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1、 供配电系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级： 电气1007 学号： 姓名： 指导老师： 时间：2011年12月10日 福建工程学院电子信息与电气工程系目 录第一节概述1一、供配电设计必须遵循的一般原则1二、本次供配电设计的基本内容1第二节设计步骤2一、收集原始资料2二电力负荷的分析计算4三、变电所电气主接线设计6四、车间配电系统设计7五、低压配电屏的选择9六、选择高压电器11七、变配电所平面布置设计14第一节概述供配电设计应包括负荷的分析计算、确定配电方案、选择高低压电气设备及成套设备、确定变压器的台数、容量及变电所主结线方案、进行短路计算对电气设备进行校验、考虑电气设备的布置方案，还可
2、以包括继电保护、二次回路及防雷与接地，由于时间有限，本次设计并未进行继电保护、二次回路及防雷与接地的设计。一、供配电设计必须遵循的一般原则供配电设计必须遵循以下原则：1）必须遵循国家的有关法令、标准和规范，执行国家的有关方针、政策。包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。 2）应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，设计中应采用符合国家现行有关标准的效率高、耗能低、性能先进的电气。3）必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。4）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，以
3、近期为主，适当考虑扩建的可能性。二、本次供配电设计的基本内容 供配电设计主要包括简单变配电设计、高压配电线路设计、低压配电线路设计等。 （一）变配电所设计1） 负荷计算及无功功率补尝计算。2） 变电所主要电器台数、容量及类型的选择。3） 变配电所主接线路的设计。4） 短路电流的计算。5） 变配电所部分高压，低压一次设备的选择。6）绘制变配电所主结线图、设备平面布局图。（二）低压配电线路设计1）低压配电线路系统方案的确定。2）低压配电线路的负荷计算。3）低压配电线路的导线和电缆的选择。 4）低压配电设备。5）绘制车间低压配电接线图、设备平面布线图。 第二节设计步骤一、收集原始资料待设计系统供电电
4、源情况：在金工车间东侧1.2km处，有一座10kV配电所，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，其出口断路器的容量为500MVA，top=1s，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1s。并根据待设计系统周边环境及工厂及车间设备配置情况得到以下原始资料。气象资料：本厂所在地区的年最热月平均气温为34.6。地质情况：土壤电阻率100m。金工车间设备明细表及设备平面布置图，厂区平面图及各车间负荷表如下所示。表1 金工车间设备明细表序号设备名称设备容量/kW台数13 13162325 36 3234车床7+0.125144铣床10+2.815 21
5、 35摇臂钻4.5+1.7+0.6+0.12536 7 41 42铣床7+2.848 9铣床7+1.7210砂轮机3.2111 12砂轮机1217 18磨床7+1.7+0.5219磨床10+2.8+1.5120 38磨床10+2.8+0.5222 37车床10+0.125226 27磨床14+1+0.6+0.1522829立车55+7+1137+1.7130大车20+0.15131摇臂钻10+0.5139 40龙门刨75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.5243 44 45 铣床7+1.7346镗床6.5+2.8147铣床7+2.8148桥式起重机(=25%)11+5+5+2.2149 5
6、0桥式起重机(=25%)16+5+5+3.52另外全厂照明密度为：12W/m2图1金工车间设备平面布置图1冷作车间金工车间仓 库装配车间 二电力负荷的分析计算根据工艺设计提供的各厂房电力负荷清单，分析那些电力设备属一级负荷，图2厂区平面图车间P30/kwQ30 /kvar最大电机/kW冷作10011030装配809022仓库20207.5户外照明2015表2各车间负荷表二电力负荷的分析计算根据各厂房的负荷性质及平面布局，确定在那些地方设车间变电所及各变电所中的变压器台数。然后根据确定的车间变电所布局，拟出各车间变电所供电范围，并计算各变电所的计算负荷。例：车床容量计算Pc=Pe*Kd=14*7
7、.125*0.25=24.94KWQc= Pc tan=24.94*1.73=43.14kvar车间照明容量计算：Pc=60*24*12=17.38 KW多台起重机容量计算：1）用电设备组再最大负荷的平均负荷 对于起重机，查附录表5得Ku=0.15，tan =1.73，因此Pav=Pe*Ku=0.15*（29.5+23.2）=10.54KWQav=10.54*1.73=18.23kvar2）平均利用系数 因两台起重机为同一参数，故Ku*av=Ku=0.153）用电设备的有效台数neq=52.7*52.7/23.2*23.2+29.5*29.5=1.97（取4）4）计算负荷及计算电流 利用Ku*
8、av=Ku=0.15及neq=4 查附录表6，通过插值求的Ka=2.64，则Pc=2.64*10.54=27.83KWQc=2.64*18.23=48.13kvarSc=55.66KVAIc=55.66/3*0.38=84.47A。其他计算结果如下表3序号设备名称设备容量/kW台数需要系数costanPcQcSc13 1316车床7.125140.252325 36 32340.51.7324.9443.144铣床12.810.250.51.733.25.545 21 35摇臂钻6.92530.250.51.735.198.996 7 41 42铣床9.840.250.51.739.816.9
9、58 9铣床8.720.250.51.734.357.5310砂轮机3.210.250.51.730.81.3811 12砂轮机120.250.51.730.50.8717 18磨床9.220.250.51.734.67.9619磨床14.310.250.51.733.335.7520 38磨床13.320.250.51.736.6511.522 37车床10.12520.250.51.735.068.7626 27磨床115.7520.250.51.737.8813.6228立车6310.250.51.7315.7527.252938.710.250.51.739.6816.7430大车20
10、.1510.250.51.735.048.7131摇臂钻10.510.250.51.732.634.5439 40龙门刨85.420.250.51.7341.8572.443 44 45铣床8.730.250.51.736.5311.2946镗床9.310.250.51.732.334.0247铣床9.810.250.51.732.454.2448桥式起重机(=25%)23.210.150.51.733.486.0249 50桥式起重机(=25%)29.520.150.51.738.8515.31另外全厂照明密度为：12W/m21017.280小计192.17302.51358.39车间P30
11、/kwQ30 /kvar最大电机/kWSc/KVA冷作10011030装配809022仓库20207.5户外照明2015金工车间192.17302.51小计412.17537.51变电所总低压负荷取K0.95391.56510.63643.48补偿电容-352补偿后低压负荷391.56158.63422.47表3有上数据可知：1.进行无功补偿1）视在计算负荷 Sc=643.48kvar功率因数 cos=Pc/Sc=391.56/643.48=0.6092）确定无功补偿容量 QNC=Pc（tan- tan1） =391.56（tan（arccos0.609）- tan（arccos0.92） 3
12、43.01kvar3）选择电容器组数及每组容量拟采用无功功率自动补偿屏，装在变电所低压母线集中补偿。从GCS低压抽屉式开关柜手册中选用总电容容量为343.01kvar电容屏型号： GCS1-34一台 GCS1-35两台 GCS型低压无功功率自动补偿屏有34、35两种方案，其中之34方案为主屏，35方案为辅屏。34、35方案各有、三种规格，其中34方案采用规格，共160kvar；35方案采用C规格，共192kvar；则补偿后Qc=158.63kvar 视在计算负荷Sc=422.47KVA功率因数 cos=Pc/Sc=391.56/422.47=0.926 满足要求。2.变压器的选择根据S30=422.47 kVA ，可选500 kVA 。查
