10kv工厂配电系统设计资料

工厂供电技术课程设计说明书 工厂供电技术课程设计说明书 题 目： 10KV高压变配电系统设计 学 院： 信息与控制工程学院 专 业： 自动化 班 级： 四班 学生姓名: 张泽妮 学 号: 13271440026 指导教师: 王公仆 2016年 11 月 30 日目 录目 录11 绪论11.1 工厂供电的意义和要求11.2 设计依据11.3 电力系统资料22 全厂负荷计算和无功补偿计算32.1 变电所1的负荷计算和无功补偿计算32.2 变电所2的负荷计算和无功补偿计算72.3 变电所3的负荷计算和无功补偿计算93 系统主接线方案133.1 主接线的基本要求133.2 方案1：双回路高压单母线主接线133.3 方案2：双回路高压单母线低压单母线分段主接线133.4 方案的比较与选择144. 变电所位置及变压器选择154.1 变压器选择154.2 变压器重新选择154.3 变电所位置155 短路电流计算175.1 确定计算电路及计算电抗175.2 短路电流计算 186 变电所一次设备的选择高压断路器的选择196.1高压断路器的选择196.2高压隔离开关的选择197 结论21参考文献11 绪论1.1 工厂供电的意义和要求 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 众所周知，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： 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。 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 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。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 1.2 设计依据1.生产规模和产品规格：本厂规模5万锭毛纺织厂，年生产能力230万米。2.车间组成和布置：工厂有一个主厂房，包括制条车间，纺纱车间，织造车间、染整车间等四个车间，还有辅助车间和及其它设施。3、全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表。变 电 所 1 用电设备Pe/kW Kd costan计算机负荷 Pj/kW Qj/kvar Sj/kVA Ij/A制条车间3400.80.80.75纺纱车间3400.80.80.75软水站86.10.650.80.75锻工车间36.90.30.651.17机修车间296.20.30.51.73托 幼 所12.80.60.61.33仓 库37.960.30.51.17 表1 变 电 所 2用电设备 Pe/KWKdcostan计算机负荷 Pj/kW Qj/kvar Sj/kVA Ij/A织造车间5250.80.8染整车间4900.80.8理发浴室1.880.81食 堂20.630.750.80.75独身宿舍200.81 表2变 电 所 3 用电设备 Pe/KWKdcostan计算机负荷 Pj/kW Qj/kvar Sj/kVA Ij/A锅炉房1510.750.80.75水泵房1180.750.80.75化验室500.750.80.75卸油泵房280.750.80.75 表31.3 电力系统资料1、从本厂南部0.5公里的某35/10千伏变电所，用10千伏双回架空线路向本厂供电;2、该变电所10千伏出线定时限过流保护的整定时间为1.5秒，要求配电所不大于1.0秒；3、在总配变电所10千伏侧计量；4、功率因数值应在0.9以上；5、配电系统技术数据。（1）变电所10千伏母线短路数据为： 变电所10千伏母线短路数据运行方式电源10千伏母线路短容量说明系统最大运行方式时S（3）=187兆伏安系统为无限大容量系统最小运行方式时S（3）=187兆伏安 表4（2）配电系统 10KV母线10KV母线架空线本厂总配变电 图16、工厂负荷性质多数车间为三班制，少数为一班或两班制。全年为306个工作日，年最大负荷利用小时数为6000小时。属于二级负荷。2 全厂负荷计算和无功补偿计算2.1 变电所1的负荷计算和无功补偿计算1、用电设备的负荷计算根据设计任务书的要求，按照需要系数法计算各组负荷有功功率 无功功率 视在功率 总的计算电流 上述四个公式中：Pe：每组设备容量之和，单位为kW；Kd：需要用系数； cos:功率因数。制条车间的计算电荷；有功功率 无功功率 3、纺纱车间的计算电荷；有功功率 无功功率 4、软水站的计算电荷；有功功率 无功功率 5、锻工车间的计算电荷；有功功率 无功功率 机修车间的计算电荷；有功功率 无功功率 托幼所的计算电荷；有功功率 无功功率 仓库的计算电荷；有功功率 无功功率 总负荷的计算：有功功率 无功功率 视在功率 总的计算电流 式中：对于干线，可取K p =0.85-0.95，Kq =0.90-0.97。对于低压母线，由用电设备计算负荷直接相加来计算时，可取K p =0.8-0.9，Kq =0.85-0.95。考虑各用电设备的最大负荷不同时出现的因素,取Kp=0.95, Kp=0.97 计算负荷表用电设备Pe/kwKdcostan计 算 机 负 荷Pe/kwQj/kvarSj/kVAIj/A制条车间3400.80.80.75272204纺纱车间3400.80.80.75272204软 水 站86.10.650.80.7555.9741.97锻工车间36.90.30.651.1711.0712.95机修车间296.20.30.51.7388.86153.73托 幼 所12.80.60.61.337.6810.21仓 库37.960.30.51.1711.3913.32合 计1149.960.2718.96640.19考虑各用电设备的最大负荷不同时出现的因素,取Kp=0.95, Kp=0.97683(718.96*0.95)621(640.19*0.97)923()14021402/1.73*0.38 表52、变压器损耗估算 Pb=0.01Sj=0.01×923=9.2kw Qb=0.05Sj=0.05×923=46.4kvar3、无功功率补偿计算 从设计任务书的要求可知，工厂10KV高压侧进线在最大负荷时，其功率因素不应小于0.9，考虑到变压器的无功功率损耗Qb，远远大于有功功率损耗Qb，因此，在变压器的低压侧进行无功功率补偿时，其补偿后的功率因素应稍大于0.9，现设cos=0.96，则有功功率负荷系数 =Tmax/Tn=6000/（24×306）=0.82无功功率负荷系数 =(1+10%) =1.1×0.82=0.9低压侧在补偿前的功率因素为: 因此，所需要的补偿容量为： 选取高压侧在补偿后的负荷及功率因素计算： 满足了设计任务书的要求，其计算数据如下：项 目cos计算机负荷Pj/kWQj/kvarSj/kVAIj/A低压侧补偿前07086836219231402需要补偿容量-420变压器损耗185923高压侧补偿后090970152