工厂供电课程设计2

1、 前言 对于本次工厂供配电的课程设计，通过对负荷计算，无功功率补偿计算，短路计算与电气设备的选择，变压器的选择以及整定继电保护等等。使我们能更好的掌握我们所学的知识，更加完善我们对于简单电力系统设计的掌握。对于未来工作有一个较为直观的认识。 目录一 设计目的二 设计要求三 设计依据四 设计任务五 设计时间进度安排六 负荷计算和无功功率补偿七 主变压器台数、容量和类型的选择八 变电所主接线方案的设计九 短路计算十 变电所一次设备的选择与校验十一 选择整定继电保护装置十二 防雷保护和接地装置设计十三 结束语十四 参考文献十五 附录十六 附图 设计题目某学校生活区配电系统设计一 设计目的（1）通过学

2、校生活区配电系统设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。（2）掌握供电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和技能。（3）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术奠定一定的基础。二 设计要求（1）选择变电所主接线方案。（2）确定变电所主变压器的台数和容量、类型。（3）选择高低压设备和进出线。（4）选择整定继电保护装置。三 设计依据（1）学校生活区负荷情况。编号名称Pc/kWQc/kvar1食堂3802102教学楼2701203锅炉1001004校医院130985本所用电1016户外照明

3、2520（2）供电电源情况。1）由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源，干线单位长度电抗为0.08/km，干线长度为10km。干线首端断路器断开容量为200MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护动作时间为1.3s。 为满足学校二级负荷的要求，可采用长度为20km架空线路取得备用电源。2）变电所最大负荷时功率因数不低于0.9；（3）其它资料（平面图、气象、地质水文等）略。四 设计任务（1）负荷计算和无功功率补偿。 （列出负荷计算表）（2）主变压器台数、容量和类型的选择。（3）变电所主接线方案的设计（绘图3号图纸）。（4）短路计算。（5）变电所一次设备的选择与

4、校验。（6）选择整定继电保护装置。 （7）防雷保护和接地装置设计。五 设计时间进度安排（1）进行负荷计算，无功补偿计算，收集设计相关资料 1天（2）电气系统接线设计，变压器的选择 1天（3）短路计算等相关计算 1天（4）电气设备选择与校验 2天（5）继电保护选择、整定计算 1天（6）绘制图表，完成设计报告 1天总设计时间一周。六 负荷计算和无功功率补偿 负荷计算表编号名称Pc/kWQc/kWSc/kV.AIc/A1食堂380210434.2659.72教学楼270120295.5449.03锅炉100100141.4214.84校医院13098162.8247.35本所用电10110.015.

5、26户外照明252032.048.6总计915549计入K=0.9823.5494.1960.41459.2低压侧： 高压侧： 设 =823.5*（tanarccos0.86-tanarccos0.92） =137.8kvar 取n=12个 则Qcc=12*14=168kvar 高压侧： 无功补偿后总的计算负荷项目COS计算负荷Pc/kWQc/kWSc/kV.AIc/A380V侧补偿前负荷0.857823.5494.1960.41459.2380侧无功补偿分量-169.7380侧补偿后负荷0.920823.5326.1885.71345.7主变压器功率损耗13.353.110kV侧负荷计算0.

6、913842.3377.5923.053.3七 主变压器台数、容量和类型的选择由于学校都是二级负荷我选用变压器1台，根据： SN=(1.151.4)Sc计算出SN=（1018.561239.98）我选用：S91250/10Yyn0型变压器八 变电所主接线方案的设计 本设计采用单母线分段接线九 短路计算 解：令Sd=100MV.A ,Uc=UdId1=Sd/3Ud1=100MV.A/3*10.5kV=5.50kAId2=Sd/3Ud2=100MV.A/3*0.4kV=144kA 电力系统的标幺值：X1*=Sd/Sk=100MV.A/200MV.A=0.5 架空线路的标幺值:X2*=X0*l*Sd

7、/Ud12=0.08(/km)*10km*100MV.A/(10.5kV)2=0.73 电力变压器的电抗标幺值：X3*=UK%/100*Sd/SN=4.5*100MV.A/100*1250kV.A=3.6 计算K1点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值：X*K1=X1* +X2* =0.5+0.73=1.23 三相短路电流周期分量有效值：Ik1=Id1/X*K1=5.50kA/1.23=4.47kA 其他三相短路电流：I”=I=Ik1=4.47kAish=2.55Ik1=2.55*4.47kA=11.4kAIsh=1.51Ik1=1.51*4.47kA=6.75kA 三相短

