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1、浴盆厂高压供配电系统的电气设计摘 要本文通过对目前供配电问题进行探讨，做好供配电是保证建筑设施正常运行的关键。首先，对浴盆厂用电设备进行负荷计算，并对工厂计算负荷进行无功补偿，使高压侧功率因数达到0.9。其次，对每个短路点进行短路计算，通过计算出的电流值对一次设备进行选择，并对所选出的设备进行校验。关键词：负荷计算 无功补偿 短路计算目 录第1章 课程设计任务1第2章 负荷计算和无功补偿32.1 车间设备计算负荷的计算公式32.2 无功补偿5第3章 变压器的选择及安装位置83.1 变压器台数、容量及型号的选择83.2 变压器安装位置的选择9第4章 主接线方案确定104.1 主接线图设计104.
2、2 主接线方案技术比较114.3 绘制主接线图12第5章 短路电流的计算135.1 绘制计算电路145.2 计算三相短路电流和短路容量145.3 短路计算表17第6章 电力线路的选择176.1 35kV侧高压架空线176.2 10kV备用电源电缆186.3 10kV侧母线196.4 10kV侧电缆20第7章 35kV侧设备的选择与校验217.1 高压设备选择217.2 高压隔离开关227.3 高压断路器237.4 高压熔断器237.5 电流互感器247.6 电压互感器247.7 避雷器25第8章 10kV侧设备的选择与校验258.1 高压隔离开关258.2 高压断路器258.3 高压熔断器26
3、8.4 电流互感器278.5 电压互感器278.6 避雷器278.7 高压配电柜28第9章 供电系统的接地及防雷289.1 接地电阻极其要求299.2 接地电阻的确定299.3 接地装置的确定299.4 防雷保护30第10章 结论30参考文献31浴盆厂高压供配电系统设计第1章 课程设计任务一、设计的内容 要求根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所位置，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高压设备和进线，确定防雷接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制变电所系统图，功率因数补偿到0.9。二
4、、设计的依据1.铸造厂负荷情况：本厂为二班工作制，全年工厂工作小时数为4800h，年最大负荷利用小时数为4500h。本厂除空压站、煤气站部分设备为二级负荷外，其余均为三级负荷。该厂设有6个车间变电所，各车间负荷（380V侧）统计资料见下表：本厂各车间负荷统计资料表序号车间名称有功负荷/kW无功负荷/kvar1一车间4203152二车间5683903三车间6864854铸造车间6505085模具车间4582906空压站、煤气站5823962.供电电源情况：(1)工作电源：本厂东北侧8km处有一地区变电所，用一台110/38.5kV、25MVA的双绕组变压器作为工厂的工作电源，使用35KV电压以一
5、回架空线向工厂供电。35KV侧系统最大三相短路容量为1000MVA，最小三相短路容量为500MVA。(2)备用电源：由本厂正北方从其他工厂引入10kV电缆作为本厂备用电源，平时不允许投入，只有在工作电源发生故障或检修停电时提供照明及部分重要负荷用电，输送容量不得超过1000kVA。3.供电部门对本厂提出的技术要求：(1)地区变电站35kV馈电线路定时限过电流保护装置整定时间为2S，工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于1.5S。(2)本厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。(3)在本厂总降压变电所35kV侧进行电能计量。4.气象资料：本厂地区最高温度为40，年平均温度为24，年最热月平均最高气
6、温为30，土壤0.8m深处一年中最热月平均气温为20，年雷暴雨日数为31天，土壤冻结深度为1m。5.地质水文资料：本厂地区平均海拔500米，地层以砂质黏土为主，地下水位为2米。三、应收集的资料及参考文献1.工厂供电设计依据的主要设计规范2.工厂供电 刘介才主编 机械工业出版社3.段建元.工厂配电线路及变电所设计计算.机械工业出版社.1982.10.第2章 负荷计算和无功补偿2.1 车间设备计算负荷的计算公式根据用电设备的安装容量，采用一定的计算方法得出的负荷，称为计算负荷。其热效应和实际负荷产生的热效应相等。如以计算负荷连续运行，根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆其发热温度不会超过允许值。首
7、先根据公式可以求得各个车间的视在计算负荷，然后根据公式和可以求得计算电流和功率因数。2.1.1 380V侧各车间负荷计算对于一车间的视在计算负荷为，计算电流为，功率因数为.同理可得其他车间的负荷计算见表2-1表2-1380V侧各车间负荷计算表序号车间名称/kW/kvar/kVA/A1一车间0.80420315525.00797.682二车间0.82568390689.001046.863三车间0.82686485840.131276.484铸造车间0.79650508824.961253.435模具车间0.84458290542.09823.646空压站、煤气站0.83582396703.95
