低压变配电系统设计

（2011届）专科毕业设计（论文）题目名称：低压变配电系统设计学院（部）：电气与信息工程学院专业：电气自动化学生姓名：班级：电气0631学号：06053128指导教师姓名：最终评定成绩：摘要工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上，随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量快速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高，供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、运行费用和有色金属消耗量，而且也反映到工厂的可靠性和工厂的安全生产上，它与企业的经济效益、设备和人身安全等是密切相关的。工厂供电设计必须遵循国家的各项方针政策，设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足以下几项基本要求：1、安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。2、可靠应满足能用户对供电可靠性的要求。3、优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。4、经济供电系统的投资要少，运行费用低，并尽可能工节约电能和减少有色金属消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部和当前和利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。目录1、车间的负荷计算及无功补偿―――――――――――――――――――2、确定车间变电所的所址和型式――――――――――――――――――3、确定车间变电所主变压器型式，容量和台数及主结线方案（要求从两个比较合理的方案中优选）――――――――――――――――――――4、短路计算，并选择一次设备（尽量列表）―――――――――――――5、选择车间变电所高低进出线截面（包括母线）―――――――――――6、选择电源进线的二次回路及整定继电保护―――――――――――――7、车间变电所的防雷保护及接地装置的设计―――――――――――――8、确定车间低压配电系统布线方案―――――――――――――――――9、选择低压配电系统的导线及控制保护设备―――――――――――――10、设计说明书――――――――――――――――――――――――――11、车间变电所主结线电路图――――――――――――――――――――12、车间变电所平、剖面图―――――――――――――――――――――1第一章车间的负荷计算及无功补偿1.1机二车间设备明细统计表设备代号设备名称台数单台容量（KW）功率因数Cosφ效率η1220V插座110.80.82220V插座10.60.750.753220V插座10.60.750.754车床11.70.80.85车床13.660.80.86车床11.740.80.87车床15.2250.80.88铣床13.1250.80.89铣床12.9250.80.810铣床11.6250.80.811铣床11.70.80.812车床13.660.80.813车床12.20.80.814车床15.2250.80.815铣床13.1250.80.816铣床12.3250.80.817铣床19.130.850.8518插齿机14.6250.850.8519车床14.6250.850.8520车床14.6250.850.8521车床14.6250.850.8522车床14.6250.850.8523车床14.6250.850.8524车床14.6250.850.8525车床14.6250.850.8526工具磨床11.6250.80.827工具磨床11.6250.80.828小冲床11.50.80.829小冲床11.50.80.830磨床11.50.80.831磨床14.6250.850.8532冲床14.6250.850.8533钻床14.6250.850.8534钻床14.6250.750.7535钻床14.6250.750.7536钻床14.6250.750.7537磨床14.6250.750.7538钻床14.6250.750.7539钻床11.6250.80.840钻床11.6250.80.841钻床11.50.80.842钻床11.50.80.843钻床11.50.80.844钻床14.6250.80.845钻床130.80.846变压器120.80.947变压器120.80.948变压器120.80.949变压器120.80.91.2工具、机修车间设备负荷计算表设备代号车间名称供电回路代号设备容量（KW）计算负荷P30/kWQ30/kvarQ30/kVAI30/A1工具车间No.14714.1016.5021.7032.98No.25616.8019.7025.8939.34No.34212.6014.7019.3629.42No.43510.5012.3016.1724.572机修车间No.515037.5043.9057.7487.721.3装机容量、计算负荷、无功负荷、视在负荷的计算机修厂拟设8个供电主干线，分别为1号干线冷加工机床，2号干线金属加工机床，3号干线插座、220V变压器，4号干线工具间1号，5号干线工具间2号，6号干线工具间3号，7号干线工具间4号，8号干线检修车间。