工廠供電課程設(shè)計(jì)某機(jī)械加工車(chē)間低壓配電系統(tǒng)及車(chē)間變電所設(shè)計(jì)

1、某機(jī)械加工車(chē)間低壓配電系統(tǒng)及車(chē)間變電所設(shè)計(jì)2008年7月2日目錄一、負(fù)荷計(jì)算4二、變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇6三、短路電流的計(jì)算7四、變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)9七、設(shè)計(jì)圖樣13八、車(chē)間平面布置圖14九、心得體會(huì)15一、負(fù)荷計(jì)算1由車(chē)間平面布置圖，可把一車(chē)間的設(shè)備分成5組，分組如下：no.1：29、30、31 配電箱的位置：d-靠墻放置no.2：1428 配電箱的位置：c-靠墻放置no.3：1、32、33、34、35 配電箱的位置：b-靠柱放置no.4：6、7、11、12、13 配電箱的位置：b-靠柱放置no.5：2、3、4、5、8、9、10 配電箱的位置：b-靠柱放置2總負(fù)荷計(jì)算表如表1

2、所示。表1 機(jī)加工一車(chē)間和鑄造、鉚焊、電修等車(chē)間負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱(chēng)類(lèi)別設(shè)備容量pe/kw需要系數(shù)kdcostan計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a1鍛壓車(chē)間動(dòng)力2700.350.750.882鑄造車(chē)間動(dòng)力 1590.650.750.883金工車(chē)間動(dòng)力1630.350.651.174工具車(chē)間動(dòng)力800.350.655電鍍車(chē)間動(dòng)力2310.620.750.882熱處理車(chē)間動(dòng)力 2250.60.750.883裝配車(chē)間動(dòng)力1750.720.651.174機(jī)修車(chē)間動(dòng)力750.350.655鍋爐房動(dòng)力890.750.750.882倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力 150.40.750.88生活區(qū)及廠區(qū)照

3、明900.950.651.173. 無(wú)功功率補(bǔ)償 由表1可知，該廠380v側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素只有0.64。而供電部門(mén)要求該廠10kv進(jìn)線最大負(fù)荷時(shí)的功率因素不應(yīng)地于0.90?？紤]到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380v側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來(lái)計(jì)算380v側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量:qc=p30(tan1- tan2)=468.9tan(arccos0.64)- tan(arccos0.92)kvar=361.1 kvar參照?qǐng)D2-6，選pgj1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為bw0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）4臺(tái)相組合，總?cè)萘?

4、4kvar×5=420kvar。因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠380v側(cè)和10kv側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如下表：表2 無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a380v側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.64468.9558.3729.51108.3380v側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-420380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.96468.9138.3488.9742.8主變壓器功率損耗0.015s30=7.30.06s30=29.310kv側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.94476.2167.6504.829.1二、變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇1變電所主變壓器的選擇 根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主

5、變壓器可以有下列兩種方案：（1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 型式采用s9，而容量根據(jù)sn。t=630kva>s30=504.8kva選擇，即選一臺(tái)s9-630/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。（2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 型式也采用s9，每臺(tái)容量按式sn·t（0.60.7）s30選擇，即sn·t（0.60.7）×504.8kva=(302.9353.36)kva因此選兩臺(tái)s9-400/10型低損耗配電變壓器。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用yyn0。2變電所主結(jié)線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列兩種主結(jié)線方

6、案：（1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。（2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。（3）兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較（表3）。表3 兩種主結(jié)線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小靈活方便性只一臺(tái)主變，靈活性稍差由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額由表2-8差得s9-630的單價(jià)為7.47萬(wàn)元，而由表41查得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為2×7.47萬(wàn)元14.94萬(wàn)元由表2-8差得s9

