工廠供電課程設計課題廠房變電所的設計目錄設計任務書1第一章變電所的選址1第二章負荷計算和無功功率計算及補償221負荷計算222無功功率計算及補償523變壓器的選擇9第三章短路電流計算10第四章各電壓等級設備的選擇1341母線、電纜的選擇1342各電壓等級一次設備選擇的校驗15第五章過電流保護18參考文獻21設計某車間負荷分布計算負荷序號車間設備名稱容量PEKWKDCOSTGPKWQKVARSKVA動力18000506照明300810KV電動機601鑄鋼車間合計動力21000508照明30082熱處理車間合計動力1600025060照明300810KV電動機803鍛工車間合計動力2000507照明30084焊接車間合計動力40002506照明400810KV電動機605金工車間合計動力20001505照明40086總裝車間合計動力8000808照明30087空壓站合計動力5000508照明40088煤氣站合計9總計10全廠計算負荷11無功補償容量12COS補償?shù)?9后全廠計算負荷合計13變壓器損耗14全廠計算負荷總計變電所占地為25KM25KM,35KV電源進線。第一章變電所的選址廠區(qū)示意圖變電站設在工廠的北部，原理如下1、靠電源進線側，接近負荷中心；2、進出線方便，遠離工廠中心區(qū)，不影響工廠廠區(qū)面積的利用；3、位于煤氣站空氣污染源的上風側，環(huán)境潔凈；4、遠離人員集中區(qū)，有利于安全便于保衛(wèi)第二章負荷計算和無功功率計算及補償一負荷計算負荷計算的方法有需要系數(shù)法、二項式等幾種，本設計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有有功功率無功功率EDPK30TAN30PQ視在功率計算電流COSSNUSI總的有功計算負荷為IP3030總的無功計算負荷為IQQK總的視在計算負荷為23030PS總的計算電流為NUIARCOSTNT1鑄鋼車間1動力13360,5,180DEKWPARCOSTNT93VAR1973903KKWQA614790223VSAI2586147302照明TAN,0COS,8,DKWPE2430303QAVS2AI109240310KV電動機查附錄表1，小批生產(chǎn)的金屬熱加工機床電動機3TAN,6COS,3DKPE60KWW186030KWQ921830AKVS9421830AUPIN2760813COS3302熱處理車間（1）動力07580COS,5,210DEKWPARCOSTNT153VAR57801530KKWQAVS532781023AI942302照明TAN,01COS,DKWPE24308303QAVS2AI1092403鍛工車間（1）動力1336COS,250,160DEKWPARCOSTNT42530VAR34QAKVS65203AI103865302照明TAN,1COS,8,DKWPE24303003QAVS2AI1924（3）10KV電動機查附錄表1，小批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機73TAN,50COS,DKKWPE801623VAR721630KKWQAVS716230AUPIN5108COS304焊接車間（1）動力10270COS,5,20DEKWPARCOSTNT153VAR102103KKWQAVS84201230AI7842302照明TAN,01COS,DKWPE24308303QAVS2AI1092405金工車間（1）動力3TAN,6COS,250,40DEKWP1253VAR1310KWQVAR4631023SAI2583460（2）照明TN,1COS,8,4DKWPE3203003QVAR2SAI5142（3）10KV電動機查附錄表1，小批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機73TAN,0COS,DKPE60KWW1260230VAR8201230KKWQAKVS48AUPIN7850136COS3306總裝車間（1）動力731TAN,50COS,1,20DEKWP3153VAR9513KWQVAR6090223SAI80930（2）照明TN,1COS,8,4DKWPE3203030QVAR2SAI51427空壓站（1）動力70TN,8COS,0,80DEKWP643VAR4805643KWQVAR80640230SAI1268030（2）照明TN,1COS,DKWPE243083030QVAR2SAI19248煤氣站（1）動力750TAN,8COS,50,50DEKWP23VAR518723KKWQAVS518750230AI430230（2）照明TAN,0COS,4DKWPE3208303QAVS2AI51420車間總的計算負荷注（，）9PK9QAKVIAKVSQKWP72438047527516VAR136VAR180998352048203030負荷類型及大小計算負荷序號車間設備名稱容量PEKWKDCOSTGPKWQKVARSKVAI（A）動力180005061339001197149762275照明30081002402410910KV電動機60030613318239304561鑄鋼車間合計942112091551624296動力2100050807510507875131251994照明300810024024192熱處理車間合計107478751336519959動力160002506013340053266561011照明30081002402410910KV電動機80020517316277324863鍛工車間合計4405597721611686動力20005071021001021428217照明3008100240241094焊接車間合計1241021668326動力400025061331001331664253照明400810032032145510KV電動機60020517312208243655金工車間合計144153822244356總裝動力20001505173305196091照明4008100320321455車間合計62519922365動力80008080756404808001216照明3008100240241097空壓站合計6644808241325動力5000508075250187531254748照明40081003203214558煤氣站合計2821875344562039總計10全廠計算負荷335883366147552722411無功補償容量200012COS補償?shù)?9后全廠計算負荷合計335881366136259550913變壓器損耗544217614全廠計算負荷總計090734132158373762722無功功率補償COS/33588/4755207130PS該廠380V側最大負荷時的功率因數(shù)只有071。