工廠供電全程設(shè)計(jì)(詳細(xì)版)

1、 一負(fù)荷計(jì)算.3 1.設(shè)備分組32.總負(fù)荷計(jì)算43. 無功功率補(bǔ)償6二、變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇8三、短路電流的計(jì)算10四、變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)131.10kv測高壓開關(guān)柜的選擇132380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)163高低壓母線的選擇19五、變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇20110kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇202.380v低壓出線的選擇20六、機(jī)修車間動(dòng)力箱的選擇22七、變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定241（1）異步機(jī)的直接起動(dòng) + 過載保護(hù) （接觸器+熱繼電器控制）.224（2）異步電動(dòng)機(jī) 點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行 （接觸器控制）242主變壓器的繼電保護(hù)裝置25八、設(shè)計(jì)心得

2、25 一負(fù)荷計(jì)算1.設(shè)備分組由機(jī)修車間平面布置圖，可把一車間的設(shè)備分成8組，分組如下：附圖1no.1： 1、2、3、4、13、14、19 ；為一號動(dòng)力箱 其中：sc=8.552(kva) ic=13.0(a)no.2: 25 ；為二號動(dòng)力箱其中：sc=74.4（kva） ic=108.5(a)no.3：(1) :5、6、7、15(2):28 ；為三號動(dòng)力箱其中：（1）sc1=16.2（kva） ic1=24.62(a) （2）sc2=3.28（kva） ic2=4.99(a)no.4： 8、9 ；為四號動(dòng)力箱其中：sc=72.4（kva） ic=138.86(a)no.5：（1）10、11、1

3、2、22、23、24 （2）36 ；為五號動(dòng)力箱其中：（1）sc1=13.5（kva） ic1=20.51(a) （2）sc2=3.28（kva） ic2=4.99(a)36號設(shè)備按通風(fēng)機(jī)來計(jì)算no.6: 16、17、18、20、21 ；為六號動(dòng)力箱其中：sc=9.55（kva） ic=14.51(a)no.7: （1）26、27、29、30（2）35 ；為七號動(dòng)力箱其中：（1）sc1=15.70（kva） ic1=23.84(a) （2）sc2=0.60（kva） ic2=2.40(a) 35號設(shè)備按通風(fēng)機(jī)來計(jì)算no.8: 31、32、33、34 ；為八號動(dòng)力箱其中：sc=12.95（kva

4、） ic=19.68(a)2.總負(fù)荷計(jì)算機(jī)修、內(nèi)燃、鑄造、熱處理、鍋爐房等車間負(fù)荷計(jì)算表車間名稱回路及編號容量（kw）計(jì)算負(fù)荷 p30(kw)計(jì)算負(fù)荷q30（kvar）計(jì)算負(fù)荷s30（kva）備注：除機(jī)修車間外其他車間按kx=0.3tg=1.17機(jī)修車間no1供電200.51556.9366.2087.31總計(jì)：s30=224.09(kva)i30=340.48 (a)no2供電35.733.9258.7067.80no3供電36.3234.5059.7368.98內(nèi)燃車間no1供電433.63161.4104.1192.05s30=192.5(kva)i30=291.96 (a)no2照明1

5、0808s30=8(kva)i30=12.16 (a)鑄造車間no1供電311.89124.7595.46157.08s30=157.08(kva)i30=238.80 (a)no2照明129.609.6s30=9.6(kva)i30=14.56 (a)外燃車間no1供電139.6269.8152.1187.11s30=87.11(kva)i30=8.513 (a)no2照明75.605.6s30=5.6(kva)i30=8.513 (a)鍋爐房no1供電504031.3550.82s30=50.82(kva)i30=77.26 (a)熱處理車間no1供電13567.550.884.48s30

6、=84.48(kva)i30=128.4 (a)no2照明10808s30=8(kva)i30=12.16 (a)3. 無功功率補(bǔ)償 由于此工廠車間為三班制，所以取=0.7，=0.75由380側(cè)補(bǔ)償前的qc1=518.45(kvar) pc1=620.01(kva)由功率因素計(jì)算公式可得：cos1 =11+（qc1pc2）2=0.74若將功率因素重0.74提高到0.90以上當(dāng)qc= 252(kvar)由公式qc=tan1-tan2qc2=qc1-qc=266.45(kvar) pc1=620.01(kva)cos2 =11+（qc2pc2）2=0.92選pgj1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為b

