供电工程实习论文.docx

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1、精品 料推荐供配电工程课程设计报告设计题目：某塑料制品厂供配电系统电气部分初步设计姓名：专业：班级：学号：起止时间：2010.5.24-2010.6.5地点：指导教师：完成时间：2010年6月 10日精品 料推荐一、设计题目某塑料制品厂供配电系统电气部分初步设计二、设计目的及要求通过本课程设计，熟悉现行国家标准和设计规范，树立起技术与工程经济相统一的辨证观点；培养综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的能力；掌握电气工程设计计算的方法，为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作，打下必要的基础。要求根据用户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、技

2、术先进、 经济合理的要求，选择配变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定车间变电所主变压器的台数与容量、类型。 最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。三、设计依据1、工厂负荷情况本厂多数车间为三班制，年最大负荷利用小时数为5000 小时，日最大负荷持续时间6小时，本厂属于三级负荷。本厂的负荷统计资料如附表所示。2、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近某110/10kV变电站用一条10kV 架空线向本厂供电。该站距离本厂约为2km。该站10kV 出线首端所装设的高压断路器断流容量为300MVA。此高压断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护

3、整定的动作时间为3气象资料1.5s 。本厂所在地区的年最高气温为39，年平均气温为25，年最低气温为-1 ，年最热月平均最高气温为33，年最热月平均气温为26，年最热月地下0.8m 处平均温度为25。当地主导风向为东南风，年雷暴日数为4地质水文资料52.2 天。本厂所在地区平均海拔20m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。5电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜， 按两部电价制交纳电费。基本电价20 元 / 千伏安/ 月，电度电价0.5 元 / 度。四、设计任务精品 料推荐设计内容包括：配变电所的负荷计算及无功功率的补偿计算，车间变压器台数和容量、型式的确

4、定， 变配电所主接线方案的选择，高低压配电线路及导线截面选择，短路计算和开关设备的选择，继电保护的整定计算* ，防雷保护与接地装置设计* 等。附： 负荷统计资料表编号厂房名称设备容量 /kW需要系数功率因数1薄膜车间14000 60602原料库3500 30653包装材料库200 30 54成品库500 30505生活间100 816单丝车间13850 60607水泵房200650808注塑车间1890 40609备料车间1380 605010锻工车间200 408011模具车间10002506512热处理车间1500 60 713铆焊车间1800 30 514生活间200 81 015仓库1

5、50 30 516锅炉房2000 707517试验室12502505018材料库1100 20 519油泵房150650 820加油站100650 821办公、食堂15060060备注（参考）NO.1车间变电所NO.2车间变电所NO.3车间变电所NO.4车间变电所精品 料推荐摘要本厂是 10kV 变电站的主接线设计及变压器的选择，变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质， 选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。 在经济角度上要考虑周全， 尽量以最少的投资获得最佳的方案。 按照要求选择合适的变压器。 短路电流计算， 对变电站系统中的各个电压等级下的母线发生三

6、相短路时， 所流过的短路电流进行了分别计算。 电气设备动、热稳定校验， 电气设备的选择条件包括两大部分： 一是电气设备所需要满足的基本条件，即按正常工作条件选择，并按短路状态校验动、热稳定；二是根据不同电气设备的特点而提出的选择和校验项目。 主要电气设备型号及参数的确定。电气总平面及配电装置断面设计和无功补偿方案设计， 较为详细地完成了电力系统中变电站设计。通过本次课程设计， 旨在熟悉变电所中供电系统的负荷计算， 掌握变电所中二次回路的基本原理， 在次基础上对供电系统中的变电所二次接线进行了设计和保护，最后根据具体环境条件对电气设备进行校验， 使本次设计的内容更加完善。关键词：变电站；短路电流

7、；热稳定；无功补偿；二次接线精品 料推荐ABSTRACTThe design of the content is 10 KV electric substations.Design elements include: the main substation transformer wiring design and the choice of electrical substation main wiring design is based on the maximum voltage substation substation and the nature, to choose a subs

8、tation in the system and the status and Suited to the role of the connection mode. In an economic point of view on the need to consider well, at least as far as possible to get the best investment programme. Choose the right in accordance with the requirements of the transformer. Short-circuit curre

