电力工程课程设计课程设计任务书Word下载.docx
《电力工程课程设计课程设计任务书Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力工程课程设计课程设计任务书Word下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
[1]电力工程基础
[2]工厂供电
[3]继电保护.
[4]电力系统分析
[5]电气工程设计手册等资料
指导教师签字：
年月日
一．原始资料
1．工厂总平面图
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数为4600h，日最大负荷持续时间为6h。
该厂除铸造车间、电镀车间属二级负荷外，其余均属三级负荷。
低压动力设备均为三相，额定电压380V。
电气照明及家用电器均为单相，额定电压220V。
本厂的负荷统计资料如表1所示。
表1.全厂各车间负荷统计表
厂房编号
厂房名称
负荷类型
设备容量/kW
需要系数
功率因数
1
铸造车间
动力
300
0.3
0.7
照明
6
0.8
1.0
2
锻压车间
350
0.65
8
3
金工车间
400
0.2
10
4
工具车间
360
0.6
7
0.9
5
电镀车间
250
0.5
生活区
3．供电电源情况：
按照工厂与当地供电部门签订的协议规定，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。
该干线的导线型号为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电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。
为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由临近的单位取得备用电源。
4．气象资料：
本厂所在地区的年最高气温为38oC，年平均气温为23oC，年最低气温为－8oC，年最热月平均最高气温为33oC，年最热月平均气温为26oC，年最热月地下0.8m处平均温度为25oC。
当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。
5．地质水文资料：
本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水为2m。
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计为18元/kVA，电费为0.55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，一次性地向供电部门交纳供电贴费：
6～10kV等级时为800元/kVA。
第一章负荷计算和无功功率补偿
第一节负荷计算的目的和方法
一、负荷计算的内容和目的
（1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；
（2）求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据；
（3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。
2、负荷计算的方法
二．需要系数法——用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。
用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。
（2）利用系数法——采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。
适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。
第二节全厂负荷计算的过程
本设计各车间计算负荷采用需要系数法确定。
主要计算公式有：
有功计算负荷（kW）
无功计算负荷（kvar）:
视在计算负荷（kVA）：
计算电流（A）:
具体车间计算负荷如下表：
容量
Pe
/kw
需要
系数
Kd
功率
因数Cosφ
功率因数角的正切tanφ
有功计算负荷Pc
无功计算负荷Qc
/kvar
视在计算负荷Sc
/kVA
1.02
90
91.82
128.57
4.8
1.17
105
122.85
161.54
5.6
80
123.08
93.53
1.33
108
144
180
6.3
0.75
125
93.75
156.25
0.48
245
118.66
272.22
有功计算负荷Pc/kw
无功计算负荷Qc/kw
视在计算负荷（Sc/kw）
总计
782.5
694.16
1046.02
同时系数
=0.95
743.38
659.45
993.72
功率因素（
）
0.748
表3各车间负荷计算表
从表中可知：
有功计算负荷
无功计算负荷
视在计算负荷
1046.02
再乘以同时系数
此时
功率因素
<
0.9,所以要进行无功功率补偿
第三节无功功率补偿
（1）由于本设计中cos
=0.748<
0.9,因此需要进行功率补偿。
由公式可知：
式中
——补偿前的自然平均功率因数对应的正切值
——补偿后的功率因数对应的正切值
采用低压侧集中补偿的方法，为使高压侧功率因数达到0.9，则补偿后的低压功率因数应达到0.92
校正前
校正后
（2）查课本附录表A-5，选BW0.4-12-1型电容器，则所需电容器个数为n=
/12=342.93/12=29.57；
取n=30，则实际补偿容量为
=12
30Kvar=360Kvar
（3）补偿后的变压器的容量和功率因素
