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1、皖西学院课程设计报告书系别：机电学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：张希轩学 号：2012011145课程设计题目：某包装厂供配电系统设计起迄日期：2015年6月15日 2015年6月21日程设计地点：机电楼指导教师：吴学娟下达任务书日期：2015 年6月15日目录第一章设计任务 21.1设计要求 11.2设计依据 21.2.1 工厂总平面图 2工厂负荷情况 2供配电协议 2工厂负荷性质 3本厂自然条件 3第二章负荷计算和无功功率补偿 52.1负荷计算 52.2无功功率补偿计算 62.2.1 无功功率补偿要求 6车间变电所低压侧补偿 6高压侧无功补偿计算 72.3变压器选择 82.3.1 变
2、压器选择原则 8变压器选择 8变压器汇总及技术数据 92.4总变电所位置和型式的选择 9第三章 变配电所主接线方案的设计 103.1变配电所主接线方案的设计原则与要求 10主接线方案的技术指标 10主接线方案的经济指标 103.2高压配电所主接线方案 103.2.1 主接线方案的拟定 10第四章短路电流计算及一次侧设备选择 104.1短路电流的计算 104.1.1 短路计算电路 11短路电流计算（欧姆法计算） 114.2高压一次侧设备选择与校验 124.2.1 按正常工作选择原则 124.2.2 10KV 侧设备选择与校验表 124.2.3 各车间变电所10K V侧进线回路设备选择与校验表 1
3、3第五章 供配电线路的选择计算 145.1总配电所架空线进线选择 145.1.1 选线计算 145.1.2 电压损耗的校验 155.1.3 发热条件的校验 155.1.4 机械强度的校验 165.2 10KV母线的选择 165.3 车间变电所高压进线选择 185.3.1 选择原则与说明 18各车间变电所引进线的选线及计算 18选线结果列表 20第六章供电系统过电流保护及二次回路方案 216.1供电系统过电流保护 21电源进线的继电保护 21车间变电所高压进线的继电保护 22并联电容器的保护装置 23第七章防雷接地 257.1变电所的防雷保护 257.1.1 直接防雷保护 25雷电侵入波的防护
4、257.2变电所接地装置的计算 26自然接地电阻 26利用系数计算接地电阻 26总结 28参考文献 29第一章设计任务1.1设计要求某包装厂车间变电所和配电系统设计是对工厂供电具有针对性的设计。设计对工厂供电方式、主要设备的选择、保护装置的配置及防雷接地系统进行了相应的叙述，内容主 要包括高压侧和低压侧的短路计算，设备选择及校验，主要设备继电保护设计，配电装 置设计，防雷和接地设计等。本设计考虑了所有用电设备并对这些负荷进行了计算。通过计算出的有功、无功和 视在功率选择变压器的大小和相应主要设备的技术参数，再根据用户对电压的要求，计 算电容器补偿装置的容量，从而得出所需电容器的大小。根据与供电
5、部门的协议，决定总配变电所及配电系统的主接线图。电气主接线对电 气设备的选择，配电所的布置，运行的可靠性和灵活性，操作和检修的安全以及今后的 扩建，对电力工程建设和运行的经济节约等，都由很大的影响。本设计在主要设备的继电保护设计和整定计算中，对电力变压器、真空断路器等主 要设备的保护配置提出了要求，明确了保护定值计算方法。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，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，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书
6、，并绘出相关设计图纸。1.2设计依据工厂总平面图注： 车间变电所辅助材料库水塔_水泵房N危险品库锅炉房： No.5|工人休息室比例：1： 5000收发室（西） 通往市区道路锻工原料库车间生活间备料复制车间热处理车机修间模具铆焊车间车间堂办公楼仓库招待所 托儿所一图1-1 包装厂平面布置图122工厂负荷情况本厂的负荷性质，生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制，全年最大负荷利 用小时数为5000h，属于三级负荷。本厂设有薄膜、单丝、管材、注射等四个车间，设 备造型全部采用我国最新定型设备，此外还有辅助车间及其设施，全厂各车间设备容量 见表1-3。供配电协议本厂与电业部门所签订的供用电协议主要内