9、nt basis, the system of substations in various voltage levels under the three-phase short circuit occurred when the bus, the flow of a short circuit were calculated. Fixed electrical equipment, thermal stability check, the choice of electrical equipment, including two major conditions: First, electr

10、ical equipment needed to meet the basic conditions, that is, the normal working conditions of choice, and short-circuit state check dynamic, thermal stability and the other is According to the characteristics of different electrical equipment by thon and validation pre selectiojects.Through this cou

11、rse designed substation with the load in the power supply system, the master substation secondary circuit of the basic principles at the basis of the power supply system of the substation to the secondary wiring design and protection, the last under the specific environmental conditions on the elect

12、rical equipment to check, so that the content of this design more perfect.Key words: Substation; Short circuit; Thermal stability; Reactive Compensation Secondary circuit精品 料推荐目录摘要1前 言 .11.1研究背景及意义 .12负荷计算、无功补偿计算及变压器选择 .22.1负荷计算的目的 .22.2用电设备组计算负荷的确定 .22.3负荷计算与无功功率补偿 .32.4车间变电所的设置 .82.5变压器的选择 .93供电系统

13、主接线方案的选择 . .103.1电气主接线的意义及重要性 .103.2供电系统主接线方案的设计 .104短路电流计算 .124.1短路电流的计算方法 .125电气设备的选择与校验 . .155.1高压电气设备的选择与校验 .155.2导线和电缆的选择与校验 .195.3低压电气设备的选择与校验 .206电力变压器的继电保护 . .22精品 料推荐6.1 电力变压器继电保护配置226.2 电力变压器反时限过电流保护计算226.2 电流速断保护237 防雷和接地装置的确定.247.1 防雷装置确定247.2 直击雷的防治247.3 雷电侵入波保护247.4 接地装置确定248 小结26参考文献2

14、7附录一28附录二29精品 料推荐1 前 言1.1 研究背景及意义工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程

15、自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（ 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 应满足电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）

16、经济 供电系统投资要少， 运行费用要低， 并尽可能地减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。课程设计是学习中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。由于设计者知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不完善的地方，敬请老师、同学批评指正。精品 料推荐2 负荷计算、无功补偿计算及变

17、压器选择2.1 负荷计算的目的工业企业电力负荷计算的主要目的是：1. 全厂在工程设计的可行性研究阶段要对全厂用电量作出估算以便确定整个工程的方案。2. 在设计工厂供电系统时，为了正确选择变压器的容量，正确选择各种电气设备和配电网络，以及正确选择无功补偿设备等，需要对电力负荷进行计算。2.2 用电设备组计算负荷的确定工程上常用需要系数法和二项式法。需要系数法简单方便，计算结果基本符合实际。用电设备台数较多，多台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要系数法，一般用于干线，配电所的负荷计算。二项式法应用的局限性较大，但在确定设备台数较少而容量相差悬殊的分支干线的计算负荷时，较之需要系数法合理，且计算方便。

18、这里只介绍需要系数法。1 . 单组设备负荷计算的方法有功计算负荷（ kW）（2-1）无功计算负荷（ kvar ）（2-2）视在负荷计算（ kVA）（2-3）计算电流（ A）（2-4）式中，2.多组用电设备负荷计算方法结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数K p 和K q对车间干线，可取 K p0.85 0.95 ， K q0.90 0.97 。精品 料推荐对低压母线，分两种情况：由用电设备组计算负荷相加来计算时，可取 K p 0.80 0.90 ， K q0.85 0.95 ；由车间干线计算负荷相加来计算时，可取 K p 0.90 0.95 ， K q0.93 0.97 。总的

19、有功计算负荷PcK pPc,i(2-5)总的无功计算负荷为QcK q Qc, i(2-6)总的视在计算负荷ScPc2Qc2(2-7)总的计算电流I cSc /3U N(2-8)2.3 负荷计算与无功功率补偿1. 电力负荷计算薄膜车间电力负荷的计算过程如下 :PcKd Pe =0.6 1400840.00kW Qc = Pctan =840.00 1.33=1117.20kvarSc = Pc / cos =840.00/0.6=1400.00kV AI c = Sc / 3 U N =1400.00/(3 0.38)=2129.60A用同样的方法，各厂房及生活区的负荷计算如表2-1表 2-1电

