电力工程课程设计

1、电气力量一公成低音锄头上课成设定计策学校：海南大学大学：机械和电气工程学院名字：王英韩课程：09电气课学号：20090304310046设计责任书的第一部分一、设计标题工矿企业降压变电所电气设计二、设计要求根据工厂电气负荷，并适当考虑生产开发，安全可靠，高新技术，经济合理的要求，确定工厂变电站的位置和形式，通过负荷计算确定主变压器数量和容量，短路电流计算，变电站主接线和高压低压电气设备选择，选择设置继电保护装置，按照设计计算手册的要求编写，设计图纸。三、设计数据设计工程项目(1)工厂总计划：采矿区使用的电照明用电冶炼厂化学工厂机械制造厂(2)工厂负载数据：序号荷载名称P30(KVA)Q30 (

2、Kvar)S30(KVA)1选定矿区300014403327.702冶炼厂220010562440.313化学工厂20009602218.474机械制造855工厂和员工住宅区域照明800384887.396使用的电500240554.62(3)电源状态：根据与供电国达成的协议，本厂位于东南19公里处的变电站，以110/38.5/11kv、50MVA变压器供电，电源电压可选。(4)电源短路容量：35kv总线的插座断路器开断能力为1500MVA；10kv总线的插座断路器阻塞容量为350MVA。(5)供电国要求的功率因数：35kv供电时，工厂变电站需要高压侧cos=0.91

3、0kv供电时，工厂变电站需要高压侧cos=0.95。(6)气象信息：四、设计任务(a)设计计算指南(b)设计图纸设计计算书的第二部分一、各地区负荷和无功补偿的计算1.矿区选择已知项目：P30=3000KVA Tmax=5000h cos0.9Q30=P30*tan=3000*0.48=1440 KvarS30=3327.70KVA2.冶炼厂已知项目：P30=2200KVA Tmax=4200h cos0.9Q30=P30*tan=2200*0.48=1056 KvarS30=2440.31KVA化学工厂已知项目：P30=2000KVA Tmax=4200h cos0.9Q30=P30*tan=

4、2000*0.48=960 KvarS30=2218.47 KVA机械制造厂已知项目：P30=1500KVA Tmax=2880h cos0.9Q30=P30*tan=1500*0.48=720 KvarS30=1163.85KVA5.工厂和员工住宅区域照明已知项目：P30=800KVA Tmax=1800h cos0.9Q30=P30*tan=800*0.48=384 KvarS30=887.39KVA6.使用的电已知项目：P30=500KVA Tmax=1800h cos0.9Q30=P30*tan=500*0.48=240 KvarS30=554.62KVA一、各地区变电站设计的选择(a

5、)每个车间变电站位置和整个工厂电源计划根据地理位置通过工作场所计算负荷大小，晶格供电范围决定如下设置3个变电站。变压I:矿区选择，用电。变压II:冶炼厂、工厂和员工住宅区照明。变压III:化工厂、机械制造厂。请参阅工厂电源计划变压I采矿区使用的电照明用电冶炼厂化学工厂机械制造厂变压II变压III(c)车间变压器的数量和容量选择1.变压器I变压器的数量和容量选择(1)变压I的电源负荷统计信息，系数：Kp=0.9，K=0.95P30=Kp*(P30中的P30挖掘)=0.9*(3000 500)=3150KWQ30=K*(Q30在Q30中采集)=0.95*(1440 240)=1596 Kvar(2

6、)变压器I的无功补偿无功补偿尝试：QC=100Kvar报酬后：Q30=1596-100=1496KvarCos=0.980.90S=3184.49 KVA(3)选择变压器I的变压器，选择两个变压器以确保电源的可靠性(每个工作场所总负载的70%):S=0.7 S=0.7*3184.49=2229.143KVA选择变压器型号为S7系列，并注意额定容量为2500KVA的变压器的各种参数。空载损耗P0=3.65KW；负载损失Pk=23KW千瓦；阻抗电压uk %=5.5空载电流I0%=1.0。(4)计算每个变压器的功率损耗(n=1)。s30=0.5 * s=0.5 * 3184.49=1592.25 k

7、vaPT=nP0 Pk()=12.98KWQT=n ()=80.78Kvar变压器II变压器表的数量和容量选择(1)变压II的电源负荷统计。P30=Kp*(P30范例P30工厂)=0.9*(2000 800)=2700KWQ30=K*(Q30冶金Q30工厂)=0.95*(1056 384)=1368 Kvar(2)变压器II的无功补偿无功补偿尝试：QC=100Kvar报酬后：Q30=1368-100=1268KvarCos=0.910.90S=2982.92KVA(3)选择变压器II中的变压器，选择两个变压器以确保电源的可靠性(每个工作场所总负载的70%):S=0.7 S=0.7*3184.4

8、9=2229.143KVA选择变压器型号为S7系列，并注意额定容量为2500KVA的变压器的各种参数。空载损耗P0=3.65KW；负载损失Pk=23KW千瓦；阻抗电压uk %=5.5空载电流I0%=1.0。(4)计算每个变压器的功率损耗(n=1)。s30=0.5 * s=0.5 * 2982.92=1491.46 kvaPT=nP0 Pk()=11.84KWQT=n ()=73.94Kvar变压器III变压器表的数量和容量选择(1)变压III的电源负载统计，系数：Kp=0.9，K=0.95P30=Kp*(P30 P30机器)=0.9*(3000 500)=3150KWQ30=K*(Q30在Q3

