工厂供电的课程设计 厂房变电所的设计

工厂供电课程设计课题厂房变电所的设计目录设计任务书1第一章变电所的选址1第二章负荷计算和无功功率计算及补偿221负荷计算222无功功率计算及补偿523变压器的选择9第三章短路电流计算10第四章各电压等级设备的选择1341母线、电缆的选择1342各电压等级一次设备选择的校验15第五章过电流保护18参考文献21设计某车间负荷分布计算负荷序号车间设备名称容量PEKWKDCOSTGPKWQKVARSKVA动力18000506照明300810KV电动机601铸钢车间合计动力21000508照明30082热处理车间合计动力1600025060照明300810KV电动机803锻工车间合计动力2000507照明30084焊接车间合计动力40002506照明400810KV电动机605金工车间合计动力20001505照明40086总装车间合计动力8000808照明30087空压站合计动力5000508照明40088煤气站合计9总计10全厂计算负荷11无功补偿容量12COS补偿到09后全厂计算负荷合计13变压器损耗14全厂计算负荷总计变电所占地为25KM25KM,35KV电源进线。第一章变电所的选址厂区示意图变电站设在工厂的北部，原理如下1、靠电源进线侧，接近负荷中心；2、进出线方便，远离工厂中心区，不影响工厂厂区面积的利用；3、位于煤气站空气污染源的上风侧，环境洁净；4、远离人员集中区，有利于安全便于保卫第二章负荷计算和无功功率计算及补偿一负荷计算负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有有功功率无功功率EDPK30TAN30PQ视在功率计算电流COSSNUSI总的有功计算负荷为IP3030总的无功计算负荷为IQQK总的视在计算负荷为23030PS总的计算电流为NUIARCOSTNT1铸钢车间1动力13360,5,180DEKWPARCOSTNT93VAR1973903KKWQA614790223VSAI2586147302照明TAN,0COS,8,DKWPE2430303QAVS2AI109240310KV电动机查附录表1，小批生产的金属热加工机床电动机3TAN,6COS,3DKPE60KWW186030KWQ921830AKVS9421830AUPIN2760813COS3302热处理车间（1）动力07580COS,5,210DEKWPARCOSTNT153VAR57801530KKWQAVS532781023AI942302照明TAN,01COS,DKWPE24308303QAVS2AI1092403锻工车间（1）动力1336COS,250,160DEKWPARCOSTNT42530VAR34QAKVS65203AI103865302照明TAN,1COS,8,DKWPE24303003QAVS2AI1924（3）10KV电动机查附录表1，小批生产的金属冷加工机床电动机73TAN,50COS,DKKWPE801623VAR721630KKWQAVS716230AUPIN5108COS304焊接车间（1）动力10270COS,5,20DEKWPARCOSTNT153VAR102103KKWQAVS84201230AI7842302照明TAN,01COS,DKWPE24308303QAVS2AI1092405金工车间（1）动力3TAN,6COS,250,40DEKWP1253VAR1310KWQVAR4631023SAI2583460（2）照明TN,1COS,8,4DKWPE3203003QVAR2SAI5142（3）10KV电动机查附录表1，小批生产的金属冷加工机床电动机73TAN,0COS,DKPE60KWW1260230VAR8201230KKWQAKVS48AUPIN7850136COS3306总装车间（1）动力731TAN,50COS,1,20DEKWP3153VAR9513KWQVAR6090223SAI80930（2）照明TN,1COS,8,4DKWPE3203030QVAR2SAI51427空压站（1）动力70TN,8COS,0,80DEKWP643VAR4805643KWQVAR80640230SAI1268030（2）照明TN,1COS,DKWPE243083030QVAR2SAI19248煤气站（1）动力750TAN,8COS,50,50DEKWP23VAR518723KKWQAVS518750230AI430230（2）照明TAN,0COS,4DKWPE3208303QAVS2AI51420车间总的计算负荷注（，）9PK9QAKVIAKVSQKWP72438047527516VAR136VAR180998352048203030负荷类型及大小计算负荷序号车间设备名称容量PEKWKDCOSTGPKWQKVARSKVAI（A）动力180005061339001197149762275照明30081002402410910KV电动机60030613318239304561铸钢车间合计942112091551624296动力2100050807510507875131251994照明300810024024192热处理车间合计107478751336519959动力160002506013340053266561011照明30081002402410910KV电动机80020517316277324863锻工车间合计4405597721611686动力20005071021001021428217照明3008100240241094焊接车间合计1241021668326动力400025061331001331664253照明400810032032145510KV电动机60020517312208243655金工车间合计144153822244356总装动力20001505173305196091照明4008100320321455车间合计62519922365动力80008080756404808001216照明3008100240241097空压站合计6644808241325动力5000508075250187531254748照明40081003203214558煤气站合计2821875344562039总计10全厂计算负荷335883366147552722411无功补偿容量200012COS补偿到09后全厂计算负荷合计335881366136259550913变压器损耗544217614全厂计算负荷总计090734132158373762722无功功率补偿COS/33588/4755207130PS该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有071。