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供用电技术毕业论文————工厂供用电设计年级：学号：专业：供用电技术姓名：指导老师： 年 月 日目 录一、绪 论..二、设计原则.三、设计目的四.、设计内容.五、设计方案论证.六、计算过程.1负荷计算. 2确定补偿容量. 3补偿后的计算负荷和功率因数七、变电所主变压器和主结线方案的选择1变电所主变压器的选择. 2变电所主结线方案的选择八、短路电流的计算. 1计算等效电路2计算元件电抗标幺值. 3 K1点三相短路电流和短路容量的计算4 K2点三相短路电流和短路容量的计算 九、参考文献一 、绪 论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： 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 有色金属的消耗量二、设计原则按照国家标准 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；1应做到保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三、设计目的通过课程设计可以巩固本课程理论知识，了解变电所设计的基本方法，了 解变电所电能分配等各种实际问题， 培养独立分析和解决实际工程技术问题的能 力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算绘图、 编号、设计说明书等方面得到训练，为今后的学习工作奠定基础四、设计内容某工厂共有 4 座独立车间，每个车间负荷为 1600KVA，功率因素为 0.7，工 厂可以得到 35KV 供电电压， 厂内有一部需要 35KV 的高压锅炉， 功率为 700KW， 厂总变电所用电为 100V，4 个车间需要配电电压为 10.5KV，设计厂用总变电所 的主结线，功率因素需要补偿到 0.85。

五、设计方案论证收集基础资料（包括负荷、电源和自然情况） ； 进行负荷计算和无功功率补偿（采用需用系数法和静电电容器补偿） ； 确定供电电源（电压、供电方式、回路数） ，确定变压器的台数和容量，拟定 主结线方案； 进行短路电流计算(采用标么制法)；2主要电器设备选择（高压断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感 器、电容器等） ； 主要设备的继电保护设计 （写明保护原则、 制定保护方案、 绘制原理展开图、 写明工作原理） 六、计算过程1、负荷计算补偿前的计算负荷和功率因数 低压侧的有功计算负荷为： Sc1=1600kva Pc1=Sc1cosα=1600×0.7=1120kw Qc1= Sc12 − Pc12 = 1600 2 − 11202 =1142.63Kvar Pc2= K Qc2= K∑P ∑ ∑Q ∑PC1 =0.9×1120×4=4032kw QC1 =0.95×1142.63×4=4341.99Kvar=5925.36kvaSc2= Pc 2 2 +Qc 2 2 = 4032 2 + 4341.99 2Ic 2 =Sc 2 = 325.82 A 3U N变压器的功率损耗为： △Pt=0.015Sc2=0.015×5925.36=88.88kw △Qt=0.06Sc2=0.06×5925.36=355.52Kvar 变电所高压侧总的计算负荷为： Pc3=Pc2+△Pt=4032+88.88=4120.88kw Qc3=Qc2+△Qt=4341.99+355.52=4697.51Kvar Sc3= Pc32 +Qc324120.882 + 4697.512 =6248.86kvaIc3 =Sc3 = 103.1A 3U NSc4=Sc3+S 锅=6248.86+700=6948.86kvaIc 4 =Sc 4 = 114.6 A 3U N变电所高压侧的功率因数为：3cosα=Pc3 =4120.88/6248.86=0.66 Sc32、确定补偿容量现要求高压侧为 0.85，而补偿在低压侧进行，所以我们考虑到变压器的损 耗，可设低压侧补偿后的功率因数为 0.88 来计算需补偿的容量。

