供配电技术课程设计(优)(工厂配电系统设计)

《建筑供配电课程设计》任务书设计题目工厂配电系统设计学院电气工程学院班级姓名学号指导老师时间2013-6-24~2013-6-301一、设计内容.........................................................................................1二、设计任务.........................................................................................1三、背景资料.........................................................................................1四、负荷计算.........................................................................................3五、计算负荷和功率补偿.........................................................................12六、导线选择（铜芯）............................................................................16七、母线选择及主接线方案......................................................................18八、短路电流计算目的及方法...................................................................19九、变电所位置及形式的选择...................................................................28十、变电所继电保护的设计.....................................................................281一、设计内容1、确定该厂的各级计算负荷及各负荷的等级电源进线为YIV-10KV，经高压配电室，引致各车间变电所，上级断路器开断容量400MVA。厂区中10KV的龙门吊、水泵为高压直供、其余为各车间变电所220/380V供电。车间1旁设车间变电所一个，距总高压配电室800m，供车间1使用，车间2旁设车间变电所一个，距总高压配电1100m，供车间2使用。2、确定该厂配电系统的接线方式根据供电要求，划分供电回路，确定整个工厂的电气主接线，画出主接线图。3、电气设备的选择及导线电缆的选择与校验根据计算结果，选择开关设备、电缆等。4、短路电流的计算和电气设备的校验根据计算结果，校验开关设备、电缆等。5、保护装置的整定和计算（10KV干线，变压器）二、设计任务1、变配电所设计变配电所包括以下基本设计内容：1）负荷计算及无功功率补偿计算。2）变配电所所址和型式的选则。3）变电所主变压器台数、容量及类型的选择。4）变电所主接线方案的设计。5）短路电流的计算6）变配电所一次设备的选择2、高压配电线路设计高压配电线路设计包括以下基本内容：1）高压配电系统方案的确定。2）高压配电线路的负荷计算。3）高压配电线路的导线和电缆的选择。3、低压配电线路设计低压配电线路设计包括以下基本内容：1）低压配电系统方案的确定。2）低压配电线路的负荷计算。3）低压配电线路的导线和电缆的选择。4）低压配电设备和保护设备的选择。三、背景资料1、负荷状况：参照相关规范，确定车间用电负荷2、供电电源：电源引进线为10KV电缆线路，经高压配电室，引至各车间变电所，上级断路器开断容量400MVA。厂区中10KV的龙门吊、水泵为高压直供，其余为车间变电所220/380V供电。配电室配备备用电源。3、气象、土壤等资料：1）海拔高度12.5m2）年最热月温度，平均28.2℃，平均最高32℃。23）极端最高温度40.7℃，极端最低-14℃。4）年雷暴目数T=36.45）最热月地面下0.8m处土壤平均温度27.7℃。6）土壤电阻率p=100Qm4、负荷等级电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级,符合下列情况之一时，应为二级负荷：1、中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。造船厂属于二级负荷设备名称供电电压单机功率kW数量功率因数ε备注到电房距离（m）KdP/kwQ/kvar龙门吊450T10K1OOO20.550%12000.22828.44893.13龙门吊600T10K120030.550%9000.25091.38807.949龙门吊750T10K150020.550%6000.24242.67339.7龙门吊900T10K200020.550%15000.25656.89786.264水泵10K14030.810000.8420315车间1大批金属冷加工机床3805070.5线电压700.2160276.8大批金属冷加工机床38045100.5线电压700.2大批金属冷加工机床22015150.5相电压700.24577.85电焊机22010100.6100%相电压700.383845.650.5460.65电焊