工厂供电全程设计(详细版)

1、 一负荷计算.3 1.设备分组32.总负荷计算43. 无功功率补偿6二、变电所主变压器和主结线方案的选择8三、短路电流的计算10四、变电所一次设备的选择校验131.10kv测高压开关柜的选择132380侧一次设备的选择校验163高低压母线的选择19五、变电所进出线和与邻近单位联络线的选择20110kv高压进线和引入电缆的选择202.380v低压出线的选择20六、机修车间动力箱的选择22七、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定241（1）异步机的直接起动 + 过载保护 （接触器+热继电器控制）.224（2）异步电动机 点动+连续运行 （接触器控制）242主变压器的继电保护装置25八、设计心得

2、25 一负荷计算1.设备分组由机修车间平面布置图，可把一车间的设备分成8组，分组如下：附图1no.1： 1、2、3、4、13、14、19 ；为一号动力箱 其中：sc=8.552(kva) ic=13.0(a)no.2: 25 ；为二号动力箱其中：sc=74.4（kva） ic=108.5(a)no.3：(1) :5、6、7、15(2):28 ；为三号动力箱其中：（1）sc1=16.2（kva） ic1=24.62(a) （2）sc2=3.28（kva） ic2=4.99(a)no.4： 8、9 ；为四号动力箱其中：sc=72.4（kva） ic=138.86(a)no.5：（1）10、11、1

3、2、22、23、24 （2）36 ；为五号动力箱其中：（1）sc1=13.5（kva） ic1=20.51(a) （2）sc2=3.28（kva） ic2=4.99(a)36号设备按通风机来计算no.6: 16、17、18、20、21 ；为六号动力箱其中：sc=9.55（kva） ic=14.51(a)no.7: （1）26、27、29、30（2）35 ；为七号动力箱其中：（1）sc1=15.70（kva） ic1=23.84(a) （2）sc2=0.60（kva） ic2=2.40(a) 35号设备按通风机来计算no.8: 31、32、33、34 ；为八号动力箱其中：sc=12.95（kva

4、） ic=19.68(a)2.总负荷计算机修、内燃、铸造、热处理、锅炉房等车间负荷计算表车间名称回路及编号容量（kw）计算负荷 p30(kw)计算负荷q30（kvar）计算负荷s30（kva）备注：除机修车间外其他车间按kx=0.3tg=1.17机修车间no1供电200.51556.9366.2087.31总计：s30=224.09(kva)i30=340.48 (a)no2供电35.733.9258.7067.80no3供电36.3234.5059.7368.98内燃车间no1供电433.63161.4104.1192.05s30=192.5(kva)i30=291.96 (a)no2照明1

5、0808s30=8(kva)i30=12.16 (a)铸造车间no1供电311.89124.7595.46157.08s30=157.08(kva)i30=238.80 (a)no2照明129.609.6s30=9.6(kva)i30=14.56 (a)外燃车间no1供电139.6269.8152.1187.11s30=87.11(kva)i30=8.513 (a)no2照明75.605.6s30=5.6(kva)i30=8.513 (a)锅炉房no1供电504031.3550.82s30=50.82(kva)i30=77.26 (a)热处理车间no1供电13567.550.884.48s30

6、=84.48(kva)i30=128.4 (a)no2照明10808s30=8(kva)i30=12.16 (a)3. 无功功率补偿 由于此工厂车间为三班制，所以取=0.7，=0.75由380侧补偿前的qc1=518.45(kvar) pc1=620.01(kva)由功率因素计算公式可得：cos1 =11+（qc1pc2）2=0.74若将功率因素重0.74提高到0.90以上当qc= 252(kvar)由公式qc=tan1-tan2qc2=qc1-qc=266.45(kvar) pc1=620.01(kva)cos2 =11+（qc2pc2）2=0.92选pgj1型低压自动补偿屏，并联电容器为b

7、gmj0.4-120-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）2台相组合，总容量84kvar+84×2kvar =252kvar。因此无功补偿后工厂380v侧和10kv侧的负荷计算如下表： 表二项目cos计算负荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a380v侧补偿前负荷0.74620.01518.458081227.6380v侧无功补偿容量-252380v侧补偿后负荷0.92620.01266.45675.011025.6主变压器功率损耗0.015s30=10.130.06s30=4010kv侧负荷总计0.89630.14306.45700.7140.45二、变电

8、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=800kva>s30=700.71kva选择，即选一台s9-800/10-10/0.4型低损耗配电变压器。年最大有功负荷利用小时数为5500h,最大功率损耗为=3000h 短路电压uk%=4.5 空载电流io%=1.05有功损耗p0=1.34(kw) 短路有功损耗pk=7.195(kw) 单价k1=6.8万元 工厂用电费用k2=0.6元/kwh 无功经济当量kr=0.1 sca=700.71(kva) snt=