无功补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为
因此，无关补偿后变压器的容量改选为1000kv。
查附录表A-1知，S9-1000/10型（Yyn0）电力变压器的技术数据为：
。
变压器负荷率为
则变压器功率损耗为
变压器高压侧的计算负荷为
变电所高压侧的功率因素为
满足要求
补偿后的负荷如下表
全厂负荷
有功功率Pc/kw
无功功率Qc/kvar
视在计算负荷（Sc/kVA）
补偿前
无功补偿
-360
补偿后
751.69
336.32
823.50
补偿后功率因数（
0.9128
表4补偿后的计算负荷
第二章变电所的选择及主变压器的选择
第一节变电所的位置与型式选择
从地理位置方面来考虑：
变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：
一、接近负荷中心；
二、进出线方便；
三、接近电源侧；
四、设备运输方便；
五、不应设在有剧烈振动或高温的场所；
六、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；
七、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；
八、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；
九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。
从经济性方面来考虑：
一种配电变压器选址方法，包括有个变压器和个负荷点，具体步骤为：
1）确定各个负荷点未来用电量情况，将规划区负荷点粗略分为个片区；
2）对各个片区进行单源连续选址优化，确定各个片区变压器的坐标位置；
3）计算各个负荷点距离变压器的距离，由距离最近的变压器为负荷点进行供电，并根据计算的结果重新划分片区；
4）判断各个负荷点的归属片区是否发生变化，若发生变化则转入步骤2），若没有变化则结束配电变压器选址。
本发对配电变压器选址进行了优化，引入了水平高度坐标和修正系数，显著增加了变压器供电区域的年经济损耗的计算精度，增加了配电变压器选址合理性，减少了因年经济损耗所带来的经济损失。
变电所类型有室内型和室外型。
室内型运行维护方便，占地面积少。
所以采用室内型变电所
变电所的类型主要有以下几种类型：
（1）：
独立变电所
（2）：
附设变电所
（3）：
车间内变电所
（4）：
地下变电所
所以，变电所的类型为附设变电所。
第二节主变压器的类型、台数与容量的选择
（1）考虑到变压器在车间建筑内，故选用低损耗的SCB10型10/0.4kV三相干式双绕组电力变压器。
变压器采用无载调压方式，分接头
，联接组别Dyn11，带风机冷却并配置温度控制仪自动控制，带IP20防护外壳。
（2）由于工厂总负荷容量较大，且存在多个二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对二级负荷继续供电，故选两台变压器。
（3）变压器容量是根据无功补偿后的计算负荷确定的。
补偿后的总计算负荷为
工厂二级负荷为276.78
，对于室内变压器，由于散热条件差，一般室内环境比室外大约高8oC，因此其容量还要减少8%，所以室内变压器的实际容量
为
1000
故一台变压器的容量为1000
，备用变压器的容量为1000
第五章短路电流的计算
第一节短路及其原因、后果
短路：
指供电系统中不同电位的导电部分（各相导体、地线等）之间发生的低阻性短接。
短路是电力系统最常见的一种故障，也是最严重的一种故障
主要原因：
电气设备载流部分的绝缘损坏，其次是人员误操作、鸟兽危害等。
短路后果：
Ø
短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏；
短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏；
短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行；
严重的短路会影响系统的稳定性；
短路还会造成停电；
不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等。
第二节高压电网短路电流的计算
利用标幺值法计算
由于采用10KV电压供电，故线路电流
由设计要求中可知：
工厂使用干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等三角形排列，线距为2m；
干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MV·
A。
为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
查表得
=0.358
=0.221
主要高压变压器的短路电流计算
（1）确定基准值
取
而
计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
1）电力系统（
X1*=
=100/500=0.2
2）架空线路（
=0.358Ω/km）
3）电力变压器
在k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
在k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
短路计算点
总电抗
标幺值
三相短路电流/KA
三相短路容量Sk/MV.A
K-1点
2.80
1.97
5.02
3.0
35.71
K-2点
7.2
20.04
36.78
21.84
13.98
升级会员 