工厂供电课程设计说明书

1、工厂供电课程设计说明书设计课题：某机械厂降压变电所的电气设计姓名：马小宁学院：经济技术学院专业：机械设计制造及其自动化班级：09级(4)班学号：09530091指导教师：吴扬、/、一刖百工厂供电(plantpowersupply),就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂供电。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但它在产品成本中所占的比重一般很小，电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面

2、来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义。工厂供电工作要很好的为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（ 1） 安全在电能的供应，分配和使用中，不应发生人身和设备事故（ 2） 可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求（ 3） 优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（ 4） 经济供电系统的投资要少，运费要低，并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工

3、作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。本设计的任务，主要是对某机械制造厂减压变电所的电气设计，其中包括工厂负荷的统计计算，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，进行短路计算，选择变电所主接线方案，一次设备的选择，高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。并通过设计对中小型工厂的供配电系统和电气照明运行维护和设计计算对工厂供电理论知识有了更加深刻的巩固和复习，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。目录第一章负荷计算和无功功率补偿51.1 、负荷计算1.2 、无功功率补偿6第二章变电所位置与型式的选择

4、72.2、变配电所的类型7第三章变电所主变压器及主接线方案的选择83.1 、变电所主变压器的选择83.1.1 、变压器型号的选择83.2 、变电所主接线方案的选择8第四章短路电流的计算94.1 、绘制计算电路94.2 、确定短路计算基准值94.3 、计算短路电路中各个元件的电抗标幺值94.3.1 、电力系统94.3.2 、架空线路94.3.3 、电力变压器94.4 、k-1点（10.5kV侧）的相关计算10错误！未定义书签。4.4.1 、总电抗标幺值4.4.2 、三相短路电流周期分量有效值错误！未定义书签。4.4.3 、其他短路电流错误！未定义书签。4.4.4 、三相短路容量错误！未定义书签。

5、4.5 、k-2点（0.4kV侧）的相关计算104.5.1 、总电抗标幺值错误！未定义书签。4.5.3 、其他短路电流错误！未定义书签。4.5.4 、三相短路容量错误！未定义书签。第五章变电所一次设备的选择校验错误！未定义书签。5.1 、10kV侧一次设备的选择校验错误！未定义书签。5.2 、380V侧一次设备的选择校验错误！未定义书签。5.3 、高低压母线的选择错误！未定义书签。第六章降压变电所防雷与接地装置的设计错误！未定义书签。6.1 、变电所的防雷保护错误！未定义书签。6.1.1 、直接防雷保护错误！未定义书签。6.1.2 、雷电侵入波的防护错误！未定义书签。6.2 、变电所公共接地装

6、置的设计错误！未定义书签。错误！未定义书签。6.2.1 、接地电阻的要求6.2.2、接地装置的设计错误！未定义书签结论错误！未定义书签。参考文献错误！未定义书签致谢错误！未定义书签。（一）负荷计算和无功功率补偿1 .负荷计算各厂房和生活区的负荷计算如下表1.1所示表1.1各厂房和生活区的负荷统计表编号名称类别设备容量/kW需要系数跖Costan华计算负荷/kW。寸/kvar/kVA/A1锅炉房削800.80.740.916458.24照明1.50.91.00_1.350小计81.565.3558.2487.541332锻压车间削3700.250.621.2792.5117.48照明6.20.7

7、81.004.840小计376.297.3117.48152.56231.83热处理车间削1600.60.730.949690.24照明7.220.881.006.350一小计167.22102.3590.24136.45207.324电镀车间削1900.580.720.96110.2105.79照明6.80.871.005.920小计196.8116.12105.79157.08238.675仓库丹270.30.820.708.15.67照明1.70.881.001.490小计28.79.595.6711.1516.946工具车间丹3500.320.621.27112142.24照明7.30

