工廠供電課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.某廠變配電站主結(jié)線(xiàn)設(shè)計(jì)一課程設(shè)計(jì)目的1. 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，鞏固工廠供電課程所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本設(shè)計(jì)方法；2. 充分利用所學(xué)課程內(nèi)容，掌握工廠總配電所、車(chē)間變電所設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程； 3. 通過(guò)設(shè)計(jì)，了解變配電所的工作原理及基本特征；培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力。4. 學(xué)習(xí)電力工業(yè)有關(guān)的技術(shù)規(guī)程，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各項(xiàng)基本原則和工具書(shū)的使用。5. 在計(jì)算、繪圖、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等方面得到訓(xùn)練，為今后工作奠定基礎(chǔ)。二課程設(shè)計(jì)思路1. 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償：采用需要系數(shù)法逐點(diǎn)計(jì)算111個(gè)車(chē)間、1#5#10/0.4KV車(chē)間變電所、廠10KV配電所的負(fù)荷計(jì)算，并在廠配電所10KV母

2、線(xiàn)處安裝靜電電容器進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，滿(mǎn)足電業(yè)部門(mén)對(duì)10KV進(jìn)線(xiàn)處功率因數(shù)達(dá)到0.9以上的要求。2. 確定車(chē)間變電所的變壓器型號(hào)規(guī)格：1號(hào)變電所給鑄造車(chē)間、電鍍車(chē)間、鍋爐房進(jìn)行供電，選擇2臺(tái)S7-500/10電力變壓器；2號(hào)變電所給鍛壓車(chē)間、金工車(chē)間、裝配車(chē)間進(jìn)行供電，選擇1臺(tái)S7-160/10電力變壓器；3號(hào)變電所給工具車(chē)間、熱處理車(chē)間、機(jī)修車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行供電，選擇1臺(tái)S7-200/10電力變壓器；4號(hào)變電所選擇1臺(tái)S7-50/10電力變壓器為廠區(qū)照明供電；5號(hào)變電所選擇1臺(tái)S7-200/10電力變壓器為工廠生活區(qū)照明供電；3. 主結(jié)線(xiàn)的設(shè)計(jì)：分析原始資料及負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，經(jīng)過(guò)分析比較確定最優(yōu)方

3、案6。10KV配電所采用單母線(xiàn)結(jié)線(xiàn)；1號(hào)變電所采用單母線(xiàn)結(jié)線(xiàn)，兩臺(tái)變壓器明備用，并引入一10kv備用電源；其它變電所均采用線(xiàn)路-變壓器組單元接線(xiàn)。4. 短路電流設(shè)計(jì)：滿(mǎn)足電氣設(shè)備的選擇和繼電保護(hù)的需要，計(jì)算三相短路電流并列出匯總表。5. .主要電氣設(shè)備選擇：包括斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，互感器，導(dǎo)線(xiàn)截面和型號(hào)，絕緣子等設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.目 錄1. 基礎(chǔ)資料.12. 負(fù)荷計(jì)算.13. 變壓器的設(shè)置. .1 4. 主結(jié)線(xiàn)的確定.45. 短路電流計(jì)算.56. 電氣設(shè)備的選擇.97. 設(shè)計(jì)心得體會(huì).16參考文獻(xiàn).17 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.11. 基礎(chǔ)資料機(jī)

4、械廠平面圖供電電源 廠東北方向6km處有一地區(qū)降壓變電所，允許以一回架空線(xiàn)向工廠供電，電源電壓為10KV。10KV側(cè)系統(tǒng)在地區(qū)降壓變電所引出線(xiàn)的最大三相短路容量為1000MVA， 最小三相短路容量為500MVA。 廠東方向其他工廠引入10KV電纜作為備用電源，平時(shí)不準(zhǔn)投入，只有在該廠的主供電源發(fā)生故障或檢修時(shí)提供照明及部分重要負(fù)荷用電，輸送容量不得超過(guò)400KVA。供電部門(mén)對(duì)功率因數(shù)的要求當(dāng)35KV供電時(shí)，cos =0.9；當(dāng)10KV供電時(shí)，cos =0.95。 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.2全廠各車(chē)間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表表1全廠各車(chē)間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表廠房編號(hào)用電單位名稱(chēng)負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量需要系數(shù)功率因