20、力负荷计算表设备需要功率因数有功计无功计视在计编容量计算电厂房名称系数算负荷算负荷算负荷号Pe/kcos tan 流 I c/ AKdPc/ kWQc/ kvarSc/ kV AW1薄膜车间14000.60.61.33840.001117.201400.002129.602原料库3500.30.651.17105.00122.85161.54245.723包装材料库200.30.51.736.0010.3812.0018.254成品库500.30.51.7315.0025.9530.0045.635生活间100.8108.000.008.0012.176单丝车间13850.60.61.3383

21、1.001105.231385.002106.787水泵房200.650.80.7513.009.7516.2524.728注塑车间1890.40.61.3375.60100.55126.00191.669备料车间1380.60.51.7382.80143.24165.60251.9010锻工车间200.40.80.758.006.0010.0015.2111模具车间1000.250.651.1725.0029.2538.4658.51精品 料推荐12热处理车间1500.60.71.0290.0091.80128.57195.5813铆焊车间1800.30.51.7354.0093.42108

22、.00164.2814生活间200.81016.000.0016.0024.3415仓库150.30.51.734.507.799.0013.6916锅炉房2000.70.750.88140.00123.20186.67283.9517试验室1250.250.51.7331.2554.0662.5095.0718材料库1100.20.51.7322.0038.0644.0066.9319油泵房150.650.80.759.757.3112.1918.5420加油站100.650.80.756.504.888.1312.3621办公、食堂150.60.61.339.0011.9715.0022.

23、823. 无功功率补偿计算及低压配电柜的选择由表 2-1 可知该厂可知变压器380V 侧有功功率 Pc=2392.40 kW，无功功率 Qc=3102.89kvar ，视在功率Sc=3942.90 kV A，Pc 315kW的车间有两个 , 他们将单独设置变压器 , 并考虑到车间有 21 个，所以采用 4 个变电所，每个变电所带车间如表2-2 所示：表 2-2 变电所所带车间编号车间变电所编号车间变电所1薄膜车间变电所 12原料库6单丝车间变电所 23包装材料库9备料车间4成品库11模具车间5生活间12热处理车间7水泵房变电所 4148生活间注塑车间15仓库变电所 310锻工车间16锅炉房13

24、铆焊车间19油泵房17试验室20加油站18材料库21 办公、食堂根据电容器在工厂供电系统中的装设位置，有高压集中补偿，低压集中补偿和分散就地补偿三种方式。低压侧的功率因数cos 均小于 0.92 ，而本设精品 料推荐计要求最大负荷时的功率因数不得低于0.92,故需要进行无功补偿。本设计在低压母线上设置无功自动补偿装置，补偿后的目标功率一般取0.92 ，以使变压器高压侧的功率因数达到0.9, 采用并联电容器进行低压集中补偿。下面以变压器 T1 低压侧为例，计算无功功率补偿QN .C1 =840.00 tan(arccos0.6)-tan(arccos0.92)=762.2kvar初选 BSMJ0

25、.415-30-3型自愈式并联电容器 , 每组容量 q N . C 30 k var 。则需要安装的电容组数为n=QN .C / qN .C =762.2/30=25.4 取 n=26。可安装的电容器组数为 26 组，总容量为 2630kvar 780kvar, 实际最大负荷时的补偿容量为 780kvar ，无功补偿后的低压侧 C1视在计算负荷：功率因数：根据 C1 点的视在计算负荷SC=905.5kvar 选择变压器10（15%）0.4kVSc(B)10 型变压器，变压器额定容量 S =1250kV ANB变压器的有功功率损耗为：Sc22PTPFePcu.NP0PkScSN.TSN.T变压器

26、的无功功率损耗为：Sc2I 0 %2QTQ0QNSN.TU k % ScSN.T100100SN.T此处计算采用简化公式：，即9.05kW,=45.25kW变电所高压侧计算负荷为：Pc.1 =PC +PT =840.0+9.05=849.05kWQc.1 =QC - QN .C +QT =1117.2-780+45.25=382.2kvar精品 料推荐补偿后的功率因素cosPc.1/ Sc.1849.05/931.1=0.91以下分别计算4 个变电所的无功补偿方案。 如表 2-3 ，表 2-4 ，表 2-5 ，表 2-6所示 :表 2-3变电所 1（电力负荷计算点C1）功率因数无功计算视在计算

