电力工程课程设计--机械厂总降压变电所及高压配电系统设计.docx

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1、电力工程课程设计机械厂总降压变电所及高压配电系统设计专业班级：电气工程及其自动化二班前言2一、负荷计算和无功功率计算及补偿3二、变电所位置和形式的选择6三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择7四、短路电流的计算9五、变电所一次设备的选择与校验11六、变电所高、低压线路的选择16七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定17八、防雷和接地装置的确定20九、心得和体会21十、附录参考文献2122十一、附图前言本学期，在赵老师的指导下，我们系统的学习了工厂供电这门课程，通过学习，我们从更深层次了解到了电气工程专业学生应该具备的专业知识，为了让我们把所学的知识更好的应用于实践，为了给以后硕士期

2、间的研究奠定基础，更为了以后走上工作岗位打下坚实基础，赵老师在课程结束时安排我们进行了课程设计，下面就自己所选的课程设计题目，以电机修造厂为例，从变配电、输电、车间布置等方面对设计作一下简要介绍介绍，由于学艺不精，再加上经验尚浅，在此报告中如有不足之处请赵老师批评指正。一、负荷计算和无功功率计算及补偿全厂各车间负荷计算表如下：附表1全厂各车间380V负荷统计资料及负荷计算表序号车间或用电单位名称设备容量kWKdcostg计算负荷车间变电所代号变压器台数及容量备注PsoQ30Sso301电机修造车间25050.350.65No.1二级2机械加工车间12860.30.70No.23新品试制车间78

3、00.40.65No.3二级4原料车间8450.650.75No.45备件车间5800.350.60No5材料库880.700.80小计6锻造车间1500.30.65No6二级木工间850.70.75材料间250.250.65小计7锅炉房2690.80.75No7二级食堂650.750.80浴室100.80.85小计8空压站3200.850.75No8一级泵房280.750.80小计9汽车库530.60.70No9办公楼500.70.80小计10大线圈车间7560.60.75No1O二级11半成品试验站8650.50.75No11二级12成品试验站22900.350.70No12二级(一)负荷

4、计算和无功功率计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算。具体步骤如下。1.电机修造车间：AO=2505X0.35=876.75左W；Q30=1025.8(RVar=+so=1349VA;10=2050.3IA43Un照明部分，AO(12)=50左W；QO(II)=O2 .机械加工车间:P3q=385.SkWQ30=月Otanf=385.81.02=393.6Okvar=+30=5514kVA3 .新品试制车间：P30=780X0.4=312左W；530=A+Q3=480.212A4 .原料车间：P30=845X0.65=549.25左W；S30=730.89左VA5 .备用车间：P3

5、0=580X0.35=203左W；S3q=338.33左VA材料库：S30=837.40AQ30=P30tanf=365.04kVar30=729.62AQ30=483.34左Var30=InO.50AQ3q=P30tanf=270.67kvar30=514.06AP30=61.6kW6 .铸造车间:Q30=46.2左Var530=46.86左，4AO=150X0.3=45左WQ30=52.65左Var530=69.26kVAq二二105.23AS30=79.26hA30=120.42A木工间：鸟=59.5左WQo=52.36左Var材料间：舄0=6.25左WQ。=7.3125左Var530=

6、9.62kvA30=14.62A7 .锅炉房：Ao=215.2kWQ30=189.376左Var530=286JkVA30=435.5A食堂：=48.75左WQ。=36.56左Var530=m.94kvA30=92.59A8 .空压站：巴0=272左WQ。=239.36左VarS30=362.32ZrvA30=550.5A泵房：舄O=21kW03。=15.75左Var530=26.25kvA30=39.88A9 .汽车库：巴o=31.8左Wa。=32.4左VarS30=45.43vA30=69.02A10 .大线圈车间：Eo=453.6左W30=399.168var30=918.05A11 .

7、半成品实验站：6o=432.5左Wgo=380.6左VarS30=576.12ZrvA30=875.35A12 .成品实验站：Ao=801.5左WQo=817.7左VarS30=1145vA30=1739.IA13 .IOKV加压站月。=450左WQo=255.03左VarS30=517.24vA30=29.86A14 .IOKV试验站Ao=2880左Wgo=1394.85左VarS30=320QkvA30=184.75A取全厂的同时系数为：KZ尸=0.95K2=0.97则全厂的计算负荷为：月O=0.95KEP=7738.225左WQ30=0.97KQ=6264.33左VarS30=JE）+Q

8、；。=9956HA30=574.8A（二）无功功率补偿：本设计采用低压集中补偿方式，补偿范围较分散补偿小。但其管理方便，电容器能充分利用，电力电容器采用三角型连接，这种连接方式提供的补偿容量大。根据供电企业规则规定：10KV及高压供电用户功率因数为0.9以上，考虑到变压器无功功率损耗AQt远大于有功功率损耗4P3因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于高压侧补偿后的功率因数由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：邑。=9956QA这时低压侧的功率因数为：CoSR=迄=0.77为使高压侧的功率因数0.90,则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90,取：cos，=0.93

9、o要使低压侧的功率因数由0.77提高到0.93,则低压侧需装设的并联电容器容量为：Qc=AO(tanarccos0.77-tanarccos0.93)左var=3210.92左var取:Qc=3210.92左var,则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为:S30=/7738.2252+(6264.33-3210.92)2:8320.67初A计算电流,，_8320,67_30Un48a由后面计算得变压器容量为8000KVA变压器的功率损耗为:APr=0.015jvr=80WAQT=0.05S2vr=400左Var变电所高压侧的计算负荷为：Roa）=P30+2APr=7898.225左WQ3O(Z)

10、=030+2A0T=3853.4kVarS30=8788.097kvA/30(/)=144.996A补偿后的功率因数为：cos-=0.91满足（大于0.90）的要求。二、变压器的选择变电所位置和形式的选择变配电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：1）接近负荷中心；2）进出线方便3）接近电源侧；4）设备运输方便；5）不应设在有剧烈振动或高温的场所；6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正

11、下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定；9）不应设在地势低洼和可能积水的场所。依据上述原则和要求，变配电所的位置见图纸所示。变电所的总体布置，应满足以下要求：D便于运行维护和检修2）保证运行安全3）便于进出线4）节约土地和建筑费用5）适应发展要求根据以上布置要求，变电所的布置方案见图纸由于本厂有一、二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据变电所位置和形式的选择规定及GB500531994的规定，结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。三、变电所主变压器台数

12、和容量及主接线方案的选择电力变压器是变电所中最重要的一次设备，变压器主要功能是将电力系统的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。（一）变电所主变压器台数的选择变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。（二）变电所主变压器容量选择。每台变压器的容量Sy/应同时满足以下两个条件：1）任一台变压器单独运行时，宜满足：=（0.6-0.7）2）任一台变压器单独运行时，应满足：Sn.t530（1+11）=6958.2v

13、ar,即满足全部一、二级负荷需求。代入数据可得：Snt=（0.60.7）X8409.183=（5045.5096-5086.428）kVAo又考虑到本厂的气象资料（年平均气温为25C）,所选变压器的实际容量也满足使用要求，同时又考虑到未来510年的负荷发展，初步取Sf=80000Ao考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为S9系列铜线配电变压器。型号：SZ9-8000/35,其主要技术指标如下表所示：变压器型号额定容量IkV-A额定电压kV联结组型号损耗kW空载电流4%短路阻抗Uk%高压低压空载负载SZ9-8000/3580003510Dyn118.94.40.757.5（三）变电所主接线方案的选择方案I：高、低压侧均采用单母线分段。优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出