工厂供配电系统课程设计Word文档下载推荐.docx

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变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；

防雷和接地装置的确定；

心得和体会；

附参考文献。

另外有设计图纸4张（以附图的形式给出），分别是：

附图一《厂区供电线缆规划图》；

附图二《变电所平面布置图》；

附图三《变电所高压电气主接线图》；

附图四《变电所低压电气主接线图》。

由于设计者知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不完善的地方，敬请老师、同学批评指正！

一、负荷计算和无功功率计算及补偿

（一）负荷计算和无功功率计算

1、第一车间负荷计算

查表A-1-1中的小批量的金属切削机床项，可得Kd=0.18,=0.5,=1.73

所以0.18×

（7.5×

3+4×

8+3×

7+1.5×

10）=16.29kw

16.29×

1.73=28.18kvar

查表A-1-1中的通风机项，可得Kd=0.8,=0.8,=0.75

所以=0.8×

2×

3=4.8kw,=4.8×

0.75=3.6kvar;

则第一车间的总负荷：

设同时系数,均为0.9，

=0.9×

（16.29+4.8）=18.98KW

（28.18+3.6）=28.6kvar

==34.33KVA

=×

0.38）=52.2A

2、第二车间负荷计算

=65×

0.3=19.5kw

=19.5×

4/3=26kvar

==32.5KVA

=×

0.38）=49.4A

3、第三车间负荷计算

=56×

0.4=22.4kw

=22.4×

4/3=29.87kvar

==37.3KVA

0.38）=56.73A

4、第四车间负荷计算

=40×

0.4=16kw

=16×

=16.32kvar

==22.855KVA

0.38）=34.72A

5、第五车间负荷计算

=72×

0.3=21.6kw

=21.6×

=22kvar

==30.83KVA

0.38）=46.84A

6、生活区负荷计算

=300×

0.5=150kw

=150×

3/4=112.5kvar

==187.5KVA

0.38）=284.88A

取全厂的同时系数为：

，，则全厂的计算负荷为：

=0.95×

（18.98+19.5+22.4+16+21.6+150）=236.056kw

=0.97×

（28.6+26+29.87+16.32+22+187.5）=300.98kvar

==382.5KVA

=581.2A

（二）变压器低压侧的有功负荷和视在负荷

变压器低压侧的有功负荷和视在负荷分别为P=236.056kw,S=382.5KVA

这时低压侧的功率因数为：

=P/S=0.617

为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90。

取=0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：

==223.5kvar

查表A-2选BW0.4-25-3型电电容器，需要的数量为n=/=223.5/25=9

实际补偿容量为=25×

9=225kvar

补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：

==248KVA

计算电流:

=376.8A

此时变压器的功率损耗为:

Δ=0.015=3.72kw

Δ=0.06=14.88kvar

变电所高压侧总的计算负荷为

Δ=236.056+3.72=239.776kw

=Q-+Δ=300.98-225+14.88=90.86kvar

==256.4KVA

==14.8A

补偿后的功率因数为==0.935满足（大于0.90）的要求。

（三）年耗电量的估算

年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：

年有功电能消耗量：

年无功电能耗电量：

结合本厂的情况，年负荷利用小时数为4800h，取年平均有功负荷系数a=0.72,年平均无功负荷系数b=0.78。

由此可得本厂：

年有功耗电量：

=0.72×

236.056×

4800=815809.536kw.h

年无功耗电量：

=0.78×

300.98×

4800=1126869.12kw.h

二、变电所位置和形式的选择

由于本单位是三级重要负荷，一般采用一条进线，系统电源由地区变电所经6km、10kv高压架空线而后经1km、10kv高压电缆送入本单位变电所。

变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据《变电所位置和形式的选择规定》及GB50053－1994的规定，结合本单位的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。

