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1、 课程：某机械厂供配电设计 学号：xxx 姓名：xxx 班级：xxx 院系：xxx 指导老师：xxx 目录 第一章 设计任务 第二章 负荷计算和无功功率补偿 第三章 变电所位置与型式的选择 第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择 第五章 短路电流的计算 第六章 变电所一次设备的选择校验 第七章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择 第八章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 第九章 降压变电所防雷与接地装置的设计 参考文献第一章 设计任务1.1设计要求 要求根据本厂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
2、和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，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，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。1.2 设计依据1.2.1工厂总平面图 图1.1 工厂平面图1.2.2 工厂负荷情况 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。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
3、1金工车间动力3600.20.30.600.65照明100.70.91.02工具车间动力3600.20.30.600.65照明100.70.91.03电镀车间动力3100.40.60.700.80照明100.70.91.04热处理车间动力2600.40.60.700.80照明100.70.91.05装配车间动力2600.30.40.650.75照明100.70.91.06机修车间动力1800.20.30.600.70照明50.70.91.07锅炉房动力1800.40.60.600.70照明20.70.91.08仓库动力1300.20.30.600.70照明20.70.91.09铸造车间动力36
4、00.30.40.650.70照明100.70.91.010锻压车间动力3600.20.30.600.65照明100.70.91.0宿舍住宅区照明4600.60.81.0 1.2.3 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
5、高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。1.2.4 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。1.2.5 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.1.2.6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
6、高压侧功率因数不低于0.9。第二章 负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW） = ， 为系数b)无功计算负荷（单位为kvar）= tanc)视在计算负荷（单位为kvA）=d)计算电流（单位为A） =, 为用电设备的额定电压（单位为KV）2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW）=式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.850.95b)无功计算负荷（单位为kvar）=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97c)视在计算负荷（单位为kvA） =d)计算电流（单位
7、为A） =经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V）表2.1各厂房和生活区的负荷计算表编号名称类别设备容量/kW需要系数costan计算负荷/kW/kvar/kVA/A1 金工车间动力36003071.0210891.8154.2234照明10081008.008.012小计37011691.8162.22462工具车间动力360030651.17108123166.1252照明1007100707.010.6小计370115123173.12513电镀车间动力310020651.176293.695.38150照明100810088.0812小计32070
8、102.61281944热处理车间动力26003061.3378144130197照明100910090913小计 270871441842805装配车间动力26005080.7513093.8162.5246照明100810080812小计27013893.81602446机修车间动力18006080.7510867.5135205照明5081004046小计18511267.51161767锅炉房动力18003071.025455.177.1117照明2081001.601.62.4小计18255.655.180.61228仓库车间动力130020651.172637.44060照明208
9、1001.601.62.4小计13227.637.451.4789锻造车间动力36007080.7525226.3315478照明100810080812小计37026026.344.4675锻压车间动力36004080.751446180273照明100810080812小计370152618816.211宿舍住宅区照明4600.70.90.48322357.7357.7413总计动力22191013.5856.1照明403计入=0.8, =0.850.75810.8727.6108916552.2 无功功率补偿 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
10、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。由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。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：=(tan - tan)=810.8tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) = 369.66 kvar参照图2，选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与
11、方案3（辅屏）4台相结合，总共容量为84kvar5=420kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷=（727.6-420）kvar=307.6 kvar，视在功率=867.2 kVA，计算电流=1317.6 A,功率因数提高为cos=0.935。在无功补偿前，该变电所主变压器T的容量为应选为1250kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T的容量选为1000kVA的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表3所示。图2.1 PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案表2.2无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷/KW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷0.75810.8727.610891655380V侧无功补偿容量-420380V侧补偿后负荷0.935810.8307.6867.21317.6
