工廠供電課程設(shè)計稿

1、PAGE PAGE 25天成機(jī)械加加工車間間低壓配配電系統(tǒng)統(tǒng)及車間間變電所所設(shè)計目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc169783877 一、負(fù)荷計計算和無無功功率率補(bǔ)償 PAGEREF _Toc169783877 h 4 HYPERLINK l _Toc169783878 二、變電所所主變壓壓器和主主結(jié)線方方案的選選擇 PAGEREF _Toc169783878 h 6 HYPERLINK l _Toc169783879 三、短路電電流的計計算 PAGEREF _Toc169783879 h 7 HYPERLINK l _Toc169783880 四、變電所所一

2、次設(shè)設(shè)備的選選擇校驗驗 PAGEREF _Toc169783880 h 9 HYPERLINK l _Toc169783881 五、變電所所進(jìn)出線線和與鄰鄰近單位位聯(lián)絡(luò)線線的選擇擇 PAGEREF _Toc169783881 h 11 HYPERLINK l _Toc169783882 六、變電所所二次回回路方案案的選擇擇與繼電電保護(hù)的的整定 PAGEREF _Toc169783882 h 12 HYPERLINK l _Toc169783883 七、設(shè)計圖圖樣 PAGEREF _Toc169783883 h 13 HYPERLINK l _Toc169783884 八、車間平平面布置置圖 P

3、AGEREF _Toc169783884 h 14 HYPERLINK l _Toc169783885 九、心得體體會 PAGEREF _Toc169783885 h 151、負(fù)荷計計算和無無功功率率補(bǔ)償1.1總負(fù)負(fù)荷計算算 負(fù)荷計計算表如如表1所所示。表1 天成成機(jī)械加加工車間間負(fù)荷計計算表廠房編號用電單位名名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量/kw 需要系數(shù)Kd功率因數(shù)P30/KWQ30/KvarrS30/KVAI30/A1機(jī)加工車間間動力4000.201.330.6080106.44133.112202.33照明50.801.0402工具車間動力33584.593.6123.445187.556照明70

4、.901.06.303倉庫動力200.800.750.816122030.4照明20.801.01.604電鍍車間動力4000.500.880.75200176266.44404.88照明100.801.0805裝配車間動力1500.351.020.7052.553.55575113.995照明20.801.010606熱處理車間間動力1380.501.330.606991.777114.882174.445照明50.801.0407機(jī)修車間動力13534.540.37753.180.7照明50.801.0408生活區(qū)照明4000.700.480.9280134.44310.66471.99總

5、計（380側(cè)側(cè)）動力1576 =SUM(ABOVE) # 0.00 950.440 =SUM(ABOVE) 708.009照明436取 0.76 AVERAGE() # 0.00 AVERAGE() 671.008556.55871.881324.6在負(fù)荷計算算時，采采用需要要系數(shù)法法對各個個車間進(jìn)進(jìn)行計算算，將照照明和動動力部分分分開計計算，具具體步驟驟如下：1.1.11 機(jī)加加工車間間 動力部部分： ； ； 照明部分： ； 1.1.22 工具具車間 動力部部分： ； ； 照明部部分： ；1.1.33 倉庫庫動力部分： ； 照明部部分： ；1.1.44 電鍍鍍車間 動力部部分： ； 照明部部

6、分： ；1.1.55 裝配配車間動力部分： ； 照明部部分： ；1.1.66 熱處處理車間間 動力部部分： ； 照明部部分： ；1.1.77 機(jī)修修車間 動力部部分： ； 照明部部分： ；1.1.88 生活活區(qū) 照明部部分： ；總計如下：所有車間的的照明負(fù)負(fù)荷：取全廠的同同時系數(shù)數(shù)為：，則全全廠的計計算負(fù)荷荷為： 此此時的功功率因數(shù)數(shù) coos=1.2 無無功功率率補(bǔ)償 由上邊的計計算以及及表一可可知，此此時的功功率因數(shù)數(shù) cos=即該廠3880V側(cè)側(cè)最大負(fù)負(fù)荷時的的功率因因素只有有0.766，而供電電部門要要求該廠廠10KKV進(jìn)線線最大負(fù)負(fù)荷時的的功率因因素不應(yīng)應(yīng)地于00.900?？紤]慮到主