其设立位置参见附图一《厂区供电线缆规划图》。

内部布置形式参见附图二《变电所平面布置图》。

三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择

（一）变电所主变压器台数的选择

这个单位变电所虽然是三级负荷，但是考虑到现实当中的实际情况，结合实际的用电情况，仍然采用两台变压器，一台负责第一到第五车间供电，另一台变压器负责生活区的供电。

这样，即使其中一台变压器出现了故障，因有另一台变压器正常工作，可为另一负荷提供电源。

1、变电所主变压器容量选择

每台变压器的容量应同时满足以下两个条件：

（1）任一台变压器单独运行时，宜满足：

（2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷需求。

即

代入数据可得：

=（0.6~0.7）×

382.5=229.5267.75KVA

查表A-3得，可选两台容量为315KVA的变压器，型号为S9-315/10。

其主要技术指标如下表所示：

变压器

型号

额定

容量

/

电压

/kV

联结组型号

损耗/KW

空载

电流

%

短路

阻抗

高压

低压

负载

S9-315/10

315

10.5

0.4

Dyn11

0.87

4.2

3

4

2、变电所主接线方案的选择

（1）一次侧单母线不分段，二次侧单母线分段主接线

因为在三级负荷中采用单电源进线，独立变电所装两台变压器，应采用一次侧单母线不分段，二次侧单母线分段主接线比较合适。

优点：

任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。

缺点：

在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。

根据所选的接线方式，画出主接线图，参见附图三《变电所高压电气主接线图》。

如下图所示：

四、短路电流的计算

本单位的供电系统简图如图

（一）所示。

采用一路电源供线，一路为距本厂7km的馈电变电站经LGJ-185架空线6KM（系统按∞电源计），在经过1KM的高压电缆线接入本单位的变电所。

该干线首段所装高压断路器的断流容量为100MV。

A。

下面计算本厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点和K-3点短路的三相短路电流和短路容量。

图

（一）

（一）采用标么制法进行短路电流计算

1、确定基准值

取，，

所以：

2、计算短路电路中各主要元件的电抗标么值

电力系统的电抗标么值：

=1

架空线路1WL的电抗标么值：

=2.058

电缆线2WL的电抗标么值：

=0.0726

电力变压器T1，T2的电抗标么值：

由所选的变压器的技术参数得%=4，因此，

=12.698

可绘得短路等效电路图如图

（二）所示。

图

（二）

（1）计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量

总电抗标么值：

1+2.058+0.0726=3.1306

k-1点所在电压级的基准电流:

=5.5KA

k-1点短路电流和短路容量各量：

0.319

5.5×

0.319=1.755KA

=4.475KA

=31.94MVA

（4）计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量

总电抗标么值:

1+2.058+0.0726+12.698=15.8286

k-2点所在电压级的基准电流:

=144.337KA

k-2点短路电流和短路容量各量：

144.337×

0.0632=9.12KA

=16.781KA

=6.318MVA

五、变电所一次设备的选择与校验

（一）一次高压设备的选择

1、变电所一次高压设备的选择

由短路计算可得，=17.32A

查表A-4，选择SN10—10I/630型少油断路器。

高压一次断路器选择校验表

序号

SN10-10I/630

选择

要求

装设地点电气条件

结论

项目

数据

1

10KV

≥

合格

2

630A

17.32A

16KA

1.755KA

40KA

4.475KA

5

1024

3.696

经校验所选SN10—10I/630型少油断路器合格。

2、所一次高压隔离开关的选择

根据1、给的电气条件，查表A-5，选择型高压隔离开关。

高压隔离开关选择校验表

序号

结论

200A

25.5KA

500

经校验所选型高压隔离开关合格。

3、电所一次高压熔断器的选择

根据变压器一次侧高压额定电压10KV，额定电流17.32A，查表A--6-2，选择RN2-10/0.5-50型高压熔断器。

4、电所一次高压电流互感器的选择

根据变压器一次侧高压额定电压10KV，额定电流17.32A，查表A--7，选变比为100/5A的LQJ-10型电流互感器。

Kes=225,Kt=90,t=1s,0.5级二次绕组的=0.4。

动稳定性校验：

=225×

=31.82KA4.475KA，满足动稳定性要求。

热稳定性校验：

=12963.696，满足热稳定