工厂变电所设计报告08.doc

工厂变电所设计报告——电气工程课程设计院系：自动化学院指导老师：张慧丽第七小组（组员）：唐文辉吴波阮成肖赵鹏包杨孙敏学完成时间：2011.9.8-1-目录第一部分设计任务书………………………………………2第二部分设计计算书………………………………………5一、各车间计算负荷和无功补偿………………………5二、各车间变电所的设计选择…………………………8三、厂用10KV线路截面选择…………………………11四、厂总降压变电所及接入系统设计…………………14五、短路电流计算………………………………………16六、变电所高低压电气设备的选择……………………18七、继电保护的配置……………………………………21八、降压变电所电气主接线简图………………………26第三部分小结………………………………………………27第四部分参考资料…………………………………………27-2-第一部分设计任务书一、设计题目工厂变电所设计二、设计要求根据本厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，安全性、经济性：1、确定工厂变电所的位置与型式；2、通过负荷计算、确定主变压器的台数和容量；3、进行短路电流计算，选择变电所的主接线及高、低压电气设备；4、选择整定继电保护装置；5、写出设计计算说明书；6、绘出电气主接线图；7、绘出供电所平面布置图。三、设计资料1、工厂总平面图如下2、工厂负荷数据：-3-本工厂多数车间为3班制，年最大负荷利用小时数6400小时，负荷统计如下：序号车间设备名称安装容量(KW)KdtanΦ1纺炼车间纺丝机2000.80.78筒绞机350.750.75烘干机800.751.02脱水机150.60.8通风机2400.70.75淋洗机100.750.78变频机8000.80.7传送机350.80.72原液车间11600.750.73酸站3000.650.74锅炉房3100.750.755排毒车间1500.70.66其他车间2500.70.757仓库动力250.40.88仓库照明10.919生活区动力4000.81组合方案：序号纺炼车间原液车间酸站锅炉房排毒机房其他附属车间1ABCDEF2FBDEAC3EBAFCD4BCFADE3、供电电源情况：按与供电局协议，本厂可由东南方19公里处的城北变电所110/38.5/11KV，50MVA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引入10KV线路做备用电源，但容量只能满足本厂的30％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。4、电源的短路容量（城北变电所）：35KV母线的出现断路器断流容量为1500MVA；10KV-4-母线的出现断路器断流容量为350MVA。5、供电局要求的功率因数：当35KV供电时，要求工厂变电所高压侧COSΦ≥0.9；当10KV供电时，要求工厂变电所高压侧COSΦ≥0.95。6、气象条件：本厂地区最高气温为38℃，最热月平局最高气温29℃，最热月地下0.8m处平均气温为22℃，年主导风向为东风，年雷暴雨日数为20天。第二部分设计计算书一、各车间计算负荷和无功补偿（一）纺炼车间1、单台机械负荷计算（1）纺丝机已知：Pe=200KWKd=0.8tanφ=0.78P30=PeKd=2000.8=160KWQ30=P30tanφ=1600.78=124.8Kvar（2）筒绞机已知：Pe=35KWKd=0.75tanφ=0.75P30=PeKd=350.75=26.25KWQ30=P30tanφ=26.250.75=124.8Kvar（3）烘干机已知：Pe=80KWKd=0.75tanφ=1.02-5-P30=PeKd=80*0.75=60KWQ30=P30tanφ=601.02=61.2Kvar（4）脱水机已知：Pe=15KWKd=0.6tanφ=0.8P30=PeKd=150.6=9KWQ30=P30tanφ=90.8=7.2Kvar（5）通风机已知：Pe=240KWKd=0.7tanφ=0.75P30=PeKd=2400.7=168KWQ30=P30tanφ=1680.75=126Kvar（6）淋洗机已知：Pe=10KWKd=0.75tanφ=0.78P30=PeKd=100.75=7.5KWQ30=P30tanφ=7.50.78=5.85Kvar（7）变频机已知：Pe=800KWKd=0.8tanφ=0.7P30=PeKd=8000.8=640KWQ30=P30tanφ=6400.7=448Kvar（8）传送机已知：Pe=35KWKd=0.8tanφ=0.7P30=PeKd=350.8=28KWQ30=P30tanφ=280.7=19.6Kvar序号车间设备名称安装容量（KW）Kdtanφ计算负荷P30(KW)Q30(Kvar)1纺织机2000.80.78160124.82筒绞机350.750.7526.2519.68753烘干机800.751.026061.24脱水机150.60.897.25通风机2400.70.751681266淋洗机100.750.787.55.857变频机8000.80.76404488传送机350.80.72819.6合计14151098.75812.34-6-2、车间计算负荷统计（计及同时系数）取同时系数KΣP=0.9KΣQ=0.95P30=KΣPΣP30=0.91098.75=988.88KWQ30=KΣQΣQ30=0.95812.34=771.72Kvar2222303030SPQ988.88771.721254.363Kvar（二）其余车间负荷计算1、原液车间已知：Pe=1160KWKd=0.75tanφ=0.7P30=PeKd=11600.75=870