+1.7+0.6+0

2、.1253674142铣床7+2.8489铣床7+1.7210砂轮机3.211112砂轮机121718磨床7+1.7+0.5219磨床10+2.8+1.512038磨床10+2.8+0.522237车床10+0.12522627磨床14+1+0.6+0.1522829立床55+7+1137+1.7130车床20+0.15131摇臂钻10+0.513940龙门刨75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.52434445铣床7+1.7346镗床6.5+2.8147铣床7+2.8148桥式起重机（=25%）11+5+5+2.214950桥式起重机（=25%）16+5+5+3.52全厂照明密度为：12

3、W/根据基础资料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个厂房及全厂的计算负荷。1）金工车间负荷计算a.金属切削机床设备容量：对于大批生产的金属冷加工机床电动机，其需要系数：，有功计算负荷：无功计算负荷：b.桥式起重机容量；对于锅炉房和机加、机修、装配等类车间的吊车，其需要系数:，有功计算负荷：无功计算负荷：C金工车间照明：车间面积：设备容量：对于生产厂房及办公室、阅览室、实验室照明，其需要系数：，有功计算负荷：无功计算负荷：2）全厂总负荷取有功同时系数，无功同时系数有功计算负荷：无功计算负荷：视在计算负荷：功率因数：按逐级法计算法确定工厂的计算负荷工厂的计算负荷，

4、应该是高压母线上所以高压配电线路计算负荷之和，在乘以一个同事系数。高压配电线路的计算负荷，应该是该线路所供车间变电所低压侧的计算负荷加上变压器的功率损耗和高压配电线路的功率损耗，如此逐级计算即可求得供电系统所有元件的计算负荷。但对一般工厂供电系统来说，由于高低压配电线路一般不长，其损耗较小，因此在确定计算负荷时往往不记线路损耗。在符合计算中，新型低损耗电力变压器的功率损耗可按下列简化公式计算：有功损耗：无功损耗：为变压器二次侧的视在计算负荷机器厂变压器高压侧的有功计算负荷：机器厂变压器高压侧的无功计算负荷：机器厂变压器高压侧的视在计算负荷：功率因数：工厂计算负荷表编号名称设备容量Pe/kW需要

5、系数KdcostanP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1金属切削机床设备容量654.525KW0.250.51.73163.63KW283.08Kvar2桥式起重机容量82.2KW0.150.51.7312.33KW21.33Kvar3金工车间照明1.728KW11017.28KW0Kvar4总计（380V侧）Kp=0.95Kq=0.97392.58KW523.23Kvar654.13KVA993.84A2无功功率补偿要使功率因数由提高到，必须装设无功补偿装置，其容量为：式（2.11），称为无功补偿率工厂无功功率的补偿：取为补偿后变压器的容量和功率因数补偿后变压器器低压侧的视

6、在计算负荷：变压器低压侧的计算电流：主变压器的功率损耗：变压器高压侧的计算负荷：有功计算负荷：无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流：功率因数：补偿后功率因数满足要求。3变压器的选择及其电气主接线GB50052-1995供配电系统设计规范规定，低压为TN及TT系统时，宜与选用Dyn11联结变压器。Dyn11联结变压器的低压侧中性线电流允许达到低压绕组额定电流的75%以上，其承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0联结变压器大。因此，机器厂的电力变压器选择Dyn11联结形式。本工厂的负荷属于三级负荷，并且补偿后可选500kVA的变压器，考虑到今后发展的要求，选择S9-630/10型变压器一4短路电流的

7、计算画出短路计算电路图，如图所示：画出短路等效电路图，如图所示：求短路点K-1处短路电流和短路容量（）。1) 计算短路电路中各元件的电流和总阻抗。a.电力系统的电抗：查表得SN10-10型断路器的断流容量b架空线路的电抗：c电缆线路的电抗：计算总电抗：2) 计算K-1点的三相短路电流和短路容量。三相短路电流周期分量有效值:三相短路次暂态电流和稳态电流:三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值:三相短路容量:求K-2点三相短路电流和短路容量（）1)计算短路电路中各元件的电抗和总电抗a电力系统的电抗：b架空线路的电抗:c电缆线路的电抗:d电力变压器的电抗：查表则总电抗3)计算K-2点三相短路电

