工厂供电课程设计.doc

《工厂供电课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工厂供电课程设计.doc（17页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第一章 设计目标.(1)一、设计任务.(1)二、工厂资料.(1)第二章 电力负荷计算(4)一、负荷计算.(4)第三章 变压器的设置(7)一、设置原则.(7)二、设置方法.(7)三、设置结果.(7)四、车间与照明用变电所负荷计算.(7)五、供电电压的选择.(8)六、功率补偿的计算.(9)七、总降压变电所变压器的选择.(9)第四章一次接线的设计(11)一、布线图.(11)二、接线图.(12)第五章 短路计算.(13)一 、求s1、 s2点的最大短路电流.(13)第六章 电气设备的参数与型号.(14)总结.(15)致谢.(15)参考书目.(15)课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩

2、固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。本设计可分为八个部分：电力负荷计算、变压器的设置、一次接线的设计、短路计算、电气设备的参数与型号、总结、致谢、参考文献。由于设计者知识掌握的深度和广度有限，加之时间紧迫，本设计尚有不完善的地方，敬请老师、同学批评指正！ 2010年6月第一章 设计目标与资料一、设计任务 1设计题目：工厂变配电主接线的设计2说明：完整的设计任务：对给定的工厂负荷资料进行分析，设计工厂变配电系统

3、主接线，包括布线图和接线图，图上标出线路装置的代号。因设计时间紧，可简化为：1) 对总降压变电所或高压配电所进行一次接线的设计；2) 一个二级负荷供电的车间变电所的主接线的设计；3) 课程设计涉及的内容：负荷计算、负荷分布分析、变压器选择、功率因数补偿、一次接线与二次接线的设计、短路计算、电器选择（含校验）、（照明、防雷与接地）等；4) 本课程设计的内容仅为实际设计内容的一部分。二、工厂资料1、该机械厂的平面图：2、该工厂设备负荷情况如下表所示：厂房编号用电单位名称负荷性质设备容量需要系数功率因数1铸造车间（二级负荷）动力2100.80.65照明50.71.02锻压车间动力2000.20.60

4、照明50.71.03金工车间动力2000.20.60照明50.71.04工具车间动力2000.20.60照明50.71.05电镀车间（二级负荷）动力1500.40.70照明50.71.06热处理车间动力1000.40.70照明50.71.07装配车间动力50.30.65照明50.71.08机修车间动力1000.20.60照明20.71.09锅炉房（二级负荷）动力500.40.60照明10.71.010仓库动力100.20.6照明10.71.011生 活 区照明2000.61.03、相关资料厂东北方向6km处有一地区降压变电所，允许用35kV或10kV的一种电压，以一回架空线向工厂供电。35kV

5、侧系统的最大三相短路容量为1000MV.A，最小三相短路容量为500MV.A。厂东方有其他工厂引入10kV电缆作为备用电源，平时不准投入，只有在该厂的主供电源发生故障或检修时提供照明及部分重要负荷用电，输送容量不得超过400kV.A。供电部门对功率因数的要求：当以35kV供电时，cos=0.9;当以10kV供电时，cos=0.95。第二章 电力负荷计算一、负荷计算（说明：“*”为乘号；“/”为除号）1各车间动力计算负荷。1）铸造车间 查课程设计任务书，得Kd为0.8，cos=0.65,因此： Pjs（1）=Ps*Kd =168 kwQjs（1）=Pjs/tan=194.88 kvar Sjs（

6、1）=Pjs/cos=258.46 kvaIjs(1)=Sjs/(*0.38) =392.80A2）锻压车间 查课程设计任务书，得Kd为0.2,cos=0.60,因此：Pjs（2）= Ps*Kd =40 KWQjs（2）=Pjs/tan=53.2 KVARSjs（2）= Pjs/cos=66.67 KVA Ijs（2）= Sjs/(*0.38) =101.32A3)金工车间 查课程设计任务书，得Kd为0.2,cos=0.60,因此：Pjs（3）= Ps*Kd =40 KWQjs（3）=Pjs/tan=53.2 KVARSjs（3）= Pjs/cos=66.67KVA Ijs（3）= Sjs/(