7、容如下：（1）从电业部门某66/10KV变电站10KV架空线向本厂供电，该站距离厂南测1KM.(2) 系统变电站馈电线路定时限过电流保护装置的整定时间为2S,工厂总配变电所保 护整定时间应不大于1.5S(3) 在工厂总配电所的10kV进线侧计量。工厂最大负荷时功率因数不得低于0 . 9.(4) 供电贴用和每月电费制，数据由指导老师给定。(5) 系统变电站10KV母线出口断路器的断路电流容量为 200MVA。供电系统图见图 1-2。区域变电站图1-2配电系统图工厂负荷性质生产车间大部分为三班制，少数车间为一班或两班制，年最大负荷利用小时数为5000h。本厂属三级负荷。本厂自然条件本厂自然条件为：
8、(1) 气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38oC,年平均气温为23 oC，年最低气 温为一8 oC,年最热月平均最高气温为33 oC,年最热月平均气温为26 oC,年最 热月地下0.8m处平均温度为25 oC。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 20。(2) 地质水文资料：本厂地区海拔 60m，底层以砂粘土为主，地下水位为 2m。表： 各车间380V负荷计算表：序 号车间（单 位） 名称设备容量/kWKdCOStan申计算负荷车 间 变 电 所 代 号变压呗厶 器台 数及 容量/kVAP30/kW/kvarS30/kVAI 30/A1薄膜车间13000.60.601.337801037.4
9、13001.98No. 1车变1 X1000原料库350.250.501.738.7515.117.50.03生活间120.81.09.69.60.01成品库（一）230.30.51.736.911.9413.80.02成品库（二）240.30.51.737.212.4614.40.02包装材料 库300.30.51.73915.57180.03小计(Ks=0.95 )2单丝车间14850.60.61.308911158.313702.08No. 2车变1 X1000水泵房200.650.800.75139.7516.250.02小计(Ks=0.95 )3注塑车间1820.40.601.337
10、2.896.8121.30.18No. 3车变2 X630管材车间8800.350.601.33308709.6513.30.78小计(Ks=0.95 )4备料车间1280.60.501.7376.8132.9153.60.23No.4车变1 X500生活间120.81.09.69.60.01浴室50.81.0440.006锻工车间320.30.651.179.611.2314.80.02原料间150.81.012120.02仓库150.30.501.734.57.78590.01机修模具 车间1000.250.651.172529.2538.50.06热处理车 间1500.60.701.02
11、9091.8128.60.20铆焊车间1800.30.501.735493.421080.16小计(Ks=0.87 )5锅炉房2000.70.750.88140123.2186.70.29No.5车 变2 X315_试验室1250.250.501.7331.2554.162.50.09辅助材料库1100.20.501.732238.1440.07油泵房150.650.600.759.757.316.250.02加油站120.650.500.757.85.8515.60.02办公楼、 食堂招待 所500.60.601.333039.9500.08小计(Ks=0.9 )第二章负荷计算和无功功率补偿
12、2.1负荷计算各车间、变电所负荷计算（均采用需要系数法）附注：各车间、各变电所负荷合计时，同时系数分别取值：有功功率：P30=KdPe无功功率：Q30= P30ta n -K、p =0.9 ； K、q =0.95视在功率:S30p30cos :2.2无功功率补偿计算221无功功率补偿要求按水利电力电力部制定的全国供用电规则：高压供电电用户功率因数不得低于 0.9 ;其他情况，功率因数不得低于 0.85，若达不到要求，需增设无功功率的人工补偿 装置。无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、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 电容器在供电系统中应用最为普遍。车间变电所低压侧补偿由于NO.1和NO.2车间容量很大，可以考虑在 NO.1和NO.2低压侧进行无功功率补 偿。1) NO.1车间无功补偿计算根据设计要求，功率因数co 一般在0.9以上，故取co =0.9A. 功率因数：cos 上电二虫86 =0.580.9(需要补偿)S301360B. 需补偿容量计算：QC (1) = P30 (tan 打-tan 2)=788.6 x tan(arccos0.58) - tan(arccos0.9) =725KvarC. 补偿后：P30(
