工廠供電課程設計(某電器廠供配電設計)

1、（題目：）某電器廠供配電設計學 院：專 業(yè)：姓 名：學 號：指導教師：設計完成日期：2012年12月1設計任務32 負荷的計算和無功補償52.1 各車間的負荷計算52.2 無功補償計算63 變電所位置和形式的選擇73.1 變電所的位置選擇原則73.2 車間變電所的類型84 變電所主變壓器的選擇85 短路電流的計算105.1 三相短路計算105.2 K1點三相短路時的短路電流和容量的計算115.3 K2點三相短路時的短路電流和容量的計算116 一次設備的選擇與校驗126.1 10kV側(cè)一次設備的選擇和校驗127.電源進出線的選擇與校驗187.1 高壓進線的選擇與校驗18（1）本次設計的高壓進線有

2、一回，是架空線，以此進行選擇。188 變電所主接線的設計圖199.設計小結(jié)201設計任務某電器廠供配電設計1、該電器廠廠區(qū)平面圖，如圖1。2、供電電源情況：在原料庫北側(cè)1.01km處有一座10KV配電所，線型為LGJ-185.先用1km的架空線路，后改為電纜線路至本廠變電所，其出口斷路器是SN1010型，干線首端裝設的高壓斷路器斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，定時限過電流保護整定的動作時間是1.5s。3、 企業(yè)各車間負荷表及金工車間設備明細表，見表1和表2。4、氣象條件本所所在地區(qū)的年最高溫度為38.5ºC，年平均氣溫為6.5ºC，年最

3、低氣溫為 -32.8ºC。當?shù)刂鲗эL向為西北風，最多雷暴日數(shù)49，平均雷暴日數(shù)35.5（d）。表1 各車間負荷表庫房P30/kWQ30/kVar最大電機/kW辦公區(qū)75+10*N=11538+6*N=629原料庫250+10*N=290120+5*N=14020安裝扎線車間220+15*N=280100+7*N=12830產(chǎn)品組裝車間140+20*N=220128+10*N=16820調(diào)試驗收車間45+25*N=14540+10*N=805成品庫房2015注：N=4表2 加工車間的設備明細表車間序號設備名稱設備容量/kW臺數(shù)需要系數(shù)功率因數(shù)加工車間1點焊機2+0.125150.350

4、.62單頭焊接電動發(fā)電機570.350.63自動弧焊變壓器720.50.44自動切腳機440.20.55磨刀機640.20.5全廠照明密度為：16W/m25、地質(zhì)水文資料本企業(yè)所在地區(qū)土壤為沙質(zhì)粘土組成，土壤電阻率為90·m。平均海拔2435m，沿線地下水位在3.0m以下，土壤最大凍結(jié)深度為1.5m。地震基本烈度為8度。2 負荷的計算和無功補償根據(jù)工藝設計提供的各廠房電力負荷清單，全廠都是三級負荷。按需要系數(shù)法分別計算出各廠房及全廠的計算負荷.2.1 各車間的負荷計算加工車間（1）點焊機：P=31.875kWP=K=11.15kWQ=tan=14.8Kvar（2）單頭焊接電動發(fā)電機P

5、=35KW P=12.25kw Q=16.29Kvar（3）自動弧焊變壓器P=14KW P=7KW Q=16.03Kvar（4）自動切腳機P=24KW P=3.2KW Q=5.5Kvar（5）磨刀機P=24KW P=4.8KW Q=8.3Kvar對于加工車間: 其有五條供電回路，即車間干線上的負荷計算，可知=0.850.95，=0.900.97則取=0.9，=0.95=34.95KW =57.87Kvar =67.6KVA =102.7A2.1.2 負荷計算由表一得 ，N：41. 有功功率計算辦公區(qū): P30辦公 =70+10*6=115KW原料庫: P30原料 =250+10*4=290KW

6、安裝扎線車間: P30扎線 =220+15*4=280KW產(chǎn)品組裝車間: P30組裝 =140+20*4=220KW調(diào)試驗收車間: P30調(diào)試 =45+25*4=145KW成品庫房: P30成品 =20KW全廠照明負荷：P30照明= 96KW （其中)2.無功功率計算辦公區(qū): Q30辦公 =38+6*4=62 KVar原料庫: Q30原料 =120+5*4=140 KVar安裝扎線車間: Q30扎線 =100+7*4=128 KVar產(chǎn)品組裝車間: Q30組裝 =128+10*4=168 KVar調(diào)試驗收車間: Q30調(diào)試 =40+10*4=80 KVar成品庫房: Q30成品 =15 KVa

7、r（1） 對于全廠其有七個車間，即計算全長計算負荷，可知=0.850.95，=0.900.97則取=0.95，=0.97=1141KW =647Kvar2.2 無功補償計算1）補償前的變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為：=1311kva=0.872） 無功補償容量按供電營業(yè)規(guī)則規(guī)定，變電所高壓側(cè)的0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗遠大于其有功功率損耗,=(45)，因此在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應略高于0.90 ，這里取=0.92。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由=0.87提高到=0.92，低壓側(cè)需裝設的并聯(lián)電容器容量為：=180Kvar查表可選用BCMJO.4-10-3型電容器BC

