供配电设计报告

1、前言本学期学了供配电技术，明白了这是一门与现代电力系统理论分析和电力系统保护及电力传动方向密切相关的课程，而且这门课程对于现代电力运行实际设计具有重要作用。因此为了能更好的掌握这门课的精华，我们有了这次课程设计。此次课程设计是针对通用机器厂供配电系统的电气设计，是一个实际的设计课题，能更好的让我们体会到实际的设计课题，能更好的让我们体会到实际的供配电系统是怎么回事。它涵盖了本书几乎所有的内容，包括全厂负荷统计、变电所位置和型号的选择、变电所主变压器台数的选择、变电所主接线方案的设计、短路电流计算、变电所一次设备的选择与校验、供电线路的选择、变电所二次设备的选择与校验、无功补偿计算、并要求绘制供

2、电系统图等等。 本设计是在郑老师和陈老师的指导下完成的，由于水平有限，加之设计时间短暂，报告中错漏和不妥之处在所难免。望老师给予批评指正，在此表示感激。目录目录1一、设计任务21、设计要求22、设计依据2二、全厂负荷计算31、金工车间的设备负荷42、金工车间的组别53、各个车间的负荷计算5三、无功补偿计算5四、变压器的选择6五、电缆干线选择6六、低压配电屏开关柜的选择7 1、GCS型MCC柜的介绍8 2、低压开关柜的选择9 3、低压出线柜的选择9七、选择高压电器101、高压短路计算102、高压电器的选用12 （1）高压断路器的选用12（2）电流互感器的选用13八、设计主要参考资料13附表图 金

3、工车间配电系统接线图一 变压器一次侧电气主接线图二 变压器二次侧电气主接线图三 变电所电气平面布置图四 一、设计任务1、设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。2、设计依据1） 通用机器厂厂区平面图如图所示冷作车间金工车间仓 库装配车间2）各车间负荷表及金工车间设备明细表车间P30/kwQ30 /kvar最

4、大电机/kW冷作10011030装配809022仓库20207.5户外照明2015金工车间设备明细表序号设备名称设备容量/kW台数13 13162325 36 3234车床7+0.125144铣床10+2.815 21 35摇臂钻4.5+1.7+0.6+0.12536 7 41 42铣床7+2.848 9铣床7+1.7210砂轮机3.2111 12砂轮机1217 18磨床7+1.7+0.5219磨床10+2.8+1.5120 38磨床10+2.8+0.5222 37车床10+0.125226 27磨床14+1+0.6+0.1522829立车55+7+1137+1.7130大车20+0.1513

5、1摇臂钻10+0.5139 40龙门刨75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.5243 44 45 铣床7+1.7346镗床6.5+2.8147铣床7+2.8148桥式起重机(=25%)11+5+5+2.2149 50桥式起重机(=25%)16+5+5+3.52另外全厂照明密度为：12W/m2供电电源情况：在金工车间东侧1.2km处，有一座10kV配电所，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，其出口断路器的型号为SN10-10型，top=1s，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定时间为1 s。二、全厂负荷计算三相用电设备组负荷计算的方法：有功计算负荷

6、（kw） 无功计算功率（kvar） 视在计算功率（） 计算电流 (A) 1、 金工车间的设备负荷计算结果如下： 金工车间的设备容量设备名称设备容量/kW台数PekdPc/kwtanQc/kvar车床7.1251499.750.2524.941.7343.14 铣床12.8112.80.253.21.735.53 摇臂钻6.925320.7750.255.19 1.738.99 铣床9.8439.20.259.81.7316.95 铣床8.7217.40.254.351.737.53砂轮机3.213.20.250.81.731.38 砂轮机1220.250.51.730.87磨床9.2218.4

7、0.254.61.737.96磨床14.3114.30.253.581.736.18 磨床13.3226.60.256.651.7311.50 车床10.125220.250.255.06 1.738.76磨床15.75231.50.257.8751.7313.62 立车631630.2515.751.7327.2538.7138.70.259.681.7316.73775大车20.15120.150.255.041.738.71 摇臂钻10.5110.50.252.631.734.54 龙门刨85.42170.80.2542.71.7373.87 铣床8.7326.10.256.531.73

