某工厂供配电系统设计

供配电作业工厂供配电系统设计班级：080411班学号：080411135姓名：郭水阳工厂供配电系统设计㈠计算负荷和无功功率补偿1、计算负荷：①铸造车间：动力：Kd=0.4cos0=0.70tan0=1.02Pc1=KdPe=0.4x400kw=160.00kwQc1=Pc1xtan0=1.02x160kw=163.20kvar照明：Kd=0.9cos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=160+7.20kw=167.20kwQc=Qc2+Qc2=163.20+0kvar=163.20kvar②锻压车间：动力：Kd=0.2cos0=0.60tan0=1.33Pc1=KdPe=0.2x200kw=40.00kwQc1=Pc1xtan0=1.33x40kw=53.20kvar照明：Kd=0.9cos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=40+7.20kw=47.20kwQc=Qc2+Qc2=53.20+0kvar=53.20kvar③金工车间:动力：Kd=0.3cos0=0.60tan0=1.33Pc1=KdPe=0.3x300kw=90.00kwQc1=Pc1xtan0=1.33x90kw=119.70kvar照明：Kd=0.9cos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=90+7.20kw=97.20kwQc=Qc2+Qc2=119.70+0kvar=119.70kvar工具车间：动力：Kd=0.3cos0=0.60tan0=1.33Pc1=KdPe=0.3x280kw=84.00kwQc1=Pc1xtan0=1.33x84kw=111.72kvar照明：Kd=0.9cos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=84+7.20kw=91.20kwQc=Qc2+Qc2=112+0kvar=111.72kvar电镀车间：动力：Kd=0.5cos0=0.70tan0=1.02Pc1=KdPe=0.5x180kw=90.00kwQc1=Pc1xtan0=1.02x90kw=91.80kvar照明：Kd=0.9cos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=90+7.20kw=97.20kwQc=Qc2+Qc2=92+0kvar=91.80kva热处理车间：动力：Kd=0.5cos0=0.75tan0=0.88Pc1=KdPe=0.5x150kw=75.00kwQc1=Pc1xtan0=0.88x75.00kw=66.00kvar照明：Kd=0.9cos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=75+7.20kw=82.20kw⑦机修车间：动力：Kd=0.25⑦机修车间：动力：Kd=0.25照明：Kd=0.9⑧锅炉房：动力：Kd=0.6照明：Kd=0.9⑨仓库：动力：Kd=0.3照明：Kd=0.9cos0=0.60tan0=1.33Pc1=KdPe=0.25x150kw=37.50kwQc1=Pc1xtan0=1.33x37.50kw=49.88kvarcos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x3kw=2.70kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=37.50+2.70kw=40.20kwQc=Qc2+Qc2=49.88+0kvar=49.88kvarcos0=0.70tan0=1.02Pc1=KdPe=0.6x80kw=48.00kwQc1=Pc1xtan0=1.02x48kw=48.96kvarcos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x3kw=2.70kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=48.00+2.70kw=50.70kwQc=Qc2+Qc2=48.96+0kvar=48.96kvacos0=0.80tan0=0.75Pc1=KdPe=0.3x10kw=3.00kwQc1=Pc1xtan0=0.75x3kw=2.25kvarcos0=1.0tan0=0Pc2=KdPe=0.9x2kw=1.80kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=3.00+1.80kw=4.80kw变压器二次侧计算负荷Pc2=Kp£Pci=0.9x(167.20+47.20+97.20+91.20+97.20+82.20+40.20+50.70+4.80)=610.09kwQc2=Kq£Qci=0.9x(163.20+53.20+119.70+111.72+91.80+66.00+49.88+48.96+2.25)=636.02kvarSc2=^(PcA2+QcA2)=881.35kv.AIc2=Sc/(/3*Un)=1339.11A变压器损耗：△Pt=0.015Sc=13.22kw△Qt=0.06Sc=52.88kvar车间计算负荷表Pc（kw）Qc(kvar)铸造车间167.20163.20锻压车间47.2053.20金工车间97.20119.70工具车间91.20111.72电镀车间97.2091.80热处理车间82.2066.00机修车间40.2049.88锅炉房50.7048.96仓库4.802.25总计610.09636.022、无功功率补偿二次侧的功率因数为:cos0=Pc2/Sc2=610.11/881.35=0.69变压所高压侧总的计算负荷：Pc1=Pc2+APt=610.11+13.22=623.33kwQc1=Qc2+AQt=636.04+52.88=688.92kvarSc1=V(Pc1*Pc1+Qc1*Qc1)=929.06kvA变压所高压侧功率因数为：cos01=Pc1/Sc1=0.67Qc.c，=Pc2(tan01-tan0)=610.11x[tan(arccos0.69)-tan(arccos0.9)]=344.52kvar选择BW0.4-14-3型电容，则Qc.n=14kvarn=Qc.c,/Qc.n=344.52/14=27实际补偿容量为Qc.c=27x14=378kvar补偿后的计算负荷：变电所低压侧视在计算负荷为：Sc2z=V[Pc2"2+(Qc