9、800(kva) 负荷率 1=scasnt=0.875变压器年电能损耗 wt=wt1+wt2 wt-800=（po+krio%100snt）×8760+12(pk+kruk%100snt) =30197.81(kwh)（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s9-400/10-10/0.4型低损耗配电变压器。主变压器的联结组别均采用yyn0。年最大有功负荷利用小时数为5500h,最大功率损耗为=3000h 短路电压uk%

10、=4 空载电流io%=1.15有功损耗p0=0.775(kw) 短路有功损耗pk=4.195(kw) 单价k2=4.0万元 工厂用电费用k2=0.6元/kwh 无功经济当量kr=0.1 sca=700.71(kva) snt=2×400=800(kva) 负荷率1=scasnt=0.875变压器年电能损耗wt=wt1+wt2 wt-400×2=（po2+krio%×2100snt）×8760+ 12(pk2+ kruk%100snt)= 31680.595(kwh) 电能损耗：（wt-400×2- wt-800）× 0.6= 890.

11、157（元） 设备差价： k1-k2=4×2-6.8=1.2（万元） 按经济指标来算前者大于后者所以选一台容量为800kva的主变变压器。三、短路电流的计算 2确定基准值 设sd=100mva，ud1=10.5kv，低压侧ud2=0.4kv，则 3.计算短路电路中各元件的电抗标幺值 （1）电力系统 x1*=100200=0.5 （2）架空线路 由lgj-120的，设线路长0.3km,故 x2*=（0.4×0.3）×100mva (10.5kv)2=0.1197 （3）电力变压器 有，故 x3*=4.5100×100mva800kva=5.625因此绘等效

12、电路，如图2所示。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)=0.5+0.1197=0.6197 （2）三相短路电流周期分量有效值 i*(k-1)=id1/x*(k-1)=8.87(ka) （3）其他短路电流 i(3)=i(3)=i(3)k-1=8.87(ka) i(3)sh=2.55i(3)=22.63(ka) i(3)sh=1.51i(3)=13.39(ka) （4）三相短路容量 sk-1(3)=sd/x*(k-1)=161.36(mva) 5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

13、标幺值 x*(k-2)=0.5+0.1197+5.625=6.2447 （2）三相短路电流周期分量有效值 i*(k-2)=id2/x*(k-2)=23.2059(ka) （3）其他短路电流 i(3)=i(3)=i(3)k-2=23.2059(ka) i(3)sh=1.84i(3)=42.698(ka) i(3)sh=1.09i(3)=25.294(ka) （4）三相短路容量 sk-2(3)=sd/x*(k-2)=16.013 (mva)表三 短路计算结果短路计算点三相短路电流/ka三相短路容量/mvai(3)k18.878.878.8722.6313.39161.36k223.2123.212

14、3.2142.7025.2916.01四、变电所一次设备的选择校验根据10kv一次侧数据选择以下高压开关柜1.10kv测高压开关柜的选择由于车间无高压变电室，所以选用室外高压开关柜 gwc-5型户外手车式高压开关柜规格为： 额定电压：10kv，50hz，额定电流：1000a 单母线接线方式宽×深×高（mm）：1000×1750×1500分为内外两层，内置照明灯要求：（1）海拔不超过1000m（2）周围介质温度：-40+40（3）内部温度不超过95（4）垂直斜角不超过5°的场所。采用20,31,34号方案。如下图所示：表四 10kv 侧一次设备的

15、选择校验 参数电压（kv）电流(a)断流能力(ka)动稳定度(ka)热稳定度台数装置地点条件参数uni302tima数据104618.8722.63157.35额定参数uniniocimaxtgn8-10t隔离开关10200 -25.5500 3cs6-1t手动操作机构 - 2sn6-11操动机构- 1rn1-10kv型高压熔断器 1050(熔芯值取额定值50a) 12ka- - 3rn2-10kv型高压熔断器 10 0.5（熔芯值取额定值0.5a) 50ka - - 3 jdzj-10电压互感器10/3 -3fs-10避雷器 10-62380侧一次设备的选择校验根据变压器低压侧i30和各个车

16、间的干线的i30选择以下几种低压配电屏：（1）主低压配电屏选用pgl1 （2）机修车间 低压配电屏pgl2d (3)内燃车间，铸造车间，内燃车间，热处理车间 低压配电屏（4）锅炉房低压配电屏使用条件：1).周围温度不高于+40，而在24h周期内平均温度不高于35,不低于-5.2).海拔不高于2000m.3).安装斜度不大于5°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地点条件参数un (v)i30(a)(ka)(ka)2tima数据380 1025.6 23.205 42.698 376.9dw10-1500/3电动型自动开关3801500