8、MJ額定容量(kvar)總電容量(uf)0.4-30-310200N=180/10=18個3)補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為：S=1233KVA4)變壓器的功率損耗為：=12KW =62Kvar5)變電所高壓側(cè)的計算負荷為=1153KW =529Kvar =1268KVA6)補償后工廠的功率因數(shù)：=0.909這一功率因數(shù)滿足要求。3 變電所位置和形式的選擇3.1 變電所的位置選擇原則 應盡可能接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。 考慮電源的進線方向，偏向電源側(cè)。 進出線方便。 不應妨礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴建的可能行。 設備運輸方便。 盡量避開有腐蝕性氣體和污穢

9、的地段，如無法避免，則應位于污源的上風側(cè)。 變電所屋外配電裝置與其他建筑物、構(gòu)筑物之間的防火間距符合規(guī)定。變電所建筑物、變壓器及屋外配電裝置應與附近的冷卻塔或噴水池之間的距離負荷規(guī)定。 不應設在地勢低洼和可能積水的場所。 高壓配電所應盡量與臨近車間變電所或有大量高壓用電設備的廠房合建在一起。變電所的位置選擇應根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟比較后確定。根據(jù)接近負荷中心，偏向電源側(cè)的選擇方法。本車間變電所已給出，位于原料庫東北側(cè)。3.2 車間變電所的類型 車間變電所主要有以下兩種類型的變電所 車間附設變電所內(nèi)附式變電所要占用一定的車間面積，但其在車間內(nèi)部，故對車間外觀沒有影響。外附式變電所在車間的外部

10、，不占用車間面積，便于車間設備的布置，而且安全性也比內(nèi)附式變電所要高一些。 車間內(nèi)變電所變配電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型式。屋內(nèi)式運行維護方便，占地面積少。在選擇工廠總變配電型式時，應根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟合理時，應優(yōu)選用屋內(nèi)式。 由于屋內(nèi)式優(yōu)點眾多，本設計采用屋內(nèi)式。4 變電所主變壓器的選擇4.1 主變壓器的選擇（1） 變壓器臺數(shù)的選擇原則：在供配電系統(tǒng)中，變壓器臺數(shù)的選擇與供電范圍內(nèi)用電負荷大小、性質(zhì)，重要程度有關(guān)。選擇原則：如果有下列情況考慮選擇2臺。 1有大量的一、二級負荷； 2季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動大宜采用經(jīng)濟運行方式； 3負荷集中且容量大(1250KVA以上)的三級負

11、荷； 4考慮負荷發(fā)展可能。 其它情況選擇l臺，三級負荷一般選擇1臺。（2）.變壓器容量的選擇原則： 1. 選擇1臺變壓器時容量應滿足： 2. 選擇2臺變壓器時每臺容量應同時滿足：式中，為變壓器低壓側(cè)負荷計算容量，為所要選擇的變壓器容量，為部的一二級負荷和。 3選擇l臺配電變壓器容量時應考慮容量上限，一般不超過1250一2000KVA。 4適當考慮負荷的發(fā)展。（3）變壓器類型的選擇原則：1一般情況選擇雙繞組三相變壓器，并選用SL7、S7、S9等低損耗電力變壓器251。2多塵或腐蝕場所選擇防塵防腐型變壓器如SLl4等系列全密封式變壓器。3高層建筑選用不燃或難燃型變壓器如SCL系列環(huán)氧樹脂澆注干式變

12、壓器或SF6型變壓器。4多雷地區(qū)宜選用防雷型變壓器如Sz變壓器。5電壓偏移大的電壓質(zhì)量要求高的場所選用有載調(diào)壓型變壓器如SZL7、Sz9系列變壓器。（4）本變電所變壓器的選擇 根據(jù)以上選擇原則，變壓器選擇為1臺：選擇的變壓器型號為S9-1250-10（6） ，S9-1600-10 電力變壓器參數(shù) 型號額定容量/ KVA 額定電壓 KV 連接組 標號 損耗/W空載電流（%）阻抗電壓（%）一次二次Yyn0Dyn11 空載 負載 0.6 4.5S9-1600-101600 100.42400145005 短路電流的計算5.1 三相短路計算確定基準值 采用標幺制法進行三相短路計算，基準值取:（2計算短

13、路電路中各主要元件的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值 假定電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量為, 因此= 架空路的電抗標幺值查表可知, 架空線路的長度為1km 因此電力變壓器的電抗標幺值根據(jù)選出的變壓器可知.5 , 因此 = = 繪制短路等效電路圖如圖5-1所示,5.2 K1點三相短路時的短路電流和容量的計算 (1)總阻抗標幺值 (2)三相短路電流周期分量的有效值 (3)其他三相短路電流 (4)三相短路容量5.3 K2點三相短路時的短路電流和容量的計算 (1)總阻抗標幺值 (2）三相短路電流周期分量的有效值 （3）其他三相短路電流(4)三相短路容量表5-1 短路計算結(jié)果短路計算點短路計算點三相短路電流

