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1、-车间变电所及低压配电系统一设计题目 湘钢*电机厂各车间负荷情况及各车间变电所容量 起止日期2013年 6 月 6 日至6月8日系 资源系 专业 机电一体化 班级 机电1112 *013 学生周发桂 导师 谭世威 教 研 室 负 责 人. z-二设计依据1 车间平面布置图钢机电修造厂总平面布置图2 工厂的生产任务.规模及产品规格 本厂承当*大型钢铁联合企业各附属厂的电机、变压器修理和制造任务。年生产规模为修理电机7500台，总容量为45万kW;制造电机总容量为6万Kw,制造单机总容量为5000kW；修理变压器500台；生产电气备件为60万件。本厂为*大型钢铁联合企业的重要组成局部。3 工厂各车
2、间的负荷情况及车间变电所的容量序号车间名称设备容量/kV计算负荷车间变电所代号变压器太数及容量/kVAP30/kWQ30/kvarS30/kVA1电机修造车间2505609500788No.1车变1*10002机械加工车间886163258305No.2车变1*4003新品试制车间634222336403No.3车变1*5004原料车间514310183360No.4车变1*4005备件车间562199158254No.5车变1*3156锻造车间150365868No.6车变1*1007锅炉房269197172262No.7车变1*3158空压站322181159241No.8车变1*3159
3、汽车站53302740No.9车变1*8010大线圈车间335187118221No.10车变1*25011半成品试验站365287464No.11车变1*50012成品实验站2290640480800No.12车变1*100013加压站2561631392141*25014设备处仓库3382884441*50015成品试验站大型集中负荷3600288023003686主要为高压整流装置，要求专线供电4 共用电协议1 当地供电部门可提供两个供电电源，供设计部门选择：1从*220/35kW区域变电站提供电源，此区域变电站距工厂南约4.5km。 2) 从*35/10kV备用电源，此变电所距工厂南约
4、4km。2 电力系统的短路数据，如表所示；其供电系统图如下：系统运行方式系统短路数据系统最大运行方式Skmin=600MVA系统最小运行方式Skmin=2800MVA3 供电部门对工厂提出的技术要求：1区域变电站35kV馈电线的过电流保护整定时间t(op)=1.8s,要求工厂总降压变电所的过电流保护整定时间不大于1.3s。2在工厂35kV电源侧进展电能计量。3工厂最大负荷时功率因素不得低于0.9。4 供电贴费为 1000 元/kVA。每月电费按两部电费制：根本电费为 1000元/kVA，动力电费为 2000 元/kWh，照明电路为 3000 元/Kwh。5工厂负荷性质 本厂大局部车间为一班制，
5、少数车间为两班制或三班制工厂的年最大功负荷利用小时数为2300h。 锅炉房供给生产用高压蒸汽，其停电将使锅炉发生危险。又由于工厂距离市区较远，消防用水需厂方自备。因此锅炉房供电要求具有较高的可靠性。6 工厂自然条件 1气象资料 年最高气温 40 度，年平均气温 25 度，年最低气温 -40 度，年最热月平均最高气温 35 度，年最热月平均气温 30 度，年最热月地下0.8m处平均温度 20 度，常年主导风向为南风，覆冰厚度 1.1 米，年雷暴日数 3 日。2地质水文资料 平均海拔 1500 m，地层以砂粘土为主，地下水位 2.8-5.3 m。负荷计算及功率补偿一、 负荷计算的容和目的1 计算负
6、荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。2 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。3 平均负荷为一段时间用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班即有代表性的一昼夜电能消耗量最多的一个班的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。二、负荷计算的方法
7、负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有： 有功功率： P30 = PeKd无功功率: Q30 = P30 tg视在功率: S3O = P30/Cos计算电流: I30 = S30/3UN 序号车间名称设备容量/kV计算负荷车间变电所代号变压器太数及容量/kVAP30/kWQ30/kvarS30/kVA1电机修造车间2505609500788No.1车变1*10002机械加工车间886163258305No.2车变1*4003新品试制车间634222336403No.3车变1*5004原料车间514310183360No.4车变1*4005
8、备件车间562199158254No.5车变1*3156锻造车间150365868No.6车变1*1007锅炉房269197172262No.7车变1*3158空压站322181159241No.8车变1*3159汽车站53302740No.9车变1*8010大线圈车间335187118221No.10车变1*25011半成品试验站365287464No.11车变1*50012成品实验站2290640480800No.12车变1*100013加压站2561631392141*25014设备处仓库3382884441*50015成品试验站大型集中负荷3600288023003686主要为高压整流
9、装置，要求专线供电四、全厂负荷计算取Kp = 0.92; Kq = 0.95根据上表可算出：P30i = 6520kW; Q30i = 5463kvar则 P30 = KPP30i = 0.96520kW = 5999kWQ30 = KqQ30i = 0.955463kvar = 5190kvarS30 = (P302+Q302)1/2 7932KVAI30 = S30/3UN 94.5ACOS = P30/Q30 = 5999/7932 0.75五、功率补偿由于本设计中上级要求COS0.9,而由上面计算可知COS=0.750.9，因此需要进展无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进展高压集中
10、补偿。可选用BWF6.3-100-1W型的电容器，其额定电容为2.89FQc = 5999tanarc cos0.75tanarc cos0.92Kvar=2724Kvar 取Qc=2800 Kvar因此，其电容器的个数为： n = Qc/qC = 2800/100 =28而由于电容器是单相的，所以应为3的倍数，取28个 正好 无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为： S302= 59992+(5463-2800) 2 1/2 =6564KVA变压器的功率损耗为：QT = 0.06 S30= 0.06 * 6564 = 393.8 Kvar PT = 0.015 S30 = 0.015 * 65
11、64= 98.5 Kw变电所高压侧计算负荷为：P30= 5999+ 98.5 = 6098 KwQ30= (5463-2800 )+ 393.8= 3057 KvarS30 = (P302 + Q302) 1/2= 6821 KV .A无功率补偿后，工厂的功率因数为：cos= P30/ S30= 6098 / 6821= 0.9则工厂的功率因数为：cos= P30/S30= 0.90.9 变压器的选择一、 主变压器台数的选择由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，应选两台变压器。二、 变电
12、所主变压器容量的选择装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件： 任一台单独运行时，ST0.6-0.7S301 任一台单独运行时，STS30+由于S301= 7932 KVA，因为该厂都是上二级负荷所以按条件2 选变压器。 ST0.6-0.77932=4759.25552.4KVASTS30+因此选5700 KVA的变压器二台 主结线方案的选择一、变配电所主结线的选择原则1.当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。2.当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单母线接线。3.当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组
13、结线。4.为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。5.接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。6.610KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反应可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。7.采用610 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。8.由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器一般都安装计量柜。9.变压器低压侧为0.4KV的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。10.当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。二、主结线方案选择
