《供配电课程设计》word版.doc

工厂供电课程设计专 业：电气工程及其自动化年 级：大 二 摘要2设计任务2第一章 负荷计算及功率补偿51、负荷计算52、各用电车间负荷计算结果如下表：133、全厂负荷计算134、功率补偿14第二章 主结线方案的选择151、方案选择152、方案确定18第二章 短路计算191. 求k-1点的三相短路电流和短路容量.19a.计算短路电路中各元件的电抗及总电抗19 b.计算三相短路电流和短路容量192、求k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量20a.计算短路电路中各元件的电抗及总电抗20 b.计算三相短路电流和短路容量203、短路电流计算结果：21第三章 导线型号及截面的选择211、导体材料的选择212、导线绝缘的选择213、导线截面的选择21 第四章 变压器的继电保护221、过电流保护22 2. 差动保护.223、变压器的过电流保护234.、变压器的过负荷判断.23第五章 总结23摘要供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：（1） 安全在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。（2） 可靠应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。（3） 优质应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。（4） 经济应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。 另外，在供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。关键词：工厂供电 负荷计算 变压器 防雷设计任务书一、目的通过设计,系统地复习,巩固工厂供电的基本知识,提高设计计算能力和综合分析能力,为今后的工作奠定初步的基础.二、任务某机械厂供配电系统设计 ,具体数据如下:序号车间名称金属切削机床（三相）通风机（三相）电阻炉（三相）电热干燥箱（220V单相）对焊机（380V单项）1电加工车间5KW*24KW*215KW*42锻造车间55KW*56KW*24KW*520KW*43铣磨车间50KW*310KW*215KW*415KW*44电镀车间3KW*34KW*310KW*2注：各单相设备尽量平衡接入系统，负荷持续率均已经换算为100。三、基本要求按照国家标准GB50052-95供配电系统设计规范, GB50053-9410kv及以下变电所设计规范及GB50054-95低压配电设计规范等规范,进行工厂供电设计.做到安全,可靠,优质,经济的基本要求.并处理好局部与全局,当前与长远利益的关系,以便适应今后发展的需要,同时还要注意电能和有色金属的节约等问题.四、设计内容及步骤1、工厂负荷计算及功率补偿，列出负荷计算表、表达计算成果。2、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择3、工厂总降压变电所主结线设计4、工厂供、配电系统短路电流计算5、导线型号及截面的选择6、合理确定无功补偿.要求10kv侧cos=0.92.五、编写设计说明书的具体要求 1、设计说明书应包括设计题目,方案论证,负荷计算,设备及导线的选择,动稳定度,热稳定度和断流能力校验等.2、设计说明书要求方案可行,计算方法正确,图纸规范无误,条理清楚,语言通顺.有关说明:1、电源:工厂东北方向2公里有一降压变电所110/35/10kv,12150kva变压器一台作为工厂的主电源,允许用35kv或10kv中的一种电压,以单回架空线向工厂供电.此外,由正北方向其他工厂引入10kv电缆作为备用电源,平时不准投入,只在该厂的主电源发生故障或检修时提供照明及部分重要负荷用电,输送容量不得超过全厂计算负荷的20%.2、负荷类型:本厂除三车间和五车间有部分二级负荷外,其余均为三级负荷.3、工厂为两班制,全年工作时数为4500h,最大负荷利用时数为4000h.(参考值)第一章 负荷计算及功率补偿l 1.负荷计算各用电车间计算负荷a. 