14、（kA）電壓（kV）三相短路容量(MV·A)7.519.111.310.51364175.444.70.4286 一次設備的選擇與校驗6.1 10kV側(cè)一次設備的選擇和校驗原則（1）：按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設備的型號 (2): 按正常工作條件選擇電氣設備的額定電壓和額定電流 (3): 按短路條件校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 （4）：開關(guān)電器斷流能力校驗6.1.110KV母線出線口高壓斷路器的選擇和校驗 （1）、根據(jù)已知條件選擇ZN5-10型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下：表6-2 斷路器技術(shù)參數(shù)型號技術(shù)參數(shù)額定電壓(KV)額定電流（A）開斷電流（KA）動穩(wěn)定電流峰值(KA)熱穩(wěn)定電流（

15、KA）額定頻率HZZN5-10/63010630205020（2s）50此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，定時限過電流保護整定的動作時間是1.5s。根據(jù)前邊的的計算可知，10KV側(cè)的裝設地點條件表6-1裝設地點條件選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝設地點條件參數(shù)A數(shù)據(jù) 10kV88 A 7.5kA 19.1kA192KA（2）校驗： 額定電壓： 額定電流：， 滿足要求 動穩(wěn)定校驗：， ， ， 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗： ， 滿足要求。 斷流能力校驗：，額定斷開電流，滿足要求。6.1.2高壓開關(guān)柜的選擇 高壓開關(guān)柜是成套設備，柜內(nèi)有斷路器、隔離開關(guān)、互感器設備等。主

16、要根據(jù)負荷等級選擇開關(guān)柜的型號，一般一、二級負荷選擇移開式開關(guān)柜，如, , 型開關(guān)柜，三級負荷選擇固定式開關(guān)柜，如,KYN28A-12型開關(guān)柜。本設計屬三級負荷，又為10KV電壓等級選KYN28A-12型開關(guān)柜。 高壓熔斷器的選擇和校驗高壓熔斷器選擇RN2-10。其技術(shù)參數(shù)如下(1)、根據(jù)裝設地表6-4 高壓熔斷器技術(shù)參數(shù)型號技術(shù)參數(shù)額定電流（A）過電壓倍數(shù)斷流容量/MV.A額定電壓斷流能力RN2-100.52.5100010kv50kA （2）校驗： 額定電壓： 額定電流：熔斷器主要用于電壓互感器的一次側(cè)短路保護，其額定電流不小于它所裝的熔體電流即可，則滿足要求。 斷流能力校驗：對于限流熔斷

17、器，只要滿足即可，無限大容量系統(tǒng)中,，滿足要求。高壓隔離開關(guān)的選擇和校驗 （1）、根據(jù)裝設地點條件選戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)為GN19-10/400，其技術(shù)參數(shù)如下表表6-4 高壓隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)型號技術(shù)參數(shù)額定電壓(KV）額定電流（A）動穩(wěn)定電流峰值(KA)熱穩(wěn)定電流（KA）GN19-10/400104004012.5（4s） （2）校驗： 額定電壓： 額定電流：， 滿足要求 動穩(wěn)定校驗：， ， ， 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗： ，滿足要求。 電流互感器的選擇和校驗 （1）、根據(jù)裝設地點條件選擇電流互感器為LMJ-10，其技術(shù)參數(shù)如下表表6-6 電流互感器技術(shù)參數(shù)型號技術(shù)參數(shù)電流比動穩(wěn)定倍數(shù)熱穩(wěn)定倍數(shù)L

18、MJ-10300A/5A9050（1s） （2）校驗： 動穩(wěn)定校驗：；，則 ，則，符合要求。 熱穩(wěn)定校驗：；，=則， 符合要求。電壓互感器的選擇和校驗根據(jù)裝設地點條件電壓互感器選擇JDZ-10，技術(shù)參數(shù)如下表：表6-6 電壓互感器技術(shù)參數(shù)型號額定電壓（KV）一次繞組二次繞組JDZ-10100.1額定電壓：，滿足要求。表6-7 電壓互感器技術(shù)參數(shù)型號額定電壓（KV）一次繞組二次繞組三次繞組JDZ-1010000/100/100/3額定電壓：，滿足要求。6.1.7 10kV側(cè)一次設備的參數(shù)表6-8 10kV側(cè)一次設備參數(shù)表電氣設備名稱型號主要技術(shù)參數(shù)（kV）（A）（kA）動穩(wěn)定（KA）熱穩(wěn)定高壓斷路器ZN10-5/10106302050800高壓隔離開關(guān)GN19-10/4001040040625高壓熔斷器RN2-10100.550-電流互感器LMJ-1010300/538225電壓互感器JDZ-1010/0.1-電壓