机2208150.6100%相电压70皮带传送机220550.75相电压700.6516.2514.33照明2200.41000.5相电压1000.93662.283通风机2202.5250.8相电压800.7546.87535.156大型液压机38012020.6线电压1100.8240319.2车间内吊车38019340.525%线电压900.15115.8200.334车间2小批金属冷加工机床38030100.5线电压800.260103.8车间内吊车38019340.525%线电压900.1522.522.5200.33438.925车间内吊车3802560.525%线电压80电焊机2201060.6100%相电压800.3822.860.830.32480.864电焊机2208200.6100%相电压80皮带传送机220540.75相电压800.651311.44照明2200.4700.5相电压1200.925.243.596空气压缩机3805030.6线电压`900.8150200电动喷漆2201540.75相电压900.754539.6通风机2202.5250.8相电压800.7546.8835.16四、负荷计算（一）所用公式：设备容量的确定：1、长期工作制和短时工作制的用电设备NePP2、反复短时工作制的用电设备（1）电焊机和电焊机组NNePP%100（2）起重机（吊车电动机）NNNNePPP2%25需要系数法：41、单组用电设备组的计算负荷NcccccccedcUSIQPSPQPKP3tan22（当台数小于等于3台时，不需要乘以需要系数。）2、多组用电设备组的计算负荷NcccccniciqcnicipcUSIQPSQKQPKP32211pK，qK分别为有功功率、无功功率同时系数。（二）计算1.龙门吊450T:NP1000kW1cos0.5,1tan1.73，n=2,反复短时负荷N50%1eP2828.4kW1cP2828.4kW1cQ4893.13kvar2.龙门吊600T:NP1200kW2cos0.5,2tan1.73，n=3,反复短时负荷N50%2eP5091.3kW2cP5091.3kW2cQ8807.949kvar3.龙门吊750T:NP1500kW3cos0.5,3tan1.73，n=2,反复短时负荷N50%3eP4242.6kW53cP4242.6kW3cQ7339.7kvar4.龙门吊900T:NP2000kW4cos0.5,4tan1.73，n=2,反复短时负荷N50%4eP5656.8kW4cP5656.8kW4cQ9786.264kvar5.水泵:NP140kW5cos0.8,5tan0.75，n=3,长期工作负荷5eP420kW5cP420kW5cQ315kvar6、判断车间1、2的单相总容量占三项总容量的比例1）车间1：三相总容量：NienPP1=507+4510+1515+1010+815+55+0.4100+2.525+1202+1934=2384.5kW单相总容量：NienPP2=1515+1010+815+55+0.4100+2.525=572.5kW12eePP0.240.152）车间2：三相总容量：NienPP11762.5kW单相总容量：NienPP2390.5kW12eePP0.2220.157、车间1计算负荷（1）单个负荷计算负荷6380V线路：大批金属冷加工机床1：取dK0.2，NP50kWcos0.5,tan0.75，n=7,长期工作负荷eP50kWcP70kWcQ121.1kvar大批金属冷加工机床2:取dK0.2，NP45kWcos0.5,tan0.75，n=10,长期工作负荷eP45kWcP90kWcQ155.7kvar大型液压机：取dK0.8，NP120kWcos0.6,tan1.33，n=2,短时工作负荷eP120kWcP240kWcQ319.2kvar车间内吊车：取dK0.15，NP193kWcos0.5,tan0.75，n=4,反复短时负荷，N25%eP193kWcP115.8kWcQ200.334kvar380V总计算负荷：（取同时系数为0.9）1cP464.22kW71cQ716.7kvar220V线路：大批金属冷加工机床3：取dK0.2，NP15kWcos0.5,tan0.75，n=15,长期工作负荷eP15kWcP45kWcQ77.85kvar电焊机1：取dK0.38，NP10kWcos0.6,tan1.33，n=10,反复短时负荷，N100%eP100kWcP38kWcQ50.54kvar电焊机2：取dK0.38，NP8kWcos0.6,tan1.33，n=15,反复短时负荷，N100%eP120kWcP45.6kWcQ60.65kvar皮带传送机：取dK0.65，NP5kWcos0.75,tan0.88，n=5,长期工作负荷eP5kWcP16.25kWcQ14.33kvar照明：取dK0.9，8NP0.4kWcos0.5,tan1.73，n=100,长期工作负荷eP0.4kWcP36kWcQ62.28kvar通风机：取dK0.75，NP2.5kWcos0.8,tan0.75，n=25,长期工作负荷eP2.5kWcP46.875kWcQ35.156kvar（2）各相的计算负荷(取同时系数为0.95）A相：电焊机1cAP83.6kW1cAQ111.19kvarB相：大批金属冷加工机床、皮带传送机1cBP58.19kW1cBQ87.57kvarC相：照明、通风机1cCP78.73kW1cCQ92.56kvar故车间1的等效三相计算负荷