工厂供电课程设计某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计.docx

工厂供电课程设计某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计.docx

《工厂供电课程设计某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工厂供电课程设计某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

工厂供电课程设计某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计

某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计

2008年7月2日

一、负荷计算

1．由车间平面布置图，可把一车间的设备分成5组，分组如下：

NO.1：

29、30、31配电箱的位置：

D-②靠墙放置

NO.2：

14——28配电箱的位置：

C-

靠墙放置

NO.3：

1、32、33、34、35配电箱的位置：

B-

靠柱放置

NO.4：

6、7、11、12、13配电箱的位置：

B-④靠柱放置

NO.5：

2、3、4、5、8、9、10配电箱的位置：

B-

靠柱放置

2．总负荷计算表如表1所示。

表1机加工一车间和铸造、铆焊、电修等车间负荷计算表

编号

名称

类别

设备容量Pe/KW

需要系数

Kd

cosΦ

tanΦ

计算负荷

P30

/KW

Q30

/Kvar

S30

/KVA

I30/A

1

锻压车间

动力

270

0.35

0.75

0.88

2

铸造车间

动力

159

0.65

0.75

0.88

3

金工车间

动力

163

0.35

0.65

1.17

4

工具车间

动力

80

0.35

0.65

5

电镀车间

动力

231

0.62

0.75

0.88

2

热处理车间

动力

225

0.6

0.75

0.88

3

装配车间

动力

175

0.72

0.65

1.17

4

机修车间

动力

75

0.35

0.65

5

锅炉房

动力

89

0.75

0.75

0.88

2

仓库

动力

15

0.4

0.75

0.88

生活区及厂区

照明

90

0.95

0.65

1.17

3.无功功率补偿

由表1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因素只有0.64。

而供电部门要求该厂10KV进线最大负荷时的功率因素不应地于0.90。

考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时的功率因素应稍大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量:

Qc=P30（tanΦ1-tanΦ2）=468.9[tan（arccos0.64）-tan（arccos0.92）]Kvar

=361.1Kvar

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）1台和方案3（辅屏）4台相组合，总容量84Kvar×5=420Kvar。

因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如下表：

表2无功补偿后工厂的计算负荷

项目

cosΦ

计算负荷

P30/KW

Q30/Kvar

S30/KVA

I30/A

380V侧补偿前负荷

0.64

468.9

558.3

729.5

1108.3

380V侧无功补偿容量

-420

380V侧补偿后负荷

0.96

468.9

138.3

488.9

742.8

主变压器功率损耗

0.015S30=7.3

0.06S30=29.3

10KV侧负荷总计

0.94

476.2

167.6

504.8

29.1

二、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以有下列两种方案：

（1）装设一台主变压器型式采用S9，而容量根据SN。

T=630KVA>S30=504.8KVA选择，即选一台S9-630/10型低损耗配电变压器。

至于工厂二级负荷的备用电源，由和邻近单位相联的高压联络线来承担。

（2）装设两台主变压器型式也采用S9，每台容量按式SN·T≈（0.6～0.7）S30选择，即

SN·T≈（0.6～0.7）×504.8kVA=（302.9～353.36）kVA

因此选两台S9-400/10型低损耗配电变压器。

主变压器的联结组别均采用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结线方案：

（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3）。

表3两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

由于一台主变，电压损耗略大

由于两台主变并列，电压损耗略小

灵活方便性

只一台主变，灵活性稍差

由于有两台主变，灵活性较好

扩建适应性

稍差一些

更好一些

经

济

指

标

电力变压器的

综合投资额

由表2-8差得S9-630的单价为7.47万元，而由表4－1查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为2×7.47万元＝14.94万元

由表2-8差得S9-400的单价为5.31万元，因此两台综合投资为4×5.31万元＝21.24万元，比一台主变方案多投资6.3万元

高压开关柜（含计量柜）的综合投资额

查表4-10得GG-1A（F）型柜按每台3.5万元计，查表得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为4×1.5×3.5万元＝21万元