7、變變壓器的的無功損損耗遠(yuǎn)大大于有功功損耗，因因此3880V側(cè)側(cè)最大負(fù)負(fù)荷時的的功率因因素應(yīng)稍稍大于00.900，固取00.922來計算算3800V側(cè)所所需無功功功率補(bǔ)補(bǔ)償容量量:Qc = P30(ttan1- ttan2) = 6771.008 tann(arrccoos0.76)- taan(aarcccos00.922) Kvaar= 2888 Kvvar取:=2888則補(bǔ)補(bǔ)償后變變電所低低壓側(cè)的的視在計計算負(fù)荷荷為：計算電流：變壓器的功功率損耗耗為： 變電所高壓壓側(cè)的計計算負(fù)荷荷為：； 則可得補(bǔ)償償后的功功率因數(shù)數(shù)為： 0.990 滿滿足要求求。因此無功補(bǔ)補(bǔ)償后工工廠3880V側(cè)側(cè)和10

8、0KV側(cè)側(cè)的負(fù)荷荷計算表表如下：表2 無功功補(bǔ)償后后工廠的的計算負(fù)負(fù)荷項目cos計算負(fù)荷P30/KKWQ30/KKvarrS30/KKVAI30/AA380V側(cè)側(cè)補(bǔ)償前前負(fù)荷0.76671.008556.55871.881324.6380V側(cè)側(cè)無功補(bǔ)補(bǔ)償容量量-288380V側(cè)側(cè)補(bǔ)償后后負(fù)荷0.9288671.11124.22722.881098.2主變壓器功功率損耗耗0.0155S300=10.80.06SS30=43.410KV側(cè)側(cè)負(fù)荷總總計0.91681.99167.66749.8843.31.3 年年耗電量量的估算算年有功電能能消耗量量及年無無功電能能耗電量量可由下下式計算算得到：年有

9、功電能能消耗量量： 年無功電能能耗電量量： 結(jié)合本廠的的情況，年年負(fù)荷利利用小時時數(shù)為448000h，取取年平均均有功負(fù)負(fù)荷系數(shù)數(shù)，年平平均無功功負(fù)荷系系數(shù)。由由此可得得本廠：年有功耗電電量：；年無功耗電電量：2、變電所所主變壓壓器和主主結(jié)線方方案的選選擇1變電所所主變壓壓器的選選擇 根據(jù)工工廠的負(fù)負(fù)荷性質(zhì)質(zhì)和電源源情況，工工廠變電電所的主主變壓器器可以有有下列兩兩種方案案：（1）裝設(shè)設(shè)一臺主主變壓器器 型型式采用用S9，而而容量根根據(jù)SNN。T=6300KVAAS330=5044.8KKVA選選擇，即即選一臺臺S9-6300/100型低損損耗配電電變壓器器。至于于工廠二二級負(fù)荷荷的備用用電源

10、，由由與鄰近近單位相相聯(lián)的高高壓聯(lián)絡(luò)絡(luò)線來承承擔(dān)。（2）裝設(shè)設(shè)兩臺主主變壓器器 型型式也采采用S99，每臺臺容量按按式SNNT（0.600.7）SS30選擇擇，即SNT（0.600.7）504.8kVA=(302.9353.36)kVA因此選兩臺臺S9-4000/100型低損損耗配電電變壓器器。主變壓器的的聯(lián)結(jié)組組別均采采用Yyyn0。2變電所所主結(jié)線線方案的的選擇 按上上面考慮慮的兩種種主變壓壓器的方方案可設(shè)設(shè)計下列列兩種主主結(jié)線方方案：（1）裝設(shè)設(shè)一臺主主變壓器器的主結(jié)結(jié)線方案案。（2）裝設(shè)設(shè)兩臺主主變壓器器的主結(jié)結(jié)線方案案。（3）兩種種主結(jié)線線方案的的技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較較（表33）。表3 兩

