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1、湖南工程学院课程设计任务书课程名称： 供电工程 题 目：某机械厂10/0.4kV降压变电所设计专业班级：电气工程及其自动化 0991 班 学生姓名： 学号： 指导老师： 任务书下达日期：2012年2月27日设计完成日期：2012年6月 1日设计内容与设计要求一、设计内容（一）原始数据 1、工厂总平面图2、工厂负荷情况负荷统计资料见表，本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时4600h，日最大负荷持续时间为6h，该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余属三级负荷。厂房编号厂房名称负荷类别设备容量 /KW需要系数功率因数1铸造车间动力3600.30.70照明60.81.02锻压车间动力3
2、500.30.65照明80.71.03金工车间动力4000.30.05照明100.80.84工具车间动力3000.31.0照明70.90.55锅炉房动力500.70.8照明10.81.06热处理车间动力1500.30.5照明50.81.07装配车间动力1600.30.7照明60.81.08机修车间动力1600.20.65照明40.81.09电镀车间动力2550.50.8照明50.81.010仓 库动力200.40.8照明10.81.0生活区照明3500.70.93、供电电源情况本厂由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源,干线的型号为LGJ150，导线为等边三角形排列，线距为2m、干线首端
3、距离本厂约5Km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保整定的动作时间为1.7S，为满足工厂二负荷的要求，可采用高压联络由邻近的单位取得备用电源，已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长为80KM，电缆线路总长度为25KM。4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为+40，年平均气温+20，最低温度5，年底最热月地下0.8m处平均温度为20，当地主导风各为东北风，年雷暴日数为50。5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔27.4m，地层以砂粘土为主，地下水位为1m。（二）设计内容1负荷计算与无功功率补偿2主变压器选择3电气主接线设
4、计4短路电流计算5电气设备的选择与校验（包括保护动作值的整定计算）6进出线的选择二、设计要求1在规定时间内完成以上设计内容；2用计算机画出电气主接线图；3编写设计说明书（计算书），设备选择要列出表格。主要设计条件计算机与博超电气电力设计软件。 说明书格式目录正文内容：一、设计要求及概述二、负荷计算与无功补偿三、主变压器选择四、电气主接线设计五、短路电流计算六、电气设备选择与校验七、进出线的选择八、结语参考文献装订格式：全部采用16K打印纸或课程设计专用纸，竖装。装订顺序：课程设计报告书封面；任务书；说明书目录；正文；附件（图纸等）。参 考 文 献1刘介才.供配电设计手册目录一、设计要求及概述2
5、二、负荷计算与无功补偿22.1工厂负荷情况及负荷计算22.2低压侧负荷计算与无功补偿32.3 高压侧负荷计算4三、主变压器的选择4四、电气主接线设计4五、短路电流计算45.1 计算电路图45.2 电路中各主要元件的电抗标幺值的计算55.3 K-1点的短路电流计算55.4 K-2点的短路电流计算6六、电气设备选择与校验66.1 电气设备的选择66.2 动作电流整定86.3 速断电流整定8七、进出线的选择97.1 10kV高压进线的选择校验97.2 高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验97.3 380低压出线的选择10八、结语14参考文献15附录一16一、设计要求及概述要求根据本厂所能取得的电
6、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，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，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。二、负荷计算与无功补偿2.1工厂负荷情况及负荷计算负荷统计情况及每个车间的负荷计算见表1：表1 负荷统计与计算设备容量/Kw需要系数功率因数有功计算负荷/Kw无功计算负荷/Kvar视在负荷Kva计算电流/A铸造车间动力3600.30.7108110.2154.3234.4照明600.814.804.
7、87.3锻压车间动力3500.30.65105122.7161.5254.4照明80.715.605.68.5金工车间动力4000.30.5120207.8240364.6照明100.80.8861015.2工具车间动力3000.3190090136.7照明70.90.56.310.912.619.1锅炉房动力500.70.83526.343.866.5照明10.810.800.81.2热处理车间动力1500.30.54577.990136.7照明50.814046.1装配车间动力1600.30.74804968.6104.2照明60.814.804.87.3机修车间动力1600.20.653
8、228.649.274.8照明40.813.203.24.9电镀车间动力2550.50.8127.595.7159.4242.2照明50.814046.1仓库动力200.40.8861015.2照明10.810.800.81.2生活区照明3500.70.9245118.6272.2413.62.2低压侧负荷计算与无功补偿1）低压侧补偿前：取 总有功计算负荷：总无功计算负荷：总视在计算负荷：功率因数：计算电流：无功补偿：用PGJ型低压无功功率自动补偿柜并联电容器BW0.4-14-3，选1#主屏和3#辅屏进行补偿，则有：2）补偿后：总有功计算负荷：总无功计算负荷：总视在计算负荷：计算电流：2.3
9、高压侧负荷计算总有功计算负荷：总无功计算负荷：总视在计算负荷：计算电流：功率因数：三、主变压器的选择由于该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余属三级负荷。故装设一台变压器即可。由 可知装设一台容量为1000kVA的变压器即可。选择S11-1000/10型油浸式变压器（其中）。四、电气主接线设计电气主接线图见附录一。五、短路电流计算5.1 计算电路图计算电路如图1所示：500MVAK-1K-2LGJ-120,10km10.5kVS9-10000.4kV 系统图1 计算电路图设基准容量=100MVA，高压侧=10.5kV，低压侧=0.4kV，则 5.2 电路中各主要元件的电抗标幺值的计
10、算1） 电力系统(干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA) 2） 架空线路干线的型号为LGJ150,查附表12得LGJ-150钢芯铝绞线的线路电抗，而线路长5km，故3） 电力变压器（其中）因此绘制短路计算等效电路如图2所示。k-1k-2 图2 短路计算等效电路5.3 K-1点的短路电流计算K-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值 三相对称短路电流初始值 其他三相短路电流 三相短路容量5.4 K-2点的短路电流计算K-2点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值 三相对称短路电流初始值 其他三相短路电流 三相短路容量六、电气设备选择与校验
11、电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。 6.1 电气设备的选择为了保障一次设备的可靠运行，必须按照下列条件选择和校验：（1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；（2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验；（3）考虑电气设备运行的环境条件如温度、湿度、海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求；（4）按各类设备的不同特点和要求如断路器的操作性能、互感器的二次负荷和准确度级等进行选择。选择一次设备时应考虑和校验的项目如表2和表3所示。表2高压一次设备的选择校验项目
12、表3低压一次设备的选择校验项目6.2 动作电流整定取,，故查附录表60，选用JL-83型静态电流继电器，动作电流整定为8.08A。灵敏性校验：满足保护灵敏性要求。6.3 速断电流整定查附录表60，选用JL-84型静态电流继电器，动作电流整定为205.4A。灵敏性校验：满足保护灵敏性要求。七、进出线的选择7.1 10kV高压进线的选择校验采用LGJ型钢芯铝绞线架空敷设，连接10KV的公用电源干线。本次的线路架设应满足一定的要求：1）线路应沿着道路平行敷设，应避免通过各种起重机频繁活动地区和各种露天堆场；2）应尽可能的减少与其他设施的交叉和跨越建筑物；3）接近有爆炸物、易燃物、和可燃气体的厂房、仓库、储罐等设施时，应该满足GB 500588-1992爆炸和火灾危险环境电力设计规范；4）架空钢芯铝绞线导线最小截面为16mm2；5）架空线路的导线与地面之间的距离，在最大计算弧垂情况下，不应该小于5.5m；6