7、gmj0.4-120-3型，采用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）2臺相組合，總?cè)萘?4kvar+84×2kvar =252kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380v側(cè)和10kv側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如下表： 表二項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a380v側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.74620.01518.458081227.6380v側(cè)無功補(bǔ)償容量-252380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.92620.01266.45675.011025.6主變壓器功率損耗0.015s30=10.130.06s30=4010kv側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.89630.14306.45700.7140.45二、變電

8、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，工廠變電所的主變壓器可以有下列兩種方案：（1）裝設(shè)一臺主變壓器 型式采用s9，而容量根據(jù)sn。t=800kva>s30=700.71kva選擇，即選一臺s9-800/10-10/0.4型低損耗配電變壓器。年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5500h,最大功率損耗為=3000h 短路電壓uk%=4.5 空載電流io%=1.05有功損耗p0=1.34(kw) 短路有功損耗pk=7.195(kw) 單價(jià)k1=6.8萬元 工廠用電費(fèi)用k2=0.6元/kwh 無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量kr=0.1 sca=700.71(kva) snt=

9、800(kva) 負(fù)荷率 1=scasnt=0.875變壓器年電能損耗 wt=wt1+wt2 wt-800=（po+krio%100snt）×8760+12(pk+kruk%100snt) =30197.81(kwh)（2）裝設(shè)兩臺主變壓器 型式也采用s9，每臺容量按式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s9-400/10-10/0.4型低損耗配電變壓器。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用yyn0。年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5500h,最大功率損耗為=3000h 短路電壓uk%

10、=4 空載電流io%=1.15有功損耗p0=0.775(kw) 短路有功損耗pk=4.195(kw) 單價(jià)k2=4.0萬元 工廠用電費(fèi)用k2=0.6元/kwh 無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量kr=0.1 sca=700.71(kva) snt=2×400=800(kva) 負(fù)荷率1=scasnt=0.875變壓器年電能損耗wt=wt1+wt2 wt-400×2=（po2+krio%×2100snt）×8760+ 12(pk2+ kruk%100snt)= 31680.595(kwh) 電能損耗：（wt-400×2- wt-800）× 0.6= 890.

11、157（元） 設(shè)備差價(jià)： k1-k2=4×2-6.8=1.2（萬元） 按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來算前者大于后者所以選一臺容量為800kva的主變變壓器。三、短路電流的計(jì)算 2確定基準(zhǔn)值 設(shè)sd=100mva，ud1=10.5kv，低壓側(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) x1*=100200=0.5 （2）架空線路 由lgj-120的，設(shè)線路長0.3km,故 x2*=（0.4×0.3）×100mva (10.5kv)2=0.1197 （3）電力變壓器 有，故 x3*=4.5100×100mva800kva=5.625因此繪等效

12、電路，如圖2所示。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 x*(k-1)=0.5+0.1197=0.6197 （2）三相短路電流周期分量有效值 i*(k-1)=id1/x*(k-1)=8.87(ka) （3）其他短路電流 i(3)=i(3)=i(3)k-1=8.87(ka) i(3)sh=2.55i(3)=22.63(ka) i(3)sh=1.51i(3)=13.39(ka) （4）三相短路容量 sk-1(3)=sd/x*(k-1)=161.36(mva) 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

13、標(biāo)幺值 x*(k-2)=0.5+0.1197+5.625=6.2447 （2）三相短路電流周期分量有效值 i*(k-2)=id2/x*(k-2)=23.2059(ka) （3）其他短路電流 i(3)=i(3)=i(3)k-2=23.2059(ka) i(3)sh=1.84i(3)=42.698(ka) i(3)sh=1.09i(3)=25.294(ka) （4）三相短路容量 sk-2(3)=sd/x*(k-2)=16.013 (mva)表三 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/ka三相短路容量/mvai(3)k18.878.878.8722.6313.39161.36k223.2123.212

