2022年35kV塑胶喷漆长全厂总降压变电所及配电系统的设计工厂供电课程设计 .docx

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1、精品_精品资料_工厂供电课程设计题目： 35kV 塑胶喷漆长全厂总降压变电所及配电系统的设计学院： 机电工程学院专业： 电气工程及其自动化姓名：学号： 100510700指导老师：设计完成日期：二零一四年一月可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_目录第一章 题目： 35KV 塑胶喷漆厂全厂总降压变电所及配电系统的设计31. 厂区平面图32.1 负荷类型32.2 电源情形42.3 供电电价为两部电价52.4 气象及其他资料53.1 设计内容和要求53.2 设计成果53.3 设计步骤510KV 及以下变电所设计规范GB50053-94S .6其次章 负荷的运算62.1 负荷运算62.2

2、无功功率补偿8第三章 主接线方案挑选103.1 方案的挑选103.2 方案的比较12第四章 变电所位置置和变压器134.1 总负荷中心的确定134.2 车间变电所位置的确定134.3 变电所主变压器台数的挑选144.4 变电所主变压器容量的挑选15第五章 短路电流的运算165.1 1 号车间变电所最大运行方式S（ 3） kmax=800MV A165.2 1 和2 号车间变电所最小运行方式S（ 3） kmin=375MV A185.3 23 号车间变电所最大运行方式S（3） kmax=800MV A215.4 2 3 号车间变电所最小运行方式S（3） kmin=375MV A23第六章 设备的

3、挑选校验266.1 38kV 侧一次设备的挑选校验错误；未定义书签.6.2 380V 侧一次设备的挑选校验错误；未定义书签.6.3 变压所进出线与邻近单位联络线的挑选错误；未定义书签.6.4 380V 低压出线挑选错误；未定义书签.第七章 照明灯具的挑选及布置268.1 照明灯具的挑选418.2 照明灯具的布置方案41第八章 变电所防雷与接的装置的设计428.1 变电所的防雷爱护428.2.1 运算单根钢管的接的电阻438.2.2 确定接的钢管数和接的方案43参考文献44可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ABE宿舍区负荷中心CF路IGHJD塑胶喷漆厂平面布置图比例 1:10000

4、第一章 题目： 35KV 塑胶喷漆厂全厂总降压变电所及配电系统的设计1. 厂区平面图2 中心用电设备负荷情形2.1 负荷类型本处置中心绝大部分用电设备属于长期连续负荷 . 要求不间断供电,停电时间过长将会造成严峻的经济缺失,故主要车间及附属设备均为二类负荷 .(1) 负荷运行情形该处置中心为三班工作制,全年工作小时数为 8760 小时,最大负荷利用小时数为 6000小时.(2) 负荷表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_附表 1 喷漆厂负荷统计资料厂房编号用电单位名称负荷性质设备容量 /kw需要系数功率因数Kd1隧道炉车间动力120018000.650.700.80照明801800

5、.81.02五金喷漆车间动力150020220.60.700.80照明801800.91.03塑料喷漆车间动力260031200.30.650.75照明801800.81.04烤漆车间动力7009000.30.600.70照明20500.851.05锅炉房动力3600.60.600.70照明10200.81.06仓库动力1100.30.600.70照明120.81.07除尘车间动力26200.40.650.70照明501000.71.08丝印车间动力32200.30.600.65照明501000.71.09金工车间动力8009200.30.600.65照明501000.751.010工具车间动

6、力4200.360.600.65照明501000.91.0宿舍住宅区照明400 户0.240.852.2 电源情形(1) 工厂电源从电业部门某 220/35/10 千伏变电所,用 35 或 10 千伏双回路架空线引入本厂,其中 35KV作为工作电源, 10KV作为备用电源（ 10KV作为工作电源, 35KV作为备用电源）,该变电所距厂东侧 15公里.(2) 供电电源要求功率因数大于 0.90.（ 3）供电系统短路技术数据附表 2 区域变电所 35 千伏（ 10KV ）母线短路数据如下：系统运行方式短路容量说明最大运行方式S（3） kmax=800MV A最小运行方式S（ 3） kmin=375

7、MV A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2.3 供电电价为两部电价(1) 基本电价: 按变压器容量运算,4 元/KVA.(2) 电度电价:10KV供电时电价为 0.80 元/Kwh2.4 气象及其他资料(1) 最热月份平均气温 32.2 度(2) 冻土层厚度 0.7m(3) 最热月份平均的温 27.3 度(4) 的下水位 1.5m(5) 土的性质 粘土6 海拔高度 1021.3m(7) 主导风向 西北（冬）,东南（夏）(8) 年雷暴日 27.3 日3.1 设计内容和要求(1) 确定全部运算负荷.(2) 确定主变电所的结构形式、变压器的台数及容量.(3) 确定供电系统及供电形式.