5、數(shù)1鑄造車(chē)間（二級(jí)負(fù)荷）動(dòng)力2100.80.65照明50.71.02鍛壓車(chē)間動(dòng)力2000.20.60照明50.71.03金工車(chē)間動(dòng)力2000.20.60照明50.71.04工具車(chē)間動(dòng)力2000.20.60照明50.71.05電鍍車(chē)間（二級(jí)負(fù)荷）動(dòng)力1500.40.7照明50.71.06熱處理車(chē)間動(dòng)力1000.40.7照明50.71.07裝配車(chē)間動(dòng)力50.30.65照明50.71.08機(jī)修車(chē)間動(dòng)力1000.20.6照明20.71.09鍋爐房（二級(jí)負(fù)荷）動(dòng)力500.40.6照明10.71.010倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力100.20.6照明10.71.011生活區(qū)照明2000.61.0 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

6、 NO.32. 負(fù)荷計(jì)算各車(chē)間動(dòng)力計(jì)算負(fù)荷基本計(jì)算公式： 式中： 計(jì)算車(chē)間照明總負(fù)荷 廠區(qū)照明采用專(zhuān)用照明變壓器。因各車(chē)間的均為0.7，cos=1.0 計(jì)算生活區(qū)負(fù)荷 生活區(qū)照明采用專(zhuān)用照明變壓器。為0.6，cos=1.0 列出車(chē)間與照明負(fù)荷計(jì)算表（表2）編號(hào)單位名稱(chēng)負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)costan負(fù) 荷 計(jì) 算1鑄造車(chē)間 動(dòng)力2100.80.651.16168194.88258.46392.8照明50.71.003.503.55.322鍛壓車(chē)間 動(dòng)力2000.20.601.334053.266.67101.3照明50.71.003.503.55.323金工車(chē)間 動(dòng)力20

7、00.20.601.334053.266.67101.3照明50.71.003.503.55.32 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.4表2續(xù)表 編號(hào)單位名稱(chēng)負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)costan負(fù) 荷 計(jì) 算4工具車(chē)間 動(dòng)力2000.20.601.334053.266.67101.3照明50.71.003.503.55.325電鍍車(chē)間（二級(jí)負(fù)荷） 動(dòng)力1500.40.71.026061.285.71130.2照明50.71.003.503.55.326熱處理車(chē)間 動(dòng)力1000.40.71.024040.857.1486.84照明50.71.003.503.55.327裝配車(chē)

8、間 動(dòng)力50.30.651.161.51.742.313.51照明50.71.003.503.55.328機(jī)修車(chē)間 動(dòng)力1000.20.61.332026.633.3350.65照明20.71.001.401.42.129鍋爐房（二級(jí)負(fù)荷） 動(dòng)力500.40.61.332026.633.3350.65照明10.71.001.401.42.1210倉(cāng)庫(kù) 動(dòng)力100.20.61.3322.663.335.07照明10.71.000.700.71.0611生活區(qū)照明2000.61.001200120182.4例舉鑄造車(chē)間計(jì)算過(guò)程，其它車(chē)間計(jì)算方法相同。 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.53. 變

9、壓器的設(shè)置確定設(shè)置原則v 當(dāng)動(dòng)力影響照明時(shí)需設(shè)專(zhuān)用照明變壓器v 應(yīng)盡力保證二級(jí)負(fù)荷的供電v 盡量使用型號(hào)相同的變壓器確定設(shè)置方法v 廠區(qū)設(shè)專(zhuān)用照明變壓器v 最大車(chē)間設(shè)轉(zhuǎn)用變電所，5與9車(chē)間用同一變壓器供電v 生活區(qū)設(shè)專(zhuān)用變壓器v 幾個(gè)車(chē)間可共用一臺(tái)變壓器，并要兼顧功率和位置的搭配車(chē)間變電所負(fù)荷計(jì)算一號(hào)變電所380V母線(xiàn)計(jì)算公式： 計(jì)算結(jié)果： 變電所10KV母線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷（線(xiàn)路損耗忽略不計(jì)）=277.2+0.012X415.5=277.2+4.986=282.2KW=309.5+0.06X415.5=309.5+24.93=334.43KVAR二五號(hào)變電所算法類(lèi)似。 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