17、 -8023.91dw10-1500/3电动型自动开关380 1500-1hd13-600/31型刀开关380600 - -5hd13-400/31型刀开关380400-7nt-300-40型熔断器500300（熔芯值使用额定值300a）120-9lmzj1-0.5电流互感器5001500/5-1lmzj1-0.5电流互感器500400/5-16dw10-600/3自动开关380600-1dw15-200/3自动开关380200-4nt13-630/1000型熔断器500630(熔芯使用额定值630a)120-123高低压母线的选择 10kv母线选lmy3（40×4），即母线尺寸为4

18、0mm×4mm；380v母线选lmy3（80×8）+50×5，即相母线尺寸为80mm×6mm，中性母线尺寸为50mm×5mm。五、变电所进出线和与邻近单位联络线的选择110kv高压进线和引入电缆的选择（1）10kv高压进线的选择和校验 采用lj型铝绞线敷设，接往10kv公用干线。1）按发热条件选择。由i30=46a及室外环境温度年最热月平均最高气温为30。c，初选lj16，其在30。c时的ial=170×70-3070-25=160.27>i30,满足发热条件。2）校验机械强度。最小截面amin=35mm2，因此lj16不满足机

19、械强度要求，故改选lj35。由于此线路很短，不需要校验电压损耗。（2）由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用yjl2210000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择。由i30=46a及土壤温度20。c查表8-43，初选缆芯为35mm2的交联电缆，其ial=183×90-2090-25=176.79>i30，满足发热条件。2)校验短路稳定。计算满足短路热稳定的最小截面amin=103mm2>25 mm2，因此25mm2不满足短路稳定要求，故选择yjl22100003×120电缆。2.380v低压出线的选择1）馈电给机修一车间的线路采

20、用vv221000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择。由i30=324.56a及地下1m土壤温度20。c查表，初选缆芯截面为150mm2，其ial=364a×65-2065-25=366.98>i30，满足发热条件。2）校验电压损耗。因未知变电所到机加工一车间的距离，因此未能校验电压损耗。3）短路热稳定度的校验。满足短路热稳定度的最小截面amin=213mm2所选240mm2的缆芯截面大于amin，满足短路热稳定度的要求，因此选择vv2210003×240+1×120的四芯电缆（2）馈电给内燃车间的线路采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘

21、铝心电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面240mm2聚氯乙烯电缆，即vlv2210003×240+1×120的四芯电缆。 （3）馈电给铸造车间的线路采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面300mm2聚氯乙烯电缆，即vlv2210003×300+1×150的四芯电缆。（4）馈电给外燃车间的线路采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面240mm2聚氯乙烯电缆，即vlv2210003×240+1×120的四芯电缆。（5）馈电给锅炉车间的线路采用vlv221000

22、型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面240mm2聚氯乙烯电缆，即vlv2210003×240+1×120的四芯电缆。（6）馈电给热处理车间的线路采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面240mm2聚氯乙烯电缆，即vlv2210003×240+1×120的四芯电缆。六、机修车间动力箱的选择 （1）no.1：一号动力箱设备 1)1、2、3、4:熔断器额定值inf25.6(a)2)13 、14 : 熔断器额定值inf26.6(a)3) 19 : 熔 断器额定值inf26.6(a选择动力箱xl-21 方案

23、12 数量额定电流熔芯hr3400/34型熔断器式刀开关 1400a400acj20-40/3 型接触器 7rl6-60 型熔断器 216060ajr16-60/3d 型热继电器 71、2、3、4、ica=9.121 (a)选用导线blx 横截面就2.5mm2 22.5×0.9=20.25>9.12113、14- ica=9.5 (a) 选用导线blx 横截面就2.5mm2 22.5×0.9=20.25>9.12119-ica=9.501(a)选用导线blx 横截面就2.5mm2 22.5×0.9=20.25>9.121满足要求。 其他的动力箱按

24、一号动力箱的选择步骤得(2) no.2：二号动力箱 xl-21 方案43设备25：导线blx-120mm2(3) no.3：三号动力箱 xlk 2型 方案10设备1）5、6、7、15 导线 blx-6mm2 2) 28 导线 blx-4mm2 (4) no.4：四号动力箱 xl-21 方案58设备 1）8 导线blx-10mm2 2) 9 导线blx-16mm2 (5) no.5：五号动力箱 xl-21 方案46设备 1）10 、11、12、36 导线blx-2.5mm2 2) 22 、23 导线blx-4mm2 (6) no.6：六号动力箱 xl-21 方案78设备 16、 17 、18 、20、21 导线blx-2.5mm2 (7) no.7：七号动力箱 xl-21 方案23设备 1）26 导线blx-16mm2 2) 27 、29 导线blx-6mm2 3) 30、35 导线blx-2.5mm2 (8) no.8：八号动力箱 xl-21 方案43 设备 1）31 导线blx-4mm2 2) 32、34 导线blx-2.5mm2 3) 33 导线blx-2.5mm2七、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定1（1）异步机的直接起动 + 过载保护 （接触器+热继电器控制）按钮（sb），线圈（km），热继电器触头（kh）,辅助触