工厂供电课程设计报告

工厂电力课程设计报告主题XX机械厂降压变电站的电气设计姓名取得学位班级指导老师完成日期2014.5.24一、设计任务书(一)设计主题；xx机械厂降压变电站的电气设计(二)设计要求；要求根据我公司可获得的电源和我公司电力负荷的实际情况，适当考虑工厂生产的发展，安全可靠，技术先进，符合经济合理的要求，确定变电站的位置和形式，确定变电站主变压器的台数和容量、类型，选择变电站主接线方案和高低压设备和进出线，确定二次电路方案， 选择整定继电保护装置，确定雷电和接地装置，最后按要求写设计说明书，绘制设计图。(三)设计依据；1 .整个工厂的平面图图112机械工厂的总俯视图2 .工厂负荷状况本公司的多数工厂为双班制，年最大负荷利用时间为4200h，日最大负荷持续时间为6 h。 该厂除铸造厂、电镀厂和锅炉房属于二级负荷外，其馀均属于三级负荷。 低压动力设备均为三相，额定电压为380V。 电气照明和家电均为单相，额定电压为220V。 本公司的负荷统计如表174所示。表1-74工厂负荷统计现场编号现场名称负荷种类设备容量/kW需要系数功率因数8铸造厂动力3250.370.65照明8.70.851.09锻压现场动力3400.250.62照明7.30.781.07金工厂动力3100.280.61照明7.30.861.06工具厂动力3200.320.62照明6.80.881.04电镀工厂动力2800.580.72照明8.60.871.03热处理厂动力1390.60.73照明6.70.881.02装配工厂动力1640.370.65照明7.20.871.010机修厂动力1440.260.61照明1.70.91.01锅炉房动力910.80.74照明1.60.91.05仓库动力260.30.82照明1.90.881.0生活圈照明4200.720.923 .供电状况根据工厂和当地供电部门签订的供电协定的规定，本公司可以从附近的10 kV公共电源干线取得工作电源。 这条干线的方向见整个工厂的平面图。 该干线的编码为LGJ-150，编码为等边三角形的排列，线间距离为1.5 m，干线的前端(即电力系统的供电变电站)离地道约6 km。 设置在干线前端的高压断路器断路容量为500 MVA。 该断路器装有定时过电流保护种类的电流速断保护，定时过电流保护整定的动作时间为1.6s。 为满足工厂二级负荷要求，可用高压连接线从邻近机构获得备用电源。 已知与本公司的高压侧电气连接的架空线路全长为70 km，电缆线路全长为15 km。4 .气象资料本厂所在地区年最高气温35 ，年平均气温26，年最低气温-100 C，年最高月平均气温35 ，年最高月平均气温27，年最高月地下o.8m平均温度24 。 当地主导风向为东南风，年雷暴天数为15天。5 .地质水文资料本厂所在地区平均海拔600m。 地层以粘土(土质)为主的地下水位为3m。6 .电费制度本厂与当地供电部门协商，在工厂变电站高压侧计量电费，设置专用计量盘，按两个电费支付电费。 每月基本电费以主变压器容量计为18元/kVA，动力电费为0.20元/kwh，照明(包括家电)电费为0.56元/kwh。 工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。 另外，电力用户需要用新的变压器容量计算，一次向电力供应部门支付电力供应津贴：6lOkV为800元/kVA二、设计说明书(1)负荷计算和无功功率补偿1 .负荷计算各现场和生活区的负荷计算如表174所示。表1-74工厂负荷计算表现场编号名字类别设备容量需要系数costan计算负荷Pe/kWKdP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1铸造厂动力3250.370.651.17120.25140.59照明8.70.8510.007.400小计333.7127.65140.59189.89288.512锻压现场动力3400.250.621.27340.25430.58照明7.30.7810.005.690小计347.3345.94430.58552.34839.195金工厂动力3100.280.611.3086.80112.75照明7.30.8610.006.280小计317.393.08112.75146.21222.146工具厂动力3200.320.621.27102.40129.59照明6.80.8810.005.980小计326.8108.38129.59168.94256.674电镀工厂动力2800.580.720.96162.40156.53照明8.60.8710.007.480小计288.6169.88156.53231.00350.973热处理厂动力1390.60.730.9483.4078.08照明6.70.8810.005.900小计145.789.3078.08118.62180.229装配工厂动力1