工厂供电课程设计稿

1天成机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计目录一、负荷计算和无功功率补偿.................................................2二、变电所主变压器和主结线方案的选择.............................6三、短路电流的计算.................................................................8四、变电所一次设备的选择校验...........................................10五、变电所进出线和与邻近单位联络线的选择...................12六、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定...........13七、设计图样............................................................................14八、车间平面布置图...............................................................15九、心得体会..............................................错误!未定义书签。21、负荷计算和无功功率补偿1.1总负荷计算负荷计算表如表1所示。表1天成机械加工车间负荷计算表厂房编号用电单位名称负荷性质设备容量/kw需要系数Kdtan功率因数cosP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A1机加工车间动力4000.201.330.6080106.4133.12202.3照明50.801.0402工具车间动力3380.251.170.6584.593.6123.45187.56照明70.901.06.303仓库动力200.800.750.816122030.4照明20.801.01.604电镀车间动力4000.500.880.75200176266.4404.8照明100.801.0805装配车间动力1500.351.020.7052.553.5575113.95照明20.801.010606热处理车间动力1380.501.330.606991.77114.82174.45照明50.801.0407机修车间动力1380.251.170.6534.540.3753.180.7照明50.801.0408生活区照明4000.700.480.9280134.4310.6471.9总计（380侧）动力1576950.40708.09照明436取0.95pK0.97qK0.76671.08556.5871.81324.6在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，将照明和动力部分分开计算，具体步骤如下：1.1.1机加工车间动力部分：kWP802.040030；var4.10633.180tan3030kPQAkVS12.1334.106802230；AkWAkVI3.20238.0732.112.133303照明部分：kWP48.0530；030Q1.1.2工具车间动力部分：kWP5.8425.033830；var6.9317.18030kQAkVS45.1236.935.802230；AkWAkVI56.18738.0732.145.12330照明部分：kWP3.69.0730；030Q1.1.3仓库动力部分：kWP168.02030；var1275.01630kQAkVS2012162230；AkWAkVI4.3038.0732.12030照明部分：kWP6.18.0230；030Q1.1.4电镀车间动力部分：kWP2005.040030；var17688.020030kQAkVS4.2661762002230；AkWAkVI8.40438.0732.14.26630照明部分：kWP88.01030；030Q1.1.5装配车间动力部分：kWP5.5235.015030；var55.5302.15.5230kQAkVS7555.535.522230；AkWAkVI95.11338.0732.17530照明部分：kWP6.18.0230；030Q1.1.6热处理车间动力部分：kWP695.013830；var77.9133.16930kQ4AkVS82.11477.91692230；AkWAkVI45.17438.0732.182.11430照明部分：kWP48.0530；030Q1.1.7机修车间动力部分：kWP5.3425.013830；var37.4017.15.3430kQAkVS1.5337.405.342230；AkWAkVI7.8038.0732.11.5330照明部分：kWP48.0530；030Q1.1.8生活区照明部分：kWP2807.040030；var4.13448.028030kQAkVS6.3104.1342802230；AkWAkVI9.47138.0732.16.31030总计如下：所有车间的照明负荷：kWP3630取全厂的同时系数为：0.95pK，0.97qK，则全厂的计算负荷为：kWPpPii08.671)364.670(95.0)(95.08130)1(3030var5.55669.57397.097.081)1(3030kQQiiAkVS8.8715..55608.6712230AkWAkVI6.132438.0732.18.87130此时的功率因数cos=76.08.87108.6713030SP51.2无功功率补偿由上边的计算以及表一可知，此时的功率因数cos=76.08.87108.6713030SP即该厂380V侧最大负荷时的功率因素只有0.76，而供电部门要求该厂10KV进线最大负荷时的功率因素不应地于0.90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时的功率因素应稍大于0.90，固取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量:Qc=P30(tanΦ1-tanΦ2)=671.08[tan(arccos0.76)-tan(arccos0.92)]Kvar=288Kvar取:CQ=288vark则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：AkVS8.722)2885..556(08.67122)2(30计算电流：AkWAkVI2.109838.0732.18.722)2(30变压器的功率损耗为：KWSPr8.108.722015.0015.0)2(30KWSQr4.438.72206.006.0)2(30变电所高压侧的计算负荷为：KWKWKWP9.6818.1008.671')1(30var9.311var4.43var)2885.556(')1(30kkkQAkvS8.7499.3119.68122')1(30；AkVAkVI3.4310732.18.74930则可得补偿后的功率因数为：91.08.7499.681cos'0.90满足要求。6因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算表如下：表2无功补偿后工厂的计算负荷项目cosΦ计算负荷P30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A380V侧补偿前负荷0.76671.08556.5871.81324.6380V侧无功补偿容量-288380V侧补偿后负荷0.928671.1124.2722.81098.2主变压器功率损耗0.015S30=10.80.06S30=43.410KV侧负荷总计0.91681.9167.6749.843.31.3年耗电量的估算年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：年有功电能消耗量：TPWap30年无功电能耗电量：TQWq30结合本厂的情况，年负荷利用小时数T为4800h，取年平均有功负荷系数72.0，年平均无功负荷系数78.0。由此可得本厂：年有功耗电量：hkwhkwWap6104.248001.68972.0；年无功耗电量：hkwhkWq6102.14800var9.31178.072、变电所主变压器和主结线方案的选择1．变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器可以有下列两种方案：（1）装设一台主变压器型式采用S9，而容量根据SN。T=630KVAS30=504.8KVA选择，即选一台S9-630/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷的备用电源，由与邻近单位相联的高压联络线来承担。（2）装设两台主变压器型式也采用S9，每台容量按式SN·T≈（0.6～0.7）S30选择，即SN·T≈（0.6～0.7）×504.8kVA=(302.9～353.36)kVA因此选两台S9-400/10型低损耗配电变压器。主变压器的联结组别均采用Yyn0。2．变电所主结线方案的选择按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结线方案：（1）装设一台主变压器的主结线方案。（2）装设两台主变压器的主结线方案。（3）两种主结线方案的技术经济比较（表3）。表3两种主结线方案的比较比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额由表2-8差得S9-630的单价为7.47万元，而由表4－1查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为2×7.47万元＝14.94万元由表2-8差得S9-400的单价为5.31万元，因此两台综合投资为4×5.31万元＝21.24万元，比一台主变方案多投资6.3万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查表4-10得GG-1A(F)型柜按每台3.5万元计，查表得其综合投本方案采用6台GG-1A(F)柜，其综合投资约为6×1.58资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为4×1.5×3.5万元＝21万元×3.5万元＝31.5万元，比一台主变方案多投资10.5万元电力变压器和高压开关柜的年运行费参照表4-2计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为3.706万元（其余略）主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为6.752万元，比一台主变方案多耗3.046万元交供电部门的一次性供电贴费按800元/kVA计，贴费为630×0.08万元＝50.4万元贴费为2×400×0.08万元＝64万元，比一台主变方案多交13.6万元从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设一台主变的方案。（说明：如果工厂负荷近期有较大增长的话，则宜采用装设两台主变的方案。三、短路电流的计算1．绘制计算电路（图1）图1短路计算电路2．确定基准值设Sd=100MVA，Ud1=10.5kV，低压侧Ud2=0.4kV，则kVMVAUIdd5.510.5kV31003S1d1kAkVMVAUSIddd1444.031003223.计算短路电路中各元件的电抗标幺值（1）电力系统5.0200/100*1MVAMVAX（2）架空线路由LGJ-150的kVx/36.00，而线路长0.3km,故098.05.10100)3.036.0(2*2kVMVAX