工厂供电课程设计稿15670.docx

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1、天成机械加加工车间低低压配电系系统及车间间变电所设设计目录一、负荷计计算和无功功功率补偿偿4二、变电所所主变压器器和主结线线方案的选选择6三、短路电电流的计算算7四、变电所所一次设备备的选择校校验9五、变电所所进出线和和与邻近单单位联络线线的选择11六、变电所所二次回路路方案的选选择与继电电保护的整整定12七、设计图图样13八、车间平平面布置图图14九、心得体体会151、负荷计计算和无功功功率补偿偿1.1总负负荷计算 负荷计计算表如表表1所示。表1 天成成机械加工工车间负荷计计算表厂房编号用电单位名名称负荷性质设备容量/kw 需要系数Kd功率因数P30/KWQ30/KvarrS30/KVAI3

2、0/A1机加工车间间动力4000.201.330.6080106.44133.112202.33照明50.801.0402工具车间动力3380.251.170.6584.593.6123.445187.556照明70.901.06.303仓库动力200.800.750.816122030.4照明20.801.01.604电镀车间动力4000.500.880.75200176266.44404.88照明100.801.0805装配车间动力1500.351.020.7052.553.55575113.995照明20.801.010606热处理车间间动力1380.501.330.606991.777

3、114.882174.445照明50.801.0407机修车间动力1380.251.170.6534.540.37753.180.7照明50.801.0408生活区照明4000.700.480.9280134.44310.66471.99总计（380侧侧）动力1576950.440708.009照明436取 0.76671.008556.55871.881324.6在负荷计算算时，采用用需要系数数法对各个个车间进行行计算，将将照明和动动力部分分分开计算，具具体步骤如如下：1.1.11 机加工工车间 动力部分分： ； ； 照明部分： ； 1.1.22 工具车车间 动力部分分： ； ； 照明部分分

4、： ；1.1.33 仓库动力部分： ； 照明部分分： ；1.1.44 电镀车车间 动力部分分： ； 照明部分分： ；1.1.55 装配车车间动力部分： ； 照明部分分： ；1.1.66 热处理理车间 动力部分分： ； 照明部分分： ；1.1.77 机修车车间 动力部分分： ； 照明部分分： ；1.1.88 生活区区 照明部分分： ；总计如下：所有车间的的照明负荷荷：取全厂的同同时系数为为：，则全厂厂的计算负负荷为： 此此时的功率率因数 ccos=1.2 无无功功率补补偿 由上边的计计算以及表表一可知，此时时的功率因因数 cos=即该厂3880V侧最最大负荷时时的功率因因素只有00.76，而供电

5、部部门要求该该厂10KKV进线最最大负荷时时的功率因因素不应地地于0.990。考虑虑到主变压压器的无功功损耗远大大于有功损损耗，因此此380VV侧最大负负荷时的功功率因素应应稍大于00.90，固固取0.992来计算算380VV侧所需无无功功率补补偿容量:Qc = P30(taan1- taan2) = 6711.08 tann(arcccos0.76)- taan(arrccoss0.922) Kvarr= 2888 Kvaar取:=2888则补偿偿后变电所所低压侧的的视在计算算负荷为：计算电流：变压器的功功率损耗为为： 变电所高压压侧的计算算负荷为：； 则可得补偿偿后的功率率因数为： 0.9

6、90 满足足要求。因此无功补补偿后工厂厂380VV侧和100KV侧的的负荷计算算表如下：表2 无功功补偿后工工厂的计算算负荷项目cos计算负荷P30/KKWQ30/KKvarS30/KKVAI30/AA380V侧侧补偿前负负荷0.76671.008556.55871.881324.6380V侧侧无功补偿偿容量-288380V侧侧补偿后负负荷0.9288671.11124.22722.881098.2主变压器功功率损耗0.0155S30=10.880.06SS30=43.4410KV侧侧负荷总计计0.91681.99167.66749.8843.31.3 年年耗电量的的估算年有功电能能消耗量及及

