洛阳理工学院工厂供电课程设计

洛阳理工学院课程设计说明书课程名称工厂供电设计课题某厂总降压变电所及配电系统设计专业电气工程及其自动化班级B090402_姓名盛铭真_2012年06月15日洛阳理工学院课程设计任务书_电气工程与自动化系__________系_电气工程及其自动化________专业学生姓名_盛铭真________班级_B090402______学号_B09040217______课程名称：_工厂供电________________________________________设计题目：_某厂总降压变电所及配电系统设计_______________________________________________________________________课程设计内容与要求：1.根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全、可靠、优质、经济的工厂供电基本要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，进行导线截面的选择计算；2.（选做）选择继电保护装置，确定防雷和接地装置；3.参考工程设计手册和其他参考书，按要求写出设计说明，绘出设计图样。设计（论文）开始时期2012年06月04日指导教师__李建月__________________设计（论文）完成日期2012年06月15日指导教师__李建月___2012年06月15日洛阳理工学院课程设计评语第1页_电气工程与自动化系__________系__电气工程及其自动化________专业学生姓名_盛铭真________班级_B090402______学号_B09040217______课程名称：_工厂供电________________________________________设计题目：某厂总降压变电所及配电系统设计_________课程设计篇幅：图纸39张说明书33页指导教师评语：年月日指导教师洛阳理工学院课程设计用纸第I页某厂总降压变电所及配电系统设计摘要工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择,短路电流的计算及继电保护,电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择等。关键词：总降压变电所，短路计算，继电保护。洛阳理工学院课程设计用纸第II页目录摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ前言…………………………………………………………………………………………1第1章原始资料……………………………………………………………………………21.1工厂总平面图………………………………………………………………………21.2车间组成及工厂负荷情况…………………………………………………………21.3设计任务……………………………………………………………………………41.4设计结果……………………………………………………………………………5第2章全厂负荷计算………………………………………………………………………5第3章无功功率的补偿及变压器的选择......................................7第4章主接线设计.......................................................115.1短路电流计算方法.......................................................................................................115.2短路电流的计算...........................................................................................................12第6章变电所的一次设备选择和校验.......................................176.1高压设备器件的选择及校验.......................................................................................176.2低压设备器件的选择及校验.......................................................................................226.3各车间的进线装设低压熔断器...................................................................................286.4母线的选择与校验.......................................................................................................28结束语..................................................................32洛阳理工学院课程设计用纸第1页前言在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。本设计书注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践技能注重实用性，可操作性和有针对性。本设计书论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识，重点介绍了工厂供配电系统的组成和部分。