KWQ30=P30tanφ=8700.7=609Kvar2222303030SPQ8706091061.97Kvar2、酸站已知：Pe=300KWKd=0.65tanφ=0.7P30=PeKd=3000.65=195KWQ30=P30tanφ=1950.7=136.5Kvar2222303030SPQ195136.5238.03Kvar3、锅炉房已知：Pe=310KWKd=0.75tanφ=0.75P30=PeKd=3100.75=232.5KWQ30=P30tanφ=232.50.75=174.375Kvar2222303030SPQ232.5174.38290.63Kvar4、排毒车间已知：Pe=150KWKd=0.7tanφ=0.6P30=PeKd=1500.7=105KWQ30=P30tanφ=1050.6=63Kvar2222303030SPQ10563122.46Kvar5、其他车间已知：Pe=250KWKd=0.7tanφ=0.75P30=PeKd=2500.7=175KWQ30=P30tanφ=1750.75=131.25Kvar2222303030SPQ175131.25218.75Kvar-7-（三）仓库及生活区1、仓库动力已知：Pe=25KWKd=0.4tanφ=0.8P30=PeKd=250.4=10KWQ30=P30tanφ=100.8=8Kvar2222303030SPQ10812.81Kvar2、仓库照明已知：Pe=1KWKd=0.9tanφ=1.0P30=PeKd=10.9=0.9KWQ30=P30tanφ=0.91.0=0.9Kvar2222303030SPQ0.90.91.27Kvar3、生活区动力已知：Pe=400KWKd=0.8tanφ=1.0P30=PeKd=4000.8=320KWQ30=P30tanφ=3201.0=320Kvar2222303030SPQ320320452.55Kvar序号车间设备名称安装容量（KW）P30(KW)Q30(Kvar)S30（Kvar）1纺炼车间1415988.88771.721254.362原液车间11608706091061.973酸站300195136.5238.034锅炉房310232.5174.38290.635排毒车间15010563122.466其他车间250175131.25218.757仓库动力2510812.818仓库照明10.90.90.279生活区动力400320320452.55合计2897.282214.753652.82二、各车间变电所的设计选择（一）各车间变电所位置及全场供电平面草图根据地理位置及各车间计算负荷大小，决定设立三个车间变电所，各自供电范围如下：-8-变电所Ⅰ：纺炼车间、锅炉房。变电所Ⅱ：原液车间、生活区。变电所Ⅲ：仓库、排毒车间、酸站。全场供电平面图如下：（二）各车间变压器台数及容量选择1、变压所Ⅰ变压器台数及容量选择（1）变压所Ⅰ的供电负荷统计：同时系数取：KΣP=0.9，KΣQ=0.9530P3030PKPPkw锅纺（+）=0.9（988.88+232.5）=1099.2430Q3030QKQQ5771.72174.38898.80kvar锅纺（+）=0.9（+）=（2）变压所Ⅰ的无功补偿（提高功率因数到0.9以上）无功补偿试取：CQ400kvar补偿以后：30Q898.79400498.79kvar3022223030CP1099.24cos0.910.9PQQ1099.24898.79400（）（）223030CPQQ1207.11SkVAⅠ（）(3)变压所Ⅰ的变压器选择。为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负荷的70%）：0.70.71207.11844.98NTISSkVAⅠ-9-选择变压器型号为S7系列，额定容量为1000kVA，两台。查表得出变压器额各项参数：空载损耗：01.8Pkw；负载损耗：13.5kPkw；阻抗电压：%7.0kU；空载电压：0%1.4I。（4）计算每台变压器的功率损耗（1n）3011S1207.11603.5622SkVAⅠ22300S1603.56()1.813.5()8.85S1000TkNPnPPkwn22030%%S1603.56S()1470()39.50var100100S1000kTNNNIUQnSkn2、变压所Ⅱ变压器台数及容量选择（1）变压所Ⅱ的供电负荷统计：同时系数取：KΣP=0.9，KΣQ=0.9530P3030PKPP58703201071kw原生（+）=0.9（+）=30Q3030QKQQ5609320882.55kvar原生（+）=0.9（+）=（2）变压所Ⅱ的无功补偿（提高功率因数到0.9以上）无功补偿试取：CQ400kvar补偿以后：30Q882.55400482.55kvar30223030CPcos0.910.9PQQ（）223030CPQQ1174.69SkVAⅡ（）（3）变压所Ⅱ的变压器选择。为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负荷的70%）：0.70.71174.69822.28NTSSkVAⅡⅡ选择变压器型号为S7系列，额定容量为1000kVA，两台。查表得出变压器额各项参数：空载损耗：01.8Pkw；负载损耗：13.5kPkw；阻抗电压：%7.0kU；-10-空载电压：0%1.4I。（4）计算每台变压器的功率损耗（1n）3011S1174.69587.3522SkVAⅡ22300S1587.35()1.813.5()6.46S1000TkNPnPPkwn22030%%S1587.35S()1170()35.15var100100S1000kTNNNIUQnSkn3、变压所Ⅲ变压器台数及容量选择（1）变压所Ⅲ