冶金机械厂供配电系统设计

1、目录1设计任务设计要求要求根据本厂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，确定变电所的位置和型 式，确定变电所主变压器的台数、 容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压 设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。设计依据生活区的“、一负荷中心后厂门本厂多数左6h。该班制，与最负荷利小小时为 46 前加武电和树炉J屏高级负荷心:厂的负荷统,砰?(8)方三然负荷。本(9)最大负荷持续时间为厂房编号1T L连进逑TkW需要系数3o0Z/0. 3功率因数0. 7)

2、彳隹浩名福动力J门 _照阻5 _1. 00 . 8某机械厂总平面图比例：q : 30002LJ- LJ y Jrr 大 泞二+r -i-t0. 65W/A-k 1 口项刀 上350大 街7金工车间图1照明赛机械厂总平面图84000. 70. 21. 00. 65照明100. 81. 06工具车间动力3600. 30. 6照明70. 91. 04电镀车间动力2500. 50. 8照明50. 81. 03热处理车间动力1500. 60. 8照明50. 81. 09装配车间动力1800. 30. 7照明60. 81. 010机修车间动力1600. 20. 65照明40. 81. 08锅炉车间动力50

3、0. 70. 8照明10. 81. 0仓库动力20照明1生活区照明3500. 70. 9/邻厂0(6)表1工厂负荷统计资料供电电源情况供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150， 导线为等边三角形排列，线距为2m； 干线首端距离本厂约8km。 干线首端所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流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线

4、路总长度为 80kmi电缆线路总长度为25kmi 气象资料本厂所在地区的年最高气温为38，年平均气温为23，年最低气温为-9 ，年最热月平均最高气温为33，年最热月平均气温为26，年最热月地下米处平均气温为25。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m地层以砂粘土为主，地下水位为 2ml电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA,动力电费为元/，照明电费为元/。工厂最大负荷时的功率因数不得低于，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电

5、贴费：650VA为800/kVA。设计内容及要求1. 确定车间变电所变压器的台数和容量；2. 电气主接线图设计；3. 输电导线截面选择（选择一条线路计算）；4. 确定短路计算点，计算三相短路电流；5. 主要电气设备选择与校验；设计成果1 . 设计说明书一份（约4000字）：包括设计任务所要求的各项设计计算过程、结果和表格，要求内容完整，条理清晰，书面清洁，字迹工整。2 .设计图纸：电气主接线图一张2负荷计算本设计采用需要系数法计算车间各负荷表2各车间负荷统计资料编号名称设备 容量 /kWrru攵系数costan计算负荷Pc/kWQ/kvarSc/kVAI c/A1铸造 车间 加355照明101

6、802锻压 车间 加325照明101807金工 车间 加40581照明101806工具 车间380133照明101804电镀 车间 加255照明7103热处 理车 问动 力18010881照明8109装配 车间 削19057照明514010机修 车间 加165照明4108锅炉 房动 力65照明1105仓库 加5522照明110总计一全厂负荷取 K p=； K q =根据上表可算出：P3oi =；Q30i 二；则 P30 = K pP30i =X =Q30= K qQ30i =X =S30 = P0Q30 kv . A= ' AS30S30i3短路电路的计算绘制计算电路图3-1短路计算电

7、路确定短路计算基准值取基准容量Sd=100MVA基准电压Ud=Uc=UN , Uc为短路计算电压，即高压侧Uc产，低压侧Uc2=,则, G 100MV ?AI = =3Ud 3 10.5kV,Sd100MV?A .Id2=144kA3Uc2 、3 0.4kV计算短路电路中个元件的电抗标幺值已知电力系统出口断路器的断流容量 Soc=500MVA,故X1 =100M VA/500MVA=oc查表得LGJ-150的线路电抗X0= /km,而线路长8km,故X2 =( /km)X8X100MV?A =10.5kv查表得变压器的短路电压百分值Uk%=，故v _ 4.5 100MV ?A _4.5 100

8、 103kV?A_X 3 一100 1250kV?A100 1250kV?A式中，Sn为变压器的额定容量因此绘制短路计算等效电路如图5-2所示，图上标出各元件的序号和电抗标 幺值，并标明短路计算点。图3-2短路计算等效电路点(侧)的相关计算*X (k 1) X1*X 2 =+=三相短路电流周期分量有效值3k-1I d1k-1其他三相短路电流I''3k-1ish 2.55I ''3 =X = SI33Ish 1.51I ''3 三相短路容量Sd =100MV- A/= AX k-1点（侧）的相关计算X k2 =X1k-2X2X3 =+=Ik-2二1

9、44kA/=X k-2I d2其他短路电流333I I I k-2 =is： 1.84I ''3 =x =SIIsh=1.09I ''3 =XSk：=S=100MV- A/= A一 X k2 k-24变电所变压器和主接线方案的选择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考虑有下列两种可供选 择的方案：a）装设一台变压器 型号为S11型，而容量根据式SNT S30, Snt为主变压器容 量，S30为总的计算负荷。选 SNT =1250kv A>S30= . A,即选一台S11-1250/10型 低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的

10、备用电源， 考虑由邻近单位相联的 高压联络线来承担b) 装设两台变压器型号为S11 型，而每台变压器容量根据式(3-1 )、( 3-2)选择，即Sn.t)()X , A=()kv A(3-1 )Sn.t f ( I +H ) =+KVA=(3-2)因此选两台S11-630/10 型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为Dyn11。变电所主接线方案的选择一般大中型企业采用35110KV电源进线时都设置总降压变电所，将电压降 至610KV后分配给各车间变电所。总降压变电所主接线一般有线路一变压器 组、单母线、内桥式、外桥式等几种接线

11、方式。按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案：装设一台主变压器的主接线方案这种主接线由于采用了高压断路器，因此变电所的停、送电操作十分方便，而且在发生短路故障时，过电流保护装置动作，断路器会自动跳闸，如果短路故障已经消除，则可立即合闸恢复供电。如果配备自动重合闸装置，则供电可靠性更高。 但是如果变电所只此一路电源进线时，一般也只用于三级负荷；但如果变电所低压侧有联络线与其他变电所相连时，或另有备用电源时，则可用二级负荷。如果变电所有两路电源进线，如图 4-1 所示， 则供电可靠性相应提高，可供二级负荷或少量一级负荷。 4-1 装设一台主变压器的主接线方案装设两台主变压器的主接线方案一次侧采用内桥式结线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路图如4-2所示，其一次侧的QF1骑接在两路电源线之间，犹如一座桥梁，而处在线路 断路器QF1MQF12勺内侧，靠近变压器，因此称为内桥式结