7、*0.38) =101.29 A4)工具车间 查课程设计任务书，取Kd为0.2,cos=0.60,因此：js（4）= Ps*Kd =40 KW Qjs（4）=Pjs/tan=53.2 KVARSjs（4）= Pjs/cos=66.67 KVA Ijs（4）= Sjs/(*0.38) =101.32A5)电镀车间 查课程设计任务书，取Kd为0.4,cos=0.70,因此： Pjs（5）= Ps*Kd =60 KWQjs（5）=Pjs/tan=61.2 KVARSjs（5）= Pjs/cos=85.71KVAIjs（5）=Sjs/(*0.38) =130.23A6)热处理车间 查课程设计任务书，取

8、Kd为0.4,cos=0.70,因此： Pjs（6）= Ps*Kd =40 KWQjs（6）=Pjs/tan=40.8 KVARSjs（6）= Pjs/cos=57.14 KVAIjs（6）= Sjs/(*0.38) =86.84A7)装配车间 查课程设计任务书，取Kd为0.3,cos=0.65,因此： Pjs（7）= Ps*Kd =1.5 KWQjs（7）=Pjs/tan=1.74 KVARSjs（7）= Pjs/cos=2.31KVA Ijs（7）= Sjs/(*0.38) =3.51A8)机修车间 查课程设计任务书，取Kd为0.2,cos=0.60,因此： Pjs（8）= Ps*Kd =

9、20 KWQjs（8）= Pjs/tan=26.6 KVARSjs（8）= Pjs/cos=33.33 KVA Ijs（8）= Sjs/(*0.38) =50.65A9)锅炉房 查课程设计任务书，取Kd为0.4,cos=0.60,因此：Pjs（9）= Ps*Kd =20 KWQjs（9）= Pjs/tan=26.6 KVARSjs（9）= Pjs/cos=33.33 KVA Ijs（9）= Sjs/(*0.38) =50.65A10)仓库 查课程设计任务书，取Kd为0.2,cos=0.60,因此：Pjs（10）= Ps*Kd =2 KWQjs（10）= Pjs/tan=2.66 KVARSjs

10、（10）= Pjs/cos=3.33KVAIjs（10）= Sjs/(*0.38) =5.07A2、车间照明总负荷的计算1）厂区照明采用专用照明变压器2）查课程设计任务书，各车间Kd均为0.7,cos=1.0,因此：Pjs= Ps总*Kd =39 kw*0.7=27.3kw3计算生活区负荷 1）生活区区照明采用专用照明变压器2）查课程设计任务书， Kd=0.6,cos=1.0,因此：Pjs=200 kW*0.6=120 kW；Qjs=0；Sjs=120kVA4.车间与照明负荷计算表（注：Ijs按380V计算）编号单位名称负荷性质设备容量需要系数功率因数正切负 荷 计 算PjsQjsSjsIjs

11、1铸造车间（二级）动力2100.80.651.16168194.88258.4639280照明50.71.003.503.55322锻压车间动力2000.20.61.334053.266.6710132照明50.71.003.50355323金工车间动力2000.20.61.334053.266.6710132照明50.71.003.503.55324工具车间动力2000.20.61.334053.266.6710132照明50.71.003.503.55325电镀车间（二级）动力1500.40.701.026061285.71130.23照明50.71.003.503.55326热处理车间动

12、力1000.40.701.024040.857.148684照明50.71.003.503.55327装配车间动力50.30.651.161.51.742.31351照明50.71.003.503.55328机修车间动力1000.20.601.332026.633.335065照明20.71.001.401.42129锅炉房（二级）动力500.40.601.332026.633.3350.65照明10.71.000.700.710610仓库动力100.20.601.3322.663.33507照明10.71.000.700.710611生 活 区照明2000.61.00120012018237

