（可编）冶金机械修造厂全厂总压降变电所与配电系统设计.docx

摘要现代化工厂的设计是一门综合性技术， 而工厂供电系统是其中重要设计容之一，本文所探讨的就是某冶金机械修造厂全厂总压降变电所及配电系统设计问题在文章里， 我们认真对工厂所提供的原始资料进行了分析 首先进行电力负荷的运算， 根据功率因数的要求在低压母线侧进行无功补偿， 进而对主变和各车间变压器进行选择同时对架空线进行了选择和校验在文章里，我们对 35KV 和 6KV母线处发生短路时的短路电流进行了计算， 得到了最大运行方式和最小运行方式下的短路电流根据本厂对继电保护的要 求，进行了继电保护装置的整定计算关键词：电力负荷，变压器，短路电流，继电保护目 录1. 设计任务及原始资料1.1 设计任务1.2 原始资料1.3 电力负荷计算2. 变电所高压电气设备选型2.1 主变压器的选择2.2 架空线路的选择2.3 补偿电容器的选择2.4 各车间变电所的选择3. 短路电流的计算 .3.1 三相短路电流的计算目的3.2 短路电流的计算公式3.3 各母线短路电流的 计算4. 主变压器继电保护4.1 保护要求4.2 整定计算5. 变电所设计说明设计体会及以后的改进意见参考文献1. 设计任务及原始资料1.1 设计任务完成某冶金机械修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计1.2 原始资料1. 生产任务及车间组成本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体。

本厂车间组成：（ 1）铆焊车间；（ 2）木模间；（ 3）空压站；（ 4）机修车间；（ 5）铸钢车间；（ 6）铸铁车间；（ 7）锻造车间；（8）钢材坊；（9）砂室、砂库；（10）综合楼等2. 供用电协议（1） 工厂电源从电业部门某 220/35 千伏变压所，用 35kV 双回架空线引入本厂，其中一个做为工作电源，另一个做为备用电源，两个电源不并列运行，该 变电所距厂东侧 8 公里2） 供电系统短路技术数据区域变电所 35KV母线短路数据如下：工厂与电业部门所签订的共用电协议主要容如下：系 统 运 行 方 式短 路 容 量说明最大运行方式S( s)d max400 兆伏安35KV最小运行方式S(s)d min175兆伏安35KV（3） 电业部门对本厂提出的技术要求① 区域变电所 35 千伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为 2 秒② 在总降变电所 35 千伏侧进行计量；③ 本厂的功率因数 cos 0.92 供电系统3. 本厂负荷的性质本厂为三班工作制，年最大利用小时数为 6000 小时，属于二级负荷而电弧炉、工频炉、压缩机为重要的 二类负荷，全年工作天数 320 天4. 厂的自然条件1 ．气象条件： a) 最热月最高气温按 35℃。

b) 土壤中 0.7 ～1.1 米深处最热月平均温度 20℃c) 年雷暴日 32 天02．地质条件： d) 土壤2.6 104/ cm e) 地耐压力为 20 吨/ 米 25. 全厂负荷分布如下： ( 周期系数为 1、380V)序 名称 设备容量负荷等级 K dcos tg号PN (KW)1铸钢车间200050%Ⅱ0.40.651.172铸铁车间61550%Ⅱ0.40.71.023铆焊车间120010%Ⅱ0.30.451.984木模车间3850.40.71.025锻造车间22020%Ⅱ0.30.551.526机修车间1800.250.651.17( 综合楼)高压设备电弧炉212500.90.870.57(10 KV )工频炉2300Ⅱ0.80.90.48空压机22500.850.850.621.3 电力负荷计算表 1-1 全厂各车间负荷计算表各车间 380 伏负荷序 车间或电 设备K dcos tg计 算 负 荷 变压器台 备注号 单位名称容量( 千瓦 )P( 千瓦)Q( 千乏)S( 千 伏安)K数及容量(1 No1 变电所 2X1250)1铸钢车间20000.40.651.17720842.41107.70.9(2)No2 变电所2X4001铸铁车间6150.40.71.02246250.9351.42锻造车间2200.30.551.5266100.3120.13小计280.8316.1422.80.9(3)No3 变电所2X8001铆焊车间12000.30.451.98324641.52718.70.9(4No4 变电所1X400)1木模车间3850.40.71.02154157.082202机修车间1800.250.651.174552.6569.263综合楼200.910180184小计217209.73301.79各车间 6000V 负荷计算序车间或电设备计 算 负荷容量K dcostgPQS说明号单位名称( 千瓦)( 千瓦)( 千乏)( 千 伏安)1电弧炉2 X 12500.90.870.5722501282.52586.22工频炉2 X 3000.80.90.48480230.4533.333变压机2 X 2500.850.850.62425263.55004小计31551776.43620.7说明： No1,No2,No3 车间变电所设置两台变压器外，其余设置一台变压器。