8、流和短路容量。三相短路电流周期分量有效值:三相次暂态短路电流和短路稳态电流三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：三相短路容量：5一次设备选择与校验本次设计中，确定用630kVA的变压器把10kV的高压降到动力设备所需要的电压0.4kV。若有重要负荷，可靠性要求较高，则可选用手车式开关柜，如JYN、KYN。本厂都是动力设备，无重要负荷，因此，变电所可采用固定式开关柜。这里选用GG1A(F)03，此柜装有GN1910型隔离开关1个，隔离高压电流，以保证其他电气设备的安全检修。SN1010/630500型少油断路器1个，可以通断线路正常的负荷电流，也可以进行短路保护。GG1A（F）03除备有

9、以上两种开关外，还有LQJ10型电流互感器2个，分别接仪表和继电器，以满足测量和保护的不同要求。容量500kVA以上的变压器，宜采用高压计量。因此，对于630kVA的变压器，要求在变压器的高压侧进行计费，可选用与GG1A（F）型高压开关柜配套使用、户外安装的PJ1-A/J3型单电源电缆进出线的计量柜，正好满足要求。柜内装有隔离开关、高压断路器及提供测量信号的电流互感器、电压互感器。考虑架空线路较之电缆线路发生故障时易于发现且易于检查和修复。当采用电缆线路时，必须采用两根电缆并列供电，每根电缆应能承担全部二级负荷。本设计中高压开关柜的进出线，采用经一段电缆后接到架空线上。高压计量柜中的设备如表所

10、示。表高压计量柜中的设备一栏表设备名称型号规格量数/台隔离开关GN19-101GN10-1001电压互感器JDZ-102熔断器RN2-10/0.51电流互感器LAJQ-10-0.2/0.52工厂变配电所高压开关柜上面的高压母线，通常采用LMY型硬铝母线，对于主变压器容量在1250kVA及以下的变电所，高压母线一般采用LMY40*4的规格。本配电所变压器为630kVA，因此可采用LMY3（40*4）的高压母线。表高压开关柜内设备一览表设备名称型号规格数量/台高压隔离开关GN19-101高压断路器SN10-10/6301电流互感器LQJ-102低压一次设备的选择低压配电屏有固定式和抽屉式两种结构型

11、式。抽屉式价格昂贵，一般中小工厂多采用固定式。我国现在广泛应用的固定式低压配电屏主要为PGL1和PGL2型。根据前面所确定的车间配电系统及多路额定电流，本设计选用固定式低压配电屏PGL2型，因为该厂为三级负荷，选用PGL2型即可满足要求。干线1、干线2、仓库、装配车间、户外照明的干线，因为它们的熔管电流分别为100A、200A、100A、200A、100A。因此可选用PGL236B，它具有100A的三路，200A的两路。干线7、干线10、冷作车间的干线，因为它们的熔管电流分别为400A、200A、400A。因此可选用PGL234B，它具有400A的两路，200A的两路，可以留一路200A的做备

12、用，供以后增添设备时使用。干线5、干线6、干线8、干线9，因为它们的熔管电流分别为400A、400A、200A、200A。因此可选用PGL234B，它具有400A的两路，200A的两路。干线3、干线4、干线11、室内照明，因为它们的熔管电流分别为100A、200A、100A、200A。因此可选用PGL236B，它具有100A的三路，200A的两路。可以留一路100A的做备用，供以后增添设备时使用。选择结果如表6.15所示。再加上4台电容补偿屏，低压配电屏总共有9台低压配电屏。表低压配单屏一览表低压配电屏所接干线PGL2-05B进线PGL2-36B干线1干线2仓库装配车间户外照明PGL2-34B