27、编厂房设备容需要系有功计算计算电流负荷负荷号名称Pe/kW数 Kdcostan 负荷 Pc/ kWQc/ kvarSc/ kV AI c/ A薄膜车114000.60.61.33840.001117.201400.002129.60间补偿容量 QN.C1/kvarQN.C1=840.00*tan(arccos0.6)-tan(arccos0.92)-780=762.2 实际取 26 组 *30=780kvar补偿后0.93840.00337.20905.151375.24Pc1=840.0kW, Qc1=1117.0kvar, 最大视在功率Sc=1400.0kVA, 最大功率因数 Cos=0.

28、6供电局要求该厂 10kV 进线侧最大负荷时功率因数不得低于 0.9，考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此 380 侧最大功率因数应大于 0.9，暂取 0.92 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量：QN.C1=840.00*tan(arccos0.6)-tan(arccos0.92)=762.2。初选 GGK、 GGL系列低 压 抽 出 式 成 套 开 关 设 备 ， 选 择 GCL-19 型 低 压 无 功 补 偿 柜（BSMJ0.415-30-3），所需安装的组数 n=QN .C / qN .C =762.2/30=25.4 取 n=26。由于每台最多安装 10 组，所以采用

29、一台主柜，两台辅柜的设置方式，总共设置柜数 3 台。表 2-4变电所 2（电力负荷计算点C2）编厂房设备容需要系功率因数有功计无功计视在计计算电精品 料推荐号名称Pe/kW数 Kdcostan算负荷算负荷算负荷流 I c/ A6P kWQ kvarS kV Ac/c/c/单丝831.01105.21385.02106.713850.60.61.330308车间补偿容量QN.C1/kvarQN.C1=831.00*tan(arccos0.6)-tan(arccos0.92)=754-780.0实际取 26 组 *30=780kvar831.01355.8补偿后0.93325.23892.3803

30、故选择 GCL-19型低压无功补偿柜（ BSMJ0.415-30-3），所需安装的组数n=Qc/30=754.0/3026。由于每台最多安装10 组，所以采用一台主柜，两台辅柜的设置方式，总共设置柜数3 台。表 2-5变电所 3（电力负荷计算点C3）功有功无功计率视在计计算成组设备有功计算成组设备无功计算计算算负荷因同时系数算负荷电流负荷 Pc.i /kW负荷 Qc.i /kvar负荷Qc/kvaSc/ kVAI c/ A数Pc/kWrcosK p =0.95364.3829.80.6383.55419.44406.85546.17K q =0.97717补偿容量 QN.C1 /kvarQN.

31、C1 =364.37*tan(arccos0.67)-tan(arccos0.92)=248-250.5 实际取 10 组*25=250kvar364.3602.20.9补偿后156.00396.36712故选择 GCL-19 型低压无功补偿柜（ BSMJ0.415-25-3），所需安装的组数n=Qc/25=248.5/2510，采用 1 台主柜。精品 料推荐表 2-6 变电所 4（电力负荷计算点C4）有功无功计功率成组设备有功计视在计计算成组设备无功计算计算算负荷因数算同时系数算负荷电流负荷 Pc.i /kW负荷 Qc.i /kvar负荷Qc/kvaSc/ kVAI c/ AcosPc /kWrKp=0.95337.85461.02320.9447.19550.45836.30.58Kq=0.97补偿容量 QN.C1/kvarQN.C1 =320.96*tan(arccos0.58)-tan(arccos0.92)=314-320.06实际取 16 组*20=320kvar补偿后320.9127.19345.24524.50.93故选择 GCL-18 型低压无功补偿柜（ BSMJ0.415-25-3），所需安装的组数n=Qc/20=314.06/20 16.。由于每台最多安装8 组，所以采用1 台主柜， 1 台辅柜的设置方式，总共设置柜数2 台。因此，全厂