系统的设计和计算相关系统的运行，并根据工厂所能取得的电源及工厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定了变电所的位置与形式及变电所至变压的台数与容量、类型及选择变电所主接线方案及高低设备与进出线。洛阳理工学院课程设计用纸第2页第1章设计原始资料1.1工厂总平面图图1-1全厂总平面布置图1-制涤车间；2-纺织车间；-织造车间4-染整车间；5-软水站；6-锻工车间7-机修车间；8-托儿所、幼儿园；9-仓库10-锅炉房；11-宿舍；12-食堂13-木工车间；14-污水调节池；15-卸油泵房1.2车间组成及工厂负荷情况1.车间组成及布置本厂设有一个主厂房，其中有置涤车间，纺纱车间，制造车间，染整车间等四个生产车间，设备选型全部采用我国最新定型设备。详见图1-1。2.工厂负荷情况多数车间为三班制，少数车间为一班制。全年为360个工作日，年最大负荷利用小时数为6000小时，属于二级负荷。洛阳理工学院课程设计用纸第3页全场各车间变电所负荷统计资料如表1-1所示。表1某厂负荷统计资料厂房编号用电或车间单位名称设备容量/kWdKcostgNO.1变电所1制涤车间3400.80.80.752纺纱车间3400.80.80.753软水站86.10.650.80.754锻工车间36.90.30.651.175机修车间296.20.30.51.736托儿所幼儿园12.80.60.61.33小计NO.2变电所1织造车间5250.80.80.752染整车间4900.80.80.753浴室理发室1.880.81.0___4食堂20.630.750.80.755独身宿舍200.81.0___小计NO.3变电所1锅炉房1510.750.80.752水泵房1180.750.80.753化验室500.750.80.754卸油泵房280.750.80.75小计3.供用电协议工厂与电业部门所签订的供电协议主要内容如下：(1)从电业部门某35/10kV变电所，用10kV双回路架空线路向本厂配电，该变电所在厂南侧0.5公里处；(2)该变电所10kV配出线路定时限过流保护装置的整定时间为1.5s，要求配电所不大于1.0s；(3)在总配变电所10kV侧计量；(4)功率因数值应在0.9以上；(5)配电系统技术数据：变电所10kV母线短路数据如下表所示。洛阳理工学院课程设计用纸第4页运行方式电源10kV母线短路容量/MVA说明系统最大运行方式MVA1873)(maxdS系统为无限大容量系统最小运行方式MVA1073)(mindS配电系统如图2所示。55.1t架空线)3(dS图2配电系统4.环境资料最热月平均最高温度为30度；土壤中0.7~1米深处最热月平均最高温度为20度；年雷暴日为31天；土壤冻结深度为1.10米；夏季主导风向为南风。根据工程地质资料：厂区原为耕地，地势平坦，底层为沙质粘土，地质条件较好。地下水位为20.~5.3米。地表耐压力为20吨/平方米。1.3设计任务要求在规定时间内独立完成下列设计说明书，内容包括：1.工厂负荷计算及无功功率补偿，列出负荷计算表；洛阳理工学院课程设计用纸第5页2.工厂总降压变电所主变压器的台数及容量选择，选择变压器型号；3.工厂总降压变电所的主接线设计，导线型号及截面的选择；4.短路电流计算，选择断路器和隔离开关；5.（选做）选择继电保护装置，确定防雷和接地装置。1.4设计结果1.设计说明书（包括计算过程）；2.变电所主接线图第2章全厂负荷计算采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如表2-1所示。表2-1序号车间或用电单位名称设备容量(kW)xKcostg计算负荷变压器台数及容量PKQK30P(kW)30Q(kVAR)30S(kVA)1制条车间3400.80.80.75272204480.8326SL7-1000/101000kVA*10.90.952纺纱车间3400.80.80.75272204480.83260.90.95洛阳理工学院课程设计用纸第6页3软水站86.10.650.80.7555.96541.9737121.7630.90.954锻工车间36.90.30.651.1711.0712.951952.184480.90.955机修车间296.20.30.51.7388.86153.727418.89000.90.956幼儿园12.80.60.61.337.6810.214418.101930.90.957仓库37.960.30.51.1711.38813.323953.683540.90.958织造车间5250.80.80.75420315742.4621SL7-1000/101000kVA*10.90.959染整车间4900.80.80.75392294692.96460.90.9510浴室1.880.811.50402.658720.90.9511食堂20.630.750.80.7515.47211.604329.175220.90.9512独身宿舍200.8116028.284270.90.9513锅炉房1510.750.80.75113.2584.9375213.5462SL7-400/10400kVA*0.90.95洛阳理工学院课程设计用纸第7页相关计算公式：30P=NScos30P=PK30P30Q=30Ptg30Q=QK30Q30S=230230QP30S=230230QP第3章无功功率的补偿及变压器的选择电力部门规定，无带负荷调整电压设备的工厂cos必须在0.9以上。为此，一般工厂均需安装无功功率补偿设备，以改善功率因数。我们采取的无功补偿方式是：高压补偿和低压补偿相结合、集中补偿与就地补偿相结合。在需要补偿容量大的车间采用就地补偿的方式其余采用低压集中补偿和高压集中补偿方式。根据该工厂的负荷特点，根据这一思路，我们选择在NO.1变电所选择1、2、5车间，NO.2变电所8、9车间采用