某机械厂供配电系统设计.docx

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1、供配电设计论文题目：某机械厂供配电系统设计姓名：段石磊学号：130123096专业：电气工程及其自动化指导老师：孟鹏设计时间：2016年12月目录一、设计任务1二、变电所位置和型式的选择3三、负荷计算和无功功率补偿4四、变电所主变压器的选择和主结线方案的选择9五、短路电流的计算13六、高、低压电气设备的选择与校验17七、供配电线路及电缆线路的选择21八、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定26九、防雷接地28十、电费计算29十一、参考文献29一、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

2、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 设计原始资料.工厂总平面图图1工厂平面图13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6ho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。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。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50.81.02锻压车间动力3500.30.65照明80.71.07金工

3、车间动力4000.20.65照明100.81.06工具车间动力3600.30.6照明70.91.04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3500.70.9表1IZJ负荷统计资料14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IokV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

4、牌号为1GJT50,导线为等边三角形排列，线距为2叱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500MVAo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。1.5 气象资料本厂所在地区的年最高气温为38,年平均气温为23C,年最低气温为一9C,年最热月平均最高气温为33C,年最热月平均气温为26,年最热月地下08米处平均气温为25。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。1.6 地质水文资料本厂

5、所在地区平均海拔500m,地层以砂粘土为主，地下水位为2%17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/Kw.h,照明电费为0.5元/Kw.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。二、变电所位置和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.即在工厂平面图的下边和左侧,任作一直角坐标的X轴和Y轴,测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置,例如R(

6、Xhy1)、P2(X2,y2)、P3(3,y3)等.而工厂的负荷中心设在P(x,y),P为R+P2+P3+=EPi.P1x+P2x2+P33.(PiXi),C、X=(3.1)Pi+P2+P3.Pi图2.1机械厂总平面图按比例K在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表3.1所示。表3.1各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴12345678910生活区X(cm)8.357.3O5.656.223.313.313.311.401.4O1.4O9.65Y(cm)1.653.5O6.10.60.63.84.320.62.54.326.34由计算结果可知，x=6.15,y=3.75由下图可知与其

7、他车间的相对位置各车间和变电站的坐标图三、负荷计算和无功功率补偿3.1.负荷计算公式1单组用电设备计算负荷的计算公式1.1有功计算负荷（单位为kW）P30=KdPc,Kd为同时系数1. 2无功计算负荷（单位为kvar）Q30=P3otan1.3 视在计算负荷（单位为kvA）S30=P3ocS1.4 计算电流（单位为A）I=S30/（3UJ,UN为用电设备的额定电压，单位为kV2多组用电设备计算负荷的计算公式2.1 有功计算负荷（单位为kTV）P3O=KzpEP30d,EP3w是所有设备组有功计算负荷P3。之和，Kgp是有功负荷同时系数2.2无功计算负荷（单位为kvar）QqK&EQ.,EQ成是

8、所有设备组无功计算负荷Pm之和，KEq是无功负荷同时系数2.3 视在计算负荷（单位为kvA）S30-yjP23O+Q23O2.4 计算电流（单位为A）I=Sso/（3Un）,UN为用电设备的额定电压，单位为kV3.2 负荷计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下。1、铸造车间：动力部分：Pw=300X0.4=90kW;Q30=901.02=91.8kvarS3O=90/0.7=128.57kVA;I30=128.57/(3x0.38)=195.34A照明部分：P3o=50.8=4kW;Q3O=OkvarS30

9、=41=4kVA;I3o=4(30.22)=10.59A2、锻压车间：动力部分：P3o=35OO.3=105kW;Q30=105X1.169=122.76kvarS30=105/0.65=161.54kVA;1O=I61.54/(30.38)=245.43A照明部分：P3o=8O.7=5.6kW；Q30=OkvarS30=5.6/1=5.6kVA；I30=5.6/(30.22)=14.69A3、金工车间：动力部分：P3o=4OOO.2=80kW;Q/80X1.169=93.54kvarS3o=8OO.65=123.7kVA；I30=123.07/(30.38)=187照明部分：P30=IOXO

10、.8=8kW；Qio=OkvarS30=81=8kVA;I3o=8(30.22)=20.99A4、工具车间：动力部分：P3o=3600.3=108kW;Q3o=1081.33=143.64kvarS3o=1O8O.6=180kVA;I3o=180/(30.38)=273.48A照明部分：P3o=7O.9=6.3kW；Q30=OkvarS30=6.3/1=6.3kVA；I30=6.3/(30.22)=16.53A5、机修车间：动力部分：P3o=16OO.2=32kW;Q30=321.169=37.408kvarS3o=32O.65=49.23kVA;I30=49.23/(30.38)=74.08

11、A照明部分：P3o=40.8=3.2kW；Q3O=OkvarS30=3.2/1=3.2kVA；I3o=3.2/(30.22)=8.398A6、电镀车间：动力部分：P3o=25OO.5=125kW;Q5o=1250.75=93.75kvarS30=125/0.8=156.25kVA；1o=156.25/(30.38)=237.404A照明部分：P3o=5O.8=4kW;Q30=OkvarS30=41=4kVA;I3o=4(30.22)=10.49A7、热处理车间：动力部分：P3o=15OO.6=90kW;Q30=900.75=67.5kvarS3o=9OO.8=112.5kVA；I30=I12.

12、5/(30.38)=170.91A照明部分：P3o=5O.8=4kW;Q30=OkvarS30=41=4kVA;I3o=4(30.22)=10.49A8、锅炉房:动力部分：P3o=5OO.7=35kW;Q30=350.75=26.25kvarS3o=35O.8=43.75kVA;I30=43.75/(30.38)=66.73A照明部分：P30=IX0.8=0.8kW；Q30=OkvarS3O=O.8/1=0.8kVA；I30=O.8/(30.22)=2.099A9、仓库：动力部分：Pao=2OO.4=8kW；QM=8X0.75=6kvarS3o=8O.8=IOkVA;I3o=3.8/(30.3

13、8)=15.19A照明部分：P30=I0.8=0.8kW；Q30=OkvarS3o=O.8/1=0.8kVA；I3o=O.8/(30.22)=2.099A10、所有车间的照明负荷：P后55KW11、取全厂的同时系数为：Kp=Kq=0.9,则全厂的计算负荷为:P30=O.9(1012.5)=912.15KWP30=O.9855.58=770.64kvarS30=I194.15I30=I194.15/(30.38)=1814.37A12、经过计算，得到各车间的负荷计算如表2所示编号名称类巾J设备容量需要系数costan计算负荷P30/KwQ30/KvarS30/KVI30/A1铸造车间动力3000.30.71.029091.8128.5714286195.3498064照明50.81040410.49758556小计305一-一9491.8132.5714286205.84739192锻压车间动力3500.30.651.169105122.745161.5384615245.4395003照明80.7105.605.614.69