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1、工厂供电课程设计设计课题:XX机械厂降压变电所的电气设计姓 名:学 院:专 业:电气工程及其自动化班 级:09级（3）班学 号:日 期 2012年 5月1日2012年5月13日 指导教师:目 录第一章 设计任务31.1设计要求31.2设计依据31.2.1工厂总平面图31.2.2工厂负荷情况41.2.3工厂供电情况51.2.4气象资料5第二章 负荷计算和无功功率补偿52.1负荷计算52.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式52.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式52.2无功功率补偿6第三章 变电所位置与形式的选择7第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择8第五章 短路电流的计算85.1确定短路
2、基准值85.2计算短路电路中各元件的电抗标幺值85.2.1电力系统85.2.2架空线路85.2.3电力变压器85.3 K-1点（10.5KV侧）的相关计算95.3.1总电抗标幺值95.3.2三相短路电流周期分量有效值95.3.3其他短路电流95.3.4三相短路电容95.4 K-2点（0.4KV侧）的相关计算95.4.1总电抗标幺值95.4.2三相短路电流周期分量有效值95.4.3其他短路电流95.4.4三相短路电容9第六章 变电所一次设备的选择校验96.1 10kV高压进线和引入电缆的选择96.1.1 10kV高压进线的选择校验 96.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 106
3、.2 10KV侧一次设备的选择校验106.2.1 按工作电压选择106.2.2按工作电流选择106.2.3按断流能力选择106.2.4隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验106.3 380V侧一次设备的选择校验126.4 高低压母线的选择13第七章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定137.1 变电所二次回路反感的选择137.2 主变电所继电保护装置137.2.1 主变压器的继电保护装置137.2.2 保护动作的整定147.2.3 过电流保护动作时间的整定147.2.4 过电流保护灵敏度系数的校验147.3 装设电流速断保护147.3.1 速断电流的整定147.3.2 电流速断保护灵
4、敏度系数的校验147.4 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置14第八章 降压变电所防雷与接地装置的设计158.1 变电所的防雷保护158.1.1 直接防雷保护158.1.2 雷电侵入波的防护158.2 变电所公共接地装置的设计158.2.1 接地电阻的要求158.2.2 接地装置的设计15参考文献15XX机械厂降压变电所的电气设计第一章 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
5、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设计依据1.2.1工厂总平面图 1.2.2 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4500h，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。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4000.350.65照明50.851.08锻压车间动力3200.250.62照明60.781.07金工车间动力2100.280.61照明60.861.06工具车间动力2300.3
6、20.62照明50.881.04电镀车间动力1500.580.72照明50.871.06热处理车间动力1000.60.73照明60.881.03装配车间动力1200.370.65照明50.871.010机修车间动力1300.260.61照明20.91.02锅炉房动力900.80.74照明10.91.05仓库动力150.30.82照明20.881.0生活区照明4500.720.921.2.3 供电电源情况供电电源情况 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-120，导线为等边三角形排列
7、，线距为0.8m；干线首端距离本厂约6km。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1.6s。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70km，电缆线路总长度为15km。1.2.4 气象资料本厂所在地区的年最高气温为35，年平均气温为26，年最低气温为-8，年最热月平均最高气温为35，年最热月平均气温为27，年最热月地下0.8米处平均气温为24。当地主导风向为东南风，年雷暴日数为15。第二章 负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算2.1.1单组
8、用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW） = ， 为系数b)无功计算负荷（单位为kvar）= tanc)视在计算负荷（单位为kvA） =d)计算电流（单位为A） =, 为用电设备的额定电压（单位为KV）2.1.2多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）=式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.850.95b)无功计算负荷（单位为kvar）=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97c)视在计算负荷（单位为kvA） =d)计算电流（单位为A） =经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表所示（额定电压取380V）编号
9、名称类别设备容量/kW需要系数costan计算负荷/kW/kvar/kVA/A1铸造车间动力4000350651.17140163.85 照明50. 851004.250小计405146.5163.8219.68333.48锻压车间动力3200250621.2780101.63照明60781005.20小计32685.2101.6133.68203.117金工车间动力2100280611.358.576.44照明60861005.160小计21663.6676.44101.56254.343工具车间动力2300320621.2773.693.5照明50881004.40小计2357893.51
10、23.1187.14电镀车间动力1500580720.968783.5照明50871004.350小计15381.3583.5124.45189.016热处理车间动力100060730.946055.8照明60881005.280小计10665.2855.887.48132.99装配车间动力1200370651.1744.451.9照明50871004.350小计12548.7551.972.65143.510机修车间动力1300260611.333.847.3照明2091001.80小计13235.647.357.286.92锅炉车间动力90080740.917265.5照明1091001.
11、530小计9173.5365.598.2148.171仓库动力15030820.7723.15照明20881000.90小计1772.93.157.2611.03生活区照明4500.720.920.43324139.32352.3534.8总计（380V侧）动力17651015.03878.42照明493计入=0.8, =0.850.74812.2746.6110317652.2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抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.74。而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：=(tan - tan)=812.2tan(arccos0.72) - tan(arccos0.92) = 370kvar选PGJ1型低压自动补