14、3.2142.7025.2916.01四、變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)根據(jù)10kv一次側(cè)數(shù)據(jù)選擇以下高壓開關(guān)柜1.10kv測高壓開關(guān)柜的選擇由于車間無高壓變電室，所以選用室外高壓開關(guān)柜 gwc-5型戶外手車式高壓開關(guān)柜規(guī)格為： 額定電壓：10kv，50hz，額定電流：1000a 單母線接線方式寬×深×高（mm）：1000×1750×1500分為內(nèi)外兩層，內(nèi)置照明燈要求：（1）海拔不超過1000m（2）周圍介質(zhì)溫度：-40+40（3）內(nèi)部溫度不超過95（4）垂直斜角不超過5°的場所。采用20,31,34號方案。如下圖所示：表四 10kv 側(cè)一次設(shè)備的

15、選擇校驗(yàn) 參數(shù)電壓（kv）電流(a)斷流能力(ka)動(dòng)穩(wěn)定度(ka)熱穩(wěn)定度臺數(shù)裝置地點(diǎn)條件參數(shù)uni302tima數(shù)據(jù)104618.8722.63157.35額定參數(shù)uniniocimaxtgn8-10t隔離開關(guān)10200 -25.5500 3cs6-1t手動(dòng)操作機(jī)構(gòu) - 2sn6-11操動(dòng)機(jī)構(gòu)- 1rn1-10kv型高壓熔斷器 1050(熔芯值取額定值50a) 12ka- - 3rn2-10kv型高壓熔斷器 10 0.5（熔芯值取額定值0.5a) 50ka - - 3 jdzj-10電壓互感器10/3 -3fs-10避雷器 10-62380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)根據(jù)變壓器低壓側(cè)i30和各個(gè)車

16、間的干線的i30選擇以下幾種低壓配電屏：（1）主低壓配電屏選用pgl1 （2）機(jī)修車間 低壓配電屏pgl2d (3)內(nèi)燃車間，鑄造車間，內(nèi)燃車間，熱處理車間 低壓配電屏（4）鍋爐房低壓配電屏使用條件：1).周圍溫度不高于+40，而在24h周期內(nèi)平均溫度不高于35,不低于-5.2).海拔不高于2000m.3).安裝斜度不大于5°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)定度臺數(shù)裝置地點(diǎn)條件參數(shù)un (v)i30(a)(ka)(ka)2tima數(shù)據(jù)380 1025.6 23.205 42.698 376.9dw10-1500/3電動(dòng)型自動(dòng)開關(guān)3801500

17、 -8023.91dw10-1500/3電動(dòng)型自動(dòng)開關(guān)380 1500-1hd13-600/31型刀開關(guān)380600 - -5hd13-400/31型刀開關(guān)380400-7nt-300-40型熔斷器500300（熔芯值使用額定值300a）120-9lmzj1-0.5電流互感器5001500/5-1lmzj1-0.5電流互感器500400/5-16dw10-600/3自動(dòng)開關(guān)380600-1dw15-200/3自動(dòng)開關(guān)380200-4nt13-630/1000型熔斷器500630(熔芯使用額定值630a)120-123高低壓母線的選擇 10kv母線選lmy3（40×4），即母線尺寸為4

18、0mm×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。五、變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇110kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇（1）10kv高壓進(jìn)線的選擇和校驗(yàn) 采用lj型鋁絞線敷設(shè)，接往10kv公用干線。1）按發(fā)熱條件選擇。由i30=46a及室外環(huán)境溫度年最熱月平均最高氣溫為30。c，初選lj16，其在30。c時(shí)的ial=170×70-3070-25=160.27>i30,滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。最小截面amin=35mm2，因此lj16不滿足機(jī)

19、械強(qiáng)度要求，故改選lj35。由于此線路很短，不需要校驗(yàn)電壓損耗。（2）由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用yjl2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由i30=46a及土壤溫度20。c查表8-43，初選纜芯為35mm2的交聯(lián)電纜，其ial=183×90-2090-25=176.79>i30，滿足發(fā)熱條件。2)校驗(yàn)短路穩(wěn)定。計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面amin=103mm2>25 mm2，因此25mm2不滿足短路穩(wěn)定要求，故選擇yjl22100003×120電纜。2.380v低壓出線的選擇1）饋電給機(jī)修一車間的線路采

