供用电工程最终版.doc

1、供用电工程课程设计说明书 _ 机械厂供配电设计院 、 部： 电气工程及其自动化 学生姓名： 蒋佳 指导教师： 桂友超 职称 讲师 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本1001班 完成时间： 2013.12.10 供用电系统课程设计一设计任务书（一）设计题目机械厂降压变电所的电气设计。（二）设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台属与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要

2、求写出设计说明书，绘出设计图样。（三）设计依据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为2500h，日最大负荷持续时间为5h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的符合统计资料如表1所示。表1 工厂负荷统计资料厂房编号 厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数2铸造车间动力3800.30.40.650.70照明80.70.91.01锻压车间动力3500.20.30.600.65照明100.70.91.04金工车间动力3700.20.3

3、0.600.65照明80.70.91.03工具车间动力3600.250.350.600.65照明90.70.91.06电镀车间动力2500.40.60.700.80照明100.70.91.05热处理车间动力1600.40.60.700.80照明60.70.91.08装配车间动力1700.30.40.650.75照明70.70.91.07机修车间动力1500.20.30.600.70照明50.70.91.010锅炉房动力650.60.80.700.80照明10.70.91.09仓库动力120.30.40.800.90照明210.70.91.0生活区照明2300.70.80.91.0备注表中生活区

4、的照明负荷中含家用电器。3、供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，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。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约7km。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硫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度为50km，电缆线路总长度为20km。4、气象资料 本厂所在地区

5、的年最高气温为350C，年平均气温为230C，年最低气温为-80C，年最热月平均最高气温为330C，年最热月平均气温为260C，年最热月地下0.8m处平均温度为250C。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，地层以沙粘土为主；地下水位为1m。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15元/kVA，动力电费为0.2元/kW.h，照明（含家电）电费为0.5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

6、向供电部门交纳供电贴费：610kV为800元/kVA。（四）设计任务要求在规定时间内独立完成下列工作量：1、设计说明书 需包括：1）前言。2）目录。3）负荷计算和无功功率补偿。4）变电所位置和型式的选择。5）变电所主变压器台数和容量、类型的选择。6）变电所主结线方案的设计。7）短路电流的计算。8）变电所一次设备的选择与校验。9）变电所进出线的选择和校验。10）变电所继电保护的方案选择。11）附录参考文献。2、设计图样 需包括：1）变电所主结线图1张（A4图样）。2）变电所平、剖面图1张（A4图样）。（五）设计时间 目录前言1一 负荷计算和无功功率补偿21负荷计算22.无功功率补偿3二 变电所位

7、置和形式的选择3三 变电所主变压器及主接线方案的选择41变电所主变压器的选择42. 变电所主接线方案的选择43. 两种主接线方案的技术经济比较4四 短路电流的计算51.绘制计算电路图52.确定短路计算基准值63.计算短路电路中各元件的电抗标幺值64.计算k-1点（10.5kv侧）的短路电流及三相短路电流和短路容量75.计算k-2点(0.4kv侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量7五 变电所一次设备的选择校验8110kV侧一次设备的选择校验82. 380V侧一次设备的选择校验93. 高低压母线的选择10六 变电所进出线及与邻近单位联络线的选择101.10KV高压进线和引入电缆的选择102

8、.380V低压出线的选择113. 作为备用电源的高压联络线的选择校验13七 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定141.高压短路器的操作机构控制与信号回路142.变电所的电能计量回路143.变电所的测量和绝缘监察回路144.变电所的保护装置14八 结束语16九 附录-主要参考文献17前言本次课程设计的题目是XX机械厂降压变电所的电气设计。通过具体的工厂供电课程设计，初步掌握民用建筑供配电系统设计的基本方法，更好的将上个学期所学的供配电系统的理论知识和实践相结合，并进一步提高供配电系统的运行、管理和工程设计能力以及分析和解决问题的能力。本次供用电系统课程设计的任务是某机械厂降压变电所的电气设

9、计。模拟的中小型工厂610/0.4kv,容量为8002000kVA的降压变电所。要求根据厂子所能取得的电源及厂子用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，进行工厂的电气设计。本次设计是由以下几个步骤完成的。先计算各厂房的负荷确定无功功率补偿，根据负荷确定变电所的位置与型式，再确定变电所主变压器的台属与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。在绘图中要标明设备型号和材质，使图纸可以清晰的表现出本次设计的要求。本设计最重要的原则和方法是在设

10、计中一定要遵守国家的现行技术标准和设计规范，所以其中的供电设计有关的材料选择都是按照这个标准所进行的。(一) 负荷计算和无功功率补偿1负荷计算 各厂房和生活区的负荷计算如表2所示。表2 XX机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量Pe/kW需要系数Kd计算负荷P30/kwQ30/kvarS30/kVAI30/A1锻压车间动力3500.30.651.17105123-照明100.81.0080-小计360-1131231672542铸造车间动力3800.30.71.02114116.3照明80.71.005.60小计388-119.6116.31672543工具车间动力3600.30.61.3310

11、8144-照明90.91.008.10-小计369-116.11441852814金工车间动力3700.20.651.177486.6-照明80.81.006.40-小计378-80.486.61181795热处理车间动力1600.60.800.759672-照明60.81.004.80-小计166-100.8721241886电镀车间动力2500.50.800.7512593.8-照明100.81.0080-小计260-13393.81632487机修车间动力1500.20.651.173035.1-照明50.81.0040-小计155-3435.149748装配车间动力1700.30.70

12、1.025152-照明70.81.005.60-小计177-56.652771179仓库动力120.30.800.753.62.7-照明210.71.0014.70-小计33-18.32.7182710锅炉房动力650.70.71.0245.546.4-照明10.81.000.80-小计66-46.346.466100生活区照明2300.70.90.4816177.3179272总计(380V侧)动力2267979.1849.2-照明315计入 K=0.8K=0.850.74783.3721.8106516182.无功功率补偿 由表2可知,该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.74.而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时功率因数应稍大于0.90,暂取0.92来计算380V侧所需