69毕业设计说明书1_secret

编号（学号）：成人高等教育毕业论文（设计）（2009届本科）题目：车间变电所及其低压配电系统系（部）院：继续教育学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：张霏年指导教师：职称：完成日期：2011年07月25日２目录一．设计任务书…………………………………………………………3二．负荷计算和无功功率补偿…………………………………………6三：供电电压选择,确定变电所主变压器的台数和容量…………….12四．变电所主接线方案的设计…………………………………………13五．短路计算及变电所一次设备的选择........................13六变电所高压进线和低压出线的选择………………………………19七．车间配电线路设计…………………………………………………20八．变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定………………..23九．车间照明设计………………………………………………………26主要参考文献、附录（图表）…………………………………………29３一、设计任务（一）机加工一车间生产任务本车间承担机修厂修理的配件生产。（二）设计依据1．车间平面及设备布置图。（附1）2．本车间承担机修厂修理的配件生产。3．车间用电设备明细表。（附2）4．车间变电所配电范围5．车间变电所设在车间东南角，除为机械加工一车间配电外，还要为机械加工二车间、铸造、铆焊、电修车间配电，其用电设备明细表（附3）。机械加工二车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）；铸造车间要求车间变电所低压侧提供四路电源（其中一回路为照明回路）；铆焊车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）；电修车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）。6．负荷性质：三班工作制，年最大负荷利用小时数为3500h。三级负荷。7．供电电源条件：1）电源由35/10KV总降压变电所采用架空线路受电，线路长300M。2）工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。3）工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。4）要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。5）要求在车间变电所10KV侧进行计量。8．车间自然条件A.气温历年最高气温：40.6℃４历年最低气温：-7.7℃一月最低气温：5.3℃七月最高气温：29.6℃B.车间内计算气温：35℃C.其他（略）附表1、滑触线(角钢30机加工一车间平面布置图高压室变压器低压配电室工艺室工具室５附2：机加工一车间设备明细表（附2）设备代号设备名称代号台数单台容量（KW）总容量（KW）1冷墩机GB-3155552冷墩机GB-3155553普通车床C620-117.6257.6254普通车床C620-117.6257.6255普通车床C620-117.6257.6256立式车床C512-1A135.735.77普通车床C62014.6254.6258普通车床C62014.6254.6259普通车床C62014.6254.62510普通车床C62014.6254.62511普通车床C62014.6254.62512普通车床C61614.6254.62513螺丝套丝机S-813913.1253.12514普通车床C630110.12510.12515管螺纹车床Q11917.6257.62516摇臂钻床Z3518.58.517立式钻床Z504013.1253.12518立式钻床Z504013.1253.125195吨吊车110.210.220立式车床C512-1A135.735.721立式车床C512-1A135.735.722刨床B66513323万能铣床X63WT1131324立式铣床X52K19.1259.12525滚齿机Y-3614.14.126插床B503214427弓锯机G7211.71.728立式钻床Z51210.6O.629电阻炉120（380V）2030电阻炉1242431电阻炉1454532车床CW6-1131.931.933立式车床C512-1A135.735.734卧式镗床J681101035单臂刨床B101017070６机加工二车间、铆焊、电修车间的负荷计算（附2）序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷KWP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A1机加工二车间No.1供电回路15546.554.4No.2供电回路1203642.1No.3照明回路10802铸造车间No.4供电回路1606465.3No.5供电回路1405657.1No.6供电回路1807273.4No.7照明回路86.403铆焊车间No.8供电回路1504589.1No.9供电回路17051101No.10照明回路75.604电修车间No.11供电回路1504578No.12供电回路1464465No.13照明回路1080总计二、车间变电所负荷计算和无功补偿:（一）车间负荷计算按需要系数法计算.1、1号干线计算负荷13台金属冷加工机床组查附录表1.1，取Kd=0.2,5.0cos,73.1tan.故:P30=0.2×214.45=42.89kWQ30=42.89×1.73=74.2kvar因此总的计算负荷:S30=(42.89^2+74.2^2)^2(1/2)=85.7kV·AI30=130.2A2、2号干线计算负荷:(3台电阻炉)７查附录表1取Kd=0.7,CosΦ=1,0tan.故:P30(3)=0.7×89=62.3kWQ30=17.8×0=0kvar因此总计算负荷:S30=(62.3^2+0^2)^2(1/2)=62.3kV·AI30=94.7A3、3号干线计算负荷（1）、18台金属冷加工机床组查附录表1,得Kd=0.2,5.0cos,73.1tan.