640.370.651.1760.6870.94照明7.20.8710.006.260小计171.266.9470.9497.54148.2010机修厂动力1440.260.611.3037.4448.64照明1.70.910.001.530小计145.738.9748.6462.3294.698锅炉房动力910.80.740.9172.8066.17照明1.60.910.001.440小计92.674.2466.1799.45151.107仓库动力260.30.820.707.805.44照明1.90.8810.001.670小计27.99.475.4410.9316.60生活圈照明4200.720.920.43302.40128.82328.70499.40合计(380V侧)动力21391426.261368.14照明477.8计入帐目0.701141.001162.921629.192475.302 .从无功功率补偿表174可知，该工厂380V侧最大负载时的功率因数只有0.70。 供电部门在该厂lOkV入线侧的最大负载时，功率因数不得低于0.90。 考虑到主变压器的无功损耗远大于有效损耗，380V侧最大负载时功率因数应稍大于O.90，一旦取0.92，计算380V侧所需的无功功率补偿容量q=30p (tan J1-tan J2 )=1041 tan (arccos 0.70 )-tan (arccos 0.92 ) =618 kvar参照图2-6，选择PGJl型的低压自动补偿屏幕，并联电容器为bmj0.4-25-3型，其方式1 (主屏幕) 1台和方式3 (子屏幕) 4台组合，合计容量为125kvar5=625kvar。 因此，无效补偿后的工厂380V侧和lOkV侧的负荷计算如表474所示。表474无效补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A380V侧校正前负载0.701141.001162.921629.192475.30380V侧无功补偿电容-756.00380V侧补偿后负载0.9421141.00406.921211.391840.52主变压器功率损耗12.1160.5710kV侧负载合计0.921153.12467.491244.2871.84(二)变电站位置和型号的选择；12345678910生活圈xi2245.566.578.59101yi格式2.856.523.556.523.56.57表5-9各现场坐标(3-1)(3-2)将各工厂的坐标代入(3-1)、(3-2)时=4.631、=4.068，因此近似点(4.6、4.1 )。(3)变电站主变压器及主接线方案的选择1、变电站主变压器的选择根据工厂负荷的性质和电源状况，工厂变电站主变压器有以下两种选择(1)设置1台主变压器的形式采用S9型，容量根据公式选择SNT=2000KVAS30=1629.19KVA台的S9-2000/10型低损耗配电变压器。 关于工厂的二次负载所需的备用电源，考虑到与邻近机构相连的高压连接线来承担。(2)设置2台主变压器的形式也采用S9型，每台变压器的容量为式和选择sn t(0.60.7 ) * 1629.19 kva=(977.511140.43 ) kva且sn ts30 (ii )=(127.65169.88.74.24 ) kva=371.77 kva因此，选择了2台S9-1000/10型低损耗配电变压器。 工厂的二次负载所需的备用电源也由连接附近机构的高压连接线承担。主变压器的连接组均为Yyn0。2、变电站主接线方案的选择可根据以上考虑的两种主变压器方案，设计以下两种主接线方案。 选择方案如图(4)短路电流计算1 .绘图计算电路如图5-9所示。lgj-150，6公里S9-(4)(3)(2)(1)K-2战斗机K-1战斗机S9-1000战斗机500MVA电源(求出k-1点的三相短路电流和短路容量()(1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗电路系统的电抗：调查了SN10-10型断路器的断路容量k-1战斗机架空线路的电抗：如果你查一下绘制k-1点短路的等效电路，如图5-9所示，绘制各元件的编号(分子)和电抗值(分母)，计算其总电抗(2)计算三相短路电流和短路容量；三相短路电流周期分量有效值三相短路次暂态电流和稳态电流三相短路冲击电流及第一周期短路全电流有效值三相短路电容(2)求出k-2点的短路电流和短路容量()1 )计算短路电路中各元件的电抗及总电抗电力系统电抗架空线路的电抗电力变压器的电抗：我来查一下曲线k-2点短路的等效电路如图6-9所示，计算其总电抗时k-2战斗机2 )计算三相短路电流和短路容量；三相短路电流周期分量有效值三相短路次暂态电流和稳态电流三相短路冲击电流及第一周期短路全电流有效值三相短路电容以上短路计算结果如下表所示。短路计算点三相短路电流三相短路容