20、用vv221000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由i30=324.56a及地下1m土壤溫度20。c查表，初選纜芯截面為150mm2，其ial=364a×65-2065-25=366.98>i30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗。因未知變電所到機(jī)加工一車間的距離，因此未能校驗(yàn)電壓損耗。3）短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面amin=213mm2所選240mm2的纜芯截面大于amin，滿足短路熱穩(wěn)定度的要求，因此選擇vv2210003×240+1×120的四芯電纜（2）饋電給內(nèi)燃車間的線路采用vlv221000型聚氯乙烯絕緣

21、鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）纜芯截面240mm2聚氯乙烯電纜，即vlv2210003×240+1×120的四芯電纜。 （3）饋電給鑄造車間的線路采用vlv221000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）纜芯截面300mm2聚氯乙烯電纜，即vlv2210003×300+1×150的四芯電纜。（4）饋電給外燃車間的線路采用vlv221000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）纜芯截面240mm2聚氯乙烯電纜，即vlv2210003×240+1×120的四芯電纜。（5）饋電給鍋爐車間的線路采用vlv221000

22、型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）纜芯截面240mm2聚氯乙烯電纜，即vlv2210003×240+1×120的四芯電纜。（6）饋電給熱處理車間的線路采用vlv221000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）纜芯截面240mm2聚氯乙烯電纜，即vlv2210003×240+1×120的四芯電纜。六、機(jī)修車間動(dòng)力箱的選擇 （1）no.1：一號動(dòng)力箱設(shè)備 1)1、2、3、4:熔斷器額定值inf25.6(a)2)13 、14 : 熔斷器額定值inf26.6(a)3) 19 : 熔 斷器額定值inf26.6(a選擇動(dòng)力箱xl-21 方案

23、12 數(shù)量額定電流熔芯hr3400/34型熔斷器式刀開關(guān) 1400a400acj20-40/3 型接觸器 7rl6-60 型熔斷器 216060ajr16-60/3d 型熱繼電器 71、2、3、4、ica=9.121 (a)選用導(dǎo)線blx 橫截面就2.5mm2 22.5×0.9=20.25>9.12113、14- ica=9.5 (a) 選用導(dǎo)線blx 橫截面就2.5mm2 22.5×0.9=20.25>9.12119-ica=9.501(a)選用導(dǎo)線blx 橫截面就2.5mm2 22.5×0.9=20.25>9.121滿足要求。 其他的動(dòng)力箱按

24、一號動(dòng)力箱的選擇步驟得(2) no.2：二號動(dòng)力箱 xl-21 方案43設(shè)備25：導(dǎo)線blx-120mm2(3) no.3：三號動(dòng)力箱 xlk 2型 方案10設(shè)備1）5、6、7、15 導(dǎo)線 blx-6mm2 2) 28 導(dǎo)線 blx-4mm2 (4) no.4：四號動(dòng)力箱 xl-21 方案58設(shè)備 1）8 導(dǎo)線blx-10mm2 2) 9 導(dǎo)線blx-16mm2 (5) no.5：五號動(dòng)力箱 xl-21 方案46設(shè)備 1）10 、11、12、36 導(dǎo)線blx-2.5mm2 2) 22 、23 導(dǎo)線blx-4mm2 (6) no.6：六號動(dòng)力箱 xl-21 方案78設(shè)備 16、 17 、18 、20、21 導(dǎo)線blx-2.5mm2 (7) no.7：七號動(dòng)力箱 xl-21 方案23設(shè)備 1）26 導(dǎo)線blx-16mm2 2) 27 、29 導(dǎo)線blx-6mm2 3) 30、35 導(dǎo)線blx-2.5mm2 (8) no.8：八號動(dòng)力箱 xl-21 方案43 設(shè)備 1）31 導(dǎo)線blx-4mm2 2) 32、34 導(dǎo)線blx-2.5mm2 3) 33 導(dǎo)線blx-2.5mm2七、變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定1（1）異步機(jī)的直接起動(dòng) + 過載保護(hù) （接觸器+熱繼電器控制）按鈕（sb），線圈（km），熱繼電器觸頭（kh）,輔助觸