供配电工程课程设计报告--工厂供配电系统

1、 .电气与电子信息工程学院供配电工程课程设计报告设计题目：工厂供配电系统姓 名： 专 业： 班 级： 学 号： 起止时间： 地 点： 指导教师： 目录前言3一、负荷计算和无功功率计算及补偿3 （一）负荷计算和无功功率计算3 1、第一车间负荷计算3 2、第二车间负荷计算3 3、第三车间负荷计算3 4、第四车间负荷计算3 5、第五车间负荷计算3 6、生活区负荷计算3 （二）变压器低压侧的有功负荷和视在负荷3 （三）年耗电量的估算3二、变电所位置和形式的选择3三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择3 （一）变电所主变压器台数的选择3 1、变电所主变压器容量选择3 2、变电所主接线方案的选择3四、短路电流的计算3 （一）采用标么制法进行短路电流计算3 1、确定基准值3 2、计算短路电路中各主要元件的电抗标么值3五、变电所一次设备的选择与校验3 （一）一次高压设备的选择3 1、变电所一次高压设备的选择3 2、所一次高压隔离开关的选择3 3、电所一次高压熔断器的选择3 4、电所一次高压电流互感器的选择3 5、电所一次高压电压互感器的选择3 6、电所一次高压母线的选择3 7、柱绝缘子选择3六

2、、变电所二次设备的选择与校验3 （一）低压断路器的选择3 1、瞬时脱扣器额定电流选择和动作电流整定3 2、长严时过电流脱扣器动作电流整定3 3、断路器额定电流选择3 4、灵敏度校验3 （二）低压熔断器的选择3 1、选择熔体及熔断器额定电流3 2、校验熔断器能力3七、变电所高、低压线路的选择3 （一）高压线路导线的选择3 （二）低压线路导线的选择3八、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定3 （一）二次回路方案选择3 1、二次回路电源选择3 2、高压断路器的控制和信号回路3 3、电测量仪表与绝缘监视装置3 4、电测量仪表与绝缘监视装置3 （二）继电保护的整定3 1、变压器继电保护3 2、0.38KV侧低压断路器保护3九、防雷和接地装置的确定3 （一）装设避雷针3 (二)接地及其装置3 1、确定接地电阻3 2、接地装置初步方案3 3、计算单根钢管接地电阻3 4、确定接地钢管数和最后的接地方案3十、心得体会及参考文献3前言课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力

3、工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本设计可分为九部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确

4、定；心得和体会；附参考文献。另外有设计图纸4张（以附图的形式给出），分别是：附图一厂区供电线缆规划图；附图二变电所平面布置图；附图三变电所高压电气主接线图；附图四变电所低压电气主接线图。由于设计者知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不完善的地方，敬请老师、同学批评指正！一、负荷计算和无功功率计算及补偿（一）负荷计算和无功功率计算1、第一车间负荷计算查表A-1-1中的小批量的金属切削机床项，可得Kd=0.18, =0.5, =1.73所以 0.18(7.53+48+37+1.510)=16.29kw 16.291.73=28.18kvar查表A-1-1中的通风机项，可得Kd=0.8, =0.8, =0.75所以 =0.823=4.8kw, =4.80.75=3.6kvar;则第一车间的总负荷：设同时系数,均为0.9， =0.9(16.29+4.8)=18.98KW =0.9(28.18+3.6)=28.6kvar =34.33KVA =0.38)=52.2A2、第二车间负荷计算=650.3=19.5kw=19.54/3=26kvar=32.5KVA=0.38)=49.4A3、第三车间负荷

5、计算=560.4=22.4kw=22.44/3=29.87kvar=37.3KVA=0.38)=56.73A4、第四车间负荷计算=400.4=16kw=16=16.32kvar=22.855KVA=0.38)=34.72A5、第五车间负荷计算=720.3=21.6kw=21.6=22kvar=30.83KVA=0.38)=46.84A6、生活区负荷计算=3000.5=150kw=1503/4=112.5kvar=187.5KVA=0.38)=284.88A取全厂的同时系数为：，则全厂的计算负荷为：=0.95(18.98+19.5+22.4+16+21.6+150)=236.056kw =0.97(28.6+26+29.87+16.32+22+187.5)=300.98kvar =382.5KVA =581.2A（二）变压器低压侧的有功负荷和视在负荷变压器低压侧的有功负荷和视在负荷分别为P=236.056kw,S=382.5KVA这时低压侧的功率因数为：=P/S=0.617为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90。取=0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为

6、： =223.5kvar查表A-2选BW0.4-25-3型电电容器，需要的数量为n=/=223.5/25=9实际补偿容量为 =259=225kvar 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：=248KVA计算电流:=376.8A此时变压器的功率损耗为:=0.015=3.72kw =0.06=14.88kvar变电所高压侧总的计算负荷为 =236.056+3.72=239.776kw =Q-+=300.98-225+14.88=90.86kvar =256.4KVA =14.8A补偿后的功率因数为=0.935满足（大于0.90）的要求。（三）年耗电量的估算 年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：年有功电能消耗量： 年无功电能耗电量： 结合本厂的情况，年负荷利用小时数为4800h，取年平均有功负荷系数a=0.72,年平均无功负荷系数b=0.78。由此可得本厂：年有功耗电量： =0.72236.0564800=815809.536kw.h年无功耗电量： =0.78300.984800=1126869.12kw.h二、变电所位置和形式的选择由于本单位是三级重要负荷，一般采用一条进线，

7、系统电源由地区变电所经6km、10kv高压架空线而后经1km、10kv高压电缆送入本单位变电所。变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据变电所位置和形式的选择规定及GB500531994的规定，结合本单位的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。其设立位置参见附图一厂区供电线缆规划图。内部布置形式参见附图二变电所平面布置图。三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择（一）变电所主变压器台数的选择这个单位变电所虽然是三级负荷，但是考虑到现实当中的实际情况，结合实际的用电情况，仍然采用两台变压器，一台负责第一到第五车间供电，另一台变压器负责生活区的供电。这样，即使其中一台变压器出现了故障，因有另一台变压器正常工作，可为另一负荷提供电源。1、变电所主变压器容量选择每台变压器的容量应同时满足以下两个条件：（1）任一台变压器单独运行时，宜满足：（2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷需求。即代入数据可得：=（0.60.7）382.5=229.5267.75KVA查表A-3得，可选两台容量为315KVA的变压器，型号为S9-315/10。其主要技术指标如下表所示：变压器型号额定容量/额定电压/kV联 结 组型 号损耗/KW空载电流%短路阻抗%高压低压空载负载S9-315/1031510.50.4Dyn110.874.2342、变电所主接线方案的选择（1）一次侧单母线不分段，二次侧单母线分段主接线因为在三级负荷中采用单电源进线，独立变电所装两台变压器，应采用一次侧单母线不分段，二次侧单母线分段主接线比较合适。优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。根据所选的接线方式，画出主接线图，参见附图三变电所高压电气主接线图。如下图所示：四、短路电流的计算本单位的供电系统简图如图（一）所示。采用一路电源供线，一路为距本厂7km的馈电变电站经LGJ-185架空线6KM（系统按电源计），在经过1KM的高压电缆线接入本单位的变电所。该干线首段所装高压断路器

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