电气工程综合课程设计Word文档格式.docx

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把握

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3

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5

脚

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7

4

8

电气原理图 变电所

10 20 得

主接线 二次

方案 回路

5 方案

主接线图 分

变电所平、剖面图

15

2009年12月

：

电气工程综合课程设计六

前言

课程设计是检验我们本学期学习情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分法诀自身的潜力，开拓思路设计出合理适用的自动控制系统。

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源。

电能即易于由其他形式的能量转换而来，又易于转化为其他形式的能量以供应用。

电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节、测量。

有利于实现生产过程自动化。

而工厂供电设计要达到为工业生产服务，保障工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须做到：

安全、可靠、优负、经济。

同时课程设计也是教学过程中一个重要环节，通过设计可以巩固课程理论知识，了解工厂供电电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的相关政策、方针、技术规程由一定的了解，在计算绘图、编号、设计说明等方面得到训练，为以后工作奠定基础。

真心感谢老师的辛勤付出！

江西理工大学应用科学学院课程设计

电气工程综合课程设计

题目6：

1）工厂总平面图见《工厂供电设计指导》图11-2

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4000h，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，其余均属三级负荷。

本厂的负荷统计资料如表6所示。

3）供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，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2m；

干线首端距离本厂约8km。

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，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。

为满足工厂二级负荷要求，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100km，电缆线路总长度为18km。

4）气象资料 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。

当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。

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

1 铸造车间动力 300 0．4 0．7

照明 6 0．8 1．0

2 锻压车间动力 350 0．3 0．65

照明 8 0．9 1．0

7 金工车间动力 400 0．2 0．65

照明 10 0．8 1．0

6 工具车间动力 360 0．350．6

照明 7 0．9 1．0

4 电镀车间动力 250 0．5 0．8

照明 5 0．8 1．0

3 热处理车间动力 150 0．6 0．8

9 装配车间动力 180 0．3 0．70

10 机修车间动力 160 0．3 0．65

照明 4 0．8 1．0

8 锅炉车间动力 50 0．7 0．8

照明 1 0．8 1．0

5 仓库 动力 20 0．3 0．8

生活区 照明 350 0．7 0．9

5）地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m，地层以红土为主，地下水位为2m。

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为18元/kVA，动力电费为

0.9元/Kw.h，照明电费为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，一次性向供电部门交纳供电贴费：

6~10VA为800/kVA。

图1­

1机械厂总平面图

目录

第1章 负荷计算和无功功率补偿 1

1.1负荷计算 1

1.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式 1

1.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式 1

1.2无功功率补偿 2

第2章 变电所位置与型式的选择 4

第3章 变电所主变压器及主接线方案的选择 5

3.1变电所主变压器的选择 5

3.2变电所主接线方案的选择 5

3.2.1装设一台主变压器的主接线方案 5

3.2.2装设两台主变压器的主接线方案 6

3.3主接线方案的技术经济比较 7

第4章 短路电流的计算 8

4.1绘制计算电路 8

4.2确定短路计算基准值 8

4.3计算短路电路中个元件的电抗标幺值 8

4.3.1电力系统 8

4.3.2架空线路 8

4.3.3电力变压器 8

4.4k­

1点（10.5kV侧）的相关计算 9

4.4.1总电抗标幺值 9

4.4.2三相短路电流周期分量有效值 9

4.4.3其他短路电流 9

4.4.4三相短路容量 9

4.5k­

2点（0.4kV侧）的相关计算 9

4.5.1总电抗标幺值 9

4.5.2三相短路电流周期分量有效值 9

4.5.3其他短路电流 9

4.5.4三相短路容量 9

第5章 变电所一次设备的选择与校验 11

5.110kV侧一次设备的选择校验 11

5.1.1按工作电压选则 11

5.1.2按工作电流选择 11

5.1.3按断流能力选择 11

5.1.4隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 11

5.2380V侧一次设备的选择校验 12

5.3高低压母线的选择 13

第6章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择 14

6.110kV高压进线和引入电缆的选择 14

6.1.110kV高压进线的选择校验 14

6.1.2由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择验 14

6.2380V低压出线的选择 14

6.2.1铸造车间 14

6.2.2锻压车间 15

6.2.3仓库 15

6.2.4电镀车间 15

6.2.5热处理车间 15

6.2.6工具车间 16

6.2.7金工车间 16

6.2.8锅炉房 16

6.2.9装配车间 16

6.2.10机修车间 16

6.2.11生活区 16

6.3作为备用电源的高压联络线的选择校验 16

6.3.1按发热条件选择 16

6.3.2校验电压损耗 17

6.3.3短路热稳定校验 17

第7章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 18

7.1变电所二次回路方案的选择 18

7.2变电所继电保护装置 18

7.2.1主变压器的继电保护装置 18

7.2.2护动作电流整定 18

7.2.3过电流保护动作时间的整定 18

7.2.4过电流保护灵敏度系数的检验 19

7.3装设电流速断保护 19

7.3.1速断电流的整定 19

7.3.2电流速断保护灵敏度系数的检验 19

7.4作为备用电源的高压联络线的继电保护装置 19

7.4.1装设反时限过电流保护 19

7.4.2装设电流速断保护 19

7.4.3变电所低压侧的保护装置 19

第8章 降压变电所防雷与接地装置的设计 21

8.1变电所的防雷保护 21

8.1.1直接防雷保护 21

8.1.2雷电侵入波的防护 21

8.2变电所公共接地装置的设计 21

8.2.1接地电阻的要求 21

8.2.2接地装置的设计 21

第9章 设计总结 23

参考文献 24

第1章 负荷计算和无功功率补偿

1.1负荷计算

1.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式

a）有功计算负荷（单位为KW）

P30=KdPe，

b）无功计算负荷（单位为kvar）

Kd为系数 （1­

1）

Q30=

c）视在计算负荷（单位为kvA）

P30tanj （1­

2）

d）计算电流（单位为A）



S30=

P30

cosj

（1­

3）

I30=

S30 ,

3UN

UN为用电设备的额定电压（单位为KV） （1­

4）

1.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式

P30=Kå

×

på

P30×

i

（1­

5）

式中å

i是所有设备组有功计算负荷P30之和，Kå

×

p是有功负荷同时系数，可取0.85~0.95

Q30=Kå

qå

Q30×

i，å

i是所有设备无功Q30之和；

Kå

q是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97

S30=

2 2

P

+Q

30 30

6）

I30=

S30 （1­

7）

3U

N

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 各厂房和生活区的负荷计算表

编

名称 类别

设备容量

需要系数

cosj tanj

计算负荷

号 Pe/kW Kd

P30/kW

Q30/kvar

S30/kVA

I30/A

1铸造车间

2锻压车间

动力 300 0.4 0.7 1.02 120 122.4 —— ——

照明 6 0.8 1.0 0 4.8 0 —— ——

小计 306 —— —— —— 124.8 122.4 174.8 265.6

动力 350 0.3 0.65 1.17 105 122.85 —— ——

照明 8 0.9 1.0 0 7.2 0 —— ——

小计 358 112.2 122.85 166.38 252.8

7 金工 动力 400 0.2 0.65 1.17 80 93.6 —— ——

1

车间 照明 10