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1、课程：某机械厂供配电设计xxxxxxxxxxxx学号：姓名： 班级： 院系： 指导老师： xxx目录第一章设计任务第二章负荷计算和无功功率补偿第三章变电所位置与型式的选择第四章变电所主变压器及主接线方案的选择第五章短路电流的计算第六章变电所一次设备的选择校验第七章变压所进出线与邻近单位联络线的选择第八章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定第九章参考文献降压变电所防雷与接地装置的设计第一章 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
2、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工厂总平面图图1.1 工厂平面图1.2.2 工厂负荷情况工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4800h,日最大负荷持续时间8h。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。低 压动力设备均为三相，额定电压为380V）照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。厂房编号用电单位名 称负荷 性质设备容量/kw需要系数功率因数1金工车间动力3600.20.30.6
3、00.65照明100.70.91.02工具车间动力3600.20.30.600.65照明100.70.91.03电镀车间动力3100.40.60.700.80照明100.70.91.04热处理车间动力2600.40.60.700.80照明P 100.70.91.05装配车间动力2600.30.40.650.75照明100.70.91.06机修车间动力1800.20.30.600.70照明50.70.91.07锅炉房动力1800.40.60.600.70照明20.70.91.08仓库动力1300.20.30.600.70照明20.70.91.09铸造车间动力3600.30.40.650.70照明
4、100.70.91.010锻压车间动力3600.20.30.600.65照明100.70.91.0宿舍住宅区照明4600.60.81.01.2.3 供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10Kv的公用电源线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-185,导线 为等边三角形排列，线距为 1.2m；电力系统馈电变电站距本厂 6km,该干线首端所装高压 断路器的断流容量为 500MV.A此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定 时限过电流保护整定的动作时间为1.5S。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低压 联络线由邻近的单
5、位取得备用电源。1.2.4 气象资料本厂所在地区（泰山区）的年最高气温为 40C，年平均气温为 20r年，年最低气温为 -22.7 C,年最热月平均最高气温为31.5 C,年最热月平均气温为26.3 C,年最热月地下 0.8米处平均温度28.7 C。年主导风向为东风，年雷暴日数 31.3。1.2.5 地质水文资料本厂所在地区平均海拔130m地层以沙粘土为主，地下水位为 3m.1.2.6 电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按 两部电费制交纳电费。一部分为基本电费，按所装用的主变压器容量来计费。另一部分为 电度电费，按每月时机耗用的电能计费。工厂最大负荷
6、时的高压侧功率因数不低于0.9。第二章负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式a）有功计算负荷（单位为KWP30 = Kd Pe， Kd 为系数b）无功计算负荷（单位为kvar）Q3o= P30 tanc）视在计算负荷（单位为kvA）cosd）计算电流（单位为A）丨30= S30 , Un为用电设备的额定电压（单位为 KV? 3U n2.1.2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KWP30 = K p 騷式中F30i是所有设备组有功计算负荷P30之和，K p是有功负荷同时系数，可取0.850.95b）无功计算负荷（单位为kvar）Q30
7、= K q Q30i，Q30i是所有设备无功Q30之和；K q是无功负荷同时系数，可取0.90.97c）视在计算负荷（单位为kvA）S30 = P30q30d）计算电流（单位为A）丨3。= S30v3Un经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V表2.1各厂房和生活区的负荷计算表编号名称类别设备容量Pe/kW需要系数Kdcostan计算负荷P30 /kWQ30 /kvarS30 /kVAI 30/A1金工车间动力3600. 30. 71.0210891.8154.2234照明:100. 81. 008.008.012小计37011691.8162.22462工
8、具 车间动力3600. 30. 651.17108123166.1252照明1100. 71. 00707.010.6小计370115123173.12513电镀车间动力3100. 20. 651.176293.695.38150照明100. 81. 0088.0812小计丁32070102.61281944热处理车间动力2600. 30. 61.3378144130197照明100. 91. 0090913小计270871441842805装配 车间动力2600. 50. 80.7513093.8162.5246照明100. 81. 0080812小计27013893.81602446机修动
9、力1800. 60. 80.7510867.5135205车间照明50. 81. 004046小计:18511267.51161767册房动力1800. 30. 71.025455.177.1117照明20. 81. 001.601.62.4小计18255.655.180.61228仓库 车间动力1300. 20. 651.172637.44060照明20. 81. 001.601.62.4小计13227.637.451.4789锻造 车间动力3600. 70. 80.7525226.3315478照明100. 81. 0080812小计37026026.344.4675锻压 车间动力3600
10、. 40. 80.751446180273照明100. 81. 0080812小计370152618816.211宿舍住 宅区照明4600.70.90.48322357.7357.7413总计动力22191013.5856.1照明403计入 K p=0.8, K q=0.850.75810.8727.6108916552.2 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 0.75。而供电部门
11、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：QC = P30 (tan 1 - tan2 )=810.8ta n(arccos0.75) - tan (arccos0.92) = 369.66 kvar参照图2,选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为 BW0.4-14-3型，采用其方案1(主屏)1台与方案3 (辅屏)4台相结合，总共容量为84kvar 5=420kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷Q30=(
12、727.6-420)kvar=307.6Ikvar，视在功率S30Qb： =867.2 kVA计算电流G=1317.6 A,功率因数提3Un亠，P咼为 cos = =0.935。S30在无功补偿前，该变电所主变压器 T的容量为应选为1250kVA才能满足负荷用电的需 要；而采取无功补偿后，主变压器 T的容量选为1000kVA的就足够了。同时由于计算电流 的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂 380V侧和10kV侧的负荷计算如表3所示。主屏辅屏-J匸111rrdJ?C 幻C1#方案6支路3#方案6支路2#方案8支路4#方案8支路项目cos计算负荷P30/KWQ30 /kvarS30 /kVA1 30 /A380V侧补偿前负荷0.75810.8727.610891655380V侧无功补偿容量-420380V侧补偿后负荷0.935810.8307.6867.21317.6主变压器
