10KV工厂供配电系统设计word格式 - 副本

《电气工程系》毕业设计报告系别：电气工程系专业班级：机电一体化09-1班学生姓名：张峰学生学号：20090537指导教师：胡兵新疆机电职业技术学院目录1.设计任务..............................................31.1设计题目..............................................31.2设计目的........................................31.3设计任务与要求........................................32．设计内容...............................................4-112.1.负荷计算和无功功率补偿.............................4-72.1.1.负荷计算.......................................4-62.1.2.无功功率的补偿.................................72.2.变压器的选择.......................................7-82.2.1.变压器台数的选择...........................72.2.2.变压器容量的选择...........................82.2.3.变压器类型的选择...........................82.3.导线与电缆的选择..................................92.3.1高压进线和引入电缆的选择.......................92.3.2380v低压出线的选择...........................92.4.电气设备的选择....................................102.4.1.模块功能.....................................102.4.2.模块需要提供的参数...........................102.4.3.继电保护及二次结线设计.............................103．防雷与接地装置的设置.....................................10-113.1.直接防雷保护............................................113.2.雷电侵入波的防护.........................................113.3接地装置的设计...........................................114．心得体会.....................................................125.参考文献.....................................................136．致谢.....................................................141.设计任务1.1设计题目：10KV工厂供配电系统设计1.2设计目的通过本课程设计：熟悉供配电系统初步设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范等，锻炼工程设计、工程计算、工具书使用等能力，并了解供电配电系统前沿技术及先进设备。让我们了解设计工厂配电的一般流程，对工厂的布局有个大致的概念，对电力系统的接线方式有一定的了解。1.3设计任务与要求机械厂的地理位置及负荷分布如下图：机械厂负荷统计表厂房编号厂房名称负荷类型设备容量（KW）需要系数Kx功率因数cosψ1铸造车间23000.30.72锻压车间33500.30.653热处理车间31500.60.84电镀车间22500.50.685仓库3200.40.86工具车间33600.30.67金工车间34000.20.658锅炉房2500.70.89装配车间31800.30.710机修车间31600.20.6511生活区33500.70.9生活区电镀车间铸造车间仓库锻压车间工具车间热处理车间金工车间厂区锅炉房装配车间机修车间北--------------南2.设计内容2.1.负荷计算负荷计算的目的是：（1）计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。（2）计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择这些设备的依据。（3）计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。（4）为电气设计提供技术依据。计算公式：有功功率P30=Pe*Kx(kW)无功功率Q30=P30*TanΦ(kVar)视在功率S30=P30/CosΦ(KVA)计算电流I30=S30/（3*UN)(A)式中，kx为需要系数；CosΦ为功率因素；TanΦ为功率因素的正切值；UN为用电设备组的额定电压；3＝1.732。