8、路容量：Sk1=Sd/X*K1 计算K2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值：X*K2=X1* +X2* + X3* =0.5+0.73+3.6=4.83 三相短路电流周期分量有效值：Ik2=Id2/X*K2=144kA/4.83=29.8kA 其他三相短路电流：I”=I=Ik2=29.8kAish=1.84Ik1=1.84*29.8kA=54.832kAIsh=1.09Ik1=1.09*29.8kA=32.482kA 三相短路容量：Sk2=Sd/X*K2十 变电所一次设备的选择与校验高压断路器选择校验表序号SN10-10型断路器技术参数选择要求装设地点电气条件结论项

9、目数据项目数据1UN10kVUNs10kV合格2IN630AIc53.5A合格3IOC16AIk(3)max6.75A合格4imax40Aish(3)2.55*4.47=11.4A合格5I2t*t162*4=1024kA2.sI2*tima4.472*1.4=27.97kA2.s合格高压隔离开关选择校验表序号GN86-10T/200型隔离开关技术参数选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1UN10kVUNs10kV合格2IN200AIc53.5A合格3IP25.5AIk(3)max6.75A合格4Imax14.7Aish(3)2.55*4.47=11.4A合格5I2t*t25.52*5=

10、3251.25kA2.sI2*tima4.472*1.4=27.97kA2.s合格高压熔断器选择校验表序号RN1型熔断器技术参数选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1UN10kVUNs10kV合格2IN100AIc53.5A合格3Ioc12kAIk(3)max6.75A合格十一 选择整定继电保护装置1) 选择定时限过电流保护保护电力线路故障整定公式为： Iop=KrelKwIL.max/KreKi动作时限整定： t1=t2+t灵敏度校验： Ks=I(2)K.min/Iop11.52) 电流速断保护动作电流整定： Iop=KrelKwIK.max/Ki灵敏度校验： Ks=I(2)K.mi

11、n/Iop11.53) 单相接地保护动作电流整定： Iop=KrelIC/Ki灵敏度校验： Ks=(IC -IC )/Iop14) 电力变压器的继电保护 瓦斯保护：用于保护油浸式电力变压器内部故障。变压器的差动保护动作电流整定： Iop1=KrelIub.max Iop1=KrelITN1 Iop1=KrelIl.max灵敏度校验： Ks2十二 防雷保护和接地装置设计防雷保护可以接避雷针，避雷线，以及避雷器。接地保护：十三 结束语通过本次课程“某学校生活区配电系统设计”使我理论联系实际，更加深入的理解所学知识在实际生活中的应用。虽然在设计过程中遇到了一些问题，但是通过认真研究和虚心请教，最终很

12、好的完成了任务。这次试验也让我深刻体会到了在以后的工作中我们要时刻保持一颗进取和谨慎的心，只有这样我们才能在未来中做的更好。十四 参考文献1 刘介才.工厂供电M. 北京：机械工业出版社，20102 刘介才.工厂供电设计指导M. 北京：机械工业出版社，20083 耿毅.工业企业供配M. 北京：冶金工业出版社，20064 王玉华，赵志英.工厂供配电M.北京：中国林业出版社，20065 余建明.供电技术M. 北京：机械工业出版社，20086 唐志平.供配电技术M. 北京：电子工业出版社，20057 付周兴. 供电技术M. 大连：大连理工大学出版社，20118 翁双安. 供配电工程设计指导M. 北京：

13、机械工业出版社，20109 陈天翔，王寅仲，海世杰.电气试验M. 北京：中国电力出版社，200810 李光琦.电力系统暂态分析M. 北京：中国电力出版社，199511 肖湘宁.电能质量分析与控制M. 北京：中国电力出版社，200412 张炜.供用电设备M. 北京：中国电力出版社，200613 应敏华，程乃蕾.供用电工程M. 北京：中国电力出版社，200614 陈化钢.电力设备检修使用技术问答M. 北京：中国水利电力出版社，201015 沈英林，夏克明.电气设备运行与维护技术问答M. 北京：化学工业出版社，200616 张方庆，李敏，刘琦.工厂常用电气设备运行于维护M. 北京：中国电力出版社，200817 Tom Short. Electric Power Distribution Equipment and Systems M. Bocn