工厂供电课程设计-某机械厂降压变电所的电气设计.docx

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1、绪言3第一章设计任务41.1设计要求41. 2设计依据41.1.1 工厂总平面图41.1.2 2.2工厂负荷情况41.1.3 供电电源情况51.1.4 气象资料51.1.5 地质水文资料51.1.6 电费制度5第二章负荷计算和无功功率补偿72. 1负荷计算72.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式72.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式72.2无功功率补偿9第三章变电所位置与型式的选择H1. 1变电所位置的选择要求112. 2变电所的形式11第四章变电所主变压器及主接线方案的选择134. 1变电所主变压器的选择135. 2变电所主接线方案的选择136. 3主接线方案的技术经济比较14第五

2、章短路电流的计算167. 1绘制计算电路168. 2确定短路计算基准值165.3计算短路电路中个元件的电抗标幺值165.3.1电力系统165.3.2架空线路165.3.3电力变压器175. 4k-1点（10.5kV侧）的相关计算171. 4.1总电抗标幺值175. 4.2三相短路电流周期分量有效值176. 4.3其他短路电流177. 4.4三相短路容量175. 5k-2点（0.4kV侧）的相关计算181. 5.1总电抗标幺值185. 5.2三相短路电流周期分量有效值186. 5.3其他短路电流187. 5.4三相短路容量18第六章变电所一次设备的选择校验196. 1IOkV侧一次设备的选择校验

3、196.1.1按工作电压选则196.1.2按工作电流选择196.1.3按断流能力选择196.1.4隔离开关及负荷开关和断路器的短路稳定度校验196.2380V侧一次设备的选择校验206.3高低压母线的选择21第七章变压所进出线与邻近单位联络线的选择227. 1IOkV高压进线和引入电缆的选择227. 1.1IOkV高压进线的选择校验228. 1.2由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验227.2 380低压出线的选择227. 2.1铸造车间228. 2.2锻压车间239. 2.3热处理车间2310. 2.4电镀车间2311. 2.5仓库2312. 2.6工具车间2413. 2.7金工车间2

4、414. 2.8锅炉房2415. 2.9装配车间2416. 2.10机修车间2417. 2.11生活区247.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验257. 3.1按发热条件选择258. 3.2校验电压损耗259. 3.3短路热稳定校验26第八章变电所二次回路选择与继电保护整定279.1 变电所二次回路方案的选择279.2 变电所继电保护装置278. 2.1主变压器的继电保护装置278. 2.2过电流保护动作电流整定278. 2.3过电流保护动作时间的整定2810. 2.4过电流保护灵敏度系数的检验2810.1 设电流速断保护288. 3.1速断电流的整定：289. 3.2电流速断保护灵敏度系

5、数的检验2910.2 为备用电源的高压联络线的继电保护装置298.4.1装设反时限过电流保护298.4.2装设电流速断保护308.4.3变电所低压侧的保护装置30第九章降压变电所防雷与接地装置的设计309.1变电所的防雷保护309.1.1直接防雷保护309.1.2雷电侵入波的防护319.2变电所公共接地装置的设计319.2.1接地电阻的要求319.2.2接地装置的设计31设计总结32参考文献33附录34电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电

6、能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。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总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。因此，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

7、设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，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，不应发生人身事故和设备事故。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，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。第一章设计任务1.1 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

8、，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。1.2 设计依据1.2.1 工厂总平面图图Ll工厂平面图1.2.2 工厂负荷情况工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为5000h,日最大负荷持续时间为5h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如下表1所示1.2.3 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IOkV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走

9、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1.7s。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路总长度为70km,电缆线路总长度为20kio1.2.4 气象资料本厂所在地区的年最高气温为40,年平均气温为21,年最低气温为-4,年最热月平均最高气温为35,年最热月平均气温为25CCo当地主导风向为东北风，年雷暴日数为15。1.2.5 地质水文资

10、料本厂所在地区平均海拔50Onb地层以黄土为主，地下水位为1m。1.2.6 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0.9元/Kw.h,照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9,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贴费：610VA为800/kVA。表1工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量kW需要系数功率因数1铸造车间动力2000.40.7照明70.81.02锻压车间动力2500.30.65照明80.71.07金工车间动

11、力3000.20.65照明100.81.06工具车间动力2600.350.6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机修车问动力2000.30.65照明40.81.08锅炉车间动力500.70.8照明10.81.05仓库动力200.40.8照明10.81.0生活区照明4000.70.9第二章负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算2.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式（a）有功计算负荷（单位为KW）P初二KdPeKd为系数（b）无功计算负荷（单位为kvar）Q

12、30=Eotan9（C）视在计算负荷（单位为kvA）-30COS。（d）计算电流（单位为A）j_S3030一国UN为用电设备的额定电压（单位为KV）2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式有功计算负荷（单位为KW）P30=po.l式中k是所有设备组有功计算负荷为）之和，Qp无功计算负荷（单位为kvar）Qo=掩430lQJ是所有设备无功。30之和；KEq视在计算负荷（单位为kvA）计算电流（单位为A）I-SY）30扬“经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V）各厂房和生活区的负荷计算表XX工厂负荷计算表编号名称类别设备容量Pe/kW系数KdCOStan计算负

13、荷P30kwQ30kvaS30kvaI30/A1铸造车间动力2000.701.028081.6照明71.000.000.0小计20781.61181802锻压车间动Jj2500.651.177587.7照明81.000.000.0小计25887.71191813热处理车间劫力1500.800.759067.5照明51.000.0040.0小计1559467.51161764电镀车间动力2500.800.7512593.8照明51.000.0040.0小计25512993.81592425仓库动力200.800.7586.0照明11.000.000.0小计216.011166工具车间幼。2600.601.3391121.3照明71.000.000.0小计267121.31562367金工车间动力3000.65