13、第三章 变压器的设置一、设置原则1.当动力影响照明时需设专用照明变压器2.应尽力保证二级负荷的供电；3.尽量使用相同的变压器二、设置方法1厂区设专用照明变压器，2.最大车间设专用变电所，5 与9车间用同一变压器供电；3.生活区设专用变压器。4.有些车间可共用一台变压器，要兼顾功率和位置的搭配；三、设置结果 车间与照明变压器的设置见表3。四、车间与照明用变电所负荷计算1.一号变电所的损耗计算(取K=0.9)Pjs=0.8*(168+120+20)=246.4(KW)Qjs=0.8*(194.88+122.40+26.60)=275.10(Kvar)Sjs=369.32(Kva)2.二至五号变电所

14、算法类似，从略。3.10kV母线的计算负荷(线路损耗忽略不计)取（K=0.9）Pjs= K*Pjs(总)+ Pb（总）=527.8（Kw）Qjs= K*Qjs(总)+ Qb（总）=512.5（Kvar）Sjs=735.7（Kva）4.计算结果见表3五供电电压的选择1.假定选10kV供电1）选择原则10kV线路电压允许损失5%。用计算负荷电流作安全载流量，选择架空线路导线，再计算线路电压损失，如超过5%则不符合要求。2）方法（1）求10Kv时的计算电流 （距离为6Km）Sjs=556；Ijs=Sjs/(10)=32.1(A)（2）初步结果：选用LGJ-10的导线；（3）检验：假设相间距为1.5m

15、查表得：R0=2.706；X0=0.423；Z0=2.74 ；U=*Z0*L*Ijs/Un=0.091=9.1%5%（4）结论：不能用10Kv供电。2假定选35 kV供电1）原则：线路电压允许损失5%。2）方法用计算负荷电流作安全载流量，选择选择架空线路导线，再计算线路电压损失，如超过5%则不符合要求，可将导线加大一个规格。求35KV时的计算电流Sjs=573(kVA)Ijs=Sjs/(35)=9.45 (A)所以选用LGJ-10的导线；假设相间距为1.5m查表得：R0=2.706；X0=0.423；Z0=2.74U=*Z0*L*Ijs/Un=0.008=0.8%5%；3)结论：采用35Kv供

16、电。六、功率补偿的计算1.补偿容量的选择由总负荷得：Pjs=527.8kW，cos1=0.72 ,cos2=0.95查教材表91得qc=0.64,于是：Qc=Pjs*qc=335kvar2功率补偿后的全厂负荷Pjs=528kWQjs=177kvarSjs=556kVAIjs=32.10A七总降压变电所变压器的选择1求总变电所变压器的损耗Pb=0.02Pjs=10.6 Qb=0.1Qjs=17.72总降压变电所变压器的容量计算Pjs=528+10.6=538.6(kw)Qjs=177+17.7=194.7(kvar)Sjs=572.7(kVA)Ijs= Sjs/(35)=9.45(A)3总降压变

17、电所变压器的容量和台数选择查教材附表13 选择一台型号为SC8800/35的变压器。表3 变压器的计算与设置结果设备或车间名设备功率（KW）需要系数Kx功率因素Cos计 算 负 荷有功功率（KW）无功功率（Kvar）视在功率（kva）计算负荷电流（A）一号变电所1铸造车间5电镀车间9锅炉房合 计同时系数都取0.9变压器损耗Pb=0.02Pjs Qb=0.1Qjs计入变压器损耗后合计210150504104104100.80.40.40.650.700.6016812020308277.25.5282.7194.9122.426.6343.9309.530.9340.4258.5171.4 33

