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1、 供电设计课程设计论文题 目 某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计院 系 电力工程系班 级 农电 0902、农电 0901组 别 第八组成 员 杨莹 姚广元 野梦航 徐煊斌 赵寒华北电力大学供电课程设计2某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计绪论在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。本设计书注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂。本课程设计选择进行了一个模拟的中小型工厂. 区域变电站经 10KV 双回进线对该厂供电。该厂多数车间为三班制。本厂绝大部分用电设备属长期连续负荷
2、，要求不间断供电。全年为 306 个工作日，年最大负荷利用小时为 6000 小时。属于二级负荷。本设计书论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识，重点介绍了工厂供配电系统的组成和部分。系统的设计和计算相关系统的运行，并根据工厂所能取得的电源及工厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、经济合理的要求，确定了配电变电所的位置与形式及配电变电所变压器的台数与容量、类型及选择配电变电所主接线方案及高压低压设备与进出线。本设计书共包括：负荷计算和无功功率补偿、变电所位置和形式选择、变电所主变压器的台数、类型容量及主接线方案的选择、短路电流的计算、变电所一次设备的选择与校验、变电所电气
3、主接线图、继电保护的设计与整定以及防雷、接地设计：包括直击雷保护、行波保护和接地网设计。华北电力大学供电课程设计3目 录一、原始材料分析 .3二、全厂负荷计算 .4三、无功功率的补偿及变压器的选择 .5四、主接线设计 .7五、架空双回线导线选择 .8六、短路电流计算 .8七、变电所的一次设备选择和校验 .12八、继电保护装置配置 .19九、变配电所得布置与机构设计 .22十、防雷装置及接地装置设计 .22十一、结束语 .24华北电力大学供电课程设计4一、原始材料分析工厂概况某化纤毛纺厂 10kV 配变电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验室及其他车间变电所。已知工厂三班制工作
4、，年最大负荷利用小数 6000h，本厂规模为万锭精梳化纤毛织染整联合厂。全部生产化纤产品，全年生产能力为 230 万米，其中厚织物占 50%，中织物占 30%，薄织物占 20%，全部产品中以腈纶为主体的混纺物占 60%，以涤纶为主的混纺物占 40%。二、全厂负荷计算采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如表 2-1 所示。表 2-1：全厂负荷计算相关计算公式：计 算 负 荷序号车间或用电单位名称设备容量(kW)xKcostg30P(kW)30Q(kVar)30S(kVA)变压器台数及容量PKQ1 制条车间 340 0.8 0.8 0.75 272 204 3402 纺纱车间 340
5、 0.8 0.8 0.75 272 204 3403 软水站 86.1 0.65 0.8 0.75 55.97 41.98 69.964 锻工车间 36.9 0.3 0.65 1.17 11.07 12.95 17.035 机修车间 296.2 0.3 0.5 1.73 88.86 153.72 177726 幼儿园 12.8 0.6 0.6 1.33 7.68 10.21 12.807 仓库 37.96 0.3 0.5 1.17 11.39 13.33 22.78SL7-1000/10 1000kVA*10.9 0.98 织造车间 525 0.8 0.8 0.75 420 315 5259
6、染整车间 490 0.8 0.8 0.75 392 294 49010 浴室 1.88 0.8 1 1.50 0 1.5011 食堂 20.63 0.75 0.8 0.75 15.47 11.60 19.3412 独身宿舍 20 0.8 1 16 0 16SL7-1000/10 1000kVA*10.90.913 锅炉房 151 0.75 0.8 0.75 113.25 84.94 141.5614 水泵房 118 0.75 0.8 0.75 88.5 66.38 110.6215 化验室 50 0.75 0.8 0.75 37.5 28.13 46.8616 卸油泵房 28 0.75 0.8
