昌盛冶金机修厂供配电系统设计

1、探 探 探 探探 探 探2010 级供电技术课程设计昌盛冶金机修厂供配电系统设计姓名学号电气工程系方 1010-1院、系、部班号完成时间2013年7月2日目录第 1 章 设计任务 11.1 设计要求 11.2 设计依据 11.2.1 工厂负荷情况 11.2.2 供电电源情况 11.2.3 其他设计资料 2第 2 章 负荷计算和无功功率补偿 . 22.1 负荷计算公式 . 22.1.1 每个车间计算负荷的计算公式 22.1.2 各支路计算负荷的计算公式 22.1.3 低压母线计算负荷的计算公式 22.2 厂负荷实际计算 . 32.3 无功功率补偿 . 4第 3 章 变电所主变压器及主接线方案的选择 . 53.1 变压器台数的确定 . 63.1.1 主变压器台数选择原则 . 63.1.2 选择一台或者两台变压器的优缺点 . 63.2 变压器的选择 . 63.3 主接线方案 6第 4 章 短路计算 94.1 短路计算的目的 . 94.2 短路计算的方法 . 94.3 求各元件电抗标幺值 . 9第 5 章 变电所一次设备的选择校验 . 115.1 35kV 高压断路器的选择 115.2 隔离开

2、关的选择 . 11第 6 章工厂电力线路的选择与校验 . 126.1 35kV 高压进线的选择 126.2 10kV 高压进线的选择 13第 7 章 降压变电所的防雷. 137.1 雷的防护 137.2 变电所公共接地装置的设计 . 147.3 接地装置的设计 . 14第 8 章 设计总结 14参考文献 15附录 错误! 未定义书签。第1章设计任务1.1设计要求根据已知的设计依据，合理设计昌盛冶金机修厂供配电系统， 确定该厂变电所主 变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案、高低压设备和进出线，确定防 雷接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制该厂的主接线图，要求该厂功率因数 不低于0.9 。1.2设计依据1.2.1 工厂负荷情况本厂属于二、三级负荷，厂内车间为三班制，最大负荷利用小时数为6000h。本厂负荷统计情况如下表所示：表1-1各车间负荷情况表序号车间名称设备容量（kW）KdCOS铆焊车间7000.300.551铸铁车间3000.350.71号水泵房1900.750.65机修车间6000.850.652锻造车间3200.30.652号水泵房4600.250.60制材场60

3、0.750.73综合楼300.750.63号水泵房3000.650.65铸钢车间3200.600.904仓库2200.850.84号水泵房2900.850.651.2.2 供电电源情况本厂供电电源来自本厂东南方向 8KM外的220/35kV地区变电站，以35kV双回路 架空线引入本厂，一路为主电源，另一路为备用电源，两个电源不能并联运行。123 其他设计资料(1) 气象及地质资料年最高平均气温为35 r ；年平均温度为24 r，年最高气温为39 r，年最低气温 为-5 r,年雷暴雨日数为31天，厂区土壤为砂质粘土，P =100Q /cm2 ，地下水位 为 2.85.3 米。(2) 电力系统参数35kV侧系统最大运行方式时，其短路容量为 320MVA; 35kV侧系统最小运行方 式时，其短路容量为160MV- Ao第2章负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算公式2.1.1 每个车间计算负荷的计算公式有功计算负荷：P30Kd Pe，Kd为系数无功计算负荷：Q30 P30 tan视在计算负荷：S30. P3； Q0计算电流：丨30 S30,3Un，Un为用电设备的额定电压2.1.2 各支路计算

4、负荷的计算公式有功计算负荷：P30K p F30i, K p可取0.850.95。无功计算负荷：Q30 K q Q30i，K q可取0.90.97 o视在计算负荷：S30.鳥Qf计算电流：I 30 S30 3U N2.1.3 低压母线计算负荷的计算公式有功计算负何：P30K p P$0 i, K p可取0.850.95。无功计算负荷：Q30 K q Q30i，K q可取0.90.97视在计算负荷：S30 = . P30 +Q|q计算电流：I30 S30、3Un2.2 厂负荷实际计算本设计共将负荷分为两条支路，其中支路一直接接六个车间，支路二又分为两条支路，一条支路接车间，另一支路经过 10KV/0.4KV变压器接低压用电车间。表2-1支路一负荷计算表车间 名称设备容量kW需 系数Kd功率 因数costan计算负荷P30 /kWQ30 /kvarS30 /kVAI 30 /A铆焊车间7000.300.551.52210319.20382.08580.53机修车间6000.850.651.17510596.70784.951193.65锻造车间3200.300.651.1796112.32

