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1、第1章设计任务1.1 设计要求要求根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑工厂生产的发展，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，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二 次回路方案，确定所防雷接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制变电所系统图， 功率因数补偿到0.9。1.2设计依据1.2.1工厂总平面图1.2.2 工厂负荷情况本厂车间为两班制，年最大负荷利用小时为 4600小时，日最大负荷持续时间为 8小时，该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房届二级负荷外，其余均届三级负荷。工 厂负荷统计资料如下1.2.3 供电电
2、源情况按照工厂与供电协议，本厂可由附近一条10KV的公用电源十线取得工作电源。该十线的走向参看工厂总平面图。该十线的导线牌号为LGJ-150 ,导线为等边三角形 排列，线距为2m ;十线首端距离本厂约8km。断路器断流容量为500MVA ,此断 路器配备有定时限过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 2S,为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由 2公里处邻近单位取得备用 电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km,电缆线总长度为30km。1.2.4 气象资料本厂所在地区的年最高气温为 40度，年平均气温为23度，年最低气温为-13 度，年最热月平均最高气
3、温为33度，年最热月平均气温为28度，年最热月地下 0.8m处平均温度为25 C。年雷暴日为60。1.2.5 地质水文资料本厂所在地区平均海拔700米，底层以砂粘土为主，地下水位为 30米。表1-1工厂负荷统计资料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3000. 30. 7照明60. 81. 02锻压车间动力3500. 30. 65照明80. 71. 07金工车间动力4000. 20. 65照明100. 81. 06工具车间动力3600. 30. 6照明70. 91. 04电镀车间动力2500. 50. 8照明50. 81. 03热处理车间动力1500. 60.
4、8照明50. 81. 09装配车间动力1800. 30. 7照明60. 81. 010机修车间动力1600. 20. 65照明40. 81. 08锅炉车可动力500. 70. 8照明10. 81. 05仓库动力200. 40. 8照明10. 81. 0生活区照明3500. 70. 9第2章负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。由公式：Q30=P30ta展，S30 =、怛02+Q302 得：1. 铸造车间：动力部分P30s =300 0.3kw=90kw Q30m)= 90 1.02k v
5、ar = 91.8k v ar 30( )30 (I I)99128.55S30(11) =；902 91.82 -128.55kV A 130(11q197.77A照明部分 P30(i2)=6 0.8kw=4.8kw S3o(i2)=02. 锻压车间：动力部分，P30=350 0.3kw =105kw Q30= 105 1.16k var = 121.8k var 30(21)30 (21)_2_2_S30)=1052 121.82 =160.81kV A1 30(21)160.811.732 0.38A = 247.4A照明部分，；P30(22) =8x 0.7kw=5.6kw Q30(2
6、2) =03. 金工车间：动力部分,P30(31) =400 0.2kw=80kw Q30(31)=80 1.16kvar =92.8kvar一22122 5S30)=.8093.8 =122.51kV A130)=A = 188.48A1.732 0.38明部分，；P30(32) = 10 W.8kw=8kwQ30(3 的 04. 工具车间：动力部分,P30(41) =360 0.3kw =108kw Q3(4i)= 108 1.33k var = 143.64kvarS30(41) = *1082 143.642 =179.71kV A 130)=179,1a = 276.48A30(41
7、)30(41)1.732 0.38Q3 0 ( 4 2=)0照明部分，成(42) = 7 0.9kw=0.36kw5. 电镀车间：动力部分,P30(51) =250 0.5kw=125kw Q30(51)=125 0.74k var = 92.5k v arS30(51) = 1252 92.52 =125.36kV A! 30(51)房哈8A=192.86A照明部分，P30(52) =5X0.8kw=4kw ； Q30(52) =06. 热处理车间：动力部分,P30(61) =150 0.6kw=90kwQ30(61 90 0.74kvar = 66.6k var&0(6i)= W902 6
8、6.62 =111.95kV A111.95I30(61) = 1.732 0.38 A=172.23A照明部分，&(62) =5 0.8kw=4kwQ30(62)= 07. 装配车间：动力部分,P30(71) =180 0.3kw=48kw Q30(71) = 48 1.02k var = 48.96k varS3001) =【482 48.962- =68.56kV A1 30(71)1.732 0.3868.56 A=105.48A照明部分,%72)=6x0.8kw = 4.8kw； Q30(72)=08. 机修车间：动力部分,49P30(81) = 160 0.2kw=32kw Q30
9、(81) = 32 1.16k var = 37.12k v ar&0(81) = . 322 37.122 = 49kV A 130(81)=A = 75.38A()1.732 0.38照明部分,P3o(82)= 4 x 0.8kw = 3.2kw ； Q30(82) =09. 锅炉房：动力部分,P30(91) =50 0.7kw =35kwQ30(91)=35 0.74k var =25.9k var.22 一45 53&0(91) = 3525.9 = 45.53kV A 130(91)=553A = 70.05A(91)30(91)1.732 0.38照明部分，P3o(92)=1x0.
