工程供电课程设计

工厂供电设计目录一、负荷计算和无功功率二．变电所的位置和型式的选择三.变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择四.短路电流计算五.变电所一次设备的选择与校验六.变电所高低压线路的选择七．变电所二次回路方案选择及继电保护整定八．防雷和接地装置的确定九.附录参考文献前言设计要求：要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，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，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求提交设计计算书及说明书，绘出设计图纸。设计依据：1、工厂总平面见附图。2、工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4800h，日最大负荷持续时间8h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。3、供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10Kv的公用电源线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-185,导线为等边三角形排列，线距为1.2m；电力系统馈电变电站距本厂6km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MV.A，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5S。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。4、气象资料：本厂所在地区（泰山区）的年最高气温为40℃，年平均气温为20℃年，年最低气温为-22.7℃，年最热月平均最高气温为31.5℃，年最热月平均气温为26.3℃，年最热月地下0.8米处平均温度28.7℃。年主导风向为东风，年雷暴日数31.3。5、地质水文资料：本厂所在地区平均海拔130m，地层以沙粘土为主，地下水位为3m.6、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，按两部电费制交纳电费。一部分为基本电费，按所装用的主变压器容量来计费。另一部分为电度电费，按每月时机耗用的电能计费。工厂最大负荷时的高压侧功率因数不低于0.9。XX机械厂总平面图比例1：2000公共电源进线邻厂大街厂门后厂门厂区宿舍区的负荷中心工厂宿舍区桥河流北大街厂房编号用电单位名称负荷性质设备容量/kw需要系数功率因数2铸造车间动力202-4020.3~0.40.65~0.70照明7~120.7~0.91.03锻压车间动力202~4020.2~0.30.60~0.65照明7~120.7~0.91.04金工车间动力202~4020.2~0.30.60~0.65照明7~120.7~0.91.05工具车间动力202~4020.2~0.30.60~0.65照明7~120.7~0.91.06电镀车间动力152~3020.4~0.60.70~0.80照明7~120.7~0.91.07热处理车间动力102~2020.4~0.60.70~0.80照明7~120.7~0.91.08装配车间动力102~2020.3~0.40.65~0.75照明7~120.7~0.91.09机修车间动力102~2020.2~0.30.60~0.70照明4-70.7~0.91.010锅炉房动力102~2020.4~0.60.60~0.70照明3-40.7~0.91.01仓库动力52~1020.2~0.30.60~0.70照明3-40.7~0.91.0宿舍区照明202~4020.6~0.81.0一、负荷计算和无功功率（1）负荷计算负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有：有功功率：P30=Pe·Kd无功功率:Q30=P30·tgφ视在功率:S3O=P30/Cosφ计算电流:I30=S30/√3UN根据要求及负荷计算公式，分别计算各车间的P30、Q30、S30、I30，然后列出表格。1）仓库：动力负荷：Pe=102kwKd=0.3cosφ=0.7tanφ=tanarccosφ=1.02P30=Kd•Pe=0.3*102=30.6kwQ30=P30•tanφ=30.6*1.02=31.2kvarS30=P30/cosφ=30.6/0.7=43.7kvAI30=S30/√3UN=66.4A照明负荷:Pe=4kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*4=3.6kwQ30=P30•tanφ=3.6*0=0kvarS30=P30/cosφ=3.6/1.0=3.6kvAI30=S30/√3UN=9.4A本车间:I′30=66.4+9.4=75.8A2）铸造车间：动力负荷：Pe=402kwKd=0.4cosφ=0.7tanφ=tanarccosφ=1.02P30=Kd•Pe=0.4*402=160.8kwQ30=P30•tanφ=160.8*1.02=164.0kvarS30=P30/cosφ=160.8/0.7=229.7kvAI30=S30/√3UN=349.0A照明负荷:Pe=12kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*12=10.8kwQ30=P30•tanφ=10.8*0=0kvarS30=P30/cosφ=10.8/1.0=10.8kvAI30=S30/√3UN=28.3A本车间:I′30=349.0+28.3=377.3A3）锻压车间：动力负荷：Pe=402kwKd=0.3cosφ=0.65tanφ=tanarccosφ=1.17P30=Kd•Pe=0.3*402=120.6kwQ30=P30•tanφ=120.6*1.17=141.