供电系统设计示例Word文件下载.docx

1、113，3234为一路，1431为一路，照明为一路（同二车间）。 （2）车间变电所除为机加工一车间供电外，还要为机加工二车，铸造，铆焊，电修等车间供电。 （3）其他各车间对参数和要求见表1-2。表11 机加工一车间用电设备明细表（380V）设备代号设备名称及型号台数单台容量（kW）总容量（kW）备注1马鞍车床C630M10.1252万能工具磨床M5M2.0753普通车床C62017.625456普通车床C62034.62578910111213旋转套丝机S81393.12514普通车床C62015螺旋纹车床Q11916摇臂钻床Z358.517圆柱立式钻床Z504018195T单梁吊车10.22

2、0立式砂轮S38l3501.7521牛头刨床B6652223万能升降台铣床X63WT24万能升降台铣床X52K9.12525滚齿机Y364.126插床B503227弓锯机G721.728立式钻床Z5120.629井式回火电阻炉30箱式电阻炉4531普通车床CW61，10031.932单柱立式车床C5121A35.733卧式镗床J6834单臂刨床B10107035小结表12 机加工二、铸造、铆焊、电修等车间计算负荷表（380V）序号车间名称容量PN（kW）计算负荷PC （kW）QC（kVar）SC（kVA）机加工二车间NO.1供电回路NO.2供电回路NO.3 车间照明15512046.53654

3、.442.12铸造车间NO.3供电回路NO.4 车间照明16014018064567265.357.1273.44铆焊车间1501705183.1100.98电修车间146.243.8577.8520.1车间为三班工作制年最大负荷利用小时为5500小时。属于三级负荷。1.3供电电源条件 1.电源从35/10kV厂总降压变电所采用架空线路受电，线路长度为300米。 2.供电系统短路数据见下图所示。3.厂总降压变电所配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒。4.要求车间变电所功率因数应在0.9以上。5.当地最热月的平均温度为25。第二章 负荷计算以及变压器、补偿装置的选择 在进行负荷计算时选用

4、需用系数法，具体计算公式如下： （i=1,2,3n） 2.1机加工车间一的负荷计算根据机加工车间一的负荷性质，将一车间分为三路：113，3234为一路，1431为一路，照明电路为一路。1 第1路：113，3234通过分析机加工车间一的第一路属于小批生产的金属冷加工，查附录表D-1得它的需要系数为：Kd=0.120.16 cos=0.5 tan=1.73Pca1=KdPN=0.16PN=29.804（kW）Qca1=Pca1tan=51.561（kVar）其中：PN=10.125+2.075+7.6253+4.6257+3.125+35.7+10+70=186.275（kW）=59.555 （k

5、VA）=/（0.4）=85.963 （A）2第2路：1431通过分析机加工车间一的第二路属于小批热加工，查表D-1得：Kd=0.20.25 cos=0.6 tan=1.51Pca2=KdPN=0.25PN=45.969（kW）tan=69.413（kVar）其中PN=10.125+7.625+8.5+3.1252+10.2+1.75+32+13+9.125+4.1+4+1.7+0.6+24+31.9=183.875（kW）=83.255 （kVA）0.4）=120.172 （A） 3第3路：照明，和二车间相同，为10kW，功率因数cos=1=10kW =0=10kVA =10/（0.4）=14

6、.434（A）将加工一车间和其他车间汇总得到：IC（A）机加工一车间186.275183.87529.80445.96951.56169.41359.55583.25585.963120.17214.43471.56555.408103.29679.97591.43479.992102.847131.973115.458148.44611.54794.502113.128136.402163.28610.10489.9248.237129.78869.6242.2 车间总体负荷的计算 有功功率PC（kW）无功功率QC（kVar）视在功率SC（kVA）负荷电流IC（A）一车间77.196108.

