《课程设计论文-中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计论文-中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章 前 言1.1 选题背景当前，能源严重短缺，另一方面，随着经济的不断发展，世界各国的用电量也随之不断增加，电能已经成为一种最重要的能源，电能对国民经济各部门以及人民生活的作用越来越重要，可以说，国民经济各部门和人民生活已经离不开电能了。合理用电、节约用电的迫切性和必要性已为人们所认识。科学技术的发展，使用电和节电技术渗透到设计，运行，制造，管理等部门，其设计面愈来愈宽，内容愈来愈深，与实际联系愈来愈密切，这都为培养高质量的供用电人才提出了更高的要求。为了更好的适应现代工业社会的要求，我们必须尽可能多的掌握供配电知识，用电知识，节电知识。为了更好的掌握书本知识，我们必须从教学实际出发，结合
2、国情对工厂供电，配电的基本原理和实际应用有更深入的了解。因此，我选择大型机械厂总降压变电所和车间配电系统的设计。1.2 供电系统设计的原则工厂供电设计必须遵循国家的各项方针政策，设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足以下几项基本要求：1、保证工厂生产工艺所要求的供电可靠性；2、保证电能质量；3、在必要的供电可靠性基础上，力求经济，使供电系统的投资少、运行费用低，并且尽可能的减少又涩精梳消耗量；4、设计中应合理地处理局部与全局、当前与长远的关系，并能适应发展的需要。1.3 研究意义电能是工业生产的主要动力能源。工厂供电设计的任务是从电力系统取得能源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车
3、间中的每一个用电设备上。随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量的迅速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等要求也日益提高。供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、用行费用和有色金属消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和安全生产上，它与企业的经济效益、设备和人生安全等是密切相关的。现在除了个别大型工业联合企业有自备电厂外，绝大多数工厂都是从国家电力系统取得电能的。因此，工厂工业负荷是电力系统的主要用户，工厂供电系统也是电力系统的一个组成部分，保证企业安全供电和经济运行，不仅关系到企业中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计2的利益、也关系到电力系统安全和经济运行以及合理利用能源
4、.随着经济建设突飞猛进和人民生活水平的日益提高, 城市配电网正日益面临着提高供电可靠性的迫切要求。.工厂工业 负荷是电力系统的主要用户 ,合理的工厂供电系统的设计,不仅可以保证企业的安 全合理供电和经济运行,也有利于电力系统的安全经济运行,最大限度的节约能源. 所以工厂供电的可靠性和安全性就显得非常重要了.工厂供电设计对国民经济各部门以及人民生活都有极其重要的意义。中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计3第二章负荷计算2.1 荷计算的方法确定用电设备组计算负荷的常用方法：（1）需要系数法（2）二项式系数法（3）形状系数法。需要系数法的主要步骤：（1） 将用电设备分组，求出各组用电设备的总额
5、定容量。（2） 查出各组用电设备相应需要系数及对应的功率因数。（3） 用需要系数法求车间或全厂的计算负荷时，需要在各级配电点乘以同期系数K。本化工企业设备台数较多，各台设备容量相差不太悬殊，考虑采用需要系数法，计算过程为：先从用电端起逐级往电源方向计算，即：首先按需要系数法求得各车间低压侧有功及无功计算负荷，加上本车间变电所的变压器有功及无功功率损耗，即得车间变电所高压侧计算负荷；其次是将全厂各车间高压则负荷相加同时加上厂区配电线路的功率损耗，再乘以同时系数。便得出工厂总降压变电所低压侧计算负荷；然后再考虑无功功率的影响和总降压变电所主变压器的功率损耗，其总和就是全厂计算负荷。采用需要系数法主
6、要公式如下：计算负荷 计算公式 适用条件有功（K w）d eP = K p30无功（Kvar） 30 30Q = P tan视在（KVA ） / cos30 30S = P 电流（A） NI S / 3U30 30=已知三相用电设备组或用电单位（工厂、车间）的设备容量及功率因数，求其计算负荷。有功（K w） =p IP K p30 30.无功（Kvar） =P iQ K P30 30.视在（KVA ）230230 30S = P Q电流（A） NI S / 3U30 30=已求出各设备组或各单位的有功和无功计算负荷后，求总的计算负荷。中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计4Ep 设备组或单
7、位的设备容量，不记备用设备容量。eU 设备额定电压。dK 需要系数 p qK K有功和无功符荷同时系数。 P i iP K30. 30. 设备组的有功和无功计算负荷。（1） 对反复短时工作制设备，其容量必须按规定的负荷持续率进行换算：（2） 用电设备组、车间和工厂的需要系数参见有关表格。（3） 由设备组计算车间配电干线时，可取K P =0.85-0.95,K q =0.9-0.95。2.2 车间负荷计算表如下：计 算 负 荷序号用电单位名称设备容量Kx COS tgPjs Qjs Sjs（1）1 变电所1 铸钢车间 2000 0.4 0.65 1.17 800 936 1230.772 1 计
8、算负荷 720 842.4 1180.17（2）2 变电所1 铸铁车间 1000 0.4 0.7 1.02 400 408 571.432 沙库 110 0.7 0.6 1.33 77 102.4 128.333 2 计算负荷 429.3 459.37 628.74（3） 3 变电所1 铆焊车间 1200 0.3 0.45 1.98 360 712.8 8002 1#水泵房 28 0.75 0.8 0.75 21 15.75 26.253 3 计算负荷 342.9 656.69 732.67（4）4 变电所1 空压站 390 0.85 0.75 0.88 331.5 291.72 4422 机
9、修车间 150 0.25 0.65 1.17 37.5 43.88 57.693 锻造车间 220 0.3 0.55 1.52 66 100.32 1204 术型车间 185.85 65.06 86.51 108.415 制材厂 20 5.6 7.45 9.336 综合楼 20 0.9 1 1 18 18 18中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计57 4 计算负荷 471.29 493.09 682.09（5）5 变电所1 锅炉房 300 0.75 0.8 0.75 225 168.75 281.252 2#水泵房 28 0.75 0.8 0.75 21 15.75 26.253 仓库
10、88.12 0.3 0.65 1.17 26.44 30.93 40.674 污水提升站 14 0.65 0.8 0.75 91 6.83 11.385 5 计算负荷 253.38 200.03 322.82各车间6 千伏高压负荷序计 算 负 荷号车间或用电单位名称设备负荷 k K cos tanjs P js Q js S1 电弧炉 2*1250 0.9 0.87 0.57 2250 1282.5 2586.812 工频炉 2*300 0.8 0.9 0.48 480 230.4 533.333 空压机 2*250 0.85 0.85 0.62 425 263.5 5004 小计 2839.
