10KV工厂供配电系统设计.docx

1、10KV工厂供配电系统设计电气工程CAD大作业课程设计报告 系 别： 机电与自动化学院 专业班级： 电气专0901 * * * * （课程设计时间：2011年6月20日2011年6月24日）华中科技大学武昌分校1. 设计任务.31.1设计题目.31.2设计目的.3 1.3设计任务与要求.32设计内容.4-10 2.1.负荷计算和无功功率补偿.4-7 2.1.1.负荷计算.4-6 2.1.2.无功功率的补偿.7 2.2.变压器的选择.7-8 2.2.1.变压器台数的选择.7 2.2.2.变压器容量的选择.8 2.2.3.变压器类型的选择.8 2.3.导线与电缆的选择.9 2.3.1高压进线和引入

2、电缆的选择.9 2.3.2 380v低压出线的选择.9 2.4.电气设备的选择.10 2.4.1. 模块功能.10 2.4.2. 模块需要提供的参数.10 2.4.3. 继电保护及二次结线设计.10 3防雷与接地装置的设置.10-11 3.1.直接防雷保护 .11 3.2.雷电侵入波的防护.11 3.3接地装置的设计.11 4心得体会.12 5. 参考文献.131.设计任务 1.1设计题目：10KV工厂供配电系统设计 1.2设计目的 通过本课程设计：熟悉供配电系统初步设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范等，锻炼工程设计、工程计算、工具书使用等能力，并了解供电配电系统前沿技术及先进设

3、备。让我们了解设计工厂配电的一般流程，对工厂的布局有个大致的概念，对电力系统的接线方式有一定的了解。 1.3设计任务与要求 机械厂的地理位置及负荷分布如下图：机械厂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Kx功率因数cos 1铸造车间23000.30.7 2锻压车间33500.30.65 3热处理车间31500.60.8 4电镀车间22500.50.68 5仓库3200.40.8 6工具车间33600.30.6 7金工车间34000.20.65 8锅炉房2500.70.8 9装配车间31800.30.7 10 机修车间31600.20.65 11生活区33500.70.92.

4、设计内容 2.1.负荷计算 负荷计算的目的是： （1）计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。 （2）计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择这些设备的依据。 （3）计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。 （4）为电气设计提供技术依据。 计算公式： 有功功率 P30= Pe*Kx(kW) 无功功率 Q30= P30*Tan(kVar) 视在功率 S30= P30/ Cos(KVA) 计算电流 I30= S30/（3*UN)(A)式中，kx为需要系数；Cos为功率因素；Ta

5、n为功率因素的正切值；UN为用电设备组的额定电压；31.732。(1)锻造车间： P30= Pe*Kx=0.3*300=90kw Q30= P30*Tan=90*1.01=91.8kvar S30= P30/ cos=90/0.7=128.6KVA I30= S30/3*UN=128.6/(1.732*0.38）=195.44A(2)锻压车间： P30= Pe*Kx=0.3*350=105kw Q30= P30*Tan=105*1.17=122.85kvar S30= P30/ cos=105/0.65=161.5KVA I30= S30/3*UN=161.5/（1.732*0.38）=245

6、.44A(3)热处理车间：P30= Pe*Kx=0.6*150=90kw Q30= P30*Tan=90*0.75=67.5kvar S30= P30/ cos=90/0.8=112.5KVA I30= S30/3*UN=112.5/（1.732*0.38）=170.97A （4）电镀车间：P30= Pe*Kx=0.5*250=125kw Q30= P30*Tan=125*1.07=134.8kvar S30= P30/ cos=125/0.68=183.8KVA I30= S30/3*UN=183.8/（1.732*0.38）=279.331A（5）仓库： P30= Pe*Kx=0.4*20

7、=8kw Q30= P30*Tan=8*0.75=6kvar S30= P30/ cos=8/0.8=10KVA I30= S30/3*UN=10/（1.732*0.38）=15.2A（6）工具车间：P30= Pe*Kx=0.3*360=108kw Q30= P30*Tan=108*1.33=143.64kvar S30= P30/ cos=108/0.6=180KVA I30= S30/3*UN=180/（1.732*0.38）=273.56A（7）金工车间：P30= Pe*Kx=0.2*400=80kw Q30= P30*Tan=80*1.17=93.6kvar S30= P30/ cos

8、=80/0.65=123.1KVA I30= S30/3*UN=123.1/（1.732*0.38）=187.08A（8）锅炉房: P30= Pe*Kx=0.7*50=35kw Q30= P30*Tan=35*0.75=26.25kvar S30= P30/ cos=35/0.8=43.75KVA I30= S30/3*UN=43.75/（1.732*0.38）=66.49A（9）装配车间：P30= Pe*Kx=0.3*180=54kw Q30= P30*Tan=54*1.01=54.54kvar S30= P30/ cos=54/0.7=77.14KVA I30= S30/3*UN=77.1

9、4/（1.732*0.38）=117.23A（10）机修车间：P30= Pe*Kx=0.2*160=32kw Q30= P30*Tan=32*1.17=37.44kvar S30= P30/ cos=32/0.65=49.231KVA I30= S30/3*UN=49.231/（1.732*0.38）=74.82A（11）生活区：P30= Pe*Kx=0.7*350=245kw Q30= P30*Tan=245*0.49=118.66kvar S30= P30/ cos=245/0.9=272.2KVA I30= S30/3*UN=272.2/（1.732*0.38）=413.68A机械厂负荷

10、统计表车间名称额定容量(kW)需要系数(K)工作电压(kV)功率因数cos计算有功(kW)计算无功kvar视在功率KVA计算电流（A）铸造车间3000.30.380.79091.8128.6195.44锻压车间3500.30.380.65105122.85161.5245.44热处理车间1500.60.380.89067.5112.5170.97电镀车间2500.50.380.68125134.8183.8279.3 仓库200.40.380.8861015.2工具车间3600.30.380.6108143.64180273.56金工车间4000.20.380.658093.6123.1187

11、.08锅炉房500.70.380.83526.2543.7566.49装配车间1800.30.380.75454.5477.14117.23机修车间1600.20.380.653237.4449.23174.82生活区3500.70.380.9245118.66272.2413.68总计25700.7242.1.2.无功功率的补偿 设计要求达到的功率因数为0.9以上，显然不符合要求，需要进行无功补偿。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。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量： =(tan - tan)=972tan(arccos0.724）t