7、-400的單價(jià)為5.31萬(wàn)元，因此兩臺(tái)綜合投資為4×5.31萬(wàn)元21.24萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資6.3萬(wàn)元高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查表4-10得gg-1a(f)型柜按每臺(tái)3.5萬(wàn)元計(jì)，查表得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為4×1.5×3.5萬(wàn)元21萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)gg-1a(f)柜，其綜合投資約為6×1.5×3.5萬(wàn)元31.5萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資10.5萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照表4-2計(jì)算，主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為3.706萬(wàn)元（其余略）主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年

8、為6.752萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多耗3.046萬(wàn)元交供電部門(mén)的一次性供電貼費(fèi)按800元/kva計(jì)，貼費(fèi)為630×0.08萬(wàn)元50.4萬(wàn)元貼費(fèi)為2×400×0.08萬(wàn)元64萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多交13.6萬(wàn)元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。（說(shuō)明：如果工廠負(fù)荷近期有較大增長(zhǎng)的話，則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。三、短路電流的計(jì)算1繪制計(jì)算電路（圖1）圖1 短路計(jì)算電路 2確定基準(zhǔn)值 設(shè)sd=100mva，ud1=10.5kv，低

9、壓側(cè)ud2=0.4kv，則 3.計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 （1）電力系統(tǒng) （2）架空線路 由lgj-150的，設(shè)線路長(zhǎng)0.3km,故 （3）電力變壓器 有，故 因此繪等效電路，如圖2所示。圖2 等效電路 4計(jì)算k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 （1）總電抗標(biāo)幺值 （2）三相短路電流周期分量有效值 （3）其他短路電流 （4）三相短路容量 5計(jì)算k-2點(diǎn)（0.4kv側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 （1）總電抗標(biāo)幺值 （2）三相短路電流周期分量有效值 （3）其他短路電流 （4）三相短路容量 以上計(jì)算結(jié)果綜合如表4所示。表4 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算

10、點(diǎn)三相短路電流/ka三相短路容量/mvai(3)k19.29.29.223.513.9167.2k218.718.718.734.420.413.0四、變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)110kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表5）表5 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度臺(tái)數(shù)裝置地點(diǎn)條件參數(shù)uni302tima數(shù)據(jù)10kv36.4a (i1n·t)9.2ka235ka9.22×1.9=160.8一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)uniniocimaxt高壓少油斷路器sn10-10i/63010kv630a16kv40ka162×2=5122高壓隔離開(kāi)關(guān)g

11、n-10/20010kv200a25.5ka102×5=5005高壓熔斷器rn2-1010kv0.5a50ka2電壓互感器jdj-1010/0.1kv1電壓互感器jdjz-10/kv1電流互感器lqj-1010kv100/5a31.8ka813避雷器fs4-1010kv2戶外式高壓隔離開(kāi)關(guān)gw4-15g/20015kv200a1表5所選設(shè)備均滿足要求。2380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表6）表6 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度臺(tái)數(shù)裝置地點(diǎn)條件參數(shù)uni302tima數(shù)據(jù)380v總742.8a18.7ka34.4ka18.72×0.7=2

12、44.8一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)uniniocimaxt低壓斷路器dw151500/3380v1500a40kv1低壓斷路器dz20630380v630a(大于i30)一般30ka12低壓斷路器dz20200380v200a(大于i30)一般25ka3低壓刀開(kāi)關(guān)hd131500/30380v1500a1電流互感器lmzj10.5500v1500/5a1電流互感器lmz10.5500v160/5a100/5a1表6所選設(shè)備均滿足要求。3高低壓母線的選擇 參照表5-25，10kv母線選lmy3（40×4），即母線尺寸為40mm×4mm；380v母線選lmy3（80×8）+50×5，即相母線尺寸為80mm×6mm，中性母線尺寸為50mm×5mm。七、設(shè)計(jì)圖樣某機(jī)修廠降壓變電所主結(jié)線電路圖，如圖4所示。這里略去圖框和標(biāo)題欄。圖4 某機(jī)修廠降壓變電所主結(jié)線電路圖八、車(chē)間平面布置圖變電所平面圖：九、設(shè)計(jì)心得通過(guò)這次設(shè)計(jì)，