机械厂10kV降压变电所电气设计课程设计

110kV变电所电气设计2目录设计任务说明书·························4页第一章负荷计算和无功功率计算及补偿···············5页1.1机械厂负荷统计资料····················5页1.2负荷计算和无功功率计算·················5页1.3无功功率补偿·······················7页1.4年耗电量的估算·····················8页第二章变电所位置和形式的选择··················9页第三章变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择········9页3.1变电所主变压器台数的选择················9页3.2变电所主变压器容量选择·················9页3.3变电所主接线方案的选择················10页第四章短路电流的计算····················11页4.1确定基准值·························11页4.2计算短路电路中各主要元件的电抗标么值：···········11页4.3计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量··12页4.4计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量··12页第五章变电所一次设备的选择与校验··············13页5.1变电所高压一次设备的选择··················13页5.2变电所高压一次设备的校验·················13页5.3变电所低压一次设备的选择·················15页5.4变电所低压一次设备的校验·················15页第六章变电所高、低压线路的选择················16页6.1高压线路导线的选择····················17页6.2低压线路导线的选择····················17页第七章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定·········18页7.1二次回路方案选择·····················18页7.2继电保护的整定······················19页3第八章心得和体会·······················22页附录参考文献·························23页附图·····························23页4设计任务说明书一．设计题目机械厂10kV降压变电所电气设计二．设计要求1.工厂的负荷计算及无功补偿（要求列表）。2.确定工厂总配变电所的所址和形式。3.确定工厂总配变电所的主接线方案（要求从两个比较合理的方案中优先），总降压变电所要结合主接线方案的确定，确定主变压器形式，容量和数量。4.短路计算，并选择一次设备（尽量列表）。5.选择工厂电源进线及工厂高压配电线路。6.选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护。7.工厂总配变电所防雷保护及接电装置的保护。在完成上述设计计算任务的基础上，要求交出下列资料：1设计任务说明2工厂总配变电所主接线电路图(A1图样)3工厂总配变电所平面图(A1图样)4工厂总变电所接地装置平面布置图(A2图样)5工厂高压配电系统平面布线图(A2图样)三．设计时间2009年6月5日至2009年6月14日指导教师（签名）5第一章负荷计算和无功功率计算及补偿1.1机械厂负荷统计资料机械厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kw需要系数tan功率因数cos1仓库动力200.41.170.65照明20.701.02铸造车间动力4380.500.880.75照明100.801.03锻压车间动力4380.251.170.65照明100.801.04金工车间动力4380.251.330.60照明100.801.05工具车间动力1880.251.170.65照明100.801.06电镀车间动力4380.500.880.75照明100.801.07热处理车间动力1880.501.330.60照明100.801.08装配车间动力1880.201.730.50照明100.801.09机修车间动力1880.251.170.65照明50.801.010锅炉房动力1880.501.170.65照明20.801.0宿舍区照明3000.701.2负荷计算和无功功率计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下。1.仓库：动力部分6kwkwP8.84.022)11(30;kwkwQ3.1017.18.8)11(30；AkvS5.133.108.822)11(30；AKVAKVI5.2038.0732.15.13)11(30;照明部分，kWkWP4.17.02)12(30；0)12(30Q2.铸造车间：动力部分，kwkwP2195.0438)21(30；kwkwQ7.19288.0219)21(30AkvS7.2917.19221922)21(30；AKVAKVI2.44338.0732.17.291)21(30照明部分，kWkWP88.010)22(30；0)22(30Q3.锻压车间：动力部分，kwkwP5.10925.0438)31(30；kwkwQ1.12817.15.109)31(30AkvS5.1681.1285.10922)31(30；AKVAKVI25638.0732.15.168)31(30照明部分，kWkWP88.010)32(30；0)32(30Q4.