纺织厂供配电课程设计(doc-43页)

供配电课程设计设计题目：某纺织厂供配电系统设计班级：学号：姓名：指导老师：2017年1月2日目录第一章原始资料及设计要求...................（4~6）第二章接入系统设计.........................（6~13）一.计算负荷.............................(6~11)二.城北变电所供电电压的确定.............(12)三.35KV架空线路的选择...................(12~13)四.工厂总降压变电所主变压器台数及容量选择（13）第三章车间变电所设计........................(14~25)一.变电所选址原则........................(14)二.车间变电所数量确定.....................（15）三.变电所主变压器台数及容量选择原则.......(15~17)四.各车间主变压器台数和容量的选择.........(17~20)五.厂内10KV线路及截面选择.................(20~25)六.0.4KV母线选择...........................(25)第四章短路电流计算.............................(25~32)一.标幺制法.................................(25~27)二.标幺制法计算电流........................(27~32)第五章电气设备的选择...........................(33~39)一.电气一次设备选择...................(33~34)二.防雷...............................(38)三.本变电所高低压电气设备的选择..............(38~39)第六章变电所二次回路方案选择及继电保护..........(39~42)一.二次回路方案.............................(39~40)二.继电保护方案.............................（40~42）结束语..........................................(42)参考资料.........................................(42)第一章原始资料1.工厂负荷数据：工厂多数车间为2班制，年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。表1：化纤厂负荷情况表序号车间及设备安装容量(kW)需要系数dKtg1纺练车间纺丝机2000.800.78筒绞机300.750.75烘干机850.751.02脱水机120.600.80通风机1800.700.75淋洗机60.750.78变频机8400.800.70传送机400.800.702原液车间照明10400.750.703酸站照明2600.650.704锅炉房照明3200.750.755排毒车间照明1600.700.606其他车间照明2400.700.752.供电电源请况：按与供电局协议，本厂可由16公里处的城北变电所（110/38.5/11kV），90MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的20%（重要负荷），平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。3.电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为400MVA；10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。4.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kVA为18元/月，电费为0.5元/kW·h。5.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。6.地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。二．设计内容1．总降压变电站设计（1）负荷计算（2）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，根据改方案初选主变压器及高压开关等设备，经过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。（3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。（4）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及校验。选用设备型号、数量、汇成设备一览表。（5）主要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。（6）配电装置设计：包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。（7）防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。2．车间变电所设计根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以及变电所位置的原则考虑。3．厂区380V配电系统设计根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。第二章接入系统设计一、计算负荷1.计算负荷方法目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等.常采用需要系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需要系数xK，然后求出该组用电设备的计算负荷。此设计采用的是需用系数法来对电力负荷计算的。