8、11.29镗床9.319.30.252.331.734.02 铣床9.819.80.252.451.734.24桥式起重机(=25%)23.2123.20.153.481.736.02 29.52590.158.851.7315.31 另外全厂照明密度为：12W/m20.012144017.28117.28金工总负荷193.23303.832、金工车间的组别计算如下金工车间负荷表设备名P30/kwQ30 /kvar金工机床654.525*0.25=163.6282.5金工吊车82.2*0.15=12.3321.33户内照明17.3*1=17.30总计193.23303.833、各个车间的负荷计

9、算表如下各车间负荷表车间P30/kwQ30 /kvar冷作100110装配8090仓库2020户外照明2015金工193.23303.83总负荷392.57522.67 根据对金工车间的设备负荷和型号，可根据实际要求，确定实际的配电方案，图见附录表一。三、无功补偿计算（1） 求补偿前的视在计算负荷及功率因数 视在计算负荷 Sc=653.69 功率因数 = （2） 确定无功补偿容量 = =kvar（3） 低压补偿柜的选择拟采用无功功率自动补偿屏，装在变电所低压母线集中补偿。选用总电容容量为160kvar的GCS1-34一台，选用总电容容量为128kvar的GCS1-35一台，选用总电容容量为96

10、kvar的GCS1-35一台，其中34为主屏，35为辅屏，总容量为384kvar338.6kvar,符号选择标准。据此柜体选用尺寸为：主屏柜宽1000mm，柜深800mm，辅屏柜宽800mm，柜深800mm。补偿后的视在功率为： 计算电流为： 四、变压器的选择 据补偿后的视在功率Sc=416.34 kVA，对于仅有一台变压器运行的变电所，变压器容量应考虑到节能和留有余量，变压器的负荷率取70%，则可选630kVA。据此选SCB10-630 kVA变压器一台。五、电缆干线选择根据计算电流公式：可分别求得各干线的电缆如下：干线1：计算出的线路计算电流为59.33A。 查表附录，得10截面的YJV型

11、电缆在的载流量为77A，选择型电缆。 干线2：计算出的线路计算电流为69.47A。 查表附录，得10截面的YJV型电缆在的载流量为77A，因此，选择型电缆。 干线3：计算出的线路计算电流为191.44A。 查表附录，得70截面的YJV型电缆在的载流量为216A，大于191.44A，因此，选择型电缆。 干线4：计算出的线路计算电流为117.6A。 因此选择YJV-0.6/1-4*25型电缆 干线5：计算出的线路计算电流为259.51A。 因此，选择YJV-0.6/1-4*95型电缆。 干线6：计算出的线路计算电流为89.64A。 查表附录，得16截面的YJV型电缆在的载流量为96A，大于89.6

12、4A，因此，选择型电缆。 干线7：计算出的线路计算电流为259.51A。 因此，选择YJV-0.6/1-4*95型电缆。 干线8：计算出的线路计算电流为49.15A。 因此，选择YJV-0.6/1-4*6型电缆。 干线9：计算出的线路计算电流为105.44A。 因此，选择YJV-0.6/1-4*25型电缆。 干线10：计算出的线路计算电流为89.64A。 因此，选择YJV-0.6/1-4*16型电缆。 六、低压配电屏开关柜的选择：根据整个配电的形式和各个干线的选择方式，选择GCS型MCC柜低压抽出式开关柜1、GCS型MCC柜的介绍下图为GCS型MCC柜低压抽出式开关柜外形图。 图 GCS型MC

13、C柜低压抽出式开关柜外形图1功能单元隔室 2水平母线隔室 3控制回路隔室 4电缆室抽出式电动机控制中心和小电流的动力配电中心（MCC柜）1）抽出式MCC柜内分成三个隔室，即柜后部的水平母线隔室、柜前部左边的功能单元隔室和柜前部右边的电缆隔室。水平母线隔室与功能单元隔室之间用阻燃发泡塑料制成的功能壁分隔。电缆室与水平母线隔室、功能单元隔室之间用钢板分隔。2）抽屉层高的模数为160mm。分为单元、1单元、单元、2单元、3单元五个尺寸系列，单回路的额定电流为400A及以下。每台开关柜最多可以配置11个一单元的抽屉或22个单元的抽屉。3）抽屉通过断路器专用操作机构的联锁装置的操作程序，完成抽屉相应机械

