供电工程课程设计

湖北理工学院课程设计报告1湖北理工学院电气与电子信息工程学院供配电工程课程设计报告设计题目：某重型设备制造公司供配电系统电气部分初步设计完成时间：2013年6月15日湖北理工学院课程设计报告2供配电工程课程设计任务书（17）一、设计题目某重型设备制造公司供配电系统电气部分初步设计二、设计目的及要求通过本课程设计，熟悉现行国家标准和设计规范，树立起技术与工程经济相统一的辨证观点；培养综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的能力；掌握电气工程设计计算的方法，为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作，打下必要的基础。要求根据用户所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定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及高低压设备和进出线，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。三、设计依据1、工厂负荷情况该公司以生产冶金、建材、电站、化工制粉、破碎设备及备件为主业，产品有MPS、LM型中速磨、水泥磨、圆锥破碎机、颚式破碎机、钢球磨、单齿辊破碎机及备件，同时公司还生产高铬铸造合金系列、镍硬铸造合金系列、各种高合金钢铸件。公司下设铸钢车间、铸铁车间、精整车间、机加车间以及科研办公楼。多数车间为三班制，年最大负荷利用小时数为5500小时，日最大负荷持续时间6小时。该公司属于二级负荷。本厂的负荷统计资料如表1所示。湖北理工学院课程设计报告3表1负荷统计资料2、供电电源情况按照工厂与当地电业部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近110/10kV地区变电站取得工作电源。该变电站距厂约为5km。10kV母线短路数据：MVASk3303max.、MVASk2103min.，其出口断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。要求工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.92。3．气象资料本厂所在地区的年最高气温为40℃，年平均气温为25℃，年最低气温为－2℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m处平均温度为25℃。当地主导风向为东南风，年雷暴日数为52.2天。4．地质水文资料本厂所在地区平均海拔200m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。5．电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电价制交纳电费。基本电价20元/千伏·安/月，电度电价0.5元/度。四、设计任务设计内容包括：变配电所的负荷计算及无功功率的补偿计算，变配电所所址的选择，变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主接线方案的选择，高低压配电线路及导线截面选择，短路计算和开关设备的选择，保护配置及整定计算*，防雷保护与接地装置设计*等。编号厂房名称设备容量/kW需要系数功率因数1铸钢车间11800.550．702铸铁车间9700.550．653精整车间6400.500．754机加车间4680.400．655科研办公楼2800.700．90湖北理工学院课程设计报告41．摘要本论文主要是对小型工厂配电系统的电气部分进行设计，工厂由户外引入10kv的高压电源，经过工厂变电所降为220/380的低压电，直接共给工厂车间的动力系统和照明。在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线进行无功功率补偿，以提高功率因素。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数。然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统的接线图。高压侧一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障下工作的要求。电器设备不仅要满足在短路故障下的工厂要求。还必须按最大的故障时的动稳定性和热稳定性进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。最后进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择。湖北理工学院课程设计报告5AbstractThispapermainlyforsmallfactoryelectricpartofpowerdistributionsystemdesign,thefactoryintroducedbyoutdoor10kvhighvoltagepowersupply,afterreducedto220/380ofthelow-voltageelectricalsubstation,thetotaldirecttofactoryworkshopofpowersystemsandlighting.Beforeselectionofelectricalequipmenttothefactorytoloadcalculation,determinethetotalloadcapacityofthefactory,reactivepowercompensationinlowvoltagebusbaratthesametime,inordertoimprovepowerfactor.Accordingtothecompensationofloadcapacity,choosethefactorysubstationtransformercapacityandtheNumbers.Andthendeterminethefactorypowersupplysystem,selecttheappropriateworkshoppowerdistributionscheme,drawthewiringdiagramofpowersupplyanddistributionsystem.Highsideoneequipment,lowvoltagedevicesandwirecross-sectionalareawhenthechoice,mustmeetthenormalcircuitconditionsandworkundershortcircuitfault.Electricalequipmentshouldnotonlymeettherequirementsundertheshortcircuitfaultoffactory.Alsomustbethebiggestfailureofdynamicstabilityandthermalstabilitycheck,todetermineequipmentwhethermeetthejobrequirements.Circuitofthreephaseshortcircuitoccursthemaximumshort-circuitcurrent,three-phaseshort-circuitcurrentcalculation,tocheckoftheequipment.Finallycarriesontherelayprotectionandlightningprotectiongroundingtoimprovesafetyandreliabilityofthesystem.Keywords:loadcalculation,themainthreephaseshortcircuit,wiring,relayprotection,equipmentselection.湖北理工学院课程设计报告1目录1、前言.............................................................................................................................22、负荷计算、无功补偿计算、变压器选择及初步方案的确定.................................32.1、全厂负荷统计..................................................................................................32.2、车间变电所的数量、类型和所址的确定......................................................42.3、无功功率补偿计算（以铸钢车间为例）......................................................42.4、补偿后用户的计算负荷..................................................................................52.5、变电所变压器选择..........................................................................................73、主接线方案的选择.....................................................................................................73.1、高压侧主接线方案..........................................................................................74、短路电流计算.............................................................................................................84.1、短路电流的计算方法......................................................................................94.2、计算短路电路中各元件的电抗标幺值..........................................................94.3、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........114.4、计算k-2点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量....................115、电气设备选择与校验...............................................................................................145.1、高压侧导线选择............................................................................................145.2、高压侧设备校验............................................................................................155.3、低压导线的选择............................................................................................155.4、低压侧设备校验............................................................................................166、继电保护..........................................................................................................