8、.881.006.420小计357.3118.42142.24185.09281.227装配车间丹照明1708.30.370.870.651.01.17062.97.2273.590小计178.370.1273.59101.65154.448r铸造车间削3500.390.651.17136.5159.71照明6.70.851.005.690小计356.7142.19159.71213.84324.909金工车间丹3600.280.611.30100.8131.04照明16.70.861.005.760-小计366.7106.56131.04168.90256.6210机修车间削1700.260

9、.611.3044.257.46照明1.50.91.001.350-小计171.545.5557.4673.32111.4111生活区照明4450.720.920.43320.4137.77348.77529.92总计削26721147.61079.23照明53.92计入=0.8,=0.850.71918.08917.351297.841971.922 .无功功率补偿由表1.1可知，由于本厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.71。而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9,这里取0.

10、92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：Qc/(tan-tan眄)=918.08tan(arccos0.71)-tan(arccos0.92)=519.55kvar选才¥PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其1台主屏与4台辅屏相结合，总共容量为：112kvar5=560kvar。因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表1.2所示。表1.2无功补偿后工厂的计算负荷项目cos中计算负荷/KW0%/kvarIs的/kVA/A380V侧补偿前负荷0.71918.08917.351297.841971.92380V侧无功补偿容量-560380V侧

11、补偿后负荷0.932918.08357.35985.181496.86主变压器功率损耗0.015s划=14.780.06=59.1110KV侧负荷总计0.913932.86416.461021.6058.98(二)变电所位置和型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定，计算公式为下式所示X=(65.35*18+97.34*20+102.35*36+116.12*55+9.596*58+118.42*61+70.12*65+142.19*87+106.56*90+45.55*98+320.4*6)/1147.6Y=(65.35*28+97.34*48+10

12、2.35*67+116.12*20+9.596*36+118.42*51+70.12*67+142.19*21+106.56*37+45.55*68+320.4*74)/1147.6得出X=46.95Y=52.72由计算结果可知，工厂的负荷中心在6号厂房的西侧(参看上图)。考虑到周围环境及进出线方便，决定在6号厂房(工具车间)的西侧紧靠厂房建造工厂变电所，其型式为附设式。(三)变电所主变压器及主接线方案的选择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选择下列方案：(1)装设两台主变压器型号采用S9型，而每台容量根据下式选择，即=(0.60.7)*1021.6K

13、VA=(612.96715.12)(II)=(87.54+157.08+213.84)KVA=460KVA因此选择两台S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担o主变压器的联络组均采用Yyn0。2.变电所主接线方案的选择按上面考虑的主变压器方案可设计下列主接线（1）装设两台主变压器的主接线方案如下图所示（低压侧主接线从略）oU-10gkGG-U（F）-113,11GG1AQ-01于GG-1A（F）-O7T-GG-!A（F）-54ItllStf-630VS9-63OA1O/O.IkV联络战（备用电源）土主变GG-GG-GOGG-GG-GG

14、-1A阴IA的1A（J）1A（F）LA（F）1A<F>-113-11-01-96-07-M联羯（需用）220/380高压柜列（四）短路电流的计算如下图所示1 .绘制计算电路2 .确定短路计算基准值设基准容量=100MVA基准电压=1.05为短路计算电压，即高压侧%=10.5kV,低压侧=0.4kV,贝US. OOMVA一 册册一后= 5SkA1QQMVA一疯"一岳 0.4W= 1443.计算短路电路中各元件的电抗标幺值(1)电力系统已知电力系统出口断路器的断流容量%=300MVA 故=100MVA/300MVA=0.3(2)架空线路=0.29,而线路长5kmi,故=(0.29*5 )*100MVA/=1.3查表8-37得LGJ-120的线路电抗Q/bttX；Q ：(10.5AJ02(3)电力变压器查表3-1得七%=4.5 ,故100sM100 100仇=4.5因此绘短路计算等效电路如下图所示4.计算k1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=0.3+1.