工厂供电课程设计-明园小区供配电系统设计

1、新 疆 大 学工厂供电课程设计课 程 工厂供电课程设计 题 目 明园小区供配电系统设计 院 系 电气工程学院 专业班级 自动化 082 学生姓名 学生学号 指导教师 娄 毅 赵克刚 前 言工厂供电课程设计工厂供电，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。

2、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：（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。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。 按照国家标准 GB50052-95 供配电系统设计规范 、GB50053-94 10kv及以下设计规范 、GB50054-95 低压配电设计规范 等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策：必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2）安全可靠、先进合理：应做到保

3、障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3）近期为主、考虑发展：应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾：按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。工厂供电课程设计目 录一、 设计内容及步骤 .1二、负荷计算及功率补偿 .11、负荷计算的内容和目的 .12、负荷计算的方法 .23、全厂负荷计算 .24、 功率补偿 .25、变压器的选择 .3三、主结线方案的选择 .41、变配电所主结线的选择原则 .42、主结线方案选择 .4四、 短路计算 .51、短路电流计算的目的 .52、短路电流计算的方法 .6五、高低压电气设备的选择 .8六、思考题 . 11 七 、小 结 .12八、主要参考文献 .12工厂供电课程设计1一、 设计内容及步骤1.设

4、计题目：明园生活小区供配电系统设计2.设计原始资料：离小区 7公里处有 10KV变电所一座，可向小区提供一回路 10KV电力线路，该变电所 10KV母线：Wdmax=500MVAWdmin=300MVA3.设计任务及要求1）确定 10/0.4KV变电所的负荷计算。2）确定高低压接线方式（两路出现）3）变电所变压器为单台及容量选择计算。4）短路电流计算。5）高低压电气设备初步选择。4.设计任务具体要求：1）编制设计计算说明书一份2）出图：高低压电气设备布置图一张5.负荷分配表：次序 用户名称 P30（KW） Cos 备注1 1#楼 115 0.852 2#楼 125 0.853 3#楼 85 0.854 4#楼 110 0.855 5#楼 100 0.856 6#楼 95 0.857 7#楼 120 0.858 8#楼 123 0.859 9#楼 11 0.85单回路进线，两路出线二、负荷计算及功率补偿1、负荷计算的内容和目的1）计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用 30 分钟的最

5、大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。工厂供电课程设计22)尖峰电流指单台或多台用电设备持续 1 秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。3)平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。2、负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式：有功功率： P30 = PeKd无功功率: Q30 = P30 tg视在功率: S3O = P30/Cos计算电流: I30 = S30/3UN3、负荷计算由 Cos =0.85 可推出 tan=0.62根据上表可算出：P30i = 884kW; Q30i =8840.62=548.1Kvar由计算负荷直接相加计算时，取 KP=0.900.95Kq=0.930.97取 KP=0.92 Kq=0.95则 P30 = KPP30

6、i = 0.92884kW = 813.3kWQ30 = KqQ30i = 548.10.95=520.7kvarS30 =(P30+Q30)=965.7 KVAI30 = S30/3UN =687.3/(3 0.4)=1394ACOS = P30/S30 =0.84(不能满足电网要求的功率因数 )因此要进行功率补偿4、 无功补偿变压器高压侧的 ，考虑到变压器本身得无功功率损耗远大于其有功功率损9.0cos耗，因此在变压器低压侧进行无功功率补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于 0.90，取 COS=0.95而由上面计算可知 COS=0.84。综合考虑在这里采用并联电容器进行高压集中补偿。工厂供电课程设计3可选用 BWF10.5-40-1W 型的电容器，其额定电容为 qc=40KvarQc = P30（tanarc cos0.84tanarc cos0.95）Kvar=268.4Kvar因此，其电容器的个数为： n = Qc/qc= 268.4/40 =7取 Qc=740=280 Kvar无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为： S30（ 2）= 813.3+（520.7-280） =8

7、48.2KVA补偿后低压侧功率因数 COS=P30/ S30（2）=0.96因此满足要求变压器的功率损耗为：PT = 0.01 S30= 0.01848.2 =8.48 Kvar QT = 0.05 S30= 0.05848.2=42.4 Kw所以，变电所高压侧计算负荷为： P30= P30+PT =821.8 KwQ30= Q30+QT =283.1 KvarS30=(P30+Q30)= 869.2 KVA则工厂的功率因数为：cos = P30/S30= 0.95因此，符合本设计的要求无功补偿后计算负荷表：P30（KW） Q30(Kvar) S30（KVA）I30（A ） COS低压侧 813.3 240.7 848.2 1224 0.95高压侧 821.8 283.1 869.2 50.2 0.965、变压器的选择 5.1.变电所变压器的选择原则(1）. 变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：1） 、有大量一级或二级负荷；2） 、季节性负荷变化较大；3） 、集中负荷较大。(2) 装有两台及以上变压器的变电所，当其中任一台变压器断开时，其余变压器的容量应满工厂供电课程设计4足一级负荷及二级负荷的用电。(3) 变电所中单台变压器（低压为 0.4kV）的容量不宜大于 1250kVA。当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时，可选用较大容量的变压器。(4) 在一般情况下，动力和照明宜共用变压器。当属下列情况之一时，可设专用变压器：1） 、当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器；2） 、单台单相负荷较大时，宜设单相变压器；3） 、冲击性负荷较大，严重影响电能质量时，可设冲击负荷专用变压器。4)、在电源系统不接地或经阻抗接地，电气装置外露导电体就地接地系统（IT 系统）的低压电网中，照明负荷应设专用变压器。(5) 多层或高层主体建筑内变电所，宜选用不燃或难燃型变压器。(6) 在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用防尘

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