电加工车间通风机组 查表得：Kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75 Pe=5*3kw=15kw P30(1)= Kd*Pe=0.8*15kw=12kw Q30(1)=P30tan=12*0.75kvar=9kvar电阻炉组 查表得：Kd=0.7,cos=1.0, tan=0 Pe=4*2kw=8kw P30(2)= Kd*Pe=0.7*8kw=5.6kw Q30(2)=P30tan=0对焊机组 查表得：Kd=0.35，cos=0.7，tan=1.02pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22,q AB-B=q BC-C=q CA-A=0.8有四台单项对焊机 AB相间接2台，其余接一台A相 PA=0.8*15*2kw+0.2*15kw=27kw QA=0.22*15*2kvar+0.8*15kvar=18.6kvarB相 PB=0.8*15kw+0.2*15*2kw=18kw QB=0.22*15kvar+0.8*15*2kvar=27.3kvarC相 PC=0.8*15kw+0.2*15kw=15kw QC=0.22*15kvar+0.8*15kvar=15.3kvar各相的有功和无功计算负荷为A相 P30。A=0.35*27kw=9.45kw Q30。A=0.35*18.6kvar=6.51kvarB相 P30。B=0.35*18kw=6.3kw Q30。B=0.35*27.3kvar=9.555kvarC相 P30。C=0.35*15kw=5.25kw Q30。C=0.35*15.3kvar=5.355kvar总的等效三相计算负荷 P30(3)=3P30。A=3*9.45kw=28.35kw Q30(3)=3Q30。B=3*9.555kvar=28.665kvar取Kp=0.95 Kq=0.97整个车间总的计算负荷为 P30=Kp(P30(1)+ P30(2)+ P30(3) =0.95(12+5.6+28.35)kw=43.65kw Q30= Kq(Q30(1)+ Q30(2)+ Q30(3) =0.97(9+0+28.665)kvar =36.535kvarS30=56.92kV.A I30=86.48KAb.锻造车间 金属切削机床组 查表得：Kd=0.2,cos=0.5，tan=1.73Pe=5*55kw=275kw P30(1) = Kd*Pe=0.2*275kw=55kwQ30(1)= P30(1)tan=55*1.73kvar=95.15kvar通风机组 查表得：Kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75Pe=2*6kw=12kw P30(2)= Kd*Pe=0.8*12kw=9.6kwQ30(2)= P30(2)tan=9.6*0.75kvar=7.2kvar 电阻炉组 查表得：Kd=0.7,cos=1.0, tan=0Pe=5*4kw=20kw P30(3)= Kd*Pe=0.7*20kw=14kwQ30(3)= P30(3)tan=0 电热干燥箱组 查表得：Kd=0.7,cos=1.0, tan=0pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22,q AB-B=q BC-C=q CA-A=0.8有四台电热干燥箱2台接于BN相间A相 P30.A=0.7*20kw=14kwB相 P30.B=0.7*2*20kw=28kwC相P30.C=0.7*20kw=14kw 等效三相计算负荷 P30（4）=3P30。A=3*28kw=84kw Q30（4）= 0 取Kp=0.95 Kq=0.97整个车间总的计算负荷为 P30=Kp(P30(1)+ P30(2)+ P30(3)+ P30（4）)=0.95(55+9.6+14+84)kw=154.47kw Q30= Kq(Q30(1)+ Q30(2)+ Q30(3)+ Q30（4）)=0.97（95.15+7.2+0+0)k.var=99.28kvar S30=183.6kv.A I30=278.95KA2.变压器选择对于电加工车间和锻造车间，由S30=56.92kv.A+183.6kv.A=240.52kv.A可知，应选择变压器型号为S9-250/10(Dyn11)一台c.铣磨车间金属切削机床组查表得：Kd=0.2,cos=0.5，tan=1.73Pe=3*50kw=150kw P30(1)= Kd*Pe=0.2*150kw=30kw Q30(1)= P30(1)tan=30*1.73kvar=51.9kvar 通风机组 查表得：Kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75Pe=2*10kw=20kw P30(2)= Kd*Pe=0.8*20kw=16kwQ30(2)= P30(2)tan=16*0.75kvar=12kvar电热干燥箱组 查表得：Kd=0.7,cos=1.0, tan=0有四台电热干燥箱2台接于CN相间A相 P30.A=0.7*15kw=10.5kwB相 P30.B=0.7*15kw=10.5kwC相 P30.C=0.7*2*15kw=21kw等效三相计算负荷 P30（3）=3P30。