用需要系数法确定计算负荷都有如表2的通用公式：表2：公式表名称公式备注用电设备组的容量PPnePn—设备的额定容量K－设备组的同时系数KL－设备组的负荷系数e－设备组的平均效率wl－配电线路的用电设备组有功计算负荷pKKPewleL30需要系数PPKeddel30wleLdKKKPKPed30无功计算负荷tan3030PQ平均效率tan－对应用电设备组cos的正切值cos－用电设备组的平均功率因数UN－用电设备组的额定电压以上参数由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取。视在计算负荷cos3030PS计算电流USIN33030有功负荷的同时系数90.0~80.0Kp无功负荷的同时系数95.0~85.0Kq总的有功计算负荷PKPip,3030'总的无功计算负荷QKQiq,3030'总的视在计算负荷''23023030QPS2.负荷计算过程（1）纺丝车间：纺丝机：P30.1=KdPN=200×0.8=160(KW)Q30.1=P30.1×tanФ=160×0.78=124.8(Kvar)筒绞机：P30.2=KdPN=30×0.75=22.5(KW)Q30.2=P30.2×tanФ=22.5×0.75=16.875(Kvar)烘干机：P30.3=KdPN=85×0.75=63.75（KW）Q30.3=P30.3tanФ=63.75×1.02=65.025(Kvar)脱水机：P30.4=KdPN=12×0.6=7.2（KW）Q30.4=P30.4tanФ=7.2×0.8=5.76(Kvar)通风机：P30.5=KdPN=180×0.7=126（KW）Q30.5=P30.5tanФ=126×0.75=94.5(Kvar)淋洗机：P30.6=KdPN=6×0.75=4.5（KW）Q30.6=P30.6tanФ=4.5×0.78=3.51(Kvar)变频机：P30.7=KdPN=840×0.8=672（KW）Q30.7=P30.7tanФ=672×0.7=470.4(Kvar)传送机：P30.8=KdPN=40×0.8=32（KW）Q30.8=P30.8tanФ=32×0.7=22.4(Kvar)总的计算负荷，取同时系数Kp=0.9Kq=0.95P1=Kp(P30.1+P30.2+P30.3+P30.4+P30.5+P30.6+P30.7+P30.8)=0.9×(160+22.5+63.75+7.2+126+4.5+672+32)=979.16(KW)Q1=Kq(Q30.1+Q30.2+Q30.3+Q30.4+Q30.5+Q30.6+Q30.7+Q30.8)=0.95×(124.8+16.875+65.025+5.76+94.5+3.51+470.4+22.4)=763.11(Kvar)S1===1241.41(KVA)I1=S1/UN=1241.41/*380)=1.89(KA)(2)原液车间照明：P照明=KdPN=1040×0.75=780(KW)Q照明=P照明tanφ=780×0.7=546(Kvar)总的计算负荷P2=P照明=780（KW）Q2=Q照明=546(Kvar)S2===952.11(KVA)I2=S2/UN=952.11/(×380)=1.45(KA)(3)酸站照明:P酸=KdPN=260×0.65=169(KW)Q酸=P酸tanφ=169×0.7=118.3(Kvar)总的计算负荷P3=P酸=169(KW)Q3=Q酸=118.3(Kvar)S3===206.3(KVA)I3=S3/UN=206.3/(×380)=0.31(KA)(4)锅炉房照明：P锅=KdPN=320×0.75=240(KW)Q锅=P锅tanφ=240×0.75=180(Kvar)总的计算负荷P4=P锅=240(KW)Q4=Q锅=180(Kvar)S4===300(KVA)I4=S4/UN=300/((5)排毒车间照明P排=KdPN=160×0.7=112(KW)Q排=P排tanφ=112×0.6=67.2(Kvar)总的计算负荷P5=P排=112(KW)Q5=Q排=67.2(Kvar)S5===130.61(KVA)I5=S5/UN=130.61/(×380)=0.2(KA)(6)其他车间照明：P其=KdPN=240×0.7=168(KW)Q其=P其tanφ=168×0.75=126(Kvar)总的计算负荷P6=P其=168(KW)Q6=Q其=126(Kvar)S6===210(KVA)I6=S6/UN=210/(*380)=0.32(KA)电力负荷计算表如表3所示：表3电力负荷计算表序号车间及设备安装容量（KW）需要系数Kdtanθ计算负荷P(KW)Q(Kvar)S(KVA)I(A)1纺练车间纺丝机2000.80.78160124.81241.411890筒绞机300.750.7522．516.875烘干机850.751.0263.7565.025脱水机120.60.87.25.76通风机1800.70.7512694.5淋洗机60.750.784.53.51变频机8400.80.7672470.4传送机400.80.73222.4小计979.16763.112原液车间照明10400.750.7780546952.1114503酸站照明2600.650.7169118.3206.33104锅炉房照明3600.750.752401803004605排毒车间照明1600.70.611267.2130.612006其他车间照明2400.70.751681262103203.全厂负荷的计算工厂计算负荷是选择工厂电源进线及主要电气设备包括主变压器的基本依据，也是计算工厂的功率因数和无功补偿容量的基本依据。在计算全厂的计算负荷时，总的计算负荷要小于每个用电负荷加起来的和，此次的课程设计，取全场负荷系数Kp=0.9,Kq=0.95。则全厂负荷的计算过程如下：有功负荷：P=Kpk=0.9×(979.61+780+169+240+112+168)=2203.34KW无功负荷：Q=Kqk=0.95×(763.11+546+118.3+180+67.2+126)=1710.58Kvar视在负荷：S===2789.41KVA计算电流：