10KV進線側最大負荷時功率因數(shù)不低于09?？紤]到主變壓器的無功損耗大于有功損耗，因此380V側最大負荷時功率因數(shù)應稍大于09，暫取092來計算380V側所需無功功率補償容量TANTAN33661TANARCCOS071TANARCCOS09219052KVAR。查工廠供CQ30P12電附錄表4，無功補償試選用BWF1051001型并聯(lián)電容器。QC100KVAR因此，其電容器屏的個數(shù)為NQC/QC19052/10019052取3的倍數(shù)21個則21X1002100KVARCKVAS9362521036852230無功率補償后，工廠的功率因數(shù)為COS33588/362590933變壓器的功率損耗為QT006S30006362592176KVARPT0015S30001536259544KW變電所高壓側計算負荷為P30PT3358854434132KW30PQ30QT336612176200015837KVARQCS3037627KVA22715834COSP30/S3034132/37627090709滿足要求鑄鋼車間功率因數(shù)補償?shù)?933后的計算電流900/09339646KVA14656ACOS30PSNUSI303380694其他車間的計算同上功率因數(shù)補償?shù)?933后各車間的計算負荷序號車間設備名稱容量PEKWKDCOSTG計算負荷PKWQKVARSKVAI（A）1鑄鋼車間動力180005061339001197964614656照明30081002402410910KV電動機6003061331823930456合計2熱處理車間動力21000508075105078751125417099照明300810024024109合計3鍛工車間動力160002506013340053242876514照明30081002402410910KV電動機80020517316277171261合計4焊接車間動力200050710210010210721629照明300810024024109合計5金工車間動力4000250613310013310721623照明400810032032145510KV電動機60020517312208129195合計6總裝車間動力2000150517330519322489照明4008100320321455合計7空壓站動力800080807564048068610422照明300810024024109合計8煤氣站動力50005080752501875268407照明4008100320321455合計23變電所變壓器的選擇裝設一臺主變壓器，根據(jù)S3037627KVA，選擇主變壓器的型號為S94000/35，其參數(shù)如下表所示損耗（KW）額定容量KVA高壓KV低壓KV連接組標號空載負載空載電流（）阻抗電壓（）40003510YD11455288107裝設兩臺分變壓，每臺變壓器的容量ST應同時滿足以下兩個條件任一臺單獨運行時，ST（0607）“30SST（0607）36259（21762538）KVA因此查工廠供電附錄表5，選SC92500/10環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器二臺。損耗W額定容量KVA高壓KV低壓KV連接組標號空載負載空載電流（）阻抗電壓（）25001004YYN0285015800066第三章短路電流的計算取出口斷路器的斷流容量為500MVA，取基準容量AVDDUMVAS,10等值線路（1）確定基準值取SD100MVA,UD137KV,UD2105KV，UD304KV1565501I503371KA2DI13DSKAID4（2）計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值1）電力系統(tǒng)AMVSK103MAX10/13MAXAX1KSDXK53AX25/3AXIN1KD2）架空線路（XO035/KM）X20358100/37202053）電力變壓器X3UKSD/100SN71001000/1004000175X4UKSD/100SN61001000/100250024（3）K1點三相短路電流和短路容量1總電抗標幺值系統(tǒng)最大運行方式時，總電抗標幺值XK1MAX1XX20102045030系統(tǒng)最小運行方式時，總電抗標幺值XK1INX20202045040因此，系統(tǒng)最大運行方式時，三相短路電流及短路容量各為IK13ID1/XK1165KA/030455419KAI“3I3IK135419KAISH32555419KA13818KASK13SD/XK1100/03333333KVA而系統(tǒng)最小運行時，三相短路電流及短路容量各為IK13ID1/XK1165KA/044125KAI“3I3IK134125KAISH32554125KA10519KASK13SD/XK1100/04250KVA4K2點三相短路電流和短路容量1總電抗標幺值系統(tǒng)最大運行方式時XK2MAX1XX2X30102051752055系統(tǒng)最小運行方式時XK2INX2X30202051752155因此，系統(tǒng)最大運行方式時，三相短路電流及短路容量各為IK23ID2/XK2550KA/20552676KAI“3