10、 NO.6列出車(chē)間變壓器設(shè)置及全廠負(fù)荷的結(jié)果 表3設(shè)備或車(chē)間名稱(chēng)設(shè)備功率/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cos計(jì)算負(fù)荷變壓器容量/KVA有功功率/KW無(wú)功功率/Kvar視在功率/KVA計(jì)算電流/A一號(hào)變電所1. 鑄造車(chē)間5.電鍍車(chē)間9.鍋爐房 合計(jì)同時(shí)系數(shù)取0.9變壓器損耗損耗后合計(jì)21015050410410 4100.80.40.40.650.700.6016812020308277.24.986282.2194.9122.426.6343.9309.524.93334.43258.5171.433.3415.5437.58392.76260.4250.60631.2825.26500x2二號(hào)變

11、電所2. 鍛壓車(chē)間6.金工車(chē)間8.裝配車(chē)間 合計(jì)同時(shí)系數(shù)取0.9變壓器損耗損耗后合計(jì)20020054050.20.20.30.60.60.650.640401.581.573.351.46474.8153.353.31.74108.3497.57.32104.8266.6766.672.31122.01128.27101.32101.323.51185.367.40160x1 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.7表3續(xù)表 設(shè)備或車(chē)間名稱(chēng)設(shè)備功率/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cos計(jì)算負(fù)荷變壓器容量/KVA有功功率/KW無(wú)功功率/Kvar視在功率/KVA計(jì)算電流/A三號(hào)變電所3. 工具車(chē)間6.熱處

12、理車(chē)間8.機(jī)修車(chē)間 10.倉(cāng)庫(kù)合計(jì)同時(shí)系數(shù)取0.9變壓器損耗損耗后合計(jì)200100100104100.20.40.20.20.60.70.60.60.635404020210291.81.73293.5353.240.826.62.66123.81111.438.66120.0966.6757.1433.333.33144.37152.22101.3286.1450.655.07219.358.79200x1四號(hào)變電所廠區(qū)照明390.71.027.3027.350x1五號(hào)變電所生活區(qū)2000.61.01200120200x1計(jì)入同時(shí)系數(shù)0.9后合計(jì)0.73537.96503.4736.76全廠

13、高壓無(wú)功補(bǔ)償總?cè)萘?43.28全廠補(bǔ)償后合計(jì)14640.37537.96259.12597.1134.47 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.8供電電壓和電源線(xiàn)路的選擇 再按線(xiàn)路允許電壓損失不超過(guò)5%，確定。電源線(xiàn)路的供電電壓采用10kv供電，導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)選擇LGJ-25，電源線(xiàn)路距離為6km。由公式計(jì)算電壓損失查參考文獻(xiàn)【1】附表9 R0=0.95/km X0=0.374/km 無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算公式：補(bǔ)償容量 （kvar） 0.9362 補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.94.主結(jié)線(xiàn)的確定 全廠設(shè)置一座10KV配電所，由工作電源為之供電，主結(jié)線(xiàn)采用單母線(xiàn)分段結(jié)線(xiàn)方式。一號(hào)車(chē)間

14、變電所10kv和0.4kv側(cè)均采用單母線(xiàn)結(jié)線(xiàn)方式，兩臺(tái)變壓器明備用，并引入一10kv備用電源；其它變電所均采用線(xiàn)路-變壓器組單元接線(xiàn)。 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.10（2） 主結(jié)線(xiàn) 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.115.短路電流計(jì)算 為了選擇高壓電氣設(shè)備，整定繼電保護(hù)，需要計(jì)算廠配電所的10kV母線(xiàn)以及廠區(qū)高壓配電線(xiàn)路末端（即車(chē)間變電所10KV高壓側(cè)）的短路電流，但因工廠廠區(qū)不大，距離很短，因此10kV母線(xiàn)與10kV饋電線(xiàn)末端處得短路電流差別極小，故只計(jì)算廠配電所的10kV母線(xiàn)和車(chē)間變壓器0.4KV低壓側(cè)母線(xiàn)兩點(diǎn)短路電流4。并以一號(hào)變電所為例。 短路回路中各元件阻抗的計(jì)算 設(shè)基