7、 0.75 21 15.75 26.25SL7-200/10 200kVA*20.9 0.9华北电力大学供电课程设计5= =30PNScos30PK30= =QtgQ= =3023030S230三、无功功率的补偿及变压器的选择电力部门规定，无带负荷调整电压设备的工厂 必须在0.9以上。为此，cos一般工厂均需安装无功功率补偿设备，以改善功率因数。我们采取的无功补偿方式是：高压补偿、低压补偿和就地补偿相结合。在需要补偿容量大的车间采用就地补偿的方式其余采用低压集中补偿和高压集中补偿方式。根据该工厂的负荷特点，根据这一思路，我们选择在NO.1变电所选择5车间进行就地补偿。在各车间配电变电所进行低压
8、集中补偿并在高压母线上进行高压集中补偿。1、就地补偿：NO.1 车间变电所：机修车间: =153.7288.86 0.484=110.71 kVar 2tanPQc根据供电技术233页表26知并列电容器的标称容量选择8个BW0.4-14-3/8，即补偿容量为112kVar 。2、低压集中补偿(1)对NO.1变电所 0.4kV母线 :QB2=QKQPKP tanQB1=640.19 0.9-718.970.90.484-112=150.99kVar采用11个型号为BW0.4-14-3/11进行低压集中补偿，补偿容量为154kVar。(2)对NO.2变电所 0.4kV母线 :QB2=QKQPKP
9、tanQB1=620.6 0.9-844.970.90.484=190.23kVar采用3个型号为BW0.4-14-3/3和3个型号为BW0.4-50-3/3进行低压集中补偿，补偿容量为192kVar。(3)对NO.3变电所 0.4kV母线 :QB2=QKQPKP tanQB1=195.2 0.9-260.250.90.484=62.24kVar采用1个型号为BW0.4-12-3/1和1个型号为BW0.4-50-3/1进行低压集中补偿，华北电力大学供电课程设计6补偿容量为62Var。3、变压器的选择变压器本身无功的消耗对变压器容量的选择影响较大，故应该先进行无功补偿才能选出合适的容量。（1）N
10、O.1变压器取 ，0.9PK9.0QK= =647.07KW3PP30= =310.17kVar0Q= =717.57KVA3S230考虑25% 裕量：S=717.57 （1+25% ）=896.96 kVar 根据供电技术222页表4 选SL7-1000/10 接线方式 Y,y 0n该变压器的参数为： 5.4%21608kkUIWP=1800+11600 =7.77kVar230NTCuFeTSPP 21057.210TcTTIQ= =48.17 kVar21057.05.415.2高压侧计算负荷PC.HV1=P30+P T=654.84KWQC.HV1=Q30+Q T=358.34kVar
11、（2）NO.2 变压器= =844.20KVA30S230考虑15% 裕量：S=844.20X （1+15%）=970.83 kVar 根据供电技术222页表4 选SL7-1000/10 接线方式 Y,y 0n华北电力大学供电课程设计7该变压器的参数为： 5.4%21608kkUIWP=1800+11600 =10.07kVar230NTCuFeTSP210821NTcTIQ= =57.07kVar210.8405.405.2高压侧计算负荷PC.HV1=P30+PT=770.54KWQC.HV1=Q30+QT=423.61kVar（3）NO.3 变压器= =260.35KVA30S230QP选
12、SL7-200/10两台 接线方式Y,y 0n该变压器的参数为： %45.300kkUIWP=540+3400 =1.98kVar230NTCuFeTSP 2035.6 210%NTcNTT SUSIQ= = 10.39kVar2035.621042105.3PC.HV1=P30+PT=236.30KWQC.HV1=Q30+QT=124.07kVar4、高压集中补偿：以上在车间和车变补偿之后，在高压侧的有功和无功变为各华北电力大学供电课程设计8个车间变电所高压侧的有功，无功之和。于是高压侧的有功与无功为：PC=PC.HV1+ PC.HV2+ PC.HV3=654.84+770.54+230.3
13、0=1661.68KWQC=QC.HV1+ QC.HV2+ QC.HV=358.34+423.61+124.07=906.02kVarSC=1892.63KVA=1661.68/1892.63=0.8780cosQB=QC-PCtan=101.23kVar选用两个型号为 BWF10.5-40-1W/2 和一个型号为 BWF10.5-22-1W/1 进行高压集中补偿，补偿容量为 102kVar四、主接线设计本厂主接线设计方案主要有三种较优方案，分别是（1）单母线分段，桥型接线，（2）简单单母线，（3）10kV、0.4kV母线均采用单母线分段接线。由于本厂是二级负荷，在国名经济中占有重要地位，且大多数车间是三班工作制，为了保证供电的可靠性，再考虑经济型因素，所以10kV 母线选用单母线分段接线方式，在NO.3车变中两台变压器互为暗备用。采用这种接线方式的有点主要是可靠性和经济性比较好。单母线分段提高了三个车间供电的可靠性。正常运行时，分段断路器闭合。当任一段母线故障时，分段断路器在继电保护装置作用下断开，将故障母线和非故障段隔开，保障非故障段母线所带负荷的供电可靠性。五、架空双回线导线选择IC109.27A1、按经济电流密度选择P=0.7元/kwh TMAX=6000h 查表
