电力系统分析课程设计.doc

电力系统分析课程设计课程设计报告题 目 某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计课程名称 电力系统分析课程分析 一、 概述 01.1 课程设计目的要求 0.1.2设计原则 0..1.3设计具体内容 0.二、 设计课题基础资料 12.1 生产任务及车间组成 1.2.2设计依据 .1..2.3 本厂负荷性质 2.三、 负荷计算及无功功率补偿 23.1 负荷计算 2..3.2 无功功率补偿 6.四、 变压器台数和容量的选择 74.1变电所主变压器台数和容量的选择 74.2车间变压器台数和容量的选择 8.五、 一次系统主接线方案设计 9六、 架空线路的设计 106.1 35kV架空线路的选择 .106.2 35kV母线的选择 1.06.3 总降压变电所 10kV 侧电缆的选择 1..06.4 总降压变电所 10kV 侧母线的选择 11七、短路电流计算 117.1 短路计算的目的 117.2 短路电流计算过程 11八、总降压站的电气主接线图及其设备选择与校验 138.1 电气主接线图 1..3.8.2 一次设备的选择与校验 1..4九、心得体会 16参考文献 17一、概述1.1 课程设计目的要求目的：通过课程设计进一步提高收集资料、专业制图、综述撰写的能力，培养理论与 实际应用结合的能力，开发独立思考的能力，寻找并解决工程实际问题的能力，为以后的 毕业设计与实际工作打下坚实的基础。

要求：（1）自学供配电系统设计规范，复习电力系统的基本概念和分析方法2）要求初步掌握工程设计的程序和方法，特别是工程中用到的电气制图 标准，常用符号，计算公式和编程技巧3）通过独立设计一个工程技术课题，掌握供配电系统的设计方法，学会查询 资料，了解电力系统中常用的设备及相关参数4）在设计过程中，要多思考，多分析，对设计计算内容和结果进行整理和总 结5） 完成《课程设计说明书》及相关的图，可以手写，可以计算机打印1.2 设计原则（1）必须遵守国家有关电气的标准规范2）必须严格遵守国家的有关法律、法规、标准3）满足电力系统的基本要求（电能质量、可靠性、经济性、负荷等级）（4）必须从整个地区的电能分配、规划出发，确定整体设计方案1.3 设计具体内容该冶金机械厂总降压变电所及高压配电一次系统设计， 是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况，解决对电能分配的安 全可靠，经济合理的问题其基本内容有以下几方面：（1）一次系统主结线方案设计（2）确定全厂负荷（3）主变压器容量和台数的选择（4） 选择35kV架空（8km长）输电导线截面积（根据额定电流）计算并说明选择的理 由。

5） 画出等值电路简图（ 6）画出总降压站的电气主结线图—、设计课题基础资料2.1 生产任务及车间组成本厂主要承担冶金系统的配件生产，生产规模为：铸钢件 1万吨，铸铁件3千吨，锻件1千吨，铆焊件2千吨本厂车间组成如表1所示2.2 设计依据（1）设计总平面布置图全厂般平術图苗勰车间1 Z-药铁车间：3-锻瞪牢闻4■瞬库车间；5-木理车间蔑.木梨際；G-机値车ffllT-砂阵；E-制材扬；9-空压煽；10-银炉庙，1—輻令楼’ 12-水塔，13-7K35£^l'i »*>M■污水捉升站（2） 全厂各车间负荷如表2所示，各车间均为380V的负荷，但有一部分为高压设备 为6kV的负荷3） 供用电协议工厂与供电部门所签定的供用电协议主要内容如下：① 工厂从供电部门用35千伏双回架空线引入本厂，其中一个作为工作电源，一个 作为备用电源，两个电源不并列运行即不同时工作），供电部门短路容量为200MVA该 变电所距厂东侧8公里r =2S 35KV220/35KV地区变电所本厂总变电所C待设计）0.9② 在本厂的总降压变电所35千伏侧进行计算，本厂的功率因数应大于2.3 本厂负荷性质本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为 6000小时，属于二级负荷三、负荷计算及无功功率补偿3.1 负荷计算确定车间的计算负荷，一般用需要系数法，车间设备的利用系数乘上设备容量即为车间低压用电设备的总设备容量，即车间低压侧的计算负荷（有功功率） 。

并可求出相应的计算负荷（无功功率及视在功率）计算后填入表1.（确定相应的变压器容量） 有功计算负荷P30为= Kx Pe （ 2.1）这里的K x称为需要系数（demand coefficient， Pe为车间用电设备总容量无功计算负荷Q30为 Q3°二Psota*（2.2）式中，tan '为对应于车间用电设备cos的正切值 视在计算负荷为 S _ P3030 cos® （ 2.3）根据工厂给出的资料,通过计算整理，得出该工厂各车间的负荷计算表及该工厂6kV咼压设备的负荷计算表，结果见表宀车间设利 ［或用备用 号号电单容系1表1全厂各车间负荷表co taPQs $ nS 变（K压VA）器式中，cos：为车间供电设备的平均功率因素称( Kx数K及W容)量No1变电所位名 量 数台*铸钢11 车间20000.40.651.1230.77250 KV A17800936No2变电所铸铁100.1.571.10.4400408车间0070243110.1.94.7128.2 砂库0.77706231331*121502.699.0003 小计477107176KVANo3变1*112728.826.000381285525KVA电所铆焊车间120.451.98712.000.336088001#水_ 亠 、280.70.0.2115.726.2泵房58755512No4变电所空压390.80.0.331.291.1442站057588572机修150.20.1.43.857.6237.5车间056517759锻造220.1.100.30.366120车间0555232t . . ,卜18木型0.30.1.65.086.5108.45.8车间563351415制材0.20.1.7.445205.69.33场86338小计1*1523.547.755.0006587343KV20 0.9 1 1 181818A综合987 小计 5.85锅炉房120.70.0.90067511250058752#水 泵房280.70.0.2115.726.2587555仓库88.0.60.1.57.267.088.11、2125651778152污水提升0.0.140.887511.28.414站No5变电所123413989. 766. 1253 600 5 小计 30. — — —478 165 .37 KV12A各车间 6KV 变压负载电弧2500.0. 0.128.258612250炉0987 5725.21工频0.0. 0.230.533.2600480炉89 48433空压0.0. 0.3500425500221机8585 52360858.33404小计3155065.54全厂合计1120.0.4122(K计0.5693702953.95072.9500.9)81.515.5687646(K寸60.95)3.2 无功功率补偿通过该厂的负荷计算表可知该厂的功率因素 COS =0.81，不能达到供电部门的要求。

在《供电营业规则》中规定：“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因素应 达到下列规定：100kVA及以上高压供电的用户功率因素为 0.90以上并规定，凡功率 因素未达到上述规定的，应增添无功补偿装置无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿机和并联电容器两种 由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此本设计选用 并联电容进行无功补偿按规定，变电所高压侧的功率因素 cos >0.9.考虑到变压器本身的无功功率损耗△ Qt远大于其有功功率损耗△ Pt, —般△ Qt= (4~5) △ Pt,因此在变压器低压侧进行无 功补偿时，低压侧补偿后的功率因素应略高于 0.90，这里取cos…=0.92要使低压侧功率因素由0.81提高到0.92，低压侧需装设的并联电容器容量为Qc 八 p3o(tan 1-tan 2) =5693.515 (tan(arccos0.81)-tan(arccos0.92))kvarQc =1696.606kv ar取 Qc=2000kvar根据以上计算，本设计从常用并联电容器中选出型号为 BWF。