9、0中采集)=0.95*(1440 240)=1596 Kvar(2)变压器III的无功补偿无功补偿尝试：QC=100Kvar报酬后：Q30=1596-100=1496KvarCos=0.980.90S=3184.49 KVA(3)选择变压器III中的变压器，选择两个变压器以确保电源的可靠性(每个工作场所总负载的70%):S=0.7 S=0.7*3184.49=2229.143KVA选择变压器型号为S7系列，并注意额定容量为2500KVA的变压器的各种参数。空载损耗P0=3.65KW；负载损失Pk=23KW千瓦；阻抗电压uk %=5.5空载电流I0%=1.0。(4)计算每个变压器的功率损耗(n=

10、1)。s30=0.5 * s=0.5 * 3184.49=1592.25 kvaPT=nP0 Pk()=12.98KWQT=n ()=80.78Kvar二、工厂10KV线路截面选择1.供应变电站I的10KV线路为确保电源可靠性，请选择双电路电源线，以便计算每个电源线的负载：P30=0.5*3150=1575KWQ30=0.5*1596=798Kvar变压器损耗计算：P=P30 PT=1575 12.98=1587.98KWQ=Q30 QT=798 80.98=878.98KvarS=1815KVAI=S/(U)=104.79A确认年度最大负载平局使用时间T=4543h，架空线路的经济电流密度J

11、=0.86A/mm。得到经济断面。A=I/J=121.8mm可选导线型号为LJ-120，允许载流量为I=375A。其参数为r=0.28=0.3。根据发热条件重新检查已知=40C，温度修正系数为K=0.816I=K* I=0.816*375=306A I=104.79A如上所述，选定的导线符合长期发热条件。此直线的长度相对于地理位置和比例尺为0.64km线路电源损耗：pl=3ir=3irl=3 * 104.79 * 0.28 * 0.64=5.9 kwQL QL=3ix=3ixl=3 x 104.79 x 0.3 x 0.64=6.3 kvar线路第一个电源：P=P P=1587.98 5.9=

12、1593.88KWQ=Q Q=878.98 6.3=885.28Kvar线路压降计算：U=0.045KVU%=*100%=0.45%合格。供应变电站II的10KV线路为确保电源可靠性，请选择双电路电源线，以便计算每个电源线的负载：P30=0.5*2700=1350KWQ30=0.5*1368=684Kvar变压器损耗计算：P=P30 PT=1350 11.84=1361.84KWQ=Q30 QT=684 73.94=757.94KvarS=1558.5KVAI=S/(U)=89.98A确认年度最大负载平局使用时间T=1780h，架空线路的经济电流密度J=1.48A/mm。得到经济断面。A=I/

13、J=60.79mm可选导线型号为LJ-70，允许载流量为I=265A。其参数为r=0.48=0.32。根据发热条件重新检查已知=40C，温度修正系数为K=0.816I=k * I=0.816 * 265=216.24 a I=89.98 a如上所述，选定的导线符合长期发热条件。10kv线路短，电力损失可以忽略，因为变电站II接近35/11kv主变压器。线路第一个电源：P=P=1361.84KWQ=Q=757.94Kvar10KV线路供应变电站III为确保电源可靠性，请选择双电路电源线，以便计算每个电源线的负载：P30=0.5*3150=1575KWQ30=0.5*1596=798Kvar考虑变

14、压器的损耗P=P30 PT=1575 12.98=1587.98KWQ=Q30 QT=798 80.98=878.98KvarS=1815KVAI=S/(U)=104.79A年度最大负荷平局使用时间T=4543h，表：架空线路的经济电流密度J=1.00A/mm得到经济断面。A=I/J=104.79mm可选导线型号为LJ-95，允许载流量为I=325A。其参数为r=0.36=0.31。根据发热条件重新检查已知=40C，温度修正系数为K=0.816I=k * I=0.816 * 325=365.2 a I=104.79 a如上所述，选定的导线符合长期发热条件。此直线的长度相对于地理位置和比例尺为0

15、.32km线路电源损耗：pl=3ir=3irl=3 * 104.79 * 0.32 * 0.36=3.8 kwQL QL=3ix=3ixl=3 x 104.79 x 0.32 x 0.31=3.3 kvar线路第一个电源：P=P P=1587.98 3.8=1591.78KWQ=Q Q=878.98 3.3=882.28Kvar线路压降计算U=0.035KVU%=*100%=0.035%合格。三、工厂总降压变电站和接入系统设计1.工厂总降压变电站主变压器数量和容量的选择=2 *()=2 *(1593.88 1361.84 1591.78)=9095 kw=2 *(q q q q)=2 *(885 . 28757 . 94882 . 28)=5051 kvar=K*=0.9*9095=8185.5KWQ=K*=0.95*5051=4798.5Kvar总变压器10kv侧无功补偿试验：Q=850kvarCos=0.990.90S=8193.9 KVA选择两个主变压器以确保电源的可靠性：S=0.7 S=0.7*8193.9=5735.73KVA所以变压器型号是SL7-6300/35，2个。可以确认手表空载损耗P0=8.20KW千瓦；负载损失Pk=41.00KW阻抗电压uk %=7.5空载电流I0%=0.9。2.35kv电源线路截面选择为确保电源的可靠性，请选择35k