8、(4) 运算短路电流并挑选主要电器设备.(5) 确定无功功率补偿装置及其容量.(6) 确定变电所的平面布置图.(7) 确定变电所的接的与照明装置.3.2 设计成果(1) 设计说明书.(2) 变电所的主接线图.3.3 设计步骤(1) 负荷的运算依据给出的负荷明细表,确定全厂的运算负荷.(2) 主接线方案挑选依据给出的供电电源、供电的技术指标和经济指标,提出可能的供电方式（3种）,并加以比较与挑选. 其中技术指标以供电牢靠性、敏捷性、安全性为主要内容 .(3) 补偿方式挑选无功补偿的方式,确定无功补偿的设备、个数及其掌握,依据运算,确定补偿后的变压器容量,依据变压器容量挑选变压器.(4) 短路电流

9、的运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在方案论证的条件下,确立正确方案后,做出初步设计,依据初步设计的主接线图,确定短路点,并运算三相短路电流.(5) 电气设备挑选及校验(6) 变压器、线路、电动机爱护的配置及整定.参考资料10KV 及以下变电所设计规范GB50053-94S.其次章 负荷的运算2.1负荷运算2.1.1 单组用电设备运算负荷的运算公式:a有功运算负荷（单位为KW ）P30 = K d Pe , K d 为需要系数 .b无功运算负荷（单位为kvar） Q30 = P30 tanc视在运算负荷（单位为P30kvA ） S30 =cosd运算电流（单位为A ） I 3

10、0S303U N, U N 为用电设备的额定电压（单位为KV ） .民用建筑电气设计规范JGJ/T 16 92S . 低压配电设计规范GB 50054 95S . 供配电系统设计规范 GB 50052-95S . 民用建筑照明设计标准GBJ 133 90S . 工业企业照明设计标准GB 50034-92S . 建筑物防雷设计规范 GB 50057-94S .甲组学生负荷组合方案ABCDEFGHIJ5126347891057861210349乙组学生负荷组合方案ABCDEFGHIJ5126743981057463210189可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2.1.2 多组用电设备

11、运算负荷的运算公式:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a) 有功运算负荷（单位为KW ）P30 = Kp P30 i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P30 i 是全部设备组有功运算负荷P30 之和, Kp 是有功负荷同时系数,可取0.85-0.95可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_b) 无功运算负荷（单位为kvar）Q30 = Kq Q30 i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PQ22Q30 i

12、 是全部设备无功Q30 之和. Kq 是无功负荷同时系数,可取0.90.97可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_c) 视在运算负荷（单位为kvA ）S30 =3030可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_d) 运算电流（单位为A ）I 30 =S30 3U N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2.1.3 各厂房及宿舍住宅区的负荷运算:表 2-1各厂房及宿舍住宅区的负荷运算表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_编用电单号位名称负荷Pe/kwKdcostan性质P30kWQ30kvarS30 /kVAI

13、 30 / A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1动力18000.650 80.751170877.5-照明1800 81 001440-小计1980-1314877.51606.52441动力20220.60 80.751200900-照明1800.91 001620-小计2180-136290016622525动力31200.30.750.88936823.7照明1800 81 001440小计3300-1080823.7983.31337动力9000 30 71.02270275.4照明500 851 0042.50小计950-312.5275.4428651动力3600.

14、60 71.02216220.3照明200 81 00160小计380-232220.3324.5493动力1100 30 71.023333.66照明20 81 001.60隧道炉车间2五金喷漆车间3塑料喷漆车间4 烤漆车间5 锅炉房6 仓库可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_小计112-34.633.6648.373动力26200 40 71.0210481068.96照明1000.71 00700小计2720-11181068.9615672380动力32200 30.651.179661322-照明1000.71 00700-小计3320-1036132215562364动

15、力9200 30 651.17276322.9照明1000 751 00750小计1020-351322.9499.6759动力4200.360 651.17151.2176.9照明1000.751 00750小计520-226.2176.9307.6467照明4000.240.850.629659.5112.9172动力15470照明1412-7162.36080.82-7 除尘车间8 丝印车间9 金工车间10工具车间11宿舍住宅区可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_总计Kp0.9小计Kq0.950.740.916446.15776.8865613151可编辑资料 - - - 欢

