某10KV机械厂降压变电所设计.docx

1、某10KV机械厂降压变电所设计湖南工程学院课程设计任务书课程名称： 供电工程 题 目：某机械厂10/0.4kV降压变电所设计 专业班级：电气工程及其自动化 学生姓名： * 学号： % 指导老师： # 任务书下达日期：2012年2月27日设计完成日期：2012年6月 1日设计内容与设计要求一、设计内容（一）原始数据 1、工厂总平面图2、工厂负荷情况负荷统计资料见表，本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时4600h，日最大负荷持续时间为6h，该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余属三级负荷。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3600.30.70照明

2、60.81.02锻压车间动力3500.30.65照明80.71.03金工车间动力4000.30.05照明100.80.84工具车间动力3000.31.0照明70.90.55锅炉房动力500.70.8照明10.81.06热处理车间动力1500.30.5照明50.81.07装配车间动力1600.30.7照明60.81.08机修车间动力1600.20.65照明40.81.09电镀车间动力2550.50.8照明50.81.010仓 库动力200.40.8照明10.81.0生活区照明3500.70.93、供电电源情况本厂由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源,干线的型号为LGJ150，导线为等边三

3、角形排列，线距为2m、干线首端距离本厂约5Km。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，定时限过电流保整定的动作时间为1.7S，为满足工厂二负荷的要求，可采用高压联络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为80KM，电缆线路总长度为25KM。4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为+40，年平均气温+20，最低温度5，年底最热月地下0.8m处平均温度为20，当地主导风各为东北风，年雷暴日数为50。5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔27.4m，地层以砂粘土为主，地下水位为1m。（二）设计内容1负荷计算与无功功率补

4、偿2主变压器选择3电气主接线设计4短路电流计算5电气设备的选择与校验（包括保护动作值的整定计算）6进出线的选择二、设计要求1在规定时间内完成以上设计内容；2用计算机画出电气主接线图；3编写设计说明书（计算书），设备选择要列出表格。主要设计条件计算机与博超电气电力设计软件。 说明书格式正文内容：一、设计要求及概述二、负荷计算与无功补偿三、主变压器选择四、电气主接线设计五、短路电流计算六、电气设备选择与校验七、进出线的选择八、结语参考文献装订格式：全部采用16K打印纸或课程设计专用纸，竖装。装订顺序：课程设计报告书封面；任务书；说明书目录；正文；附件（图纸等）。参 考 文 献1刘介才.供配电设计手

5、册2周泽存.高电压技术. 中国电力出版社.2007.3弋东方.电力工程电气设计手册（一）. 中国电力出版社.1996.4刘宝林.电气设备选择设计应用手册（上册）.中国水利水电出版社.1998.5. 刘宝林.电气设备选择设计应用手册（下册）.中国水利水电出版社.1998.6. 网络资源第1章 负荷计算和无功功率补偿1.1 负荷计算(1)单组用电设备负荷的计算 有功计算负荷（单位为KW） 无功计算负荷(单位为kvar)= ，为系数 视在计算负荷(单位为KVA) =计算电流(单位为A) =, 为用电设备的额定电压（单位为KV）(2)多组用电设备负荷的计算有功计算负荷（单位为KW） =式中是所有设备组

6、有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.850.95无功计算负荷（单位为kvar）=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97视在计算负荷（单位为kvA） =计算电流（单位为A） =经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表1-1所示（额定电压取380V）表1-1机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量Pe/kw需要系数Kdcostan计算负荷P30/kwQ30/kwS30/kvaI30/A1铸造车间动力3600.30.71.02108110.2照明600.81.004.80小计366112.8110.2159.12422锻压车间动力3500.30.651.171051

7、23照明80.71.005.60小计358110.61231652513金工车间动力4000.30.51.73120207.8照明100.80.80.7486小计410128213.8250379.84工具车间动力3000.31.00900照明70.90.51.736.310.9小计25596.310.996.9139.85锅炉房动力500.70.80.753526.3照明10.81.000.80小计5135.826.344.467.46热处理车间动力1500.30.51.734577.9照明50.81.0040小计1554977.992139.87装配车间动力1600.30.71.02484

8、9照明60.81.004.80小计16652.84972109.58机修车间动力1600.20.651.173237.4照明40.81.003.20小计16435.237.451.478.19电镀车间动力2550.50.80.75127.595.7照明50.81.0040小计260131.595.7162.6247.210仓库动力200.40.80.7586照明10.81.000.80小计218.8610.616.211生活区照明3500.70.90.48245118.6272.2413.6总计（380V侧）动力22051005.8859.7照明457计入Kep=0.9Keq=0.970.73

9、5905.2833.91230.81870 1.2无功功率补偿 无功补偿的主要作用 无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率耗损、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。由上表可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数是0.735，而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时因数不应低于0.90.考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V

10、侧最大负荷时因数应稍大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量： =450kvar选用两台YC-225Kvar无功补偿装置，总共容量450kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷（833.9-450）kvar=383.9kvar，视在功率=983.2KVA，计算电流=1494.3 A功率因数提高为=0.921。在无功补偿前，考虑到变压器的工作效率，该变电所主变压器T的容量为应选为1500kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T的总容量选为1250kVA的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗

11、也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表1-2所示。表1-2无功补偿后负荷计算结果项目cos计算负荷P30/kwQ30/kvarS30/kvaI30/A380v侧补偿前负荷0.735905.2833.91230.81870380v侧无功补偿容量450380v侧补偿后负荷0.921905.2383.9983.21494.31.3变电所主变压器的选择 (1)主变压器的选择原则根据电源进线方向，结合工厂计算负荷以及扩建和备用的需要，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，确定变压器型号。一般按510年规划负荷选择，重要变电所，一台主变停运，其余变

12、压器在允许过负荷范围内，满足I、II类负荷，一般变电所，一台主变停运，其余变压器满足全部负荷的70%80%，总降压变电所变压器台数的确定需综合考虑负荷容量、对供电可靠性的要求、发展规划等因素。变压器台数越多，供电可靠性就越高，但设备投资必然加大。运行费用也要增加。因此，在满足可靠性要求的条件下，变压器台数越少越经济。对三级负荷供电的变电所以及对可取的低压设备电源的一二级负荷供电时，皆选用一台主变压器。对于有大量一、二级用电负荷、或总用电负荷季节性（或昼夜）变化较大、或集中用电负荷较大的单位，应设置两台及以上电力变压器。如有大型冲击负荷，如高压电动机、电炉等动力，为减少对照明或其他负荷的影响，应增设独立变压器。对供电可靠性要求