13、干线7干线10冷作车间PGL2-34B干线5干线6干线8干线9PGL236B干线3干线4干线11室内照明表各低压配电屏主电路电器设备配电屏设备型号设备名称PGL2-05BHD13-1000/3低压刀开关DW10-1000/3低压断路器LMX1-0.5电流互感器PGL2-36BHR3-200/3低压刀熔开关HR3-100/3低压刀熔开关LMZ1-0.5电流互感器PGL2-34BHR3-400/3低压刀熔开关HR3-200/3低压刀熔开关LMZ1-0.5电流互感器一次设备的校验一次设备必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求，工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。一次设备选择校验的

14、条件：1）电压：设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压或最高电压2）电流：设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流3）断流能力：设备的最大开断电流应不小于它可能开断的最大电流4）动稳态度：按三相短路冲击电流校验5）热稳态度：按三相短路稳态电流和短路发热假想时间校验各设备的校验1) GN19-10隔离开关的校验2)SN10-10/630少油断路器的校验3)LQJ-10型电流互感器的校验3) HD13-1000型刀开关校验4) DW10-1000型低压断路器的校验表高压隔离开关校验表序号装置地点及电气条件GN19-10结果项目数据项目数据1/kV10/kV10合格2/A25.27400合格3/k

15、A26.979/kA31.5合格4134.3312.5合格表6.18高压断路器校验表序号装置地点及电气条件SN10-10/630结果项目数据项目数据1/kV10/kV10合格2/A25.27630合格3/kA15.98/kA40合格4/kA10.58/kA16合格5134.3512合格表6.19电流互感器校验表序号装置地点及电气条件LQJ-10结果项目数据项目数据1/kV10/kV10合格2/A25.2730合格表6.20刀开关校验表序号装置地点及电气条件GN19-10结果项目数据项目数据1/kV0.4/kV0.4合格2/A645.91000合格3/kA31.48/kA60合格4/kA17.1

16、1/kA1000合格5292.75900合格表6.21低压断路器校验表序号装置地点及电气条件GN19-10/400结果项目数据项目数据1/kV0.4/kV0.4合格2/A645.91000合格3/kA17.11/kA20合格6.线路的选型低压补偿柜选择根据电容器在供电系统中的装设位置，有高压集中补偿、低压集中补偿和就地补偿三种方式。其中，低压集中补偿能使车间变压器的视在功率减小从而可使主变压器容量选得较小，比较经济，而且这种补偿的低压电容器柜一般可安装在低压配电室内，运行维护方便。集中补偿的电容器组，有手动投切和自动调节两种控制方式。对于自动补偿装置来说，电路中的功率因数自动补偿控制器可按电力

17、负荷的变化及功率因数的高低，以一定的时间间隔（10-15s）,自动控制各组电容器回路中基础器的投切，使电网无功功率自动得到补偿，又不致过补偿。因此，本系统拟采用无功功率自动补偿屏，装在变电低压母线侧集中补偿。选用总容量为360kVA。电容屏型号选：PGJ1-2，PGJ1-3三台10kv进线选型1.线路长时负荷电流7继电保护与防雷接地为防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所而危及主变压器等电气设备的绝缘，本次设计在高压开关柜中没有装设避雷器。在10kV架空进线的最后一个电线杆中装设一组HY5W4型避雷器。这种避雷器内部无空腔，不存在内外气体互相渗漏问题，安装运输无破损，可靠性很高。凡是与架空线路相连的进出线，在入户处的电线杆进行接地，可以达到重复接地的目的，每个电缆头均要接地。按规定10kV配电装置的构架，变压器的380V侧中性线及外壳，以及380V电气设备的金属外壳等都要接地，其工频接地电阻要求RE4。根据土壤电阻率=100m及RE<4，因此可采用6