10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于09。考虑到主变压器的无功损耗大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于09，暂取092来计算380V侧所需无功功率补偿容量TANTAN33661TANARCCOS071TANARCCOS09219052KVAR。查工厂供CQ30P12电附录表4，无功补偿试选用BWF1051001型并联电容器。QC100KVAR因此，其电容器屏的个数为NQC/QC19052/10019052取3的倍数21个则21X1002100KVARCKVAS9362521036852230无功率补偿后，工厂的功率因数为COS33588/362590933变压器的功率损耗为QT006S30006362592176KVARPT0015S30001536259544KW变电所高压侧计算负荷为P30PT3358854434132KW30PQ30QT336612176200015837KVARQCS3037627KVA22715834COSP30/S3034132/37627090709满足要求铸钢车间功率因数补偿到0933后的计算电流900/09339646KVA14656ACOS30PSNUSI303380694其他车间的计算同上功率因数补偿到0933后各车间的计算负荷序号车间设备名称容量PEKWKDCOSTG计算负荷PKWQKVARSKVAI（A）1铸钢车间动力180005061339001197964614656照明30081002402410910KV电动机6003061331823930456合计2热处理车间动力21000508075105078751125417099照明300810024024109合计3锻工车间动力160002506013340053242876514照明30081002402410910KV电动机80020517316277171261合计4焊接车间动力200050710210010210721629照明300810024024109合计5金工车间动力4000250613310013310721623照明400810032032145510KV电动机60020517312208129195合计6总装车间动力2000150517330519322489照明4008100320321455合计7空压站动力800080807564048068610422照明300810024024109合计8煤气站动力50005080752501875268407照明4008100320321455合计23变电所变压器的选择装设一台主变压器，根据S3037627KVA，选择主变压器的型号为S94000/35，其参数如下表所示损耗（KW）额定容量KVA高压KV低压KV连接组标号空载负载空载电流（）阻抗电压（）40003510YD11455288107装设两台分变压，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件任一台单独运行时，ST（0607）“30SST（0607）36259（21762538）KVA因此查工厂供电附录表5，选SC92500/10环氧树脂浇注干式变压器二台。损耗W额定容量KVA高压KV低压KV连接组标号空载负载空载电流（）阻抗电压（）25001004YYN0285015800066第三章短路电流的计算取出口断路器的断流容量为500MVA，取基准容量AVDDUMVAS,10等值线路（1）确定基准值取SD100MVA,UD137KV,UD2105KV，UD304KV1565501I503371KA2DI13DSKAID4（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1）电力系统AMVSK103MAX10/13MAXAX1KSDXK53AX25/3AXIN1KD2）架空线路（XO035/KM）X20358100/37202053）电力变压器X3UKSD/100SN71001000/1004000175X4UKSD/100SN61001000/100250024（3）K1点三相短路电流和短路容量1总电抗标幺值系统最大运行方式时，总电抗标幺值XK1MAX1XX20102045030系统最小运行方式时，总电抗标幺值XK1INX20202045040因此，系统最大运行方式时，三相短路电流及短路容量各为IK13ID1/XK1165KA/030455419KAI“3I3IK135419KAISH32555419KA13818KASK13SD/XK1100/03333333KVA而系统最小运行时，三相短路电流及短路容量各为IK13ID1/XK1165KA/044125KAI“3I3IK134125KAISH32554125KA10519KASK13SD/XK1100/04250KVA4K2点三相短路电流和短路容量1总电抗标幺值系统最大运行方式时XK2MAX1XX2X30102051752055系统最小运行方式时XK2INX2X30202051752155因此，系统最大运行方式时，三相短路电流及短