11、種種主結(jié)線線方案的的比較比較項目裝設(shè)一臺主主變的方方案裝設(shè)兩臺主主變的方方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性性滿足要求滿足要求供電可靠性性基本滿足要要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺主主變，電電壓損耗耗略大由于兩臺主主變并列列，電壓壓損耗略略小靈活方便性性只一臺主變變，靈活活性稍差差由于有兩臺臺主變，靈靈活性較較好擴(kuò)建適應(yīng)性性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器器的綜合投資額額由表2-88差得S99-6300的單價價為7.47萬元元，而由由表41查得得變壓器器綜合投投資約為為其單價價的2倍，因因此其綜綜合投資資為27.47萬元元144.944萬元由表2-88差得S99-4000的單單價為55.31萬萬元，因因此兩臺

12、臺綜合投投資為445.31萬萬元221.224萬元元，比一一臺主變變方案多多投資66.3萬萬元高壓開關(guān)柜柜（含計計量柜）的的綜合投投資額查表4-110得GG-11A(FF)型柜柜按每臺臺3.55萬元計計，查表表得其綜綜合投資資按設(shè)備備價1.5倍計計，因此此其綜合合投資約約為41.553.55萬元21萬萬元本方案采用用6臺GG-11A(FF)柜，其其綜合投投資約為為61.553.55萬元31.5萬元元，比一一臺主變變方案多多投資110.55萬元電力變壓器器和高壓壓開關(guān)柜柜的年運(yùn)運(yùn)行費(fèi)參照表4-2計算算，主變變和高壓壓開關(guān)柜柜的折舊舊和維修修管理費(fèi)費(fèi)每年為為3.7706萬萬元（其其余略）主變和高壓

13、壓開關(guān)柜柜的折舊舊和維修修管理費(fèi)費(fèi)每年為為6.7752萬萬元，比比一臺主主變方案案多耗33.0446萬元元交供電部門門的一次次性供電貼費(fèi)按800元元/kVVA計，貼貼費(fèi)為66300.008萬元元500.4萬萬元貼費(fèi)為24000.008萬元元644萬元，比比一臺主主變方案案多交113.66萬元從上表可以以看出，按按技術(shù)指指標(biāo)，裝裝設(shè)兩臺臺主變的的主結(jié)線線方案略略優(yōu)于裝裝設(shè)一臺臺主變的的主結(jié)線線方案，但但按經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)，則則裝設(shè)一一臺主變變的方案案遠(yuǎn)優(yōu)于于裝設(shè)兩兩臺主變變的方案案，因此此決定采采用裝設(shè)設(shè)一臺主主變的方方案。（說說明：如如果工廠廠負(fù)荷近近期有較較大增長長的話，則則宜采用用裝設(shè)兩兩臺主變

14、變的方案案。三、短路電電流的計計算1繪制計計算電路路（圖1）圖1 短路路計算電電路 22確定定基準(zhǔn)值值 設(shè)SSd=1000MVVA，UUd1=100.5kkV，低低壓側(cè)UUd2=00.4kkV，則則 3.計算短短路電路路中各元元件的電電抗標(biāo)幺幺值 （11）電力力系統(tǒng) （22）架空空線路 由LLGJ-1500的，而而線路長長0.33km,故 （33）電力力變壓器器 有，故故 因此繪等效效電路，如如圖2所示。圖2 等效效電路 4計算算k-11點(diǎn)（110.55kV側(cè)側(cè)）的短短路電路路總電抗抗及三相相短路電電流和短短路容量量 （1）總總電抗標(biāo)標(biāo)幺值 （22）三相相短路電電流周期期分量有有效值 （33）

15、其他他短路電電流 （44）三相相短路容容量 5計算算k-22點(diǎn)（00.4kkV側(cè)）的的短路電電路總電電抗及三三相短路路電流和和短路容容量 （1）總總電抗標(biāo)標(biāo)幺值 （2）三三相短路路電流周周期分量量有效值值 （3）其其他短路路電流 （44）三相相短路容容量 以上計算結(jié)結(jié)果綜合合如表4所示。表4 短短路計算算結(jié)果短路計算點(diǎn)點(diǎn)三相短路電電流/kkA三相短路容容量/MMVAI(33)k23.513.9167.22k218.718.718.734.420.413.0四、變電所所一次設(shè)設(shè)備的選選擇校驗驗110kkV側(cè)一一次設(shè)備備的選擇擇校驗（表表5）表5 100kV側(cè)側(cè)一次設(shè)設(shè)備的選選擇校驗驗選擇校驗項項