Qc.c=Pc2(tan ϕ1 -tan ϕ 2 )=4032×(1.02-0.54)=1935.36kvar 查表选 BW10.5-120-1 型性电容器，需要的数量为： n= Qc.c =1935.36/120=16.128 Qn.c实际补偿容量为： 考虑三相均衡分配，应装设 18 个并联电容器，每相 6 个 Qc.c=18×120=2160kvar3、补偿后的计算负荷和功率因数变电所低压侧视在计算负荷为： Sc1= Pc 2 2 + (Qc 2 − nQn.c) 2 = 4032 2 + (4341.99 − 18 × 20) 2 =4584.55此时变压器的功率损耗为: △Pt1=0.015Sc11=0.015×4584.55=68.77kw △Qt1=0.06Sc11=0.06×4584.55=275.07kvar Pc21=Pc11+△Pt1=4032+68.77=4100.77kw Qc21=Qc11+△Qt1=4341.99-2160+257.07=2457.06kvar Sc21= Pc 212 + Qc 2124100.77 2 + 2458.06 2 =4780.53kva△S=6248.86-4780.53=1468.33kva 变电所高压侧的功率因数为: Pc11 cosα2= =4100.77/4780.53=0.85 Sc11七、变电所主变压器和主结线方案的选择1、变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器选择以下方案：⑴、装设一台主变压器 选择单台主变压器，容量按下式选择4S N ≥ (1.15 ~ 1.4) S C 即： S N ≥ (1.15 ~ 1.4) S C = 5497.61 ~ 6692.74 KVA ，型式采用 S7-7000/35 ⑵ 、装设两台主变压器 型式采用 S7，每台容量按式： SN·T≈（0.6～0.7）Sc 选择，即； S N = (0.6 ~ 0.7) S C = 2868.32 ~ 3346.371KVA 由于企业负荷较大所以选择两台主变压器，型式为 S7-3500/352、变电所主结线方案的选择按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结线方案： 装设一台主变压器的主结线方案。

装设两台主变压器的主结线方案八、短路电流的计算1、计算等效电路计算系统图画出短路电流计算等效电路图 由油断路器断流容量估算系统电 抗，用 X1 表示2、计算元件电抗标幺值取 基 准 容 量 Sd=100MVA, 基 准 电 压 ， 2 个 电 压 等 级 的 基 准 电 压 分 别 为 Ud1=35kv,Ud2=10.5kv， 相应的基准电流分别为 Id1,Id2， 则个元件电抗标幺值为： Sd 100 系统 X X 1* = = = 0 .1 Soc 1000 S 100 * 线路 1WL X 2 = X O l1 × d = 0.4 × 30 × = 0.98 2 2 U d1 35* 变压器 T1 和 T2 X 3 =U K % S d 7.5 100 × = × = 1 .5 100 S N 100 53、K1 点三相短路电流和短路容量的计算1） 、计算短路回路的总阻抗标幺值5* * X K 1 = X 1* + X 2 = 0.1 + 0.98 = 1.082) 、计算 K1 点所在电压级的基准电流I d1 =Sd 3U d 1=100 = 16.5 KA 3 × 353) 、计算 K1 点短路电流各量* I k1 =1 1 = = 0.93 * X K 1 1.08 I d 1 16.5 = = 15.3KA * X K 1 1.08I k1 =ish.k = 2.55 I K 1 = 2.55 × 15.3 = 39 KA S K1 = Sd 100 = = 93MVA * X K 1 1.084、K2 点三相短路电流和短路容量的计算1） 、计算短路回路的总阻抗标幺值* * * * X K 2 = X K 1 + X 3 // X 4 = 2.01752) 、计算 K2 点所在电压级的基准电流Id2 =Sd 3U d 2=100 = 5.5KA 3 × 10.53) 、计算 K2 点短路电流各量* Ik2 =1 1 = = 0 .5 * X K 2 2.0175 Id2 5 .5 = = 2.75 KA * X K 2 2.0175Ik2 =ish.k 2 = 2.55 I K 2 = 2.55 × 2.75 = 7.0125 KA SK2 = Sd 100 = = 50 MVA * X K 2 2.1076九、参考文献[1]电气设计手册. 机械工业出版社.2007 [2]民用建筑设计规范 JGJ/T 16-92 住宅设计规范 GB 50096-1999 住宅设计标准 DB 62/25-3011-2002 [3]《工厂供电》 2005 年 7 月第 4 版 机械工业出版社 刘介才 编 《 [4] 中小型变电所实用设计手册》 2000 年 5 月第 1 版 中国水利水电出版社 雷 振山 编 [5] 。