工业供配电设计毕业论文计算书

湖 南 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院 HUNan Technical College of Water Resources and Hydro Power毕 业 设 计 成 果Graduation practice achievement设计项目名称 飞腾工业供配电电气设计（电气一次部分计算书） 姓 名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导老师： 任务下达日期： 2011 年 11 月 15 日设计完成日期： 2011 年 12 月 07 日电力工程系编- 1 -目 录第一章 设计有关原始资料21.1原始资料 21.2概述 2 第二章 负荷计算及无功功率补偿42.1 负荷计算 42.2 功率因数的计算 62.3 无功功率的补偿 8第三章 短路电流计算93.1 计算短路电流中各原件电抗标幺值 93.2 点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 10 1K3.3 点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量1123.4 计算短路电流中各原件电抗标幺值123.5 点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 131K3.6 点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 142第四章 设备选型163.1 架空导线的选择及校验 163.2 母线的选择及校验 163.3 电缆的选择及校验 183.4 设备的选择及校验18总 结致谢主要参考书目- 2 -第一章 设计有关原始资料1.1原始资料（1） 本工程为飞腾工业股份有限公司供配电设计；（2） 本公司占地面积 157.5亩，职工 155人，厂区平面布置图；（3） 本公司供配电为降压型配电所，无高压负荷；（4） 本公司拟设加工、检验、辅助、检修四个车间，其中加工车间有大型制冷设备；（5） 由于本公司地理位置较高，供水水压偏低，经市水务局批准，同意拟设抽水加压泵站:（6） 系统电源电源情况： 1） 本厂由正西向 2公里处一 110KV变电所公用干线取得工作电源。所内两台主变压器，10 回 10KV出线，一回出线断路器为 KYN28-13/1250(查的开断电流为 25KA)；另一回路出线为 ZN12-10/2000。高压侧有电气联系的架空线总长为70KM，电缆线总长为 20KM。2） 降压变电所中本出线系统阻抗：最大运行方式下为 0.185，最小运行方式为 0.25。（7） 负荷情况见下表：飞腾工业股份有限公司用电负荷情况序号 车间名称总负荷（KW）同类设备台数单台三相设备功率（kw）单相负荷（kw）工作性质冷加工 20 75 65 三班热加工 2875 17 75 35 一班1 加工制 冷 200 4 45 20 三班2 检 验 200 10 15 50 二班3 辅 助 400 8 45 40 三班4 检 修 250 10 22 30 一班6 泵 站 43 2（互备用） 21.57 生 活 300 1001.2 概述本次设计是针对飞腾工业股份有限公司的供配电工程进行的初步技术设计。该公司属于重型机械加工厂，主要用电负荷有加工车间，检验车间、辅助- 3 -车间、检修车间、办公楼、办公楼及泵房、活动中心。加工车间有二类负荷一个为冷加工，一个为热加工，一个为制冷。根据该公司的厂房的具体布置，决定将厂区总供配电所地址选在活动中心与检修车间中间，配电房的选址主要依据是，在此建配电所距离电源最近，从此处往厂区各处接线也是最近的地点。根据该公司的地理位置，我们直接从该公司正西向的降压变电所用架空高压线路将 10KV的电源引入该公司，然后经公司的总配电所将电能转换为用电设备所需要的低压电能（220/380V） 。一个配电工程可能有各种组合方案，组合方案的变化必然会影响到投资费用和运行费用的变化。因此，一个主接线方案是否可行得从可靠、安全、合理、经济等方面考虑。本设计是针对该公司供配电工程需要进行设计，配电方案的线路比较简单。