7、年无功电电能耗电量量可由下式式计算得到到：年有功电能能消耗量： 年无功电能能耗电量： 结合本厂的的情况，年年负荷利用用小时数为为48000h，取年年平均有功功负荷系数数，年平均均无功负荷荷系数。由由此可得本本厂：年有功耗电电量：；年无功耗电电量：2、变电所所主变压器器和主结线线方案的选选择1变电所所主变压器器的选择 根据工工厂的负荷荷性质和电电源情况，工工厂变电所所的主变压压器可以有有下列两种种方案：（1）装设设一台主变变压器 型式采用用S9，而而容量根据据SN。TT=630KVVAS330=504.8KVAA选择，即选选一台S99-630/110型低损损耗配电变变压器。至至于工厂二二级负荷的

8、的备用电源源，由与邻邻近单位相相联的高压压联络线来来承担。（2）装设设两台主变变压器 型式也采采用S9，每台容量按式SNT（0.60.7）S30选择，即SNT（0.660.77）504.8kVAA=(3002.9353.36)kkVA因此选两台台S9-4400/110型低损损耗配电变变压器。主变压器的的联结组别别均采用YYyn0。2变电所所主结线方方案的选择择 按上上面考虑的的两种主变变压器的方方案可设计计下列两种种主结线方方案：（1）装设设一台主变变压器的主主结线方案案。（2）装设设两台主变变压器的主主结线方案案。（3）两种种主结线方方案的技术术经济比较较（表3）。表3 两种种主结线方方案的

9、比较较比较项目装设一台主主变的方案案装设两台主主变的方案案技术指标供电安全性性满足要求满足要求供电可靠性性基本满足要要求满足要求供电质量由于一台主主变，电压压损耗略大大由于两台主主变并列，电电压损耗略略小灵活方便性性只一台主变变，灵活性性稍差由于有两台台主变，灵灵活性较好好扩建适应性性稍差一些更好一些经济指标电力变压器器的综合投资额额由表2-88差得S9-630的单单价为7.47万元，而而由表41查得变变压器综合合投资约为为其单价的的2倍，因此此其综合投投资为27.47万元14.994万元由表2-88差得S9-4000的单价价为5.331万元，因因此两台综综合投资为为45.31万元元21.24

10、万元元，比一台台主变方案案多投资66.3万元元高压开关柜柜（含计量量柜）的综综合投资额额查表4-110得GG-1AA(F)型柜柜按每台33.5万元元计，查表表得其综合合投资按设设备价1.5倍计，因因此其综合合投资约为为41.53.5万万元211万元本方案采用用6台GG-1AA(F)柜，其其综合投资资约为61.53.5万万元311.5万元元，比一台台主变方案案多投资110.5万万元电力变压器器和高压开开关柜的年年运行费参照表4-2计算，主主变和高压压开关柜的的折旧和维维修管理费费每年为33.7066万元（其其余略）主变和高压压开关柜的的折旧和维维修管理费费每年为66.7522万元，比比一台主变变

11、方案多耗耗3.0446万元交供电部门门的一次性性供电贴费按800元元/kVAA计，贴费费为63000.088万元550.4万万元贴费为24000.088万元664万元，比比一台主变变方案多交交13.66万元从上表可以以看出，按按技术指标标，装设两两台主变的的主结线方方案略优于于装设一台台主变的主主结线方案案，但按经经济指标，则则装设一台台主变的方方案远优于于装设两台台主变的方方案，因此此决定采用用装设一台台主变的方方案。（说说明：如果果工厂负荷荷近期有较较大增长的的话，则宜宜采用装设设两台主变变的方案。三、短路电电流的计算算1绘制计计算电路（图1）图1 短路路计算电路路 22确定基基准值 设设

12、Sd=1000MVA，UUd1=10.5kV，低低压侧Udd2=0.4kV，则则 3.计算短短路电路中中各元件的的电抗标幺幺值 （11）电力系系统 （22）架空线线路 由由LGJ-150的的，而线路路长0.33km,故故 （33）电力变变压器 有有，故 因此绘等效效电路，如如图2所示。图2 等效效电路 4计算算k-1点点（10.5kV侧侧）的短路路电路总电电抗及三相相短路电流流和短路容容量 （1）总总电抗标幺幺值 （2）三三相短路电电流周期分分量有效值值 （3）其其他短路电电流 （44）三相短短路容量 5计算算k-2点点（0.44kV侧）的的短路电路路总电抗及及三相短路路电流和短短路容量 （1