I3IK2（3）2676KAISH32552676KA6825KASK23SD/XK2100/205548662KVA而系統(tǒng)最小運行方式時，三相短路電流及短路容量各為IK23ID2/XK2550KA/21552552KAI“3I3IK2（3）2552KAISH32552552KA6508KASK23SD/XK2100/215546404KVA5K2點三相短路電流和短路容量1總電抗標幺值系統(tǒng)最大運行方式時XK3MAX1X2X3X4010205175244455系統(tǒng)最小運行方式時XK3IN1X2X3X4020205175244555因此，系統(tǒng)最大運行方式時，三相短路電流及短路容量各為IK33ID3/XK314434KA/4455324KAI“3I3IK3（3）324KAISH3255324KA82619KASK33SD/XK3100/445522447KVA而系統(tǒng)最小運行方式時，三相短路電流及短路容量各為IK33ID3/XK314434KA/455531688KAI“3I3IK3（3）31688KAISH325531688KA80805KASK33SD/XK3100/455521954KVA三相短路電流計算表短路電流/KA短路容量（MVA）短路計算點運行方式I“3I3IKISH3SK3最大54195419541913818333333K1最小41254125412510519250最大267626762676682548662K2最小255225522552650846404最大3243243248261922447K3最小3168831688316888080521954第四章各電壓等級設備的選擇41各電壓等級導線和電纜截面的選擇4135KV高壓側架空線的選擇1按電流經(jīng)濟密度選架空線路假定該廠，,查表54得ECJ115，HT480MAX30IAUSN076235，選標準界面502M，即選LGJ50型鋼芯鋁線2300541762MJIAECEC2）校驗發(fā)熱條件。查表選LGJ50,環(huán)境溫度為40C時的178A,滿足條件ALI30I2校驗機械強度查附錄14得，35KV線路最小允許截面積3530IAUSN32091365ALI,滿足發(fā)熱條件。302校驗機械強度查附錄14得，最小允許截面積25,滿足發(fā)熱條件。ALI30I2校驗機械強度查附錄14得，最小允許截面積25,滿足發(fā)熱條件。ALI302校驗機械強度查附錄14得，最小允許截面積25，滿足發(fā)熱條件。2MAL30B）校驗電壓損耗變電所至鑄鋼車間距離約為120M，而查表得到240的鋁芯電纜2M的016（按纜芯工作溫度75計），007，每根電纜的900/5180KW,0RK/0XK/30P1197/52394KVAR，故線路電壓損耗為3QVKVWU391438027AR42916018滿足要求。53/94ALUVC）斷路熱穩(wěn)定度校驗109A，滿足發(fā)熱條件。2MALI因此，鑄鋼車間照明線路采用BLX1000（350125）四芯橡皮絕緣鋁芯導線架空。42各電壓等級一次設備的選擇校驗42135KV一次側設備的選擇斷路器ZN1235額定電壓35KV1250A6207ANUNI30I斷流能力315KA5419KA動穩(wěn)定度63KA13818KA3KISHI熱穩(wěn)定度39695579IMAT245129152電流互感器選LQJ103000/5型額定電壓35KV1200A6207ANUNI30I熱穩(wěn)定度272255579IMATI23156291452動穩(wěn)定度1782KA13818KASHI40避雷器選FS41035KVNU電壓互感器選JDJJ35額定電壓KV310/5高壓熔斷器選RN235額定電壓35KV500A6207ANUNI30I斷流能力50KA5419KA3KI高壓隔離開關選GN235T/40052額定電壓35KV400A6207ANNI30I動穩(wěn)定度315KA13818KA3SHI熱穩(wěn)定度9805579IMATI235142914242210KV一次側設備的選擇斷路器選ZN210/630額定電壓10KV630A209ANUNI30I斷流能力116KA2676KA動穩(wěn)定度30KA6825KA3KISHI熱穩(wěn)定度538213606IMAT2461291672電流互感器選LA10300/5型額定電壓10KV300A209ANUNI30I熱穩(wěn)定度506313606IMATI2313075291672動穩(wěn)定度5727KA6825KASHI避雷器選FS41010KVNU電壓互感器選JDZJ10額定電壓KV310/高壓熔斷器選RN210額定電壓10KV500A209ANUNI30I斷流能力50KA2676KA3KI高壓隔離開關選10/40019G額定電壓10KV400A209ANNI30I動穩(wěn)定度315KA6825KA3SHI熱穩(wěn)定度62513606IMATI2451291672423380V側母線至變壓器之間設備的選擇低壓斷路器選DZ20400/3J額定電壓380V350A306ANUNI30I925斷流能力42KA324KA3KI3KI電流互感器選LMZ105315/5額定電壓500V315A306ANNI30I低壓隔離開關選HD13400/31額定電壓380V400A306ANUNI30I電壓等級設備名稱型號斷路器隔離開關電壓互感器電流互感器熔斷器避雷器35KVZN1235GN235T/40052JDJJ35LQJ103000/5RN235FS41010KVZN210/630GN1910/400JDZJ10LA10300/5RN210選FS410380VDZ20400/3JHD13400/31LMZ105315/5以鑄鋼車間為例選擇負荷名稱供電距離KM電抗值（KA）3KI鑄鋼車間3K012（007）0X525324I低壓斷路器選DZ20400/3Y額定電壓380V315A293ANUNI30I5614斷流能力30KA648KA3KI3KI542電流互感器選LMK6038300/5額定電壓380V300A293