8、1069.57总计336423840.8063027.622173752.55701.3注：2.1.2 10kV侧各车间负荷计算通过逐级计算法可以确定10kV侧各车间负荷计算。首先得到电力变压器的有功损耗和无功损耗，然后计算出10kV侧的有功计算负荷和无功计算负荷，最后根据得到视在计算负荷。对于一车间电力变压器S9系列的功率损耗有功损耗 ，无功损耗 ，有功计算负荷 ，无功计算负荷 ，视在计算负荷 ，计算电流为 ，功率因数为 .同理可得其他车间的负荷计算见表2-2表2-210kV侧各车间负荷计算表序号车间名称/kW/kvar/kVA/A1一车间0.78425.25341.25545.2431.4
9、82二车间0.80574.89424.45714.6041.263三车间0.80694.40527.01871.7450.334铸造车间0.77658.25549.25857.3049.505模具车间0.83463.42317.10561.5332.426空压站、煤气站0.81589.04431.20730.0042.15总计3405.252590.264278.45247.020.793064.732408.943898.14225.07注：2.1.3 35kV侧总车间负荷计算35kV侧负荷计算与10kV侧车间负荷计算方法相同，都是利用逐级计算法。得到。由于功率因数为0.77不满足0.9的要
10、求，所以要对其进行无功补偿，使功率因数达到要求。2.2 无功补偿2.2.1 无功补偿原因及容量供电营业规则中规定：凡功率因数未达到规定的，应增添无功补偿装置，通常采用并联电容器进行补偿。这里所指的功率因数即为最大负荷时功率因数。通常采用在感性负载两端并联合适的电容器进行补偿。进行补偿后系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约了电能，又提高了电压质量，而且可选较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因数不仅对整个电力系统大有好处，而且对工厂本身也有一定的经济实惠。该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.806。而供电部门要求该厂最大负荷时的功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于
11、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，查表得：参照工厂供电附录表，得并联电容器为BCMJO.4-50-3型，采用21台。总共容量为，补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变。无功计算负荷减少为，补偿后变电所低压侧视在计算负荷变为.2.2.2 通过逐级计算法确定无功补偿后的计算负荷和功率因数2.2.2.1 10kV侧车间变电所变压器损耗功率有功损耗 ，无功损耗 ，有功计算负荷 ，无功计算负荷 ，视在计算负荷 ，计算电流为 .2.2.2.2 35kV侧车间变电所变压器损耗功率有功损耗 ，无功损耗 ，有功计算负荷 ，无功计算负
12、荷 ，视在计算负荷 ，计算电流为 .2.2.2.3 补偿后工厂功率因数.这一功率因数满足要求。无功补偿后工厂的计算负荷见表2-3表2-3无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷/kW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷0.8063027.622173752.55201.3380V侧无功补偿容量950380V侧补偿后负荷0.933027.611673244.74929.8车间变压器功率损耗32.416210kV侧负荷计算0.92306013293336192.6主变压器功率损耗33.8168.935kV侧负荷计算0.93093.31495.53435.856.7根据无功补偿后的视在计算负
13、荷，可以选取满足需要的电力变压器容量。第3章 变压器的选择及安装位置3.1 变压器台数、容量及型号的选择3.1.1 主变压器台数、型号及容量的选择变压器容量应根据视在计算负荷选择。在本设计中，考虑经济性，应采用一台主变压器，如果考虑运行可靠性，则应采用两台电力变压器。因为该厂无一级负荷，只有二三级负荷，而且有备用电源，所以综合可靠性与经济性，选用了一台电力变压器。对于电源进线电压为35kV及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为10kV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的视在计算负荷。选=4000kVA=34
14、35.8kVA，即选一台S9-4000/35型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷对于电源要求所需的双回路电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。3.1.2 一车间变电所变压器型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选，即选一台S9-630/10型低损耗配电变压器。3.1.3 二车间变电所变压器型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选，即选一台S9-800/10型低损耗配电变压器。3.1.4 三车间变电所变压器型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。3.1.5铸造车间变电所变压器型号为S9型，而容量根据式，为