7、877133.466192.642二车间83.2586.868120.319173.665176.274251.938363.64192.7165.672189.78273.92588.96588.155125.244180.774（根据附表D-2查得车间的同时系数K=0.9）该部分厂区的总负荷为：Pc=（77.196+83.25+180+92.7+88.965）K=522.1110.9=470kW Qc=（108.877+86.868+176.274+165.672+88.155） K=625.8460.9=563.261 kVarSc=733.596kVA cos=Pc/Sc=0.641

8、第三章 供电电压及主变压器选择3.1 供电电压等级的选择该题目中供电的变电所电压等级包括35kV和10kV，距工作厂区仅300米，选择10kV供电电压。（若题目中存在多种选择，且均较为合理，需要做经济和技术分析。技术分析包括功率因数和线路上的电压损失，经济分析包括一次性投资和年运行费用比较）3.2无功补偿的计算和变压器的选择（1） 变压器的预选变压器低压侧：Pc=470kW，Qc=563.261kVar，Sc=733.596kVA根据简明电工手册 P33页预选SZ9型10kV有载调压变压器，相关参数全部列举如下：额定容量：800kVA；高压：10kV，高压分接范围（）：42.5； 低压：0.4

9、kV ；连接组标号：Yyn0；空载损耗：1.36kW ；负载损耗：9.4kW；空载电流（）：1.2；阻抗电压（）：4.5；重量：器身2050kg，油重-805kg ，总重：3245kg ；外形尺寸（mm）：长高宽：24458002420。（2） 变压器损耗计算PT=P0+Pk（Sc/SN）=1.36+9.4（733.596/800）=9.264kWQT=Q0+Qk（Sc/SN）=（I0/100）SN+（）=800+（）=39.872 kVar从而得到高压侧负荷：（10kV侧）P高=Pc+PT=470+9.264=479.264kWQ高=Qc+QT=563.261+39.872=603.133k

10、VarS高=770.366kVAI高=44.477A（3）无功补偿此时功率因数：cos=P高/ST=479.264/770.366=0.622 =51.529取补偿后要求达到的功率因数为cos=0.92 =23.074补偿无功：QB=P高（tan51.529-tan23.074）=398.978kVar 选16台，每四台一组，共分4组 Qc=2516=400kVar（4） 考虑无功补偿后应选的变压器无功补偿后应选的变压器容量为： SC=497.548kVA 考虑无功补偿后最终确定变压器： 根据简明电工手册 P33页 ，选SZ9型， 额定容量为：630kVA630kVA；1.12kW ；7.7k

11、W；1.12；（5）变压器的校验：PT=P0+Pk（）=1.12+7.7（）=5.923kWQT=SN+ SN （）=630+630（）=24.738kVar此时高压侧负荷为P高=Pc+PT=470+5.923=475.923kWQ高=Qc+QTQB=563.261+24.738400=187.999kVarS高=511.709kVAI高=29.544A此时功率因数cos=0.930.92，则该方案合理。第四章 主接线设计从原始资料我们知道车间为三级负荷，供电的可靠性要求并不是很高，且通过负荷计算我们知道车间的总消耗功率并不是很高，初步估计了后决定使用一台变压器来为车间供电，同时为了节省变电所

12、建造的成本和简化总体的布线，所以在设计中我们首先考虑了线路变压器组结线方式。 线路变压器组结线方式的优点是结线简单，使用设备少，基建投资省。缺点是供电可靠性低，当主结线中任一设备（包括供电线路）发生故障或检修时，全部负荷都将停电。但对于本设计来说线路变压器组结线方式已经可以达到设计的要求。线路变压器组结线方式也按元件的不同组合分为：a进线为隔离开关；b进线为跌落式保险；c进线为断路器。因为设计为车间为变电所，所以采用c方式。低压侧选择单母线接线。（如果有多种方案可选，需要作适当定性分析比较）（a） （b） （c）图4.1 线路变压器组结线a进线为隔离开关；b进线为跌落式保险；c进线为断路器 根

13、据普通变电所的设计要求，结合工程实际车间变电所的电路总体如下：第五章 短路电流电流计算 5.1基准值选取短路计算采用标么值法。取基准容量：Sj=100MVA基准电压及其基准电流：，5.2各元件电抗计算 电源的电抗：300m线路的电抗：变压器的电抗：5.3各短路点总阻抗K1点短路：K2点短路：5.4根据电抗值计算短路电流 K1点短路： K2点短路时：第六章 高、低压一次设备选择为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，对导线和电缆截面进行选择时必须满足下列条件:1发热条件导线和电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。2电压损耗

14、条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。3经济电流密度35KV及以上的高压线路及电压在35KV以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。工厂内的10KV及以下线路，通常不按此原则选择。4机械强度导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要