10、8kw=0.8kw ； Q30(92)=010. 仓库：动力部分P30(101) =20 0.4kw=8kw Q30(101)=8 0.48k var = 3.84k varS30(ioi)= .82 3.842 =8.8kvA 顷由=88 =13.5A(101)(101)1.732 0.38照明部分,0(102) =1kwK0.8=0.8kw ； Q30(102) =011. 生活区照明 P30D =350kwx0.7=245kw ；Q3(iii)=0另外，所有车间的照明负荷：Po =76.5kw取全厂的同时系数为：K区=0.95, K否=0.97，贝U全厂的计算负荷为：P30 =0.95(
11、1kw 0.8=0.8kw P3(i1)P30 =0.95 (966 76.5 245) =990.38kwi =111Q30 = 0.97、 Q30(ii)=0.97 7254.96 = 703.21kvari 4S30 = J990.38S30 = 990.382 (703.21 - 370)2 =1044.93kv A 1044.93kv.A . 30(2) =1607.58A 0.38kv +703.212 = 1214.64kv A ； I 30 = 变压器的功率损耗为:4 A = 1868.68A1.732 .382.2 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
12、容器两种。由丁并联电容 器具有安装简单、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 并联电容器在供电系统中应用最为普遍。由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：S30 =1214.64kv A,990.38cosE = =0.82这时低压侧的功率因数为：1214.64为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高丁0.90,., . . 、一、 一 ，、取：cos =0.95。要使低压侧的功率因数由0.82提局到0.95,则低压侧需装设的 并联电容器容量为：Qc = 990.38 (tan arccos0.82 - tan arccos0.95)k var =
13、366.44 k varI计算电流取:Qc =370 k var则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：.：Pt 0.015S 30(2)=0.015 1044 .93kv.A =15.67kw：Qt ： 0.06S 30(2)=0.06 1044.93kv.A = 62.70k var变电所高压侧的计算负荷为：力=990.38kw 15.67kw =1006.05kwQ 30(i)=(703.21 -370)kw 62.70kw =359.91k var1068.49S30(i)= 1006.052 359.912 =1068.49kvI 细 =61.69A1.732 10.1006.05co
14、s0.94补偿后的功率因数为：1068.49满足要求。第3章 变电所位置与型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的x轴和y轴，然后测出各车间(建筑)和宿舍区负荷点的坐标位置，Pi、P2、P3R分别代表厂房1、2、3.10号的功率，设定P1(2.5, 5.6 )、P2(3.6 , 3.6 )、P3(5.7, 1.5 )、P4(4, 6.6 )、P5(6.2, 6.6 )、P6 (6.2, 5.2)、R (6.2, 3.5 )、Pg (8.8, 6.6 )、P9 (8.8 , 5.2 )、R(8.8, 3.5)，并设Ri (1.2, 1.2)为生活区的中心负荷，如图 3-1所示。而工厂的负荷中心假设在P(x,y),其中P=P+P2 + P3+Pii = WR。可得负荷中心的坐标：Rxi +P2X2 +P3X3 +Rix、 (Px。PiP2P3%(3-