第二章 负荷计算及无功功率补偿2.1负荷计算公式： exPKjstgQjsj- 4 -2jsjjsQPS或 cojjsNjsjsUSI3或 cosjjsPI式中 功率因数；功率因数角甲的正切值；tg有功计算负荷，Kw;jsP无功计算负荷，kvar; jsQ在计算负荷，kVAjsS计算电流，A; jsI三相用电设备的额定电压NU表 2-1 车间需要系数及功率因数车间名称 需要系数 Kx 功率因数 costg冷加工 0.140.16 0.50 1.73热加工 0.200.25 0.550.60 1.521.32制冷 0.70 0.75 0.88检修车间 0.200.25 0.65 1.17辅助车间 0.300.35 0.650.70 1.171.02检验车间 0.400.50 0.80 0.75泵站 0.500.65 0.80 0.75冷加工： = (KW)exPKjs251.072(KVar)tgQjsj 3895热加工： = （KW）ex .（KVar） tPjsj75012.9- 5 -制冷： = （KW）exPKjs1267.045(KVar)tgQjsj 8126检验： （KW）ex 5.(KVar)tPjsj63075.辅助： （KW）exK 2.14832.(KVar)tgQjsj1检修： （KW）exP.0.(KVar)tjsj 635748泵站： （ KW）exK 1.24.21(KVar)tgPQjsj80工厂：总功率=4268 KW5000 KW 同时系数 Kop=Koq=0.91.0有功功率为： )(86.9)51.248.15.6725.932(1)(31 KWpjsKoPiijs 无功功率为： )(92.15)38.6.54.1263.508.17.4025.389(1)(31 VartgopQiijsjs 视在计算负荷： AKVPSjsjjs .6.222计算电流为：AUSINjsjs 49.81037.2.2 功率因数的计算2.2.1 功率因数的定义- 6 -有功功率是视在功率的一部分，有功功率在视在功率中所占的比重，称为功率因数。2.2.2 功率因数的计算方法有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的关系如下S = 2QPcos = = 2)(1式中：S 视在功率，KV AP有功功率， KWQ无功功率，Kvarcos 功率因数功率因数角由上式可以看出，在一定的有功功率下，功率因数的高低与无功功率的大小有关，当用电客户需要的无功功率越大，其视在功率也越大，功率因数较低，所以客户功率因数的高低，反映了用电设备的合理使用状况、电能的利用程度和用电的管理水平。客户开展节约用电，必须改善客户的功率因数和加强功率因数的管理。计算如下： 冷、热加工： = 207517752775（KW）总P= 2875（KVA）总Scos = 0.96 0.89（符合）总总 2875 制冷： = 454180（KW）总P= 200（KVA）总S- 7 -cos = = 0.9 0.89（符合）总总SP2018 检验： = 1015150（KW）总= 200（KVA）总cos = = 0.75 0.89（不符合）总总SP2015 辅助： = 845360（KW）总= 400（KVA）总cos = = 0.9 0.89（符合）总总SP4036 检修： = 1022220（KW）总= 250（KVA）总cos = = 0.88 0.89（不符合）总总SP250 泵站： = 21.5243（KW）总= 43（KVA）总cos = = 1 0.89（符合）总总SP43表 2-2 计算出来的功率因数序号 1 2 3 4 5车间名称 冷加工热加工 制冷 检验 辅助 检修 泵站cos0.96 0.9 0.75 0.9 0.88 1- 8 -工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷，从而使功率因数降低。如果能在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的功率因数要求，则要考虑人工补偿。按飞腾股份有限公司规定：功率因数不得低于 0.89。如达不到上述要求，则需增设无功功率的人工补偿。本次设计中,检验车间的功率因数只有 0.75和检修车间的功率因数只有 0.88均不符合要求。工厂中普遍采用并联电容器来补偿供电系统中的无功补偿。2.3 无功功率补偿需要补偿的无功容量检验车间：功率因数由 0.75提高到 0.89时 查工厂供电附表 4得：qc= +0.371=0.3982371.045.=qcP =0.398150=59.7（kvar）CQ30取 =60（kvar）个数 n= = （个）cCq1546检修车间：功率因数由 0.88提高到 0.89时查工厂供电附表 4得：qc= =0.08306.2.09.=qcP =0.083220=18.3（kvar）CQ30取 =20（kvar）个数 n= = （个）取 n=6cCq542总共选 21个并联电容器。第三章 短路电流计算设 Sd100MVA，U dU c，高压侧 Ud1U c1=10.5k