15、求。根据设计经验，一般对高压线路，常按经济电流密度选择，用其他三种方法校验。对10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面，再由电压损耗和机械强度校验。对低压架空线路，常按长时允许电流选择，其余校验。对低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再发热条件和机械强度进行校验。对长距离大电流及35KV以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。高低压一次设备选:则：根据以上负荷计算和短路电流计算选择高低压一次设备。6.1 高压侧断路器根据额定电压10kV，额定电流大于负荷电流29.544A，由工厂供电教材320页，附录表29，

16、选择断路器DW7-10，并校验其他性能参数，见下表。DW7-10高压断路器数据参数型号额定工作电压电流分断能力动稳定度热稳定度固有分闸时间额定切断断路功率DW7-1010 kV10 kV30400 A29.544 A1.5kA1.077kA26MVA19.57MVAA（1.626kA（29.544A15kA6.4互感器：互感器是一次电路与二次电路间的联络元件，用以分别向量仪表和继电器的电压线圈和电流线圈供电。互感器的主要作用：1） 隔离高压电路。互感器圆边和副边没有电的联系，只有磁的联系，因而是测量仪表和保护电路与高压电路隔开，以保证二次设备和工作人员的安全。2） 扩大仪表和继电器的使用范围。

17、例如一只5A量程的电流表，通过电流互感器就可测量很大的电流。3） 是测量仪表及继电器小型化、标准化、并可简化结构，降低成本，有利于大规模生产。在10kV配电所设计的过程中，10kV电流互感器变比的选择是很重要的，如果选择不当，就很有可能造成继电保护功能无法实现、动稳定校验不能通过等问题，应引起设计人员的足够重视。10kV电流互感器按使用用途可分为两种，一为继电保护用，二为测量用，它们分别设在配电所的进线、计量、出线、联络等柜内。根据负荷电流29.544A，由工厂供电322页附录表31，选择电流互感器如下表。10kV侧电流互感器额定电流比动稳定电流倍数一秒热稳定电流倍数LFZ1-1040A/5A

18、16040A90根据电压等级10kV，由工厂供电323页附录表23选择电压互感器如下表。10kV侧电压互感器 额定电压（Kv）一次绕组1额定容量（VA）最大容量（VA）一次绕组二次绕组0.5JDJ-100.1 806406.5 选母线：380V母线选择，参见工厂供电313页，附录表11，矩形铝母线载流量表，母线上的总负荷电流为1114.58A，当地月平均温度为25，则选择母线截面积1006mm2，其允许载流量为1425A。对母线进行热稳定性校验：根据短路时的发热条件，确定短路情况下的母线最小截面积为 负荷热稳定要求其中 C（热稳定系数），由工厂供电111页表4-6铝母线热稳定系数查得C=87。

19、短路假想时间见6.1节。第七章 高压侧继电保护选择及整定按GB5006292电力装置的继电保护和自动装置设计规范规定：对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：（1）绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；（2）绕组的匝间短路；（3）外部相间短路引过的过电流；（4）中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；（5）过负荷；（6）油面降低；（7）变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。对于高压侧为610KV的车间变电所主变压器来说，通常装设有带时限的过电流保护；如过电流保护动作时间大于0.50.7s时，还应装设电流速断保护。容量在800

20、KVA及以上的油浸式变压器和400KVA及以上的车间内油浸式变压器，按规定应装设瓦斯保护（又称气体继电保护）。容量在400KVA及以上的变压器，当数台并列运行或单台运行并作为其它负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。过负荷保护及瓦斯保护在轻微故障时（通称“轻瓦斯”），动作于信号，而其它保护包括瓦斯保护在严重故障时（通称“重瓦斯”），一般均动作于跳闸。对于高压侧为35KV及以上的工厂总降压变电所主变压器来说，也应装设过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护；在有可能过负荷时，也需装设过负荷保护。但是如果单台运行的变压器容量在10000KVA及以上和并列运行的变压器每台容量在6300KVA及以上时，则要求装设纵联差动保护来取代电流速断保护。在本设计中，根据要求需装设过电流保护、电流速断保护、和瓦斯保护。对于由外部相间短路引起的过电流，保护应装于