电力工程课程设计Word下载.docx

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某工矿企业降压变电所电气设计

二，设计要求

根据本厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定工厂变电所的位置与形式，通过负荷计算，确定主变压器台数及容量，进行短路电流计算，选择变电所的主接线及高、低压电气设备，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。

三，设计资料

设计工程项目

（1）工厂总平面图：

采选矿区

所用电

照明用电

冶炼厂

化工厂

机械制造厂

（2）工厂负荷数据：

序号

负荷名称

P30（KVA）

Q30（Kvar）

S30（KVA）

1

选采矿区

3000

1440

3327.70

2

2200

1056

2440.31

3

2000

960

2218.47

4

1500

720

1163.85

5

厂区和职工居住区照明

800

384

887.39

6

500

240

554.62

（3）供电电源情况：

按与供电局协议，本厂可由东南方19公里处的变电所110/38.5/11kv，50MVA变压器供电，供电电压可任选。

（4）电源的短路容量：

35kv母线的出线断路器断流容量为1500MVA；

10kv母线的出线断路器断流容量为350MVA。

（5）供电局要求的功率因数：

当35kv供电时，要求工厂变电所高压侧cos¢

>

=0.9;

当以10kv供电时，要求工厂变电所高压侧cos¢

=0.95.

（6）气象资料：

四，设计任务

（一）设计计算说明书

（二）设计图纸

第二部分设计计算书

一、各区域计算负荷和无功补偿

1.采选矿区

已知：

P30=3000KVATmax=5000hcos¢

0.9

Q30=P30*tan¢

=3000*0.48=1440Kvar

S30==3327.70KVA

2．冶炼厂

已知：

P30=2200KVATmax=4200hcos¢

=2200*0.48=1056Kvar

S30==2440.31KVA

3.化工厂

P30=2000KVATmax=4200hcos¢

=2000*0.48=960Kvar

S30==2218.47KVA

4.机械制造厂

P30=1500KVATmax=2880hcos¢

=1500*0.48=720Kvar

S30==1163.85KVA

5.厂区和职工居住区照明

P30=800KVATmax=1800hcos¢

=800*0.48=384Kvar

S30==887.39KVA

6.所用电

P30=500KVATmax=1800hcos¢

=500*0.48=240Kvar

S30==554.62KVA

一，各区域变电所的设计选择

（一）各车间变电所位置及全厂供电平面草图

根据地理位置及格车间计算负荷大小，决定设立3个变电所，格子供电范围如下：

变压所I：

选采矿区，所用电。

变压所II：

冶炼厂，厂区和职工居住区照明。

变压所III：

化工厂，机械制造厂。

全厂供电平面图见图

（三）个车间变压器台数及容量选择

1.变压所I变压器台数及容量选择

（1）变压所I的供电负荷统计，系数取：

Kp=0.9，K=0.95

P30=Kp*（P30所+P30采）=0.9*（3000+500）=3150KW

Q30=K*（Q30所+Q30采）=0.95*（1440+240）=1596Kvar

（2）变压所I的无功补偿

无功补偿试取：

QC=100Kvar

补偿以后：

Q30=1596-100=1496Kvar

cos¢

==0.98>

0.90

S==3184.49KVA

（3）变压所I的变压器选择，为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负荷的70%）：

S=0.7S=0.7*3184.49=2229.143KVA

选择变压器型号为S7系列，额定容量为2500KVA两台，查表得出变压器的各项参数：

空载损耗P0=3.65KW；

负载损耗Pk=23KW;