14、联锁的要求，同时使抽屉具有移动位置、隔离位置、试验位置、分断位置和工作位置，抽屉面板上的操作插槽具有相关明显的标志。2、低压开关柜的选择1、低压进线柜的选择（1）台数的选择：有一台变压器选择一台低压进线柜（2）方案的选择：与低压进线方式有关，由于直接与变压器相连，属于封闭式母线高压进线，则选择01方案。（3）规格的选择：与变压器容量有关，由于选择变压器的容量为630kvar，根据容量算出低压侧的出线电流为957.19A，则可选择F规格。柜体的尺寸选用01方案的，则柜宽为600mm，柜深为800mm。3、低压出线柜的选择(1)低压抽屉的选择与低压抽屉的出线电流有关，而出线电流就是前面计算的干线电

15、流。可根据出线电流的大小，选择GCS-11抽屉，其中额定电流为400A的5个，200A的3个，100A的9个。低压出线的保护装置选用低压断路器,较为可靠且维护方便.(2)低压抽屉的组合从GCS手册查出每个抽屉的高度为160mm,由于总的低压抽屉需要17个，选用两台GCS低压开关柜，根据开关柜的有效抽屉高度为1760mm。选用8个1单元和9个1单元的抽屉方案。出线采用GCS-11的，则其柜宽为1000mm，柜深为800mm。 七、选择高压电器1、高压短路计算：根据设计要求给定供电电源情况：在金工车间东侧1.2km处，有一座10kV配电所，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，其出口断

16、路器的型号为SN10-10型，top=1s，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1s。根据此出口断路器的型号，经查表可得其短路容量为,则可进行短路电流计算（1）确定基准值取 而 （2）计算短路电流电路中各主要元件的电抗标幺值1）电力系统 2）架空线路 3）电缆线路 4）电力变压器（由附表13查得SCB-630/10变压器Dyn11联结=4） （3）求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量 绘制短路等效电路图如图 1）总电抗标幺值 2）三相短路电流周期分量有效值 3）其他三相短路电流 4）三相短路容量 （4）求k-2点得短路电路总电抗标幺

17、值三相短路电流的短路容量 绘制短路等效电路图如图 1）总电抗标幺值 2）三相短路电流周期分量有效值 3）其他三相短路电流在变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般，可取，因此,，则 4）三相短路容量 短路计算结果短路计算点总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量/MVAk-10.5410.1910.1910.1925.9815.39185.19k-210.0614.3514.3514.3532.4318.809.94 2、高压电器的选用： （1）高压断路器的选用由于短路时间，而=1s，对于一般高压断路器=0.2s，所以=1+0.2=1.2s 。对于当1s时，可认为=1.2s。所以高压断路器的

18、校验表如下：序号安装地点的电气条件VS1-12/630-16型断路器项目数据项目数据结论110kv12kv合格222.89A630A合格310.19kA16kA合格4kA40kA合格5124.6合格故根据断路器的校验值选用：VS1-12/630-16型断路器 （2）电流互感器的选用： 按短路热稳定度的效验： 电流互感器选择效验表序号安装地点的电气条件LZZBJ9-12型电流互感器项目数据项目数据结论110kv12kv合格222.89A100A合格310.19kA15kA合格4kAkA合格5124.6合格根据热稳定校验值选用：LZZBJ9-12的电流互感器。据此高压开关柜设备型号选用：KYN28A-12高压中置式开关柜。其中进线选用005方案，柜体尺寸为：宽800mm、深1500mm、高2300mm；计量选用064方案，柜体尺寸为：宽800mm、深1500mm、高2300mm；电压测量选用050方案，柜体尺寸为：宽800mm、深1500mm、高2300mm；出线选用002方案，柜体尺寸为：宽800mm、深1500mm、高2300mm。 根据这些就可以画出变压器一次侧电气接线图了，图见附表三。 由于整个变电所的方案已经确定出来了