2. 变电所高压电气设备选型2.1 主变压器的选择：主变压器的选择主要根据负荷计算表因为要求全厂的功率因数在 0.92 以上，所以要进行无功补偿， 从而计算出补偿后变电所的视在功率 本厂的负荷性质属于二级负荷，可靠性要求较高，所以主变压器应选择两台，其中一台备用当一台故障时， 另一台可以马上投入运行以保证此冶金机械修造厂全厂的供电需求2.1.1 无功补偿计算总有功功率 ∑P = 0.9*4696.8kw=4226.4kw总无功功率 ∑Q = 0.9*3786.15kvar=3407.5 kvar总视在功率 ∑S = 5428.95 KVA全厂功率因数COSP / S =4226.4/5428.95=0.778<0.92所以要进行无功补偿QC取QCP (tan( arccos 0.778)1800kvartan(arc cos 0.92))1690.56 kvar低压侧补偿后无功功率：Q1 Q QC3407.518001607.5 kvar低压侧补偿后视在功率：S2( P) 2(Q1) 24521.8 KV A变压器损耗：P 0.015S2 67.8kw Q 0.06S2 271.3 kvar高压侧有 功功率：P2PP4294.2 kw高压侧 无功功率：Q2Q1Q 1878.8 kvar高压侧视在功率：S2P22Q224687 KVA补偿后的功率因数：COS2.1.2P2 / S20.923 > 0.92主变压器的选择主变压器选择要求作，一台备用。

SS2 ，故选择型号为 SC8-6300/35 的变压器两台一台工表 2-1 主变型号及参数电压组合P0 （W）PkUKI0总质量联结组型号(kV)标号标准节能W%%kg高压低压SC8-6300/35 11500 96603700080.716900356.3Y,d112.2 架空线路的选择2.2.1 根据经济电流密度选择导线截面积因为工业电源从电业部门某 220/35 千伏变电所用 35 千伏双回架空线引入本厂，其中一个做工作电源，一个做备用电源，两个电源不并列运行架空线最大工作电流：Ic S23U N77.3 A因为本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为 6000 小时属于二级负荷，所以选取经济电流密度：J ec0.9导线的经济截面积： SjI cJ ec85.9mm2选 LGJ-95 型铝导线2.2.2 长时允许电流校验导线截面积y00LGJ-95 型铝导线，长期允许工作电流I 335 A ，最高允许温度为 900C 其中 190O C,25O C, 35O CI1长时允许电流： y I y10 308Ay0线路承受的最大负荷电流就为 I c77.3AI 符合要求。

2.2.3 电压损失校验双回路供电，每条导线上的最大负荷电流：I g . maxI c 77.3 Ar0 0.27/ kmx0 0.4/ km线路电压损耗百分比：U %符合要求3I g. max L(r0 cosx0 sin) /U N=2.97%<5%2.2.4 功率因数校验35KV最小允许截面积为 10 mm2 , 满足负荷要求35KV架空线的损耗：2]。