13、）总总电抗标幺幺值 （2）三三相短路电电流周期分分量有效值值 （3）其其他短路电电流 （4）三三相短路容容量 以上计算结结果综合如如表4所示。表4 短短路计算结结果短路计算点点三相短路电电流/kAA三相短路容容量/MVVAI(33)k19.29.29.223.513.9167.22k218.718.718.734.420.413.0四、变电所所一次设备备的选择校校验110kkV侧一次次设备的选选择校验（表表5）表5 100kV侧一一次设备的的选择校验验选择校验项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条件参数UNI302timaa数据10kV36.4AA (I1NTT)9.2kAA2

14、35kkA9.221.9=160.8一次设备型号规格额定参数UNINIocimaxt高压少油断断路器SNN10-110I/663010kV630A16kV40kA16222=51222高压隔离开开关GN-100/200010kV200A25.5kkA10255=5005高压熔断器器RN2-1010kV0.5A50kA2电压互感器器JDJ-1010/0.1kV1电压互感器器JDJZZ-10/kV1电流互感器器LQJ-1010kV100/55A31.8KKA813避雷器FSS4-10010kV2户外式高压压隔离开关关GW4-115G/220015kV200A1表5所选设设备均满足足要求。23800

15、侧一次设设备的选择择校验（表表6）表6 3880V侧一一次设备的的选择校验验选择校验项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UNI302timaa数据380V总742.8A18.7kkA34.4kkA18.7220.77=2444.8一次设备型号规格额定参数UNINIocimaxt低压断路器器DW15515000/3380V1500AA40kV1低压断路器器DZ2006300380V630A(大于I330)一般30kkA12低压断路器器DZ2002000380V200A(大于I330)一般25kkA3低压刀开关关HD13315000/300380V1500AA1电流互感器器L

16、MZJJ10.5500V1500/5A1电流互感器器LMZ110.55500V160/55A100/55A1表6所选设设备均满足足要求。3高低压压母线的选选择 参参照表5-25，110KV母母线选LMMY3（4004），即即母线尺寸寸为40mmm4mm；380VV母线选LLMY3（808）+505，即相母母线尺寸为为80mm6mm，中性性母线尺寸为为50mm5mm。五、变电所所进出线和和与邻近单单位联络线线的选择110KKV高压进进线和引入入电缆的选选择（1）100KV高压压进线的选选择和校验验 采用用LJ型铝铝绞线敷设设，接往110KV公公用干线。1）按发热热条件选择择。由I30=36.44

17、A及室外环环境温度年年最热月平平均最高气气温为333。C，查表8-35, 初选LJ16，其在在35。C时的Ial=933.5II30,满足足发热条件件。2）校验机机械强度。查查表8-333，最小小截面Amin=35mmm2，因此LJJ16不满足足机械强度度要求，故故改选LJJ35。由于此线路路很短，不不需要校验验电压损耗耗。（2）由高高压配电室室至主变的的一段引入入电缆的选选择校验 采用用YJL222100000型交联联聚乙烯绝绝缘的铝芯芯电缆直接接埋地敷设设。1）按发热热条件选择择。由I30=36.44A及土壤温温度25。C查表8-43，初初选缆芯为为25mmm2的交联电电缆，其IIal=9

18、0AI30，满足足发热条件件。2)校验短短路稳定。计计算满足短短路热稳定定的最小截截面Amin=103mmm225 mmm2，因此255mm2不满足短短路稳定要要求，故选选择YJLL2211000003120电电缆。2.3800V低压出出线的选择择（1）馈电电给机加工工一车间的的线路采用用VLV22210000型聚聚氯乙烯绝绝缘铝心电电缆直接埋埋地敷设。1）按发热热条件选择择。由I30=287A及地下0.8m土壤壤温度255。C查表，初初选缆芯截截面为2440mm22，其Ial=319AAI30，满足足发热条件件。2）校验电电压损耗。因因未知变电电所到机加加工一车间间的距离，因因此未能校校验电

19、压损损耗。3）短路热热稳定度的的校验。满满足短路热热稳定度的的最小截面面Amin=213mmm2所选2400mm2的缆芯截截面大于AAmin，满满足短路热热稳定度的的要求，因因此选择VVLV222100003240+11120的四芯电电缆（中性性线芯按不不小于相线线芯一半选选择，下同同）。（2）馈电电给铸造车车间的线路路采用VLLV2210000型聚氯乙乙烯绝缘铝铝心电缆直直接埋地敷敷设。（方方法同上）缆缆芯截面2240mmm2聚氯乙烯烯电缆，即即VLV22210000332400+11220的四芯电电缆。（3）馈电电给铆焊车车间的线路路采用VLLV2210000型聚氯乙乙烯绝缘铝铝心电缆直直

