南阳防爆厂降压变电所的电气设计

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1、华侨大学课程：工厂供电课程设计任务：南阳防爆厂降压变电所的电气设计 专业：电气工程及其自动化 班别：10电气1班学生： 时间：2013年05月绪论本课程设计检验我们本学期学习的情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定。 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。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占比例一般很小（除电化工业）。电能在工业生产中的重要性，并不在于在产品成本或投资总额所占比重多少，而在于工业生产实现电气化后可以大大增加产量，减轻工人劳动强度，降低生产成本，提高产品质量，提高劳动生产率，

2、改善工作条件，有利于实现生产过程自动化。另一方面，如果工厂电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重后果。因此做好工厂供电工作对发展工业生、实现工业现代化都具有极其重要的意义，对于节约能源、支援国家经济建设同样也具有重大意义。本设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题如负荷计算，三相短路分析，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，防雷与接地，变电所的过电压保护，计量无功补偿等几方面的设计进行了阐述。工厂供电工作要很好为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，同时做好节能工作，要从以下基本要求做起:（1）安全 在电能的供应、分配和利用过程中，不应发生人生事故及设备事故。（2）

3、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）经济 供电系统投资要尽量少，运行费要低，尽可能节约电能和减少有色金属消耗。 此外，在供电工作中，要合理处理局部和全局、当前和长远等关系，要做到局部与全局协调，顾全大局，适应可持续发展要求。目录 第一章 设计任务 第二章 负荷计算和无功功率补偿 第三章 变电所位置与型式的选择 第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择 第五章 短路电流的计算 第六章 变电所一次设备的选择校验 第七章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择 第八章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 第九章 降压变电所防雷与接地装置

4、的设计 第十章 机械厂变电所主接线电气原理图 第十一章 课程设计总结心得体会 参考文献（一） 设计题目南阳防爆厂降压变电所的电气设计（二） 设计要求 要求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、技术先进、经济合理的要求，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，确定一次回路方案，最后定出设计说明书。（三） 设计依据1工厂总平面图，如图（1）所示。2工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4000h，日最大负荷持续时间为10h。该厂除铸造车间、锻压车间和锅炉房属二级负荷

5、外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表（1）所示。 3供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供用协议规定，本厂可由附近一条35kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ120导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（即电力系统的馈电变电电站）距离本厂约20km，该干线首端所装高压断路器300MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用联络线由邻近的单位取得备用电源。已知

6、与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达100km，电缆线路总长度达80km。4.气象资料 本厂所在地区的年最高气温为37  ，年平均气温为24，年最低气温为-8，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0.8处平均温度为25。当地主导风向为东北风，年雷暴是数为20。5.工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.92。主 要 参 考 资 料1 刘介才主编 供配电技术 北京：机械工业出版社2 张华主编 电类专业毕业设计指导 北京：机械工业出版社3 王荣藩编著 工厂供电设计与指导 天津：天津大学出版社工厂负荷统计资料 表（1）厂房编号用电单位名称负荷性质设备容

7、量kW需要系数功率因数1铸造车间动力3000.40.7照明60.71.02锻压车间动力5000.30.65照明80.71.03金工车间动力5000.30.65照明90.71.04工具车间动力3000.30.6照明70.71.05电镀车间动力3000.60.8照明70.71.06热处理车间动力2000.60.8照明80.71.07装配车间动力1000.40.7照明70.71.08焊接车间动力2000.30.65照明40.71.09锅炉房动力800.60.65照明20.71.0生活区照明2000.71.0第二章 负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功

8、计算负荷（单位为KW） = ， 为系数b)无功计算负荷（单位为kvar）= tanc)视在计算负荷（单位为kvA）=d)计算电流（单位为A） =, 为用电设备的额定电压（单位为KV）2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW）=式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.850.95b)无功计算负荷（单位为kvar）=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97c)视在计算负荷（单位为kvA） =d)计算电流（单位为A） =经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V）表2.1各厂房和生活区的负荷计算表

9、编号名称类别设备容量/kW需要系数costan计算负荷/kW/kvar/kVA/A1铸造车间动力30004071.02120122.4照明6071004.20小计306124.2122.4174.4264.92锻压车间动力500030651.17150175.5照明8071005.60小计508155.6175.5234.5356.43金工车间动力500030651.17150175.5照明9071006.30小计509156.3175.52353574工具车间动力30003061.3390119.7照明7071004.90小计30794.9119.7152.8232.15电镀车间动力3000

10、6080.75180135照明7071004.90小计307184.9135228.9347.86热处理车间动力20006080.7512090照明8071005.60小计208125.690154.5234.87装配车间动力10004071.024040.8照明4071002.80小计10442.840.859.189.88焊接车间动力200030651.176070.2照明4071002.80小计20462.870.294.2143.19锅炉车间动力80060.651.174856.2照明2071001.40小计5149.456.274.8113.710生活区照明2000.71.00140

11、0140212.7总计动力24801138.6985.3照明255计入=0.95, =0.970.751081.7955.71443.421932.2 无功功率补偿 无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。而要求该厂进线侧最大负荷时功率因数不低于0.90。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：