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1、1 本科课程设计 题目：题目：石油二机厂降压变电所的电气设计院（系）院（系） 信息科学与工程学院信息科学与工程学院 专 业 专 业 电气工程及其自动化 电气工程及其自动化 届 别 届 别 2010 届2010 届 学 号 学 号 姓 名 姓 名 指导老师指导老师 2013 年年 6 月月 16 号号华侨大学信息科学与工程学院课程设计 1 目录 目录 第一章 概述 . 概述 . 2 第二章 负荷计算与负荷等级确定 . 负荷计算与负荷等级确定 . 第三章 变压器选择及主接线设计 . 变压器选择及主接线设计 . 9 第四章 短路电流计算 . 短路电流计算 . 13 第五章 电气设备选择 . 电气设备
2、选择 . 16 第六章 课设体会及总结 . 课设体会及总结 . 24 参考文献 . . 25 附录 . . 26 华侨大学信息科学与工程学院课程设计 2 第一章第一章 概述概述 1.1 1.1 设计任务书设计任务书 （一）（一） 设计题目设计题目 石油二机厂降压变电所的电气设计 （二）（二） 设计要求设计要求 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，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定一次回 路方案，最后定出设计说明书，绘出设计图样。 （三
3、）（三） 设计依据设计依据 1工厂总平面图，如图（1）所示。 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 3500h，日最大负荷持 续时间为 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。低华侨大学信息科学与工程学院课程设计 3 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。 工厂负荷统计资料 表（1） 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 1 铸造车间 动力 300 0.4 0.7 照明 6 0.7 1.0 2 锻压车间 动力 400 0.3
4、0.65 照明 8 0.7 1.0 3 金工车间 动力 400 0.3 0.65 照明 9 0.7 1.0 4 电镀车间 动力 200 0.6 0.8 照明 7 0.7 1.0 5 热处理车间 动力 200 0.6 0.8 照明 8 0.7 1.0 6 装配车间 动力 200 0.4 0.7 照明 7 0.7 1.0 7 机修车间 动力 200 0.3 0.65 照明 4 0.7 1.0 8 锅炉房 动力 80 0.6 0.65 照明 2 0.7 1.0 9 仓库 动力 20 0.3 0.7 照明 2 0.7 1.0 生活区 照明 200 0.7 1.0 3供电电源情况：按照工厂与当地供电部门
5、签订的供用协议规定，本厂可由附近一条 10kV 的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为 LGJ95 导线为等边三角形排列，线距为 1m；干线首端（即电力系统的馈电变电电站）距离 本厂约 10km，该干线首端所装高压断路器 500MVA，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 2s。为满足工厂二级负荷的要求，可 采用联络线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度达 100km，电缆线路总长度达 30km。 4.气象资料 本厂所在地区的年最高气温为 38 ， 年平均气温为 23， 年最低
6、气温为-8， 年最热月平均最高气温为 33，年最热月平均气温为 26，年最热月地下 0.8 处平均温度 为 25。当地主导风向为东北风，年雷暴是数为 20。 5.工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.92。 1.2 1.2 设计原则及设计任务设计原则及设计任务 一一 供电设计必须遵循的一般原则供电设计必须遵循的一般原则 1） 必须遵守国家的有关法令、标准和规范，执行国家的有关方针、政策，包括节 约能源、节约有色金属等经济政策; 华侨大学信息科学与工程学院课程设计 4 2） 必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电性质、用电容量、供电特点 和地区的供电条件，合理设计方案； 3） 应做到保障人
7、生安全、供电可靠、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济 合理，设计中符合国家有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品； 4） 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡者，中断供电将在政治、经济上造成重大 损失者，例如交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场所、经常用于 国际活动的集中场所等用电单位的重要电力负荷； 5） 二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，例如主要设备损坏、 大量产品报废、重点企业大量减产、连续生产过程被打乱需较长时间恢复等； 中断供电将影响重要供电单位的正常工作者，例如重要通信枢纽、重要宾馆、 大型体育馆所、经常用于国际活动的集中场所等用电单位的重要电力负荷；