(1)锻造车间：P30=Pe*Kx=0.3*300=90kwQ30=P30*TanΦ=90*1.01=91.8kvarS30=P30/cosΦ=90/0.7=128.6KVAI30=S30/3*UN=128.6/(1.732*0.38）=195.44A(2)锻压车间：P30=Pe*Kx=0.3*350=105kwQ30=P30*TanΦ=105*1.17=122.85kvarS30=P30/cosΦ=105/0.65=161.5KVAI30=S30/3*UN=161.5/（1.732*0.38）=245.44A(3)热处理车间：P30=Pe*Kx=0.6*150=90kwQ30=P30*TanΦ=90*0.75=67.5kvarS30=P30/cosΦ=90/0.8=112.5KVAI30=S30/3*UN=112.5/（1.732*0.38）=170.97A（4）电镀车间：P30=Pe*Kx=0.5*250=125kwQ30=P30*TanΦ=125*1.07=134.8kvarS30=P30/cosΦ=125/0.68=183.8KVAI30=S30/3*UN=183.8/（1.732*0.38）=279.331A（5）仓库：P30=Pe*Kx=0.4*20=8kwQ30=P30*TanΦ=8*0.75=6kvarS30=P30/cosΦ=8/0.8=10KVAI30=S30/3*UN=10/（1.732*0.38）=15.2A（6）工具车间：P30=Pe*Kx=0.3*360=108kwQ30=P30*TanΦ=108*1.33=143.64kvarS30=P30/cosΦ=108/0.6=180KVAI30=S30/3*UN=180/（1.732*0.38）=273.56A（7）金工车间：P30=Pe*Kx=0.2*400=80kwQ30=P30*TanΦ=80*1.17=93.6kvarS30=P30/cosΦ=80/0.65=123.1KVAI30=S30/3*UN=123.1/（1.732*0.38）=187.08A（8）锅炉房:P30=Pe*Kx=0.7*50=35kwQ30=P30*TanΦ=35*0.75=26.25kvarS30=P30/cosΦ=35/0.8=43.75KVAI30=S30/3*UN=43.75/（1.732*0.38）=66.49A（9）装配车间：P30=Pe*Kx=0.3*180=54kwQ30=P30*TanΦ=54*1.01=54.54kvarS30=P30/cosΦ=54/0.7=77.14KVAI30=S30/3*UN=77.14/（1.732*0.38）=117.23A（10）机修车间：P30=Pe*Kx=0.2*160=32kwQ30=P30*TanΦ=32*1.17=37.44kvarS30=P30/cosΦ=32/0.65=49.231KVAI30=S30/3*UN=49.231/（1.732*0.38）=74.82A（11）生活区：P30=Pe*Kx=0.7*350=245kwQ30=P30*TanΦ=245*0.49=118.66kvarS30=P30/cosΦ=245/0.9=272.2KVAI30=S30/3*UN=272.2/（1.732*0.38）=413.68A机械厂负荷统计表车间名称额定容量(kW)需要系数(K)工作电压(kV)功率因数cosψ计算有功(kW)计算无功kvar视在功率KVA计算电流（A）铸造车间3000.30.380.79091.8128.6195.44锻压车间3500.30.380.65105122.85161.5245.44热处理车间1500.60.380.89067.5112.5170.97电镀车间2500.50.380.68125134.8183.8279.3仓库200.40.380.8861015.2工具车间3600.30.380.6108143.64180273.56金工车间4000.20.380.658093.6123.1187.08锅炉房500.70.380.83526.2543.7566.49装配车间1800.30.380.75454.5477.14117.23机修车间1600.20.380.653237.4449.23174.82生活区3500.70.380.9245118.66272.2413.68总计25700.724972897.081341.8212.1.2.无功功率的补偿设计要求达到的功率因数为0.9以上，显然不符合要求，需要进行无功补偿。无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：CQ=30P(tan1-tan2)=972[tan(arccos0.724）—tan(arccos0.92)]=512.01kvar选择低压单相并联电容器BWF0.4-75-1/3，单个容量为75kvar。2UUNNQeQ式中：NQ为电容器铭牌上的额定容量，Kvar；Qe为电容器在实际运行电压下的容量，Kvar；UN为电容器的额定电压，kV；U为电容器实际运行电压，kV；每个电容器的实际无功容量为2UUNNQeQ=75（380/400)²=67.69kvar实际应选用的电容器的个数为n=Qc/Qe=512.01/67.69≈8（个）2.2.变压器的选择在进行负荷统计及无功补偿后，就可根据补偿后的容量进行变压器的选择。变压器的选择包括容量、台数、类型的选择。2.2.1.变压器台数的选择原则：在供配电系统中，变压器台数的选择与供电范围内用电负荷大小、性质，重要程度有关。选择原则：如果有下列情况考虑选择2台。1．有大量的一、二级负荷；2．季节性负荷或昼夜负荷变动大宜采用经济运行方式；3．负荷集中且容量大(1250KVA以上)的三级负荷；4．考虑负荷发展可能。其它情况选择l台，三级负荷一般选择1台。2.2.2.变压器容量的选择原则：1.选择1台变压器时容量应满足：NT30SS2.选择2台变压器时每台容量应同时满足：NT30(0.6~0.7)SSNT30SS式中，30S为变压器低压侧负荷计算容量，NTS为所要选择的变压器容量，30S为部的一二级负荷和。3．选择l台配电变压器容量时应考虑容量上限，一般不超过1250一2000KVA。4．适当考虑负荷的发展。2.2.3.变压器类型的选择原则：1．一般情况选择双绕组三相变压器，并选用SL7、S7、S9等低损耗电