各干线设备装机容量、计算负荷与无功功率等统计如下表：4车床1.70.80.85车床3.660.80.86车床1.740.80.87铣床5.2250.80.88铣床3.1250.80.89铣床2.9250.80.810铣床1.6250.80.811车床1.70.80.812车床3.660.80.813车床2.20.80.814铣床5.2250.80.815铣床3.1250.80.816铣床2.3250.80.817插齿机9.130.850.851号干线装机容量ΣPe＝47.37kw1号干线5台最大设备容量ΣPM＝26.90kw1号干线计算负荷P30＝0.14×ΣPe+0.5×ΣPM＝20.08kW1号干线无功计算负荷Q30＝P30tgØ＝P30tg(arccos0.8)＝15.06kvar1号干线视在计算负荷S30＝√(P302+Q302)＝25.10kVA1号干线计算电流I30＝S30/(√3×UN)＝47.67A2号干线18车床4.6250.850.8519车床4.6250.850.8520车床4.6250.850.8521车床4.6250.850.8522车床4.6250.850.8523车床4.6250.850.8524车床4.6250.850.8525车床4.6250.850.8526工具磨床1.6250.80.827工具磨床1.6250.80.828小冲床1.50.80.829小冲床1.50.80.82号干线30小冲床1.50.80.831磨床4.6250.850.8532磨床30.850.8533冲床1.50.850.8534钻床0.60.750.7535钻床0.60.750.7536钻床0.60.750.7537钻床0.60.750.7538磨床2.250.750.7539钻床1.6250.80.840钻床1.6250.80.841钻床1.6250.80.842钻床1.6250.80.843钻床1.6250.80.844钻床1.6250.80.845钻床1.6250.80.82号干线装机容量ΣPe＝69.90kw2号干线5台最大设备容量ΣPM＝6.98kw2号干线计算负荷P30＝0.14×ΣPe+0.5×ΣPM＝21.35kW2号干线无功计算负荷Q30＝P30tgØ＝P30tg(arccos0.8)＝15.06kvar2号干线视在计算负荷S30＝√(P302+Q302)＝26.69kVA2号干线计算电流I30＝S30/(√3×UN)＝50.68A3号干线1220V插座10.80.82220V插座0.60.750.753220V插座0.60.750.7546220V变压器20.80.947220V变压器20.80.948220V变压器20.80.949220V变压器20.80.93号干线装机容量ΣPe＝10.20kw3号干线5台最大设备容量ΣPM＝7.85kw3号干线计算负荷P30＝0.14×ΣPe+0.5×ΣPM＝5.93kW3号干线无功计算负荷Q30＝P30tgØ＝P30tg(arccos0.8)＝4.45kvar3号干线视在计算负荷S30＝√(P302+Q302)＝7.41kVA3号干线C相（略大于A、B相）计算电流I30＝S30/(√3×UN)＝25.25A4号干线1#回路工具车间474号干线装机容量ΣPe＝47kw4号干线计算负荷P30＝14.1kW4号干线无功计算负荷Q30＝16.5kvar4号干线视在计算负荷S30＝√(P302+Q302)＝21.70kVA4号干线计算电流I30＝S30/(√3×UN)＝41.22A5号干线2#回路工具车间565号干线装机容量ΣPe＝56kw5号干线计算负荷P30＝16.8kW5号干线无功计算负荷Q30＝19.7kvar5号干线视在计算负荷S30＝√(P302+Q302)＝25.89kVA5号干线计算电流I30＝S30/(√3×UN)＝49.17A6号干线3#回路工具车间426号干线装机容量ΣPe＝42kW6号干线计算负荷P30＝12.6kW6号干线无功计算负荷Q30＝14.7kvar6号干线视在计算负荷S30＝√(P302+Q302)＝19.310kVA6号干线计算电流I30＝S30/(√3×UN)＝36.77A7号干线4#回路工具车间357号干线装机容量ΣPe＝35kW7号干线计算负荷P30＝10.5kW7号干线无功计算负荷Q30＝12.3kvar7号干线视在计算负荷S30＝√(P302+Q302)＝16.17kVA7号干线计算电流I30＝S30/(√3×UN)＝30.71A8号干线机修车间1508号干线装机容量ΣPe＝150kw8号干线计算负荷P30＝37.5kW8号干线无功计算负荷Q30＝43.9kvar8号干线视在计算负荷S30＝√(P302+Q302)＝57.74kVA8号干线计算电流I30＝S30/(√3×UN)＝109.65A2、确定车间变电所的所址和形式选择变电所位置就根据下列要求进行技术、经济比较后确定：1、接近负荷中心，进出线方便。2、接近电源侧。3、设备运输方便。4、不应设在剧烈振动或高温，应远离多尘有腐蚀气体的场所。5、应远离易燃、爆的场所。本车间变电所供电负荷的性质为三级负荷，年最大有功负荷利用小时数为4500小时。本车间变电所从本厂35/10kV总降压变电所用电缆线路引进10kV电源，电缆线路长度为200M。车间变电所设在机二车间东北角，为机二车间、工具车间、机修车间供电。设高压配电室、变压器室、低压配电室。补偿后的功率因素要求不得低于0.9。短路容量工厂总降压变电所10kV母线上的短路容量为200MVA。保护整定工厂总降压变电所10kV配电出线定时限过流保护装置的整定时间Iop=1.5S。3、车间变电所无功补偿，主变型式、容量和台数及主结线选择方案根据本车间负荷性质属三级负荷，车间变电所设置一台变压器。正常工作时，由车间变电所变压器供给本车间用电设备，备用电源可由其他车间变电所提供。根据表1-3负荷计算的数据，无功补偿与变压器容量选择如下表所示：表3-1无功补偿与变压器容量选择设备编号设备名称装机容量P功率因数计算负荷P30无功负荷Q30视在负荷S30计算电流备注（kW）（kW）（kVar）kVAA1号干线冷加工机床47.370.820.0815.0625.1038.142号干线金属加工机床69.900.821.3516.0126.6940.543号干线插座、变压器10.200.85.934.457.4111.264号干线工具间1号47.000.814.1016.5021.7032.985号干线工具间2号56.000.816.8019.7025.8939.346号干线工具间3号42.000.812.6014.7019.3629.427号干线工具间4号35.000.810.5012.3016.1724.578号干线检修车间150.000.837.5043