工厂供电课程设计

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1、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102.1工厂总平面图圏11-4XX机械厂总平面图图1.1工厂平面图1。2.2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4600h,日最大负荷持续时间为6h。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

2、荷本厂的负荷统计资 料如表1.1所示。1.2.3供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条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2m；干线首端距离本厂约8km干线首端所装设的高压断路 器断流容量为500MVA.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 整定的动作时间为1。7s为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得 备用电源。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.1。2.4 气象资料本厂所在地区

3、的年最高气温为34C，年平均气温为20C，年最低气温为-10C，年最热 月平均最高气温为31C，年最热月平均气温为23C，年最热月地下0.8米处平均气温为 21C。当地主导风向为东北风,年雷暴日数为10。1.2.5 地质水文资料本厂所在地区平均海拔400m，地层以红土为主，地下水位为2m。表 1。1 工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力3000. 30. 7照明60. 81. 02锻压车间动力3500. 30. 65照明80. 71. 07金工车间动力4000. 20. 65照明100. 81. 06工具车间动力3600. 30. 6照明70.

4、91. 04电镀车间动力2500. 50. 8照明50. 81. 03热处理车间动力1500. 60. 8照明50. 81. 09装配车间动力1800. 30. 7照明60. 81. 010机修车间动力1600. 20. 65照明40. 81. 08锅炉车间动力500. 70. 8照明10. 81. 05仓库动力200. 40. 8照明10. 81. 0生活区照明3500. 70. 91.2。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。每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA，动力电费为0。9元/Kwh， 照明电费为0。5元/Kw

5、.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需 按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：610VA为800/kVA。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KW）P = K P , K 为系数30 d e db）无功计算负荷（单位为kvar）Q = P tan申30 30c）视在计算负荷（单位为kvA）PS 二 30-30 cos 申d）计算电流（单位为A）SI =，U为用电设备的额定电压（单位为KV）30 v3UNN2.1.2 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KW）P =

6、 K 工P30 E-p30-i式中EP是所有设备组有功计算负荷P之和，K 是有功负荷同时系数，可取0。30-i30E- p850。95b）无功计算负荷（单位为kvar）Q = K EQ ，EQ是所有设备无功Q之和；K 是无功负荷同时系数，可取0。30 E-q30-i30-i30E-q90.97c）视在计算负荷（单位为kvA）S =、P2 + Q2303030Sd）计算电流（单位为A）I = _3030 V3UN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P /kWe需要系数Kdcos申tan申计算负荷

7、P /kW30Q /kvar30_ /kVA30I /A301铸造 车间动力3000. 30. 71。029091。8-照明60. 81. 004。80小计306-94。891.8131。9200。52锻压 车间动力3500. 30. 651。17105123-照明80. 71. 005。60小计358-110.61231652517金工车间动力4000. 20. 651。178093.6照明100. 81. 0080小计4108893.61281946工具 车间动力3600. 30. 61。33108144-照明70. 91. 006。30-小计367-114.31441842804电镀 车

8、间动力2500. 50. 80.7512593。8照明50. 81. 0040-小计25512993。81602443热处理 车间动力1500. 60. 80。759067。5-照明50. 81. 0040小计155-9467。51161769装配 车间动力1800. 30. 71。025455。1-照明60. 81. 004.80-小计18658。855.180。612210机修 车间动力1600. 20. 651。173237。4-照明40. 81. 003。20-小计16435.237。451。4788锅炉 车间动力500. 70. 80。753526.3-照明10. 81. 000。8

9、0-小计51-35。826.344.4675仓库动力200. 40. 80.7586-照明10. 81. 000。80-小计21-8。8610.716.211生活区照明3500.70.90.48245117。6272413总计动力22191014。 2856。1-照明404计入 K, p =0。8,匚=0。850。75811.4727。61089.816552.2 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

10、荷时的功率因数只有0.75。而供电部门要求该厂 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：Q = P (tan申-tan申)=811.4tan (arccos0。75) 一 tan(arccos0.92) = 369.93 kvarC 3012参照图2,选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为BWO。4143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84kvarx 5=420kvar。补偿前后， 变压器低压侧的有功计算负

11、荷基本不变，而无功计算负荷Q =（727.6-420）kvar=307。6 kvar,30视在功率 S =-,；P 2 + Q 2 =867。30 时 3030S7 kVA,计算电流I =1318。3 A,功率因数提高为30J3UN=0.935。P30COS申=- 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

12、示.主屏辅屏1#方案6支路 2#方案 8支路3#方案6支路 4#方案 8支路图 2.1 PGJ1 型低压无功功率自动补偿屏的接线方案 表 2 。2无功补偿后工厂的计算负荷项目cos申计算负荷P /KW30Q /kvar30S /kVA30I /A30380V侧补偿前负荷0.75811。4727.61089。 81655.8380V侧无功补偿容量420380V侧补偿后负荷0.935811.4307。6867.71318。 3主变压器功率损耗0。015 S =13300。06 S =523010KV侧负荷计算0。935824.4359。6899.452第三章 变电所位置与型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的x轴和y轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，P、P、PP分别代表厂房1、2、3。10号的功率，设定P123101（