金工车间：动力部分，kwkwP5.10925.0438)41(30；kwkwQ6.14533.15.109)41(30AkvS1.1826.1455.10922)41(30；AKVAKVI7.27638.0732.11.182)41(30照明部分，kWkWP88.010)42(30；0)42(30Q5.工具车间：动力部分，kwkwP4725.0188)51(30；kwkwQ5517.147)51(30AkvS72554722)51(30AKVAKVI4.10938.0732.172)51(30照明部分，kWkWP88.010)52(30；0)52(30Q6.电镀车间：动力部分，kwkwP2195.0438)61(30；kwkwQ7.19288.0219)61(30AkvS7.2917.19221922)61(30；AKVAKVI2.44338.0732.17.291)61(30照明部分，kWkWP88.010)62(30；0)62(30Q77.热处理车间：动力部分，kwkwP945.0188)71(30；kwkwQ12533.194)71(30AkvS4.1561259422)71(30；AKVAKVI6.23738.0732.14.156)71(30照明部分，kWkWP88.010)72(30；0)72(30Q8.装配车间：动力部分，kwkwP6.372.0188)81(30；kwkwQ6573.16.37)81(30AkvS1.75656.3722)81(30；AKVAKVI1.11438.0732.11.75)81(30照明部分，kWkWP88.010)82(30；0)82(30Q9.机修车间：动力部分，kwkwP4725.0188)91(30；kwkwQ5517.147)91(30AkvS72554722)91(30AKVAKVI4.10938.0732.172)91(30照明部分，kWkWP48.05)92(30；0)92(30Q10.锅炉房：动力部分，kwkwP945.0188)101(30；kwkwQ11017.194)101(30AkvS5.1441109422)101(30AKVAKVI6.21938.0732.15.144)101(30照明部分，kWkWP6.18.02)102(30；0)102(30Q11.宿舍区照明，kwkwP1505.0300)112(30；0)112(30Q另外，所有车间的照明负荷：kwP63'30取全厂的同时系数为：0.95pK，0.97qK，则全厂的计算负荷为：kwPpPii5.1138)634.1135(95.0)(95.0111'30)1(3030var10474.107997.097.0111)1(3030kQQiiAkvS7.154610475.11382230；AKVAKVI235038.0732.17.15463081.3无功功率补偿由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：AkvS7.154630这时低压侧的功率因数为：73.07.15465.1138cos)2(为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，取：'cos0.95。要使低压侧的功率因数由0.79提高到0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：var5.694var)95.0arccostan73.0arccos(tan5.1138kkQC取:CQ=695vark则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：AkvS7.1191)6951047(5.113822)2(30计算电流AKVAKVI7.181038.0732.17.1191)2(30变压器的功率损耗为：KWSPr9.177.1191015.0015.0)2(30KWSQr5.717.119106.006.0)2(30变电所高压侧的计算负荷为：KWKWKWP4.11569.175.1138')1(30var5.423var5.71var)6951047(')1(30kkkQAkvS5.12315.4234.115622')1(30；AKVAKVI1.7110732.15.1231')1(30补偿后的功率因数为：94.05.12314.1156cos'满足（大于0.90）的要求。1.4年耗电量的估算年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：年有功电能消耗量：TPWap30年无功电能耗电量：TQWq309结合本厂的情况，年负荷利用小时数T为4800h，取年平均有功负荷系数72.0，年平均无功负荷系数78.0。由此可得本厂：年有功耗电量：hkwhkwWap6100.448004.115672.0；年无功耗电量：hkwhkWq6109.34800var104778.0第二章变电所位置和形式的选择由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经10kV公共市电架空进线（中间有电缆接入变电所）；一路引自邻厂高压联络线。变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据《变电所位置和形式的选择规定》及GB50053－1994的规定，结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。其设立位置参见附图一《厂区供电线缆规划图》。内部布置形式参见附图二《变电所平面布置图》。第三章变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择3.1变电所主变压器台数的选择变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。3.2变电所主变压器容量选择。每台变压器的容量NTS应同时满足以下两个