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1、供配电设计论文题 目：某机械厂供配电系统设计姓 名：张渊学 号：103521004专 业：电气工程及其自动化指导老师：孟鹏设计时间：2012年12月目录一、设计任务2二、变电所位置和型式的选择4三、负荷计算和无功功率补偿5四、变电所主变压器的选择和主结线方案的选择10五、短路电流的计算14六、高、低压电气设备的选择与校验18七、供配电线路及电缆线路的选择22八、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定27九、防雷接地29十、电费计算30十一、参考文献30一、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
2、的要求，确定变电所的位置和型式，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设计原始资料.工厂总平面图 图1 工厂平面图 1.3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4600h，日最大负荷持续时间为6h。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。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。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3000307照明508102锻压车间动力35003065照明807107
3、金工车间动力40002065照明1008106工具车间动力3600306照明709104电镀车间动力2500508照明508103热处理车间动力1500608照明508109装配车间动力1800307照明6081010机修车间动力16002065照明408108锅炉车间动力500708照明108105仓库动力200408照明10810生活区照明3500709表1.1 工厂负荷统计资料1.4 供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，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LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m
4、；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压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为80km，电缆线路总长度为25km。1.5 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，年最低气温为-9，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米处平均气温为25。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。1.6 地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水
5、位为2m。1.7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。每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA，动力电费为0.9元/Kw.h，照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：610VA为800/kVA。二、变电所位置和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.即在工厂平面图的下边和左侧,任作一直角坐标的X轴和Y轴,测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P
6、3(x3,y3)等.而工厂的负荷中心设在P(x,y),P为P1+P2+P3+=Pi. (3.1) (3.2)图2.1 机械厂总平面图按比例K在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表3.1所示。表3.1各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴12345678910生活区X()8.357.305.656.223.313.313.311.401.401.409.65Y()1.653.506.10.60.63.84.320.62.54.326.34由计算结果可知，x=6.15， y=3.75由下图可知与其他车间的相对位置三、负荷计算和无功功率补偿3.1.负荷计算公式1单组用电设备计算负荷的计算公
7、式1.1有功计算负荷（单位为kW） P30=KdPe , Kd为同时系数1.2 无功计算负荷（单位为kvar） Q30= P30tan1.3 视在计算负荷（单位为kvA）S30= P30/cos1.4 计算电流（单位为A）I=S30 /（3UN），UN为用电设备的额定电压，单位为kV2 多组用电设备计算负荷的计算公式2.1 有功计算负荷（单位为kW） P30=KpP30d , P30d是所有设备组有功计算负荷P30之和， Kp是有功负荷同时系数2.2 无功计算负荷（单位为kvar） Q30=KqQ30d , Q30d是所有设备组无功计算负荷P30之和， Kq是无功负荷同时系数2.3 视在计算负
8、荷（单位为kvA）S30= 2.4 计算电流（单位为A）I=S30 /（3UN），UN为用电设备的额定电压，单位为kV3.2 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。具体步骤如下。1、铸造车间：动力部分：P30=3000.4=90kW； Q30=901.02=91.8kvarS30= 90/0.7=128.57kVA； I30=128.57/（x0.38）=195.34A照明部分：P30=50.8=4kW； Q30=0kvarS30= 4/1=4kVA； I30=4/（30.22）=10.59A2、锻压车间：动力部分
9、：P30=3500.3=105kW； Q30=1051.169=122.76kvarS30=105/0.65=161.54kVA； I30=161.54/（0.38）=245.43A照明部分：P30=80.7=5.6kW； Q30=0kvarS30= 5.6/1=5.6kVA； I30=5.6/（30.22）=14.69A3、金工车间：动力部分：P30=4000.2=80kW； Q30=801.169=93.54kvarS30=80/0.65=123.7kVA； I30=123.07 /（30.38）=187A照明部分：P30=100.8=8kW； Q30=0kvarS30= 8/1=8kVA
10、； I30=8/（30.22）=20.99A4、工具车间：动力部分：P30=3600.3=108kW； Q30=1081.33=143.64kvarS30=108/0.6=180kVA； I30=180/（30.38）=273.48A照明部分：P30=70.9=6.3kW； Q30=0kvarS30= 6.3/1=6.3kVA； I30=6.3/（30.22）=16.53A5、机修车间：动力部分：P30=1600.2=32kW； Q30=321.169=37.408kvarS30=32/0.65=49.23kVA； I30=49.23 /（30.38）=74.08A照明部分：P30=40.8=
11、3.2kW； Q30=0kvarS30= 3.2/1=3.2kVA； I30=3.2/（30.22）=8.398A6、电镀车间：动力部分：P30=2500.5=125kW； Q30=1250.75=93.75kvarS30= 125/0.8=156.25kVA； I30=156.25/（30.38）=237.404A照明部分：P30=50.8=4kW； Q30=0kvarS30= 4/1=4kVA； I30=4/（30.22）=10.49A7、热处理车间：动力部分：P30=1500.6=90kW； Q30=900.75=67.5kvarS30=90/0.8=112.5kVA； I30=112.
12、5 /（30.38）=170.91A照明部分：P30=50.8=4kW； Q30=0kvarS30= 4/1=4kVA； I30=4/（30.22）=10.49A8、锅炉房：动力部分：P30=500.7=35kW； Q30=350.75=26.25kvarS30=35/0.8=43.75kVA； I30=43.75 /（30.38）=66.73A照明部分：P30=10.8=0.8kW； Q30=0kvarS30=0.8/1=0.8kVA； I30=0.8/（30.22）=2.099A9、仓库：动力部分：P30=200.4=8kW； Q30=80.75=6kvarS30=8/0.8=10kVA； I30=3.8 /（30.38）=15.19A照明部分：P30=10.8=0.8kW； Q30=0kvarS30=0.8/1=0.8kVA； I30=0.8/（30.22）=2.099A10、所有车间的照明负荷： P30=55KW11、 取全厂的同时系数为：Kp= Kq=0.9，则全厂的计算负荷为：P30=0.9(1012.5)=912.15 KWP30=0.9855.58=770.64kvarS30=1194.15I30=1194.15/（30.38）=1814.37A 12、 经过计算，得到各车间的负荷计算如表2所示编号名称类别设备容量需要系数cos