15、準(zhǔn)容量 ； 計(jì)算系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值 10kV供電線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值 2.04 1號(hào)車(chē)間變壓器電抗標(biāo)幺值 短路電流計(jì)算K1短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流 ;K2短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流 ;系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，短路回路總的綜合電抗 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.12K1點(diǎn)短路電流K2點(diǎn)短路電流系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，短路回路總的綜合電抗 K1點(diǎn)短路電流K2點(diǎn)短路電流表4 K1點(diǎn)三相短路電流計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目（kA）（kA）（kA）（MV·A）計(jì)算公式=系統(tǒng)最大運(yùn)行方式2.572.576.5546.73系統(tǒng)最小運(yùn)行方式2.452.456.2444.64表5 K2點(diǎn)三相短路電流計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目（kA）（kA）（kA）（MV

16、3;A）計(jì)算公式=系統(tǒng)最大運(yùn)行方式14.2314.2336.289.86系統(tǒng)最小運(yùn)行方式14.0914.0935.939.76 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.136. 電氣設(shè)備的選擇 變配電所高壓電氣設(shè)備，主要指6-10KV以上的斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器、電抗器、母線(xiàn)、電纜、支持絕緣子及穿墻套管等，這些電氣各自的功能和特點(diǎn)不同，要求的運(yùn)行條件和裝置的環(huán)境也各不相同，但是也具有共同遵守的原則。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常條件進(jìn)行選擇，并且按短路情況進(jìn)行穩(wěn)定校驗(yàn)14。對(duì)于供電系統(tǒng)高壓電氣設(shè)備的選擇，除了根據(jù)正常運(yùn)行條件下的額定電壓，額定電流等選擇條件外，還應(yīng)該按短路電

17、流所產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)及熱效應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。 在選擇供電系統(tǒng)的高壓電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)進(jìn)行點(diǎn)的選擇及校驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表4所示。表6 選擇電氣設(shè)備時(shí)應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目校驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)備名稱(chēng)電壓（kV）電流（A）遮斷容量（MV·A）短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器XXXXX負(fù)荷開(kāi)關(guān)XXXXX隔離開(kāi)關(guān)XXXX熔斷器XXX電流互感器XXXX電壓互感器X支柱絕緣子X(jué)X套管絕緣子X(jué)X母線(xiàn)XXX電纜XXX限流電抗器XXXX注：表中“X”表選擇及校驗(yàn)項(xiàng)目 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.14熱穩(wěn)定性校驗(yàn)高壓電器： 或電流互感器： 或母線(xiàn)及電纜：力穩(wěn)定性校驗(yàn)高壓電器（斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器等）：； 電流互感器：母線(xiàn)： M =（

18、兩個(gè)跨距以上）； M =; 短路能力的校驗(yàn)包括短路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器等 ； 依據(jù)以上公式和短路電流計(jì)算結(jié)果選擇高電氣設(shè)備設(shè)備見(jiàn)表7。低壓電氣設(shè)備選擇略。表7設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)高壓斷路器隔離開(kāi)關(guān)電流互感器SN10-10I/600GN6(8)-10/400LA-10 75/5U = 10 kV10 kV10 kV10 kVI = 46A600A400A75/5Aish=6.55 kA52 kA30kA1200.075 kA2.5720.220.2241425SK=46.73MVA350MVA 沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) NO.157.設(shè)計(jì)心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),并且發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。此次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識(shí)的很多漏洞，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高,通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我對(duì)課本的理論知識(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)了理解，了解變電站設(shè)計(jì)的基本方法，了解變電站電能分配等各種實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)了獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算繪圖、編號(hào)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等方面得到了訓(xùn)練，讓我知道了學(xué)無(wú)止境的道理。這次課程設(shè)計(jì)必將為今后的學(xué)習(xí)工作奠定基礎(chǔ)。我國(guó)的電能十分緊張，我們要節(jié)約用電，安全用電，用我們先進(jìn)科學(xué)的方法對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)