阻抗电压Uk%=5.5；

空载电流I0%=1.0。

（4）计算每台变压器的功率损耗（n=1）。

S30=0.5*S=0.5*3184.49=1592.25KVA

PT=nP0+Pk（）=12.98KW

QT=n+（）=80.78Kvar

2.变压所II变压器台数及容量选择

（1）变压所II的供电负荷统计。

P30=Kp*（P30冶+P30厂）=0.9*（2000+800）=2700KW

Q30=K*（Q30冶+Q30厂）=0.95*（1056+384）=1368Kvar

（2）变压所II的无功补偿

Q30=1368-100=1268Kvar

==0.91>

S==2982.92KVA

（3）变压所II的变压器选择，为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负荷的70%）：

（4）计算每台变压器的功率损耗（n=1）。

S30=0.5*S=0.5*2982.92=1491.46KVA

PT=nP0+Pk（）=11.84KW

QT=n+（）=73.94Kvar

3.变压所III变压器台数及容量选择

（1）变压所III的供电负荷统计，系数取：

P30=Kp*（P30化+P30机）=0.9*（3000+500）=3150KW

（2）变压所III的无功补偿

cos¢

（3）变压所III的变压器选择，为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负荷的70%）：

S=0.7S=0.7*3184.49=2229.143KVA

选择变压器型号为S7系列，额定容量为2500KVA两台，查表得出变压器的各项参数：

S30=0.5*S=0.5*3184.49=1592.25KVA

二，厂内10KV线路截面选择

1．供给变电所I的10KV线路

为保证供电的可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路计算负荷：

P30=0.5*3150=1575KW

Q30=0.5*1596=798Kvar

计及变压器的损耗：

P’=P30+PT=1575+12.98=1587.98KW

Q’=Q30+QT=798+80.98=878.98Kvar

S’==1815KVA

I=S’/（U）=104.79A

年最大负荷平局利用小时数T==4543h,查表得:

架空线路的经济电流密度J=0.86A/mm。

所以可得经济截面：

A=I/J=121.8mm。

可选导线型号为LJ-120，其允许载流量为I=375A。

相应参数为r=0.28=0.3。

再按发热条件检验

已知=40C，温度修正系数为：

K==0.816

I=K*I=0.816*375=306A>

I=104.79A

由上式可知，所选导线符合长期发热条件。

根据地理位置图及比例尺，得到此线路长度为0.64km

线路功率损耗：

PL=3IR=3IrL=3*104.79*0.28*0.64=5.9KW

QL=3IX=3IxL=3*104.79*0.3*0.64=6.3Kvar

线路首端功率：

P=P’+P=1587.98+5.9=1593.88KW

Q=Q’+Q=878.98+6.3=885.28Kvar

线路压降计算：

U==0.045KV

U%=*100%=0.45%合格。

2．供给变电所II的10KV线路

为保证供电的可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路计算负荷：

P30=0.5*2700=1350KW

Q30=0.5*1368=684Kvar

P’=P30+PT=1350+11.84=1361.84KW

Q’=Q30+QT=684+73.94=757.94Kvar

S’==1558.5KVA

I=S’/（U）=89.98A

年最大负荷平局利用小时数T==1780h,查表得:

架空线路的经济电流密度J=1.48A/mm。

A=I/J=60.79mm。

可选导线型号为LJ-70，其允许载流量为I=265A。

相应参数为r=0.48=0.32。

I=K*I=0.816*265=216.24A>

I=89.98A

由于变电所II紧邻35/11kv主变压器，10kv线路很短，其功率损耗可忽略不计。

P=P’=1361.84KW

Q=Q’=757.94Kvar

3．供给变电所III的10KV线路

计及变压器的损耗

架空线路的经济电流密度J=1.00A/mm。

A=I/J=104.79mm。

可选导线型号为LJ-95，其允许载流量为I=325A。

相应参数为r=0.36=0.31。

I=K*I=0.816*325=365.2A>

根据地理位置图及比例尺，得到此线路长度为0.32km

PL=3IR=3IrL=3*104.79*0.32*0.36=3.8KW

QL=3IX=3IxL=3*104.79*0.32*0.31=3.3Kvar

P=P’+P=1587.98+3.8=1591.78KW

Q=Q’+Q=878.98+3.3=882.28K