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1、 甘肃有色冶金职业技术学院课程 ：工厂供电任务 ：工厂供电课程设计（大作业）系别 ：自动化工程系专业 ：电气自动化班级 ：电气1101班学生 ： 时间 ：2013年1月4日 指导老师 : 总述本设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题如负荷计算，功率补偿，三相短路分析，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，防雷与接地，变电所的过电压保护，计量无功补偿等几方面的设计进行了阐述。工厂供电工作要很好为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，同时做好节能工作，要从以下基本要求做起:（1）安全 在电能的供应、分配和利用过程中，不应发生人生事故及设备事故。（2）可靠 应满足电能用户对供
2、电可靠性的要求。（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。（4）经济 供电系统投资要尽量少，运行费要低，尽可能节约电能和减少有色金属消耗。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 变电所主变压器台数及容量 第四章 变电所主接线图 第五章 供电线路短路电流的计算 第六章 变电所一次设备的选择校验 第七章 电力变压器进出线的选择和校验 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 防雷与接地装置的方法及设备选择 第一章 设计任务一 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，确定变电所主变压器的台数、容量与类型
3、，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。二 设计依据1 负荷情况工厂内所有车间采用2班制，年最大利用小时数3800h，日最大负荷持续时间为6h。低压动力设备为三相，额定电压380V，电气照明及家用电器均为单相，额定电压220V，其中负荷统计如表1所示。序号用电单位负荷类型设备容量/kw需用系数功率因数1机修车间动力照明2锅炉车间动力600.750.8照明20.81.03热处理车间动力1500.50.8照明60.71.04铆焊车间动力1000.60.8照明50.71.05锻轧车间动力2500.40.65照明60.81.06总装车间动力1
4、500.40.65照明80.81.07金工车间动力2800.30.8照明60.71.08工具车间动力3000.30.8照明80.81.09喷涂车间动力500.80.8照明20.71.010生活区照明照明2000.80.9 表1工厂负荷情况注 ：(1)生活区距供电所100m，生活区照明负荷中含家用电器。 (2)机修车间负荷如表2，机修车间局供电所100m，车间为三班工作制，年最大力利用小时数3800h。序号设备名称数量单台容量/kw总容量/kw需用系数功率因数1车床C620-1412480.40.82车床C630410.5420.50.753车床C61854200.40.84立式车床132320
5、.50.75管螺纹车床27.5150.50.86立式钻床43.5140.70.87龙门刨床215300.50.88万能铣床113130.90.89立式铣床110100.850.7510平面磨床215150.50.811锯床G721220.90.812镗床T68110100.80.713照明100.50.8表2 机修车间 2 供电电源情况本厂从附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（电力系统的馈电表面电站）距离本厂约8km。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定
6、的动作时间为1.7s。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。 3 气象资料本厂所在地区的年最高气温为38，年最低气温为-8，年平均气温23，年最热月平均气温为33，年最热月地下0.8米处平均气温为25。年雷暴日数为20。 4 其他资料要求全厂功率因数，厂变电所附近的土壤电阻率为/m 第二章 负荷计算和无功功率补偿1 机修车间负荷 （1）平衡负荷为是机修车间的各台设备在三线线路上达到三线平衡的要求，现将机修车间各台设备分配在三线线路上。项目A、B相B、C相C、A相车间序号车床C620-1管螺纹车床万能铣床立式铣床车床630车床618平面磨床镗床T68立式
7、车床立式钻床龙门刨床锯床G72照明(2)各相的有功功率级无功率 查表3-3 相间负荷换算为相负荷的功率换算系数及表1-2 机修车间 A相 PA=pAB-APAB+pCA-APCA=0.7248+0.7215+0.7213+0.7610+ 0.232+0.2814+0.2830+0.282=81.6kw QA=qAB-APAB+qCA-APAB=0.0948+0.0915+0.0913+0.1610+ 0.832+0.6730+0.6714+0.672=64.86kvar B相 PB=pAB-BPABPAB+pBC-BPBC =0.2848+0.2815+0.2813+0.2410+ 0.764
8、2+0.7220+0.7215+0.810=88.8kw QB=qAB-APAB+qBC-BPBC=0.6748+0.6715+0.6713+0.7410+ 0.1642+0.0920+0.0915+0.2210=70.39kvar C相 PC=pBC-CPBC+pCA-CPCA =0.2442+0.2820+0.2815+0.210+ 0.832+0.7230+0.7214+0.722=80.6kw QC=qBC-CPBC+qCA-CPCA=0.7442+0.6720+0.6715+0.810+ 0.2232+0.0930+0.0914+0.092=73.71kvar又照明电路加在C相上，所
9、以PC=KdPec=0.710=7kw各相有功和无功计算负荷为A相 P30.A=0.3581.6=28.56kw Q30.A=0.3564.86=22.70kvarB相 P30.B0.3588.8=31.08kw Q30.B=0.3570.39=24.64kvarC相 P30.C=0.3580.6+7=35.21kw Q30.C=0.3573.71=25.80kvar(3)总的等效三相计算负荷 因C相的有功计算负荷最大，故C相计算负荷其等效三相计算负荷，由此可得 P30=3P30.C=335.21=105.63kw Q30=3Q30.C=325.80=77.4kvar2 其他车间负荷计算（1）
10、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KW） = ， 为系数 b)无功计算负荷（单位为kvar）= tan c)视在计算负荷（单位为kvA）= d)计算电流（单位为A） = （单位为KV）（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KW）= 式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功 同时系数， 可取0.850.95 b)无功计算负荷（单位为kvar）=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97 c)视在计算负荷（单位为kvA） = d)计算电流（单位为A） =经过计算，得到整个工厂负荷计算表，如表3 所示表3序号用电 单位负荷 类型设备容量
11、/kw计算负荷P30 KWQ30 S30 KVAI30A1机修车间105.6377.41311992 锅炉车间动力6060.7545.65照明21.603热处理车间动力1507556.25照明64.204铆焊 车间动力1006045照明53.505锻轧车间动力250100117照明64.806总装车间动力1506070.2照明86.407金工车间动力28084111.72照明64.208工具车间动力3009067.5照明86.409喷涂车间动力504030照明21.4010生活区照明照明20016076.817726911总计899.38697.43854.41676.511089.81165
12、5.793 无功功率的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。电力变压器得功率损耗：有功损耗： 无功损耗：注意： 以上二式中S30为变压器二次侧的视在计算负荷。并联电容器得容量： 并联电容器的个数：(1) 无功补偿计算按规定，变压器高压侧的，考虑到变压器本身得无功功率损耗远大于其有功功率损耗，因此在变压器低压侧进行无功功率补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高与0.90，取。变压器低压侧的功率因数要使低压侧功率因数由0.78提高到0.92，需装设的并联电