16、迎下载精品_精品资料_2.2 无功功率补偿由表 2-1 可知,该厂380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.74.而供电部门要求该厂10KV 进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9.考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗, 因此 380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9,暂取 0.92 来运算 380V 侧所需无功功率补偿容量：QC = P30 tan1 - tan2 =0.55*6446.1=3545.3kvar可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_q Ctantan,称为无功补偿率.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以,选并联电容器BWF10.5-100-1 型,

17、做无功补偿 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nQCqC3545.3k100var35.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_因此,需要用32 台这种并联电容器.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_总补偿容量为 QC361003600k var .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_补偿前后,变压器低压侧的有功运算负荷基本不变.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_低压侧无功功率运算负荷Q30Q30QC5776.836002176.8k var .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_

18、精品资料_S30低压侧视在功率运算负荷22PQ30306803.7kVA .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_低压侧运算电流I 30 30S3U N6803.7kW0.6610308.7 A .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_低压侧功率因数提高为cosP30 S306446.1kW6803.7kVA0.947 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10KV 变压器功率损耗为PT QT0.01S300.05S30

19、0.010.056983.4kVA6983.4kVA69.8kW349.2k var可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_变电所高压侧的运算负荷为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_QP30P30PT6446.1686514.1kW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22Q3030QT2176.83402516.8k var可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S30 I 30P30 S30 3U NQ30 kVA 403 A6983.4kVA可编辑资料

20、- - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_补偿后工厂的功率因数为:cosP30 S300.9330.9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_35KV 变压器功率损耗为PT QT0.01S300.05S300.010.056983.4kVA6983.4kVA69.8kW349.2k var可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_变电所高压侧的运算负荷为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_QP30P30PT6446.169.86585.9kW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_

21、精品资料_22Q3030QT2516.8349.22866k var可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S30 I 30P30 S30 3U NQ30 kVA 118.5A7182.5kVA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_补偿后工厂的功率因数为:cosP30 S300.9170.9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_因此,这一功率因数满意要求.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_表 2-2 无功补偿后工厂的运算负荷工程cos运算负荷可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P30/ kWQ30 /k varS30/ kVAI 30 /

22、A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_380V 侧补偿前负荷0.746446.15776.8865613151380V 侧无功补偿容量3600380V 侧补偿后负荷10KV 变压器功率损耗0.9476446.12576.80.01 S30 =690.05 S30 =34069421051810KV 侧负荷运算0.9336514.12516.86983.440335KV 变压器功率损耗0.01 S30 =70.40.05 S30 =34935KV 侧负荷运算0.9176586.928667182.5118.5第三章 主接线方案挑选3.1 方案的挑选依据给出的供电电源、供电的技术指标和

23、经济指标,这里提出了可能的三种供电方式,并且加以比较与挑选 , 确定最合适的主接线方案 . 其中技术指标以供电牢靠性、敏捷性、安全性为主要内容.方案一: 高压双回路进线的一台主变压器变电所主接线图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 3-1高压双回路进线的一台主变压器变电所主接线图.方案二: 高压采纳单母线,低压采纳单母线分段的变电所主接线图图 3-2高压采纳单母线,低压采纳单母线分段的变电所主接线图.这种主接线的供电牢靠性较高 , 当任一主变压器检修或发生故障时 , 通过切换操作, 即可快速复原对整个变电所的供电 . 但在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时, 整个变电所仍要

24、停电. 这时只能供电给三级负荷. 假如有与其他变电所相连的高压或抵压联络线时, 就可供一、二级负荷.方案三:高、低压均采纳单母线分段变电所主接线图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 3-3 高、低压均采纳单母线分段变电所主接线图 .这种主接线的俩段高压母线 , 在正常时可以接通运行 , 也可以分段运行. 任一台主变压器或一路电源进线停电检修或发生故障时 , 通过切换操作 , 均可快速复原整个变电所的供电. 因此 , 其供电牢靠性相当高 , 可供一、二级负荷.3.2 方案的比较依据给出的供电电源、供电的技术指标和经济指标,进行比较 :表 3-1主接线方案的技术经济比较比较工程方案

25、一方案二方案三技供电安全性不太满意要求较满意要求满意要求术供电牢靠性不太满意要求较满意要求满意要求指标供电质量敏捷便利性电压损耗较大敏捷性稍差电压损耗较小敏捷性较好电压损耗较小敏捷性特别好从上表可以看出,按技术指标和经济指标,方案三的主接线方案略优于方案一和方案二的主接线方案,因此打算采纳方案三的主接线方案.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第四章 变电所位置置和变压器4.1 总负荷中心的确定变电所位置置应尽量接近工厂的负荷中心,工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定.在工厂平面图的下边和左侧,分别作始终角坐标的x 轴和 y 轴,然后测出各车间（建筑）和可编辑资料 - - - 欢迎下