8、 6） 三级负荷：不属于一级、二级负荷的电力负荷； 对一级负荷，应由两个电源供电。当一个电源发生故障时，另一个电源不应该同时 受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷出应有两个电源供电外，还应增设应急电源，并 严禁将其他符合接入应急供电系统。 对二级负荷，应由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷 可有一回路 6KV 及其以上专用的架空线路或电缆供电。 当采用电缆线路时， 应采用电缆 线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，且每根电缆应承受 100%的二级负荷。 二二 企业供电设计的基本内容企业供电设计的基本内容 （一）企业变电所设计 1） 符合计算及无功功率补偿计算； 2） 变电所所
9、址和形式的选择； 3） 主要变压器台数、容量及类型的选择； 4） 主接线方案的设计； 5） 短路电流的计算； 6） 变电所一次设备的选择； 7） 变电所防雷保护与接地装置的设计； （二）车间低压配电线路的设计 1） 车间低压配电系统方案的确定； 2） 低压配电线路负荷的计算； 3） 低压配电线路导线及电缆的选择； 4） 低压配电设备及保护设备的选择； 第二章第二章 负荷计算与负荷等级确定负荷计算与负荷等级确定 2.1 2.1 用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 计算负荷是用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。用电负荷的确定，在工 程中常用的有需要系数法和二项式计算法，而前者
10、应用最为普遍。当用电设备台数较多，各华侨大学信息科学与工程学院课程设计 5 台用电设备容量相差不悬殊时，通常采用需要系数法计算，否则适宜采用二项式计算法。无 论采用何种计算法，首先要正确判别用点设备的类型和工作性质，准确的分组。 在石油二机厂中的各台用电设备容量相差不太悬殊，故选用需要系数法来计算工厂的 计算负荷。 一一. . 负荷计算和无功功率补偿负荷计算和无功功率补偿 根据电气工程综合课程设计指导 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） 30P=dKeP ， dK为系数 b)无功计算负荷（单位为 kvar） 30Q= 30Ptan c)视在计算负荷（单位为 kvA
11、） 30S=cos30Pd)计算电流（单位为 A） 30I=NUS330, NU为用电设备的额定电压（单位为 KV） 得： 1.铸造车间 有功计算负荷 PC11=KD11*PN11=0.4*300 KW =120 KW PC12=KD12*PN12=0.7*6 KW =4.2KW PC1=PC11+PC12=120 KW +4.2 KW =124.2KW 无功计算负荷 QC11=PC11*Tan11=1.02*120 Kvar =122.4 Kvar QC12=PC12*Tan12=0*4.2 Kvar =0 Kvar QC1 = QC11+ QC12=122.4 Kvar +0 Kvar =
12、122.4 Kvar 2. 锻压车间 有功计算负荷 PC21=KD21*PN21=0.3*400 KW =120 KW PC22=KD22*PN22=0.7*8 KW =5.6KW PC2=PC21+PC22=120 KW +5.6=125.6 KW 无功计算负荷 QC21=PC21*Tan21=1.17*120 Kvar =140.4 Kvar QC22=PC22*Tan22=0*5.6 Kvar =0 Kvar QC2 = QC21+ QC22=140.4 Kvar +0 Kvar =140.4 Kvar 3金工车间 有功计算负荷 PC31= KD31 * PN31=0.3*400 KW
13、=120KW PC32 = KD32* PN32=0.7*9 KW =6.3KW PC3=PC31+PC32=120 KW +6.3 KW =126.3KW 无功计算负荷 QC31=PC31*Tan31=1.17*120 Kvar =140.4 Kvar QC32=PC32*Tan32=0*6.3 Kvar =0 Kvar 华侨大学信息科学与工程学院课程设计 6 QC3 = QC31+ QC32=140.4 Kvar +0 Kvar =140.4 Kvar 4电镀车间 有功计算负荷 PC41=KD41*PN41=0.6*200 KW =120 KW PC42=KD42*PN42=0.7*7 KW =4 .9KW PC4=PC41+PC42=120 KW +4.9 KW =124.9 KW 无功计算负荷 QC41=PC41*Tan41=0.75*120 Kvar =90 Kvar QC42=PC42*Tan42=0*4.9 Kvar =0 Kvar QC4 = QC41+ QC42=90 Kvar +0 Kvar =90 Kvar 5热处理车间 有功计算负荷 PC51=KD51*PN51=0.6*200 KW =120KW PC52=KD52*PN