2-Qc.c)"2]=V[610.11"2+(636.04-378)"2]=662.43kVA此时变压器的功率损耗：△Pt'=0.015Sc2,=9.94kw△Qt,=0.06Sc2'=39.75kvar变电所高压侧总计算负荷：Pc1,=Pc2+△Pt/=610.11+9.94=620.05kwQc1'=Qc2'+△Qt'=(636.04-378)+39.75=297.79kvarSc1'=V(Pc1'"2+Qc1'"2)=687.85kVA△S=929.06-687.85=241.21kVA补偿后的功率因数：cos01'=Pc1'/Sc1'=620.05/687.85=0.90无功补偿情况表(高压侧)补偿前补偿后Pc(kW)Qc1(kvar)Sc1(kVA)CQS01Pc1,(kW)Qc1,(kvar)Sc1,(kVA)cos01z623.33688.92929.060.67620.05297.79687.850.90(二)变电所主变压器台数、容量、类型的选择1、一台主变压器：SnN(1.15〜1.4)Sc贝U,SnN(1.15〜1.4)*881.35=1013.55〜1233.89kVA所以可选用一台容量为1250kVA的变压器，型号为S9—1250/102、两台主变压器：Sn=(0.6〜0.7)Sc=(0.6〜0.7)*662.43=453〜529kVA且任一台变压器应大于全部一二级负荷EScII=315.10kVASnN315.10kVA所以，可选两台容量均为630kVA的变压器，型号为S9-630/10变压所主接线方案设计1、当用一台主变压器时，采用线路一变压器组主接线，如下图示2、当用两台主变压器时，采用一次侧单母线，二次侧单母线分段主接线，如下图示（较安全，建议使用）（四）短路电流计算供电系统图：短路计算等效电路图:取基准容量Sd=100MVA，基准电压Ud=Uav，两个电压等级的基准电压分别为Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV，各元件的标幺值为：系统S：X1*=Sd/Soc=100/600=0.17线路1WL：X2*=XolXSd/Ud1箜=0.21X10X100/10.5^2=1.9变压器1T和2T：X3*=X4*=(Uk%/100)X(Sd/Sn)=(4.5/100)X(100/0.63)=7.14短路回路的总阻抗标幺值：Xk*=X1*+X2*+X3*〃X4*=0.17+1.9+7.14〃7.14=5.64K点所在电压级的基准电流：Id=Sd/(V3Ud2)=100/("3X0.4)=144.30kAK点三相短路时短路各量Ik*=1/Xk*=1/5.64=0.177Ik=IdIk*=144.30X0.177=25.59kAlsh.K2=1.84Ik2=1.84X25.59=47.09kA电费计算两部制电价就是将电价分成两个部分。一是以客户用电将按容量或最大需量计量的基本电价，亦称固定电价或需用电价。它代表电力企业成本中的容量成本，即固定费用部分。二是以客户耗用的电能量计算的电度电价，它代表电力企业成本中的电能成本，即变动费用部分。按两种电价分别计算后的电费总和即为客户应付的全部电费，这种以合理分担容量成本和电能成本为主要依据的电价制度，用基本电价和电度电价合起来计算客户电费的办法就叫两部制电价。两部制电价既考虑了用电量因素，又考虑了负荷率因素。其主要优点是：可以利用基本电价和电度电价两部分分别计算电价的办法，刺激用电部门提高用电设备或最大负荷的利用率，运用价格杠杆来促进工业企业用电的合理化。同时，由于用电部门的用电设备或最大负荷率的提高，使供电部门的设备利用率也有可能随之提高，从而大大降低供电成本。有了基本电价，能够保证供电部门得到比较固定的收入，以补偿成本支出与取得正常的利润。两部电费制是将电价分成基本电价与电度电价两部，基本电价是按照工业企业的变压器容量或最大需用量(即一月中每15分钟或30分钟平均负荷的最大值)作为计算电价的依据，由供电部门与用电部门签订合同，确定限额，每月固定收取，不以实际耗电数量为转移；电度电价，是按用电部门实际耗电度数计算的电价。两部制电价的计算公式是：丑京尹丑十式中p为电价；a为每1千瓦最大负荷交的基本电费；M为用户变压器容量或最大需用量；d为按电表计算的每度电的电费；H为耗电量(用千瓦小时计算)。该电厂a=20，M=929.06kVA,d=0.3或0.5供电贴费=900*1260=1134000元dH1=0.30Pc1=0.3x(24x365)x627.5=1649070元dH2=0.4tZPc2=0.5x(24x365)x50.4=220752元则该厂每年除供电贴费外的总电费为：P1=(aM+dH1)/H1=(20x929.06+1649070)/(24x365x627.5)=0.30元P2=(aM+dH2)/H2=(20x929.06+220752)/(24x365x50.4)=0.54元P=0.3+0.54=0.84元铸造车间进线导线线径铸造车间的进线电流：Ic=354.99A>300A,则需两根线进线，每根线需载流177.5A若用铝导线，根据下表：铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系：截面：11.52.54610162535507095120倍数：999876543.5332.52.5电流：9142332486090100123150210238300选用截面为70(mm^2)的铝导线两根若选用铜导线，根据口诀：二点五下乘以九，往上减一顺号走。三十五乘三点五，双双成组减点五。条件有变加折算，高温九折铜升级。穿管根数二三四，八七六折满载流。则选用95(mm人2)的铜导线两根。选做题目：1、如何能够不破坏绝缘皮检测导线是否通电答：利用磁耦合原理，即如果有两只线圈互相靠近，则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。当第一线圈中电流发生变化时，则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化，在第二只线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感现象。方法就是将待测导线绕成线圈，再拿漆包线绕成另一组线圈，大小基本相同。两线圈并列放置。漆包线绕成的线圈导线两端的接头接一个电阻、电流表、开关串联。就可以检测了。如果有交流电通过那么电流表应该有示数。否则，电流表没有反应2、详细阐述一种防雷系统的算法答：电磁屏蔽是用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。雷电电磁脉冲以雷击点为