18、.3415.5二号变电所包括：2锻压车间3金工车间7装配车间4050.7274.8107.1130.6三号变电所4工具车间6热处理车间8机修车间10仓库4100.6193.6122.0153.8四号变电所厂区照明391.0025.1025.1五号变电所11生活区2001.00110.20110.2计入同时系数0.9 后合计（0.72）527.8512.5735.7全厂高压补偿电力电容器总容量335全厂补偿后合计（0.95）52817755632.10变压器损耗Pb=0.02Pjs Qb=0.1Qjs10.617.7全厂合计（高压侧）14640.37（0.94）5391955739.45第四章一

19、次接线的设计一、布线图 总降压变电所车间变电所 低压配电屏 35kV高压配电线 380/220低压配电线 厂区照明低压配线二、接线图说明： 10kV备用电源由邻厂取得；照明变压器4也采用备用电源 ；第五章 短路计算短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。短路电流按系统正常运行方式计算。为了选择高压电气设备，整定断电保护，需计算总降压变电所的35kv侧、10kv母线以及厂区高压配电线路末端（即车间变电所10kv母线）的短路电流，分别为s1、s2和s3。但因工厂厂区不大，总降压变电所到最远车间的距离不过数百来，因此总降压变电所10kv母线（s2点)与厂区高压

20、配电线路末端处（s3点)的短路电流值差别极小，所以只计算主变压器高、低压侧s1和s2两点短路电流。一、求s1点的最大短路电流：1. 把35kV公用电网视为无限大容量系统2 . 35kV电源线的阻抗Z第三章中已求得Z0=2.74Z=Z0*L=2.74*6=16.4（）3. s1点的短路电流Ik1Ik1=35kV/（Z）=1.23(kA)4. s2点的最大短路电流Ik2短路电压查教材附表13得Uk=6%变压器二次侧额定电流In=800/(*10)=46.2A阻抗Z=35*Uk/In=45.5（）35kV电源线的阻抗Z的折算值Z=45.5*（10/35）2=3.7（）s2点的最大短路电流Ik2=10

21、/(45.5+3.7)=0.203kA第六章 电气设备的参数与型号根据前面的计算和线路电压可得总降压变电所各电器的主要参数与型号如下表所示：装置编号线路电压（kV）实际工作电流（A）容量要求（kVA）短路容量型号确定1359.45/LGJ-102359.45/GW535G/600-723359.45/Lwo35/1250 435/800/SC8800/3551032.10/SN10I/63061032.10/GN1910/400-12.571032.10/总 结课程设计，作为大学阶段一次重要的学习经历我感觉自己受益非浅，同时深深的感觉的自己的学习能力在不断提高，一个星期的忙碌，再经李新颖老师指

22、导，我终于有了结果。此次设计使我对工厂供电有了新的认识。在设计过程中遇到了很多的困难，为了解决问题，我查了很多书籍，实在解决不了的就请教李老师；通过求解，我的问题解决了，自学能力也得到提高；设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养，为今后的工作和学习打下了很好的理论基础。准确的说，这次设计对我们的锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外，还进一步提高了我的作图能力，说明书编辑能力以及对各种信息的分析能力，最主要的是还锻炼了我们的团队合作精神和同伴之间的相互协作能力。总之，此次课程设

23、计的完成带给我了很大的收获，也让我明白世上无难事，更为以后的学习和工作打下了扎实的基础。明年，我就毕业了，我相信，这次课程设计的锻炼将为我明年的毕业设计开辟一条星光大道！致谢本次实训能顺利完成，感谢我的指导老师*老师，感谢同组成员的团队配合，感谢百度网友的支持，感谢给我鼓励的同学们，谢谢！参考书目1 工厂供电刘介才主编，机械工业出版社，2007年5月第四版；2 工厂供电黄纯华、葛少云编著，天津大学出版社，2001.6版；3. 中小型变电所实用设计手册 2000年5月第1版 中国水利水电出版社 雷振山 编；4 常用供配电设备选型手册 1998年2月第一版煤炭工业出版社 王子午 徐泽植 编；5. 工厂常用电气设备手册下册补充本（一），（二） 2003年二月第一版 中国电力出版社。