本方案采用6台GG-1A（F）柜，其综合投资约为6×1.5×3.5万元＝31.5万元，比一台主变方案多投资10.5万元

电力变压器和高压开关柜的年运行费

参照表4-2计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为3.706万元（其余略）

主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为6.752万元，比一台主变方案多耗3.046万元

交供电部门的一次性

供电贴费

按800元/kVA计，贴费为630×0.08万元＝50.4万元

贴费为2×400×0.08万元＝64万元，比一台主变方案多交13.6万元

从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设一台主变的方案。

（说明：

如果工厂负荷近期有较大增长的话，则宜采用装设两台主变的方案。

三、短路电流的计算

1．绘制计算电路（图1）

图1短路计算电路

2．确定基准值设Sd=100MVA，Ud1=10.5kV，低压侧Ud2=0.4kV，则

3.计算短路电路中各元件的电抗标幺值

（1）电力系统

（2）架空线路由LGJ-150的

，设线路长0.3km,故

（3）电力变压器有

，故

因此绘等效电路，如图2所示。

图2等效电路

4．计算k-1点（10.5kV侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量

（1）总电抗标幺值

（2）三相短路电流周期分量有效值

（3）其他短路电流

（4）三相短路容量

5．计算k-2点（0.4kV侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量

（1）总电抗标幺值

（2）三相短路电流周期分量有效值

（3）其他短路电流

（4）三相短路容量

以上计算结果综合如表4所示。

表4短路计算结果

短路计算点

三相短路电流/kA

三相短路容量/MVA

I’’（3）

k－1

9.2

9.2

9.2

23.5

13.9

167.2

k－2

18.7

18.7

18.7

34.4

20.4

13.0

四、变电所一次设备的选择校验

1．10kV侧一次设备的选择校验（表5）

表510kV侧一次设备的选择校验

选择校验项目

电压

电流

断流

能力

动稳定度

热稳定度

台数

装置地点条件

参数

UN

I30

2tima

数据

10kV

36.4A（I1N·T）

9.2kA

23．5kA

9.22×1.9

=160.8

一

次

设

备

型

号

规

格

额定参数

UN

IN

Ioc

imax

t

高压少油断路器SN10-10I/630

10kV

630A

16kV

40kA

162×2=512

2

高压隔离开关GN

-10/200

10kV

200A

－

25.5kA

102×5=500

5

高压熔断器RN2-10

10kV

0.5A

50kA

－

－

2

电压互感器JDJ-10

10/0.1kV

－

－

－

－

1

电压互感器JDJZ-10

/

/

kV

－

－

－

－

1

电流互感器LQJ-10

10kV

100/5A

－

31.8KA

81

3

避雷器FS4-10

10kV

－

－

－

－

2

户外式高压隔离开关

GW4-15G/200

15kV

200A

－

－

－

1

表5所选设备均满足要求。

2．380侧一次设备的选择校验（表6）

表6380V侧一次设备的选择校验

选择校验项目

电压

电流

断流能力

动稳定度

热稳定度

台数

装置

地点

条件

参数

UN

I30

2tima

数据

380V

总742.8A

18.7kA

34.4kA

18.72×0.7=244.8

一

次

设

备

型

号

规

格

额定

参数

UN

IN

Ioc

imax

t

低压断路器DW15－1500/3

380V

1500A

40kV

1

低压断路器DZ20－630

380V

630A

（大于I30）

一般30kA

12

低压断路器DZ20－200

380V

200A

（大于I30）

一般25kA

3

低压刀开关HD13－1500/30

380V

1500A

－

1

电流互感器LMZJ1－0.5

500V

1500/5A

－

1

电流互感器LMZ1－0.5

500V

160/5A

100/5A

－

1

表6所选设备均满足要求。

3．高低压母线的选择参照表5-25，10KV母线选LMY－3（40×4），即母线尺寸为40mm×4mm；380V母线选LMY－3（80×8）+50×5，即相母线尺寸为80mm×6mm，中性母线尺寸为50mm×5mm。

七、设计图样

某机修厂降压变电所主结线电路图，如图4所示。

这里略去图框和标题栏。

图4某机修厂降压变电所主结线电路图

八、车间平面布置图

变电所平面图：

九、设计心得

通过这次设计，让我了解了进行一个设计项目的过程和要注意的事项，设计是一个比较繁琐的过程，许多的细节问题还要联系实际情况来考虑，当外部条件变化时，有一些相应的参数值将跟着变化，这就对我们的设计的精密度提出了更高的要求。

实训时间很短，但是通过这次实训可以学到很多书本没有的东西，有了这一次的实践经验，我们的动手能力和思维能力也相应的得到了的提高，这次实训进一步锻炼了自己的逻辑思维能力，并从中总结出宝贵的经验。