故:P30=0.2×272.025=54.405kWQ30=54.405×1.73=94.12kvar(2)吊车计算负荷查附录表1得Kd=0.15,5.0cos,73.1tan.KWxNNepp2.1012.102var64.273.153.153.12.1015.0330kkwXQp因此计算负荷:P30=0.95×(54.405+1.53)=53.14kWQ30=0.97×(94.12+2.64)=93.86kvarS30=(53.14²+93.86²)^(1/2)=107.86kV·AI30=163.87A4机加工一车间照明负荷８(1)车间照明的安装容量.由车间工艺平面图可知车间照明总面积约为1080m²,查参考文献[18]表1可知单位面积安装功率为mw2/6(计算高度8-12m),则车间均匀布置的一般照明负荷为kwkwaAp48.6618010330(2)其它部分的照明负荷见表1-1表1-1其他部分的照明负荷单独使用一般照明照度（lx）面积（m2）安装功率（kw）工具室303x6120工艺室303x6120低压配电室303x7.5120变压器室203x3.7575高压室303x3.75100总计535(3)总照明负荷)(7535.048.630kwp一车间计算负荷结果列表为1-2９１０（二）无功功率补偿（1）补偿前的变压器容量和功率因数变压器低压侧的视在计算负荷为S)2(30=（621.1^2+769.7^2）^(1/2)kV·A=989kV·A主变压器容量选择条件为SNTS)2(30，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为了1000kV·A。这时变电所低压侧的功率因数为cos)2(=621/989=0.63（2）无功补偿容量按规定，变电所高压侧的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，一般△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数应略高于0.90，这里取cos＇=0.92。要使低压侧功率因数由0．63提高到0．92，低压侧需装设的并联电容器容量为Qc=621×(tanarccos0.63—tanarccos0.92)kvar=502kvar取Qc=540kvar（3）补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为S)2(30＇=（621.1^2+(769.7-540)^2）^(1/2)kV·A=662.2kV·A因此主变压器容量可改选为800kV·A。比补偿前容量减少200kV·A。变压器的功率损耗为１１△PT≈0.015S)2(30=0.015×662.2kV·A=9.9kW△QT≈0.06S)2(30=0.06×662.2kV·A=39.7kvar变电所高压侧的计算负荷为P)1(30＇=621.1kW+9.9ｋＷ=631kWＱ)1(30＇＝（769.7-540）kvar＋39.7kvar＝269.4kvarＳ)1(30＇＝（631^2+269.4^2）^(1/2)kV·A＝686.1kV·A补偿后工厂的功率因数为cos＇=P)1(30＇/S)1(30＇=631/686.1=0.92这一功率因数满足规定（0.9）要求。无功补偿选择方案见表1-3无功补偿方案1-3补偿容量540kvar总无功电流值779A电容器投切步组合1,1,2,2,2安装组合(15kvar×2)×2+(15Kvar×4)×8功率因数控制器NR6NR12程序选择OPTIM断路器2*NS630/3*NS400熔断器80A3*2160A3*8接触器LC1-DPK12M7C2LC1-DWK12M7C8配电柜推荐柜宽(mm)2*900推荐柜深(mm)2*1000推荐柜高(mm)2200１２全厂计算负荷列表为1-4三、供电电压选择,确定变电所主变压器的台数和容量：选择主变压器台数按其负荷性质要求为:三班工作制,年最大负荷利用小时数为3500h,三级负荷,供电电源条件:1)电源由35/10KV总降压变电所采用电缆线路受电,电线路长300m.2)工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。3)工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。4)要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。１３因此只装设一台主变压器.根据补偿后一次侧容量为643.1kV·A,因此选择其额定容量为800kV·A,型号为SGB10型三相环氧树脂浇注干式变压器,联结组别为Dyn11,即SGB10-800-10/0.4-Dyn11型.四、变电所主接线方案的设计:电气设备的选择、配电装置的结构,今后供电的可靠性以及经济运行都与变电所主接线有着密切的关系,因此要求设计的变电所主接线在满足安全,可靠供电的前提下,尽可能使接线简单经济，并考虑工厂今后5—10年的发展。根据所选车间变压器的容量,安装地点,进线方式,本车间及需转供负荷的性质及出路数量,确定变电所主结线如图2-2所示.五、短路计算及变电所一次设备的选择（一）短路电流计算采用标幺制法进行三相短路计算(1)确定基准值取Sd=100MV·A,U1c=10.5kV,U2c=0.4kV而I1d=UcdS13=kVAMV5.103*100=5.5kA2dI=UcdS23=kVAMV4.03*100=144kA(2)计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值１４1)电力系统的电抗标幺值由附录表8查得ocS=200MV·A,因此1X=AMVAMV200100=0.52)电缆线路的电抗标幺值由表3-1查得X0=0.08(/km),因此X2=0.08(/km)×0.3km×2)5.10(*100kVAMV=0.023)电力变压器的电抗标幺值由附录表5查得Uk%=5,因此X3=X4=AkVAMV8001001005=AkVAkV8001001010053=6.25绘短路等效电路图如图3-6所示,图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标明短路计算点图3-6短路等短路等效电路图(标幺制法)(3)计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1)总电抗标幺植X)1(k=