16、目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度臺數(shù)裝置地點(diǎn)條條件參數(shù)UNI302timaa數(shù)據(jù)10kV36.4AA (I1NT)9.2kAA235kkA9.221.99=160.8一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UNINIocimaxt高壓少油斷斷路器SSN100-100I/663010kV630A16kV40kA16222=51122高壓隔離開開關(guān)GNN-100/200010kV200A25.5kkA10255=5005高壓熔斷器器RN22-10010kV0.5A50kA2電壓互感器器JDJJ-10010/0.1kVV1電壓互感器器JDJJZ-110/kV1電流互感器器LQJJ-10010kV100/55A31

17、.8KKA813避雷器FSS4-11010kV2戶外式高壓壓隔離開開關(guān)GW4-115G/200015kV200A1表5所選設(shè)設(shè)備均滿滿足要求求。23800側(cè)一次次設(shè)備的的選擇校校驗（表表6）表6 3880V側(cè)側(cè)一次設(shè)設(shè)備的選選擇校驗驗選擇校驗項項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度臺數(shù)裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI302timaa數(shù)據(jù)380V總742.8A18.7kkA34.4kkA18.7220.7=2244.8一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UNINIocimaxt低壓斷路器器DW115115000/3380V1500AA40kV1低壓斷路器器DZ2206630380V630A(大于I330)一般30kkA

18、12低壓斷路器器DZ2202200380V200A(大于I330)一般25kkA3低壓刀開關(guān)關(guān)HD113115000/300380V1500AA1電流互感器器LMZZJ10.55500V1500/5A1電流互感器器LMZZ100.5500V160/55A100/55A1表6所選設(shè)設(shè)備均滿滿足要求求。3高低壓壓母線的的選擇 參照照表5-25，110KVV母線選選LMYY3（44044），即即母線尺尺寸為440mmm4mmm；3800V母線線選LMMY3（8008）+505，即相相母線尺尺寸為880mmm6mm，中中性母線尺寸寸為50mmm5mm。五、變電所所進(jìn)出線線和與鄰鄰近單位位聯(lián)絡(luò)線線的選擇

19、擇110KKV高壓壓進(jìn)線和和引入電電纜的選選擇（1）100KV高高壓進(jìn)線線的選擇擇和校驗驗 采采用LJJ型鋁絞絞線敷設(shè)設(shè)，接往往10KKV公用用干線。1）按發(fā)熱熱條件選選擇。由由I30=36.4A及室外外環(huán)境溫溫度年最最熱月平平均最高高氣溫為為33。C，查表88-355, 初初選LJJ16，其其在355。C時的Ial=993.55I30,滿滿足發(fā)熱熱條件。2）校驗機(jī)機(jī)械強(qiáng)度度。查表表8-333，最最小截面面Aminn=35mmm2，因此此LJ16不滿滿足機(jī)械械強(qiáng)度要要求，故故改選LLJ35。由于此線路路很短，不不需要校校驗電壓壓損耗。（2）由高高壓配電電室至主主變的一一段引入入電纜的的選擇校校

20、驗 采用用YJLL22100000型型交聯(lián)聚聚乙烯絕絕緣的鋁鋁芯電纜纜直接埋埋地敷設(shè)設(shè)。1）按發(fā)熱熱條件選選擇。由由I30=36.4A及土壤壤溫度225。C查表88-433，初選選纜芯為為25mmm2的交聯(lián)聯(lián)電纜，其其Ial=90AAI30，滿滿足發(fā)熱熱條件。2)校驗短短路穩(wěn)定定。計算算滿足短短路熱穩(wěn)穩(wěn)定的最最小截面面Aminn=1033mm225 mmm2，因此此25mmm2不滿足足短路穩(wěn)穩(wěn)定要求求，故選選擇YJJL222100000031200電纜。2.3800V低壓壓出線的的選擇（1）饋電電給機(jī)加加工一車車間的線線路采用用VLVV2210000型聚聚氯乙烯烯絕緣鋁鋁心電纜纜直接埋埋地敷設(shè)