A=3*21kw=63kw Q30（3）= 0对焊机组 查表得：Kd=0.35，cos=0.7，tan=1.02pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22,q AB-B=q BC-C=q CA-A=0.8有四台单项对焊机 AB相间接2台，其余接一台A相 PA=0.8*2*15kw+0.2*15kw=27kw QA=0.22*2*15kvar+0.8*15kvar=18.6kvar B相 PB=0.2*2*15kw+0.8*15kw=18kw QB=0.8*2*15kvar+0.22*15kvar=27.3kvar C相 PC=0.8*15kw+0.2*15kw=15kw QC=0.22*15kvar+0.8*15kvar=15.3kvar各相的有功无功计算负荷为 A相 P30。A=0.35*27kw=9.45kw Q30。A=0.35*18.6kvar=6.51kvar B相 P30。B=0.35*18kw=6.3kw Q30。B=0.35*27.3kvar=9.555kvarC相 P30。C=0.35*15kw=5.25kw Q30。C=0.35*15.3kvar=5.355kvarP30(4)=3P30。A=3*9.45kw=28.35kwQ304)=3Q30。B=3*9.555kvar=28.665kvar取Kp=0.95 Kq=0.97整个车间总的计算负荷为 P30=Kp(P30(1)+ P30(2)+ P30(3)+ P30(4) =0.95(30+16+63+28.35)kw=130.48kw Q30= Kq(Q30(1)+ Q30(2)+ Q30(3)+Q304) =0.97(51.9+12+0+28.665)kvar =89.788kvar S30=158.4kv.A I30=240.66KAd.电镀车间 通风机组 查表得：Kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75Pe=3*3kw=9kw P30(1)= Kd*Pe=0.8*9kw=7.2kwQ30(1)= P30(1)tan=7.2*0.75kvar=5.4kvar电阻炉组 查表得：Kd=0.7,cos=1.0, tan=0Pe=3*4kw=12kw P30(2)= Kd*Pe=0.7*12kw=8.4kwQ30(2)= P30(2)tan=0对焊机组 查表得：Kd=0.35，cos=0.7，tan=1.02pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22,q AB-B=q BC-C=q CA-A=0.8有两台单项对焊机接于 BC间A相 PA=0.8*10kw=8kw QA=0.22*10kvar=2.2kvar B相 PB=0.2*2*10kw+0.8*10kw=12kw QB=0.8*2*10kvar+0.22*10kvar=18.2kvar C相 PC=0.2*10kw=2kw QC=0.8*10kvar=8kvar各相的有功无功计算负荷为 A相 P30。A=0.35*8kw=2.8kw Q30。A=0.35*2.2kvar=0.77kvar B相 P30。B=0.35*12kw=4.2kw Q30。B=0.35*18.2kvar=6.37kvarC相 P30。C=0.35*2kw=0.7kw Q30。C=0.35*8kvar=2.8kvar等效三相计算负荷 P30(3)=3P30。B=3*4.2kw=12.6kw Q30(3)=3Q30。B=3*6.37kvar=19.11kvar取Kp=0.95 Kq=0.97整个车间总的计算负荷为 P30=Kp(P30(1)+ P30(2)+ P30(3) =0.95(7.2+8.4+12.6)kw=26.79kw Q30= Kq(Q30(1)+ Q30(2)+ Q30(3) =0.97(5.4+0+19.11)kvar =23.77kvar S30=35.8kv.A I30=54.39KA2.变压器选择由S30=158.4kv.A+35.8kv.A=194.2kv.A可知，应选择变压器型号为S9-250/10一台l 2.各用电车间负荷计算结果如下表：序号车间名称计算负荷变压器台数及容量P30(千瓦)Q30千乏)S30(千伏安)1电加工车间 43.65 36.53556.921*2502锻造车间 154.4799.28 183.63铣磨车间 130.48 89.788158.41*2504电镀车间 26.97 23.7754.39l 3.全厂负荷计算 取Kp=0.95 Kq=0.97 = (43.65+154.47+130.48+26.79)kw=355.39kw =(36.535+99.28+89.788+23.77)kvar=249.37kvar P30=Kp=0.95*355.39kw=337.62kw Q30= Kq=0.97*249.37kvar=241.89kvar S30=(P30*P30+Q30*Q30)0.