《工厂供电技术课程设计》.doc
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工厂供电技术课程设计
题目:
高压配电系统设计
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张学号:
指导教师:
工厂供电技术课程设计
目录
1设计任务与要求.......................................................1
1.1用户供电系统...................................................1
1.2工厂变配电所的设计原则.........................................1
1.3设计背景.......................................................2
2变电所负荷计算和无功补偿的计算.......................................3
2.1变电站的负荷计算...............................................3
2.1.1负荷统计全厂的用电设备统计...............................3
2.1.2负荷计算.................................................3
2.2无功补偿的目的和方案...........................................5
2.3无功补偿的计算及设备选择.......................................5
3短路电流计算........................................................8
3.1短路电流及其计算...............................................8
3.2三相短路电流计算...............................................8
4系统主接线方案......................................................11
4.1主接线的基本要求..............................................11
4.2主接线的方案与分析............................................11
4.3电气主接线的确定..............................................13
5变压器选择..........................................................14
5.1变压器的选择原则..............................................14
5.2变压器类型的选择..............................................14
5.3变压器台数的选择..............................................14
5.4变压器容量的选择..............................................15
6高压设备选择........................................................16
6.1用电单位总计算负荷............................................16
6.2高压进线的选择与校验..........................................16
6.2.1架空线的选择............................................16
6.2.2电缆进线的选择..........................................16
6.3变电所一次设备的选择..........................................17
6.3.1高压断路器的选择........................................17
6.3.2高压隔离开关的选择......................................18
6.3.3高压熔断器的选择........................................18
6.3.4电流互感器的选择........................................19
7结论...............................................................20
1设计任务与要求
1.1用户供电系统
电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。
按供电容量的不同,电力用户可分为大型(10000kV·A以上)、中型(1000-10000kV·A)、小型(1000kV·A及以下)
变电所是电力系统的一个重要组成部分,由电器设备和线路按一定的接线方式所构成,他从电力系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。
1.大型电力用户供电系统
大型电力用户的用户供电系统,采用的外部电源进线供电电压等级为35kV及以上,一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。
总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压,然后经高压配电线路引至各个车间变电所,车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。
某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式,即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。
2中型电力用户供电系统
一般采用10kV的外部电源进线供电电压,经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所,车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。
高压配电所通常与某个车间变电所合建。
3.小型电力用户供电系统
一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压,通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所,容量特别小的小型电力用户可不设变电所,采用低压220/380V直接进线。
1.2工厂变配电所的设计原则
1.必须遵守国家的有关规程和标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。
2.应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理,应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。
3.应根据工程特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远、近期结合,以近期为主,适当考虑扩建的可能性。
4.必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理确定设计方案。
1.3设计背景
现要新建一个10/0.4kV的变配电所,向公司生产区、办公楼、职工住宅区及其生活水泵组供电。
原先变电所只能满足两个车间、办公楼和生活区的用电负荷。
随着近年来,联合能源公司的企业内部的调整,下属子公司之间的相互合并等原因,安装公司扩充了规模,兼并了原来其他单位的一些用电设备,因此,原先的变电所已经不能满足需要,要在原址旁边新建一座10/0.4kV变配电所,以满足单位改革后用电负荷的要求。
鉴于联合能源公司用电的特殊性,新建变电所的电源取自3km外联合能源公司一专用35kV变电站和3km外市供电公司另一相同容量的35kV变电站。
新变电所建成后,能满足现有的生产、生活用电,有效地提高负荷转移能力,进一步提高供电可靠性。
19
工厂供电技术课程设计
2变电所负荷计算和无功补偿的计算
2.1变电站的负荷计算
2.1.1负荷统计全厂的用电设备统计
表2-1用电负荷统计
用电设备
负荷统计(kW)
负荷类别
机床设备组
433.45
三级
电焊机设备组
129.35
三级
起重机组
113.2
三级
办公楼
30
三级
住宅区水泵组
176
二级
住宅用电
768
三级
厂区照明
29
三级
2.1.2负荷计算
按需要系数法计算各组负荷:
有功功率P=KdΣpei(2.1)
无功功率Q=P(2.2)
视在功率S=(2.3)
上述三个公式中:
ΣPei:
每组设备容量之和,单位为kW;Kd:
需要用系数;:
功率因数。
1小批量生产的金属冷加工机床电动机:
Kd=0.16-0.2(取0.2)=0.5=1.73
有功负荷PC1=KdPS1=0.2*433.45=86.69kW
无功负荷QC1=PC1=86.69*1.73=149.97kvar
视在功率SC1==174.74kV·A
2电焊机组的计算负荷:
Kd=0.35=0.35=2.68
有功负荷PC2=KdPS2=0.35*129.35=45.27kW
无功负荷QC2=PC2=45.27*2.68=121.33kvar
视在功率SC2==129.5kV·A
3起重机的计算负荷:
Kd=0.1-0.15(取0.15)=0.5=1.73
有功负荷PC3=KdPS3=0.15*113.2=16.98kW
无功负荷QC3=PC3=16.98*1.73=29.38kvar
视在功率SC3==33.93kV·A
4住宅区水泵组:
Kd=0.8=0.8=0.75
有功负荷PC4=KdPS4=0.8*176=140.8kW
无功负荷QC4=PC4=0.75*140.8=105.6kvar
视在功率SC4==176kV·A
5办公楼:
Kd=0.8=1=0
有功负荷PC5=KdPS5=0.8*30=24kW
无功负荷QC5=PC5=0kvar
视在功率SC5==24kV·A
6住宅区:
Kd=0.45=1=0
有功负荷PC6=KdPS6=0.45*768=345.6kW
无功负荷QC6=PC6=0kvar
视在功率SC6==345.6kV·A
7厂区照明:
Kd=1=1=0
有功负荷PC7=KdPS7=1*29=29kW
无功负荷QC7=PC7=0kvar
视在功率SC7==29kV·A
总负荷的计算:
有功功率Pc=K∑pΣPc.i(2.4)
无功功率Qc=K∑qΣQc.i
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