21、設(shè)。1）按發(fā)熱熱條件選選擇。由由I30=287A及地下下0.88m土壤壤溫度225。C查表，初初選纜芯芯截面為為2400mm22，其Ial=3199AI30，滿滿足發(fā)熱熱條件。2）校驗電電壓損耗耗。因未未知變電電所到機(jī)機(jī)加工一一車間的的距離，因因此未能能校驗電電壓損耗耗。3）短路熱熱穩(wěn)定度度的校驗驗。滿足足短路熱熱穩(wěn)定度度的最小小截面Amin=2133mm2所選2400mm22的纜芯芯截面大大于Aminn，滿足足短路熱熱穩(wěn)定度度的要求求，因此此選擇VVLV22211000032400+1120的四芯芯電纜（中中性線芯芯按不小小于相線線芯一半半選擇，下下同）。（2）饋電電給鑄造造車間的的線路采采

22、用VLLV22210000型型聚氯乙乙烯絕緣緣鋁心電電纜直接接埋地敷敷設(shè)。（方方法同上上）纜芯芯截面2240mmm2聚氯乙乙烯電纜纜，即VVLV22211000032400+1120的四芯芯電纜。（3）饋電電給鉚焊焊車間的的線路采采用VLLV22210000型型聚氯乙乙烯絕緣緣鋁心電電纜直接接埋地敷敷設(shè)。（方方法同上上）纜芯芯截面3300mmm2聚氯乙乙烯電纜纜，即VVLV22211000033000+11500的四芯芯電纜。（4）饋電電給電修修車間的的線路采采用VLLV22210000型型聚氯乙乙烯絕緣緣鋁心電電纜直接接埋地敷敷設(shè)。（方方法同上上）纜芯芯截面3300mmm2聚氯乙乙烯電纜纜，

23、即VVLV22211000033000+11500的四芯芯電纜。六、變電所所二次回回路方案案的選擇擇與繼電電保護(hù)的的整定1高壓斷斷路器的的操動機(jī)機(jī)構(gòu)與信信號回路路 斷路器采用用手力操操動機(jī)構(gòu)構(gòu)，其控控制與信信號回路路如圖33所示。圖3 電磁磁操動的的斷路器器控制與與信號回回路WC控制制小母線線 WWL燈光指指示小母母線 WF閃光信信號小母母線 WS信號小小母線 WAAS事故音音響小母母線 WO合閘小小母線 SAA控制開開關(guān)（操操作開關(guān)關(guān)） KKO合閘接接觸器 YOO合閘線線圈 YR跳閘線線圈（脫脫扣器） KAA保護(hù)裝裝置 QF116斷路器器輔助觸觸點(diǎn) GN綠色指指示燈 RDD紅色指指示燈 ON

24、N合閘 OFFF跳閘（箭箭頭指向向為SAA的返回回位置）2主變壓器器的繼電電保護(hù)裝裝置1）裝設(shè)反反時限過過電流保保護(hù)。 采用GGL155型感應(yīng)應(yīng)式過電電流繼電電器，兩兩相兩繼繼電器式式結(jié)線，去去分流跳跳閘的操操作方式式。過電流保保護(hù)動作作電流的的整定。IIL.mmax=2IiiN.TT=2630/(1.732210)=722.7AAKrel=1.33 KKw=11 Kree=0.8 Kii=1000/55=200 Iopp=1.3172.7/(0.8820)=5.99A因此整流為為6A。過電流保保護(hù)動作作時間的的整定。整整定高最最小動作作時間為為0.55s。過電流保保護(hù)靈敏敏系數(shù)的的檢驗。IIk.mmin=IK-2(22)/KKT=0.866618.7/(10/0.44)=6648AAIop.11= IIopKi/Kw=620/11=1220A, 因此此保護(hù)靈靈敏系數(shù)數(shù)為Sp=6488/1200=5.441.5,