11、5 1598.76 3258.65通过计算可知1 变电所的计算负荷为1108.17KVA，由于该变电所要用两台变压器，工作变压器选用额定容量为1250KVA 的SJL1-1250/10 型变压器。当工作变压器故障时，允许备用变压器过负荷运行，所以1 变电所备用变压器可选用额定容量为1000KVA 的SJL1-1000/10 型变压器， 其损耗有下列公式：20 1 ( )ejsb d SSPnP = nP + 20 1 ( )ejsb d SSQnQ = nQ +edd SUQ100% =e SIQ100% 00 =2 2b b b S = Q + P计算得到： Q KVAR b = 64.21
12、P KW b = 15.24S KVA b = 65.99中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计62 变电所的计算负荷是628.74KVA，由于该变电所要用两台变压器，工作变压器选用容量为800KVA 的SJL1-800/10 型变压器，当工作变压器故障时，允许备用变压器过负荷运行，所以备用变压器可选用额定容量为500KVA 的SJL1-500/10 型变压器，其有功损耗：P KW b = 11.35其无功损耗：Q KVAR b = 45.40变压器损耗负荷为：S KVA b = 46.79 3 变电所计算负荷为732.67KVA ， 可选用额定容量为800KVA 的SJL1-800/10
13、 型变压器，其损耗为：P KW b = 11.35Q KVAR b = 45.40S KVA b = 46.794 变电所的计算负荷为682.09KVA，可选用额定容量为800KVA 的SJL1-800/10 型变压器，其损耗为：P KW b = 10.06Q KVAR b = 41.37S KVA b = 42.585 变电所计算负荷为322.82KVA，固可选用额定容量为400KVA 的SJL1-400/10型变压器，其损耗为：P KW b = 4.85Q KVAR b = 19.62S KVA b = 20.21则总降压变电所低压侧的计算负荷等于各车间计算负荷相加再加上高压负荷和各车间变
14、电所的变压器损耗之和乘上同时系数得到：S KVA js 6925.85 2 =总降压变电所的工作变压器可选用额定容量为8000KVA 的SJL1-8000/35 型变压器，当工作变压器故障时，允许备用变压器过负荷运行备用变压器，所以备用变压器可选用额定容量为6300KVA 的SJL1-6300/35 型变压器，正常工作时工作变压器损耗为：P KW b = 54.47Q KVAR b = 529.69中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计7S KVA b = 532.49则可得到全厂计算负荷为低压侧计算负荷与总降压变电所工作变压器损耗之和，可得全厂总计算负荷为：S KVA js = 7466
15、.59中型机械厂总降压变电所及厂区配电系统的设计8第三章 供电方案选择与功率补偿工厂供电电源电压主要是根据工厂负荷大小、供电距离，以及地区电网可能供电的电源电压，与电力部门协商确定，一般大型工厂可选用110 千伏或220 千伏，中小型工厂可选用35 千伏或10 千伏电压，作为工厂供电的电源电压。本工厂电源从电业部门某220/35 千伏变压所，用35 千伏双回架空线引入本厂其中一个作工作电源一个作为备用电源，工作电源与备用电源均为35kv，两个电源不并列运行，该变电所距厂东侧8 公里。这种供电方案的优点：（1）供电电压高线路功率损耗及电能损耗少（2）电压损失小，调压问题易解决（3）要求的 cos
16、 值低补偿的容量小，可见少补偿设备及投资（4）要建总将压变电所，对供电设备便于集中管理易于实现自动化（5）根据运行经验的系统数据35kv 的架空线路的故障率比6kv 的架空线路的故障率低一半多。因而供电可靠性高缺点：（1）厂内要设总降压变电所须占一定的面积（2）要装设两台主变压器投资及运行费用均增加3.2 工厂厂区高压配电电压的选择一般工厂采用的高压配电电压为610 千伏，从技术经济指标来看最好选用 10 千伏。如果工厂拥有较多的六千伏高压设备，则需进行技术经济比较，以确定采用何种电压合理，3 千伏电压级，由于技术经济指标很差，一般不作为厂区配电电压。本次设计所选用的工厂，是一个中型工厂，而且6 千伏高压设备较多，固选用六千伏电压级为厂区配电电压。3.2 对该方