26、载精品_精品资料_宿舍区负荷点的坐标位置,P1 、P2 、 P3P10 均表示有功运算负荷分别代表厂房1、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 、 3.10 号的 功率 , 设定P1 （ 11, 5 ）、P2 （ 8, 8 、P3 （ 8,10 ） 、P4 （ 1,8 ） 、 P5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2,10 ）、P6 （ 1,2）、P7 （ 5,10）、P8 （ 11,7）、P9 （ 1, 4 ）、P10 （ 8,5）,并设P11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 17,9 ）为生活区的中心负荷,如图3-1 所示 . 而工厂的负荷

27、中心假设在P x , y ,其中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P= P1 + P2 + P3+ P11 =Pi .因此仿照力学中求重心的力矩方程,可得负荷中心的坐标为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_x P1x1y P1 y1P2x2P1P2P2 y2P3 x3 P3P3 y3P11 x11 P11P11 y11Pi xi Pi Pi yi 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P1P2P3P11Pi可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 4-1 按负荷功率矩法确定负荷中心得到 : x =7

28、.8, y =7.4 . 由运算结果可知,工厂的负荷中心在7.8,7.4. 考虑到四周环境及进出线便利,打算在2 号厂房的南侧紧靠厂房建造工厂高压配电所,车间变电所高压侧为10.5KV ,低压侧为 0.4KV ,车间变电所采纳成套式.4.2 车间变电所位置的确定车间变电所分为三处,同样按负荷功率矩法运算得:1 号车间变电所负责1、2、3、 11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_处车间负荷,变电所位于2 号2.8,4.94 邻近 . 2 号处车间变电所负责4、 5、6、7, 变电所位于 6 号6.9,6.1 邻近 .3号处车间变电所负责8、9、10 号车间负荷,变电所位于9 号10

29、.2,4 邻近.图 4-2 工厂的负荷指示图表 4-1 各处车间变电所负荷如下：依据以上运算画出工厂的负荷指示图如下图3-2:变电所类型负荷车间车间总计（ kVA ）1户外式C、D、J6702户外式A 、B、E、F35463户外式H 、G、I、 K26104.3 变电所主变压器台数的挑选该厂绝大部分用电设备属于长期连续负荷.要求不间断供电,停电时间过长将会造成严峻的经济缺失,故主要车间及附属设备均为二类负荷.因此,每个车间变电所应采纳两台变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_压器,以便当一台变压器发生故障或检修时,另一台变压器能对一、二类负荷连续供电.4.4 变电所主变压器容量的挑

30、选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4.4.1 装有两台主变压器的变电所每台变压器的容量SN T应同时满意以下两个条件：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1) 任一台变压器单独运行时,宜满意总运算负荷S30的大约60%70% 的需要,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SN T0.6 0 .7 S30可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2) 任一台变压器单独运行时,应满意全部一、二级负荷的需要,即SN TS304.4.2 1号车间变电所 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SN

31、TSN T 0.6S30 0.7 S300.6 0.7670KVA 402 469kVA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4.4.3 2号处车间变电所:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SN TSN T 0.6S30 0.7 S300.6 0.73546KVA2127 2482 kVA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4.4.4 3号处车间变电所:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SN T 0.6 0.7 S300.6 0.72610KVA1566 1827kVA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SN TS30 由此可挑选车

32、间变电所变压器型号参数如下:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_车间型号额定容量/kVA额定电压/kV联结组标号损耗 /W空载阻抗电流电压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一二空负载（ %）（ %）次次载1S9-500/1050010.50.4Yyn0100050001.442S9-2500/10250010.50.4Yyn03500250000.863S9-2022/10202210.50.4Yyn03000180000.86主变S7-5000/35500038.510.5Yd116750367001.17.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第五章

33、短路电流的运算5.1 1 号 车 间 变 电 所 最 大 运 行 方 式S （ 3 ）kmax=800MVA5.1.1 运算电路图 5-1 并列运行时短路运算电路5.1.2 确定短路运算基准值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设基准容量Sd =100MV A,基准电压U c1 =38.5 kv , U c2 =10.5kv , Uc 3 =4kv,就：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SI d1d100MVA1.5kA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3U d 1338.5.5kV可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SdI d 2100MVA5.5kA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3U d1310.5kV可编辑资料 - - -