0kvarS30=P30/cosφ=120.6/0.65=185.5kvAI30=S30/√3UN=281.9A照明负荷:Pe=12kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*12=10.8kwQ30=P30•tanφ=10.8*0=0kvarS30=P30/cosφ=10.8/1.0=10.8kvAI30=S30/√3UN=28.3A本车间:I′30=281.9+28.3=310.2A4）金工车间：动力负荷：Pe=402kwKd=0.3cosφ=0.65tanφ=tanarccosφ=1.17P30=Kd•Pe=0.3*402=120.6kwQ30=P30•tanφ=120.6*1.17=141.0kvarS30=P30/cosφ=120.6/0.65=185.5kvAI30=S30/√3UN=281.9A照明负荷:Pe=12kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*12=10.8kwQ30=P30•tanφ=10.8*0=0kvarS30=P30/cosφ=10.8/1.0=10.8kvAI30=S30/√3UN=28.3A本车间:I′30=281.9+28.3=310.2A5）工具车间：动力负荷：Pe=402kwKd=0.3cosφ=0.65tanφ=tanarccosφ=1.17P30=Kd•Pe=0.3*402=120.6kwQ30=P30•tanφ=120.6*1.17=141.0kvarS30=P30/cosφ=120.6/0.65=185.5kvAI30=S30/√3UN=281.9A照明负荷:Pe=12kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*12=10.8kwQ30=P30•tanφ=10.8*0=0kvarS30=P30/cosφ=10.8/1.0=10.8kvAI30=S30/√3UN=28.3A本车间:I′30=281.9+28.3=310.2A6）电镀车间：动力负荷：Pe=302kwKd=0.6cosφ=0.8tanφ=tanarccosφ=0.75P30=Kd•Pe=0.6*302=181.2kwQ30=P30•tanφ=181.2*0.75=135.9kvarS30=P30/cosφ=181.2/0.8=226.5kvAI30=S30/√3UN=344.1A照明负荷:Pe=12kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*12=10.8kwQ30=P30•tanφ=10.8*0=0kvarS30=P30/cosφ=10.8/1.0=10.8kvAI30=S30/√3UN=28.3A本车间:I′30=344.1+28.3=372.4A7）热处理车间：动力负荷：Pe=202kwKd=0.6cosφ=0.8tanφ=tanarccosφ=0.75P30=Kd•Pe=0.6*202=121.2kwQ30=P30•tanφ=121.2*0.75=90.9kvarS30=P30/cosφ=121.2/0.8=151.5kvAI30=S30/√3UN=230.2A照明负荷:Pe=12kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*12=10.8kwQ30=P30•tanφ=10.8*0=0kvarS30=P30/cosφ=10.8/1.0=10.8kvAI30=S30/√3UN=28.3A本车间:I′30=230.2+28.3=258.5A8）装配车间：动力负荷：Pe=202kwKd=0.4cosφ=0.75tanφ=tanarccosφ=0.88P30=Kd•Pe=0.4*202=80.8kwQ30=P30•tanφ=80.8*0.88=71.3kvarS30=P30/cosφ=80.8/0.75=107.7kvAI30=S30/√3UN=163.7A照明负荷:Pe=12kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*12=10.8kwQ30=P30•tanφ=10.8*0=0kvarS30=P30/cosφ=10.8/1.0=10.8kvAI30=S30/√3UN=28.3A本车间:I′30=163.7+28.3=192.0A9）机修车间：动力负荷：Pe=202kwKd=0.3cosφ=0.7tanφ=tanarccosφ=1.02P30=Kd•Pe=0.3*202=60.6kwQ30=P30•tanφ=60.6*1.02=61.8kvarS30=P30/cosφ=60.6/0.7=86.7kvAI30=S30/√3UN=131.5A照明负荷：Pe=7kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*7=6.3kwQ30=P30•tanφ=6.3*0=0kvarS30=P30/cosφ=6.3/1.0=6.3kvAI30=S30/√3UN=16.5A本车间:I′30=131.5+16.5=148.0A10）锅炉房：动力负荷：Pe=202kwKd=0.6cosφ=0.7tanφ=tanarccosφ=1.02P30=Kd•Pe=0.6*202=121.2kwQ30=P30•tanφ=121.2*1.02=123.6kvarS30=P30/cosφ=121.2/0.7=173.1kvAI30=S30/√3UN=263.1A照明负荷：Pe=4kwKd=0.9cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.9*4=3.6kwQ30=P30•tanφ=3.6*0=0kvarS30=P30/cosφ=3.6/1.0=3.6kvAI30=S30/√3UN=16.5A本车间:I′30=263.1+16.5=279.6A11）宿舍区照明负荷：Pe=402kwKd=0.7cosφ=1.0tanφ=tanarccosφ=0P30=Kd•Pe=0.7*402=281.4