机械厂供电课程设计

物理与机电工程学院103班王伟2010210425第1页共32页编号2010210425课程设计（2010级本科）题目：金立机械厂变电所一次系统设计系（部）院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：王伟指导教师：赵文忠职称：教授完成日期：2012年12月28日物理与机电工程学院103班王伟2010210425第2页共32页工厂供电课程设计任务书学生姓名王伟学号2010210425专业方向电气工程及其自动化班级电气工程103题目名称大成机械厂变电所一次系统设计设计的主要内容1.1设计内容：负荷计算和无功功率补偿；变电所主变压器和主接线方案的选择；短路电流的计算等。1.2设计依据1、气象资料：工厂所在地区的年最高气温为34℃，年平均气温为15℃，年最低气温为－18℃，年最热月平均最高气温为25℃，年最热月平均气温为18℃，年最热月地下0.8m处平均温度为21℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为8。2、地质水文资料：工厂所在地区平均海拔1500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。3、电费制度：工厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元／kVA可可，动力电费为0.20元/kw·h，照明电费为0.50元/kw·h。工厂最大负荷时的功率因数不得低干0.90，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV为800元／kVA。4、工厂负荷情况见下表：物理与机电工程学院103班王伟2010210425第3页共32页序号名称类别设备容量ep(kW)需要系数dKcostan计算负荷30(kW)p30(kvar)Q30(kVA)S30(A)I1铸造车间动力2800.40.71.02照明100.80.90.48小计290———2锻压车间动力2700.30.61.33照明100.70.90.48小计280———3仓库动力300.40.850.62照明50.80.90.48小计12———4电镀车间动力1190.50.850.62照明80.80.90.48小计208———5工具车间动力2400.30.651.17照明100.90.90.48小计250———6组装车间动力2000.40.71.02照明260.80.90.48小计226———7维修车间动力3000.20.61.33照明130.80.90.48小计313———8金工车间动力3200.20.651.17照明80.80.90.48小计328———9焊接车间动力8300.30.451.98照明460.80.90.48小计876———10锅炉房动力2000.70.80.75照明40.80.90.48小计204———11热处理车间动力5000.60.71.02照明100.80.90.48小计510———12生活区照明2000.70.90.48总计（380v侧）动力物理与机电工程学院103班王伟2010210425第4页共32页二、设计的基本要求1、设计及计算说明书（1）说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言简练。（2）主要计算过程和步骤完整无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。2、图纸（1）绘制电气主接线图（2）原理图要求用标准符号绘制，布置均匀，设备符号大小合适清晰美观。三.设计进度安排阶段设计各阶段名称起止日期1熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料第1周周一2查阅有关资料、阅读设计要求必读的参考资料周二3负荷计算周三至周四4电气主接线设计周五5短路电流计算周六6主要电气设备选择周日至第2周周一7书写课程设计说明书周二至周三8打印整理课程设计资料周四9答辩及成绩评定周五照明取0.80.8pqKK，物理与机电工程学院103班王伟2010210425第5页共32页四.需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师推荐）【1】刘涤尘、王明阳、吴政球.电气工程基础[M].武汉：武汉理工大学出版社.2003年【2】张学成.工矿企业供电设计指导书[M].北京：北京矿业大学出版社.1998年【3】刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京：机械工业出版社.1993年【4】刘介才.实用供配电技术手册[M].北京：中国水利水电出版社.2002年【5】刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社.1997年【6】同济大学电气工程系.工厂供电[M].北京：中国建筑工业出版社.1981年【7】苏文成.工厂供电[M].北京：机械工业出版社.2004年【8】工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册（补充本）.北京：水利电力出版社.1990【9】JGJ16-2008民用建筑电气设计规范【10】GB50054-95低压配电设计规范【11】GB50052-95供配电系统设计规范【12】GB50217-2007电力工程电缆设计规范【13】GB50060-923～110KV高压配电装置设计规范指导教师签名：赵文忠2012年12月14日物理与机电工程学院103班王伟2010210425第6页共32页摘要电能是现代工业生产的主要能源和动力。机械厂供电系统的核心部分是变电所。变电所主接线设计是否合理，关系到整个电力系统的安全、灵活和经济运行。本设计在给定机械厂具体资料的基础上，依据变电所设计的一般原则和步骤，完成了变电所一次系统设计。本设计中采用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压的质量。此机械厂变电所一次系统设计包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；根据设计要求，绘制变电所一次系统图。关键词：电能；变电所；一次系统。目录1前言................................................错误!未定义书签。1.1引言1.2设计原则......................................................12负荷计算及电容补偿..................................................12.1负荷计算的定义................................................42.2负荷计算......................................................42.2.1负荷计算的方法..........................................52.2.2负荷统计计算............................................52.3电容补偿......................................................53负荷计算及电容补偿..................................................63.1主变压器台数选择..............................................63.2主变压器容量选择..............................................63.3主接线方案确定................................................73.3.1变电所主接线方案的设计原则与要求........................73.3.2变电所主接线方案的技术经济指标..........................73.3.3工厂变电所常见的主接线方案..............................83.3.4确定主接线方案..........................................93.4无功功率补偿修定.............................................114高低压开关设备选择.................................................124.1短路电流的计算...............................................124.1.1短路的定义.............................................134.1.2短路计算的目的.........................................14物理与机电工程学院103班王伟2010210425第7页共32页4.1.3短路计算的方法.........................................144.1.4本设计采用标幺制法进行短路计算.........................144.2变电站一次设备的选择与校验...................................154.2.1一次设备选择与校验的条件...............................154.2.2按正常工作条件选择.....................................154.2.3按短路条件校验.........................................154.2.410kV侧一次设备的选择校验..............................164.2.5380V侧一次设备的选择校验..............................164.3高低压母线的选择.............................................175变电所进出线和低压电缆选择.........................................175.1变电所进出线的选择范围.......................................175.2变电所进出线方式的选择.......................................185.3变电所进出导线和电缆形式的选择...............................185.4导线和电缆截面的选择计算.....................................195.5高压进线和低压出线的选择.....................................195.5.110kV高压进线的选择校验....................................205.5.2由高压母线至主变的引入电缆的选择校验...................206总结...............................................................217参考文献...........................................................21附录................................................................22致谢.................................................................23物理与机电工程学院103班王伟2010210425第1页1前言1.1引言电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。在工程机械制造厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于