20、接埋地敷敷设。（方方法同上）缆缆芯截面3300mmm2聚氯乙烯烯电缆，即即VLV22210000333000+11150的四四芯电缆。（4）馈电电给电修车车间的线路路采用VLLV2210000型聚氯乙乙烯绝缘铝铝心电缆直直接埋地敷敷设。（方方法同上）缆缆芯截面3300mmm2聚氯乙烯烯电缆，即即VLV22210000333000+11150的四四芯电缆。六、变电所所二次回路路方案的选选择与继电电保护的整整定1高压断断路器的操操动机构与与信号回路路 断路器采用用手力操动动机构，其其控制与信信号回路如如图3所示。图3 电磁磁操动的断断路器控制制与信号回回路WC控制制小母线 WL灯光指示示小母线 W

21、F闪光信号号小母线 WS信号小母母线 WWAS事故音响响小母线 WO合闸小母母线 SSA控制开关关（操作开开关） KKO合闸接触触器 YYO合闸线圈圈 YRR跳闸线圈圈（脱扣器器） KKA保护装置置 QFF16断路器辅辅助触点 GN绿色指示示灯 RRD红色指示示灯 OON合闸 OFF跳闸（箭箭头指向为为SA的返返回位置）2主变压器器的继电保保护装置1）装设反反时限过电电流保护。 采用GLL15型感感应式过电电流继电器器，两相两两继电器式式结线，去去分流跳闸闸的操作方方式。过电流保保护动作电电流的整定定。IL.max=2IiNN.T=22630/(1.733210)=72.77AKrel=1.3

22、 Kw=1 Kre=0.8 Ki=100/5=200 IIop=1.3172.77/(0.820)=5.99A因此整流为为6A。过电流保保护动作时时间的整定定。整定高高最小动作作时间为00.5s。过电流保保护灵敏系系数的检验验。Ik.min=IK-22(2)/KKT=0.886618.77/(100/0.44)=6448AIop.11= IoppKi/Kw=620/1=120AA, 因此此保护灵敏敏系数为Sp=648/120=5.411.5, 满足灵敏敏系数1.5的要求求。3）装设电电流速断保保护。利用用GL155的速断装装置。速断电流流的整定。IIk.maax= Ik-22(3)=18.77

23、kA , Kreel=1.5 , Kw=1 , Ki=100/55=20 KT =10/0.4=25 ,因此速断断电流为：Iqb=1.51187000/(2025)=56.1A速断电流倍倍数整定为为Kqb=Iqb/Iop =556.1/6=9.355 电流速断断保护灵敏敏系数的检检验。 IIk.miin=IK-11(2) =0.86669.2kkA=8.0kA,Iqb.11=IqbKi/KWw=56.120/1=11222A,因此其保保护灵敏系系数为：SSp=80000/11222=7.122 , 满足电流流速断灵敏敏系数为22的要求。七、设计图图样某机修厂降降压变电所所主结线电电路图，如如图

24、4所示示。这里略略去图框和和标题栏。图4 某机机修厂降压压变电所主主结线电路路图八、车间平平面布置图图变电所平面面图：九、设计心心得通过这次设设计，让我我了解了进进行一个设设计项目的的过程和要要注意的事事项，设计计是一个比比较繁琐的的过程，许许多的细节节问题还要要联系实际际情况来考考虑，当外外部条件变变化时，有有一些相应应的参数值值将跟着变变化，这就就对我们的的设计的精精密度提出出了更高的的要求。实训时间很很短，但是是通过这次次实训可以以学到很多多书本没有有的东西，有有了这一次次的实践经经验，我们们的动手能能力和思维维能力也相相应的得到到了的提高高，这次实实训进一步步锻炼了自自己的逻辑辑思维能力力，并从中中总结出宝宝贵的经验验。我相信信，我们女女生也可以以做得很好好，虽然步步伐慢了一一点，但最最终会跟上上速度，甚甚至超越，“天道酬勤”，我一直都相信这个道理。19