供用电系统课程设计报告书.docx
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供用电系统课程设计报告书
供用电系统课程设计
(报告书例)
:
班级:
学号:
时间:
工厂供电课程设计任务书
一、设计题目:
XX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形式,确定变电所主变压器的台数与容量、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。
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。
本厂的负荷统计资料如表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
380
0.3~0.4
0.65~0.70
照明
8
0.7~0.9
1.0
1
锻压车间
动力
200
0.2~0.3
0.60~0.65
照明
5
0.7~0.9
1.0
4
金工车间
动力
280
0.2~0.3
0.60~0.65
照明
8
0.7~0.9
1.0
3
工具车间
动力
350
0.25~0.35
0.60~0.65
照明
9
0.7~0.9
1.0
6
电镀车间
动力
250
0.4~0.6
0.70~0.80
照明
7
0.7~0.9
1.0
5
热处理车间
动力
150
0.4~0.6
0.70~0.80
照明
8
0.7~0.9
1.0
8
装配车间
动力
120
0.3~0.4
0.65~0.75
照明
6
0.7~0.9
1.0
7
机修车间
动力
120
0.2~0.3
0.60~0.70
照明
4
0.7~0.9
1.0
10
锅炉房
动力
60
0.6~0.8
0.70~0.80
照明
1
0.7~0.9
1.0
9
仓库
动力
12
0.3~0.4
0.80~0.90
照明
2
0.7~0.9
1.0
生活区
照明
290
0.7~0.8
0.9~1.0
备
注
表中生活区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:
本场所在地区的年最高气温为35oC,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,一次性地向供电部门交纳供电贴费:
6~10kV为800元/kVA。
四、设计任务:
要求在规定时间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(A2图样)。
2)变电所平、剖面图1(A2图样)。
五、设计时间:
2010年1月4日至2010年1月17日(2周)
学生:
鹏指导教师(签字)
2010年1月2日
设计说明书
一、负荷计算和无功功率补偿:
1.负荷计算:
各厂房生活区的负荷计算如表2所示。
编号
名称
类别
设备容量
Pe/kw
需要系数
Kd
cos
tan
计算负荷
P30/kw
Q30/kvar
S30/kva
I30/A
3
铸造车间
动力
380
0.3
0.7
1.02
114
116.3
--
--
照明
8
0.8
1.0
0
6.4
0
--
--
小计
388
--
120.4
116.3
167
257
2
锻压车间
动力
200
0.3
0.65
1.17
60
70.2
--
--
照明
5
0.7
1.0
0
3.5
0
--
--
小计
205
--
63.5
70.2
94.7
145.6
1
金工车间
动力
280
0.2
0.65
1.17
56
65.5
--
--
照明
8
0.8
1.0
0
6.4
0
--
--
小计
288
--
62.4
65.5
90.5
139.2
6
工具车间
动力
350
0.3
0.6
1.33
105
140
--
--
照明
9
0.9
1.0
0
8.1
0
--
--
小计
359
--
113.1
140
180
276.8
5
电镀车间
动力
250
0.5
0.8
0.75
125
93.8
--
--
照明
7
0.8
1.0
0
5.6
0
--
--
小计
257
--
130.6
93.8
180
276.8
4
热处理车间
动力
150
0.6
0.8
0.75
90
67.5
--
--
照明
8
0.8
1.0
0
6.4
0
--
--
小计
158
--
96.4
67.5
117.6
180.9
9
装配车间
动力
120
0.2
0.65
1.17
24
36.7
--
--
照明
4
0.8
1.0
0
3.2
0
--
--
小计
124
--
27.2
36.7
54.8
84.42
8
机修车间
动力
120
0.2
0.65
1.17
24
28
--
--
照明
4
0.8
1.0
0
3.2
0
--
--
小计
124
--
27.2
28
39
60
7
锅炉房
动力
60
0.7
0.8
0.75
42
31.5
--
--
照明
1
0.8
1.0
0
0.8
0
--
--
小计
61
--
42.8
31.5
53.1
81.7
10
仓库
动力
12
0.4
0.8
0.75
4.8
3.6
--
--
照明
1
0.8
1.0
0
0.8
0
--
--
小计
13
--
5.6
3.6
56.1
86.3
生活区
照明
290
0.7
0.9
0.48
203
97.4
225.1
346.3
总计(380v侧)
动力
1922
905.8
750.5
--
--
照明
347
KP=0.8Kq=0.85
0.75
724.64
637.9
965.4
1485.2
2.无功功率补偿:
由表可知,该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。
而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.90,暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量:
参照图2-6,选PGJ1型低压自动补偿屏,并联电容器为BW0.4-14-3型,采用其方案1(主屏)一台与方案3(辅屏)4台,总容量为84kvar*5=420kvar。
因此无功补偿后工厂380V侧和10kv侧的负荷计算如表3所示。
表3无功补偿后工厂的计算负荷
项目
计算负荷
P30/kw
Q30/kvar
S30/kva
I30/A
380V侧补偿前负荷
0.75
724.64
637.9
965,4
1485.2
380V侧无功补偿容量
-420
380V侧补偿后负荷
0.96
812.2
215.9
840.4
1277.2
主变压器功率
0.015S30=13
0.06S30=76
10kv侧负荷总计
0.92
825.2
291.9
875
50
二、变电所位置和型式的选择
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。
工厂的负荷中心按功率距法来确定,计算公式为式(3-2)和式(3-3)。
经计算,工厂负荷中心在(5.2,4.9)处,即5号厂房(车间)东南侧。
考虑到方便进出线及周围环境情况,决定在5号厂房(电镀车间)的东南侧紧靠厂房修建工厂变电所,其型式为附设式。
三、变电所主变压器和主结线方案的选择
1.变电所主变压器的选择:
根据工厂的负荷性质和电源情况,工厂变电所的主变压器可有下列两种方案:
(1)装设一台主变压器:
型式采用S9,而容量根据式(3-4),选SNGT=1000kva>S30=875.kva,即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。
至于工厂二级负荷的备用电源,由与临近单位相联的高压联络线来承担。
(2)装设两台主变压器:
型号也采用S9,而每台容量按式(3-5)和式(3-6)选择,即SNGT≈(0.6~0.7)*875.kva=(525.~612.5)kva
而且SNGT≥S30(I+Ⅱ)=(167+160.8+53.1)=369.3kva
因此选择两台S9-630/10型低损耗配电变压器。
工厂二级负荷的备用电源亦由与临近单位相联的高压联络线来承担。
主变压器的联结组别采用Yyn0。
2.变电所主结线方案的选择:
按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主接线方案:
(1)装设一台主变压器的主结线方案:
(2)装设两台主变压器的主结线方案:
(3)两种主结线方案的技术经济比较(表4)
表4两种主结线方案的比较
比较项目
装设一台主变的方案
装设两台主变的方案
技
术
指
标
供电安全性
满足要求
满足要求
供电可靠性
基本满足要求
满足要求
供电质量
一台主变,
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