5、147.76224.50铸钢车间3200.600.900.4819292.16212.97323.59制材场600.750.701.0245.0045.9064.2897.66表2-2支路二负荷计算表车间 名称设备容 量 kW需系 数Kd功率因数costan计算负荷F30 /kWQ30 /kvar830 /kVAI 30/A一号水泵房1900.750.651.17142.50166.73219.33333.24二号水泵房4600.250.601.33115152.95191.36290.75二号水泵房3000. 650.651.17195.00228.15300.13456.01四号水 泵房2900. 850.651.17246.5288.41379.39576.45仓库2200.850.800.75187140.25233.75355.16综合楼300.750.601.3322.5029.9337.4456.89铸铁车 间3000.350.701.02105107.1149.98227.88表2-3各支路变压器低压母线总负荷计算表支路名称K pK qcostan计算负荷P30/kWQ

6、30 /kvarS30 /kVA1 30 /A支路0.950.970.661.141000.351131.291510.2487.19支路0.950.970.621.27932.471172.621498.1886.50低压 支路0.950.970.641.20863.081034.431347.201944.522.3 无功功率补偿工厂中由于有大量的异步电动机、电焊机、电弧炉等感性负荷，还有感性的电力 变压器，从而使功率因数降低。在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高自然 功率因数的情况下，尚达不到规定的厂功率因数，则需要考虑增设无功功率补偿装置。 在供配电系统中普遍采用在感性负载两端并联合适的电容器，本设计即采用并联电 容、就地补偿的方法来进行无功补偿。（1）支路一主变压器低压侧的功率因数为：COS , 0.66为使高压侧的功率因数 不小于0.90，则低压侧补偿后的功率因数应取 0.92，低压 侧补偿电容器的补偿容量为：Qc = P30 ( tan 1 - tan 2 )=1000.35tan(arccos0.66)-tan(arccos0.92)= 712.53kvar取Qc

7、=800 kvar，则补偿后主变电所低压侧的视在计算负荷为：S301000.3521131.29-80021053.78KV A变压器的功率损耗为：AFT0.1S30 0.01 1053.78 10.54kwQt0.05S300.05 1053.78 56.69 k var补偿后变电所高压侧的计算负荷为：P 301000.3510.541010,.89kwQ30656.691131.29 800387.98k varS30一 1010.892 387.9821082,.79KV AI30S303Un 62.52Acos p30s301010.89 1082.790.93补偿后的功率因数为0.93，所以满足要求。(2)支路二主变压器低压侧的功率因数为：cos 20.62为使高压侧的功率因数 不小于0.90，则低压侧补偿后的功率因数应取 0.92，低压 侧补偿电容器的补偿容量为：Qc = P30 ( tan 1 - tan 2 )=1000.35tan(arccos0.62)-tan(arccos0.92)= 783.27 kvar取Qc=800 kvar，则补偿后主变电所低压侧的视在计算负荷为：S30932.4721172.62-800 21004.16KV A变压器的功率损耗为：AFT0.01s30 0.01 1004.16 10.04kwQt 0.05s300.05 1004.1650.21k var补偿后变电所高压侧的计算负荷为：P30932.4710.04942.51kwQ301172.6250.21800422.83k varS30、942.512 422.8321033.01KV AI 30 S30、3Un 59.64Acos P30. s30 932.47 1033.01 0.91补偿后的功率因数为0.91，所以满足要求。表2-4总降压变电所补偿前后负荷对比表支路P30 /kWQ30 /kvarS30 /kVA1 30 /A补偿容量/kvar序号cos前0.661000.351131.291510.2487.191800后0.931010.89387.981082.7962.52前0.62932.471172.621498.1886.502800后0.91942,51422,831033.0159.64第3章 变电所

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