路容量各为IK23ID2/XK2550KA/20552676KAI“3I3IK2（3）2676KAISH32552676KA6825KASK23SD/XK2100/205548662KVA而系统最小运行方式时，三相短路电流及短路容量各为IK23ID2/XK2550KA/21552552KAI“3I3IK2（3）2552KAISH32552552KA6508KASK23SD/XK2100/215546404KVA5K2点三相短路电流和短路容量1总电抗标幺值系统最大运行方式时XK3MAX1X2X3X4010205175244455系统最小运行方式时XK3IN1X2X3X4020205175244555因此，系统最大运行方式时，三相短路电流及短路容量各为IK33ID3/XK314434KA/4455324KAI“3I3IK3（3）324KAISH3255324KA82619KASK33SD/XK3100/445522447KVA而系统最小运行方式时，三相短路电流及短路容量各为IK33ID3/XK314434KA/455531688KAI“3I3IK3（3）31688KAISH325531688KA80805KASK33SD/XK3100/455521954KVA三相短路电流计算表短路电流/KA短路容量（MVA）短路计算点运行方式I“3I3IKISH3SK3最大54195419541913818333333K1最小41254125412510519250最大267626762676682548662K2最小255225522552650846404最大3243243248261922447K3最小3168831688316888080521954第四章各电压等级设备的选择41各电压等级导线和电缆截面的选择4135KV高压侧架空线的选择1按电流经济密度选架空线路假定该厂，,查表54得ECJ115，HT480MAX30IAUSN076235，选标准界面502M，即选LGJ50型钢芯铝线2300541762MJIAECEC2）校验发热条件。查表选LGJ50,环境温度为40C时的178A,满足条件ALI30I2校验机械强度查附录14得，35KV线路最小允许截面积3530IAUSN32091365ALI,满足发热条件。302校验机械强度查附录14得，最小允许截面积25,满足发热条件。ALI30I2校验机械强度查附录14得，最小允许截面积25,满足发热条件。ALI302校验机械强度查附录14得，最小允许截面积25，满足发热条件。2MAL30B）校验电压损耗变电所至铸钢车间距离约为120M，而查表得到240的铝芯电缆2M的016（按缆芯工作温度75计），007，每根电缆的900/5180KW,0RK/0XK/30P1197/52394KVAR，故线路电压损耗为3QVKVWU391438027AR42916018满足要求。53/94ALUVC）断路热稳定度校验109A，满足发热条件。2MALI因此，铸钢车间照明线路采用BLX1000（350125）四芯橡皮绝缘铝芯导线架空。42各电压等级一次设备的选择校验42135KV一次侧设备的选择断路器ZN1235额定电压35KV1250A6207ANUNI30I断流能力315KA5419KA动稳定度63KA13818KA3KISHI热稳定度39695579IMAT245129152电流互感器选LQJ103000/5型额定电压35KV1200A6207ANUNI30I热稳定度272255579IMATI23156291452动稳定度1782KA13818KASHI40避雷器选FS41035KVNU电压互感器选JDJJ35额定电压KV310/5高压熔断器选RN235额定电压35KV500A6207ANUNI30I断流能力50KA5419KA3KI高压隔离开关选GN235T/40052额定电压35KV400A6207ANNI30I动稳定度315KA13818KA3SHI热稳定度9805579IMATI235142914242210KV一次侧设备的选择断路器选ZN210/630额定电压10KV630A209ANUNI30I断流能力116KA2676KA动稳定度30KA6825KA3KISHI热稳定度538213606IMAT2461291672电流互感器选LA10300/5型额定电压10KV300A209ANUNI30I热稳定度506313606IMATI2313075291672动稳定度5727KA6825KASHI避雷器选FS41010KVNU电压互感器选JDZJ10额定电压KV310/高压熔断器选RN210额定电压10KV500A209ANUNI30I断流能力50KA2676KA3KI高压隔离开关选10/40019G额定电压10KV400A209ANNI30I动稳定度315KA6825KA3SHI热稳定度62513606IMATI2451291672423380V侧母线至变压器之间设备的选择低压断路器选DZ20400/3J额定电压380V350A306ANUNI30I925断流能力42KA324KA3KI3KI电流互感器选LMZ105315/5额定电压500V315A306ANNI30I低压隔离开关选HD13400/31额定电压380V400A306ANUNI30I电压等级设备名称型号断路器隔离开关电压互感器电流互感器熔断器避雷器35KVZN1235GN235T/40052JDJJ35LQJ103000/5RN235FS41010KVZN210/630GN1910/400JDZJ10LA10300/5RN210选FS410380VDZ20400/3JHD13400/31LMZ105315/5以铸钢车间为例选择负荷名称供电距离KM电抗值（KA）3KI铸钢车间3K012（007）0X525324I低压断路器选DZ20400/3Y额定电压380V315A293ANUNI30I5614断流能力30KA648KA3KI3KI542电流互感器选LMK6038300/5额定电压380V300A293