1、配電系統(tǒng)設(shè)計報告有課題的加工工廠的配電系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)級自動化*名字*學(xué)號0909*指導(dǎo)老師完成時間201*年*月*日任務(wù)書1 .負荷狀況某廠變電站負責(zé)三家工廠、一座辦公樓和一家食堂的供電任務(wù)，負荷均為380/220V。 各部門的電氣設(shè)備、負荷情況如下一號車間1號車間接有下表所示的電氣設(shè)備編號使用電器名稱數(shù)量銘牌的額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注1冷加工機20合計45KW0.14 0.160.52起重機集團110.5KW千瓦0.120.5FC=25%3電焊機122KVA0.50.6FC=60%4電焊機28.95KVA0.50.6FC=100%(2)第二號車間二號車間接有下表所示的電氣設(shè)備編號使用電器名

2、稱數(shù)量銘牌的額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注1電加熱設(shè)備24KW0.812起重機集團110.5KW千瓦0.20.5FC=25%3電焊機122KVA0.50.6FC=60%4電焊機14.5KVA0.50.6FC=100%(三)第三號車間三號車間接有下表所示的電氣設(shè)備編號使用電器名稱銘牌的額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注1裝卸起重機7.5千瓦0.150.52各種裝備用電器7.5千瓦0.80.83照明2.5千瓦0.80.8辦公大樓辦公樓上連接著下表所示的電氣設(shè)備的負荷編號使用電器名稱銘牌的額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注1照明20KW0.80.82空調(diào)和通風(fēng)設(shè)備75KW0.80.83電梯10KW0.60.7食堂

3、(5)食堂有下表所示的電氣設(shè)備的負荷編號使用電器名稱銘牌的額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注1鼓風(fēng)機、空調(diào)、照明8.8千瓦0.80.82食品加工機械3.0千瓦0.70.83電飯鍋、烤箱、電飯煲9.0千瓦0.81.04電冰箱1.5千瓦0.70.7二、電力供應(yīng)協(xié)議(1)從有電力系統(tǒng)的66/10KV變電站，用10KV架空線路向工廠供電。 這個變電站在工廠南側(cè)有一公里。(2)系統(tǒng)變電站供電線定時過電流保護的整定時間，工廠總配變電站保護整定時間不得超過1.5s。(3)在工廠總配電所的10KV入線側(cè)進行電力測量。 工廠最大負載時功率因數(shù)不得低于0.9。(4)系統(tǒng)變電所10KV母線出口斷路器的斷路容量為200MV

4、A。 其配電系統(tǒng)圖如圖1所示。(5)電費和每月電費制：每月基本電費以主變壓器容量計為18元/kVA，動力電費為0.2元/kWh，照明電費為0.5元/kWh。 另外，電力用戶需要用新的變壓器容量來計算，同時向電力供給部門支付電力供給津貼：610kV為800元/kVA。圖1配電系統(tǒng)圖3 .工廠負荷的性質(zhì)生產(chǎn)現(xiàn)場大部分分為一組制，部分現(xiàn)場為兩組制，年最大有效負荷利用時間為4000h小時，工廠為級負荷。4 .工廠的自然條件(1)氣象資料：本廠所在地區(qū)年最高氣溫為38oC，年平均氣溫為23 oC，年最低氣溫為-8 oC，年最高月平均氣溫為33 oC，年最高月平均氣溫為26 oC，年最高月地下0.8m，平

5、均溫度為25 oC。 當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向是東北風(fēng)，年雷暴天數(shù)為20天。(2)地質(zhì)水文資料：本廠地區(qū)海拔60m，底層以砂粘土為主，地下水位2m。5 .設(shè)計責(zé)任書1 .計算現(xiàn)場、辦公樓、食堂的電算負荷2 .計算所有工廠的計算負荷3 .確定工廠變電站變壓器臺數(shù)、各變壓器容量4 .供電方式和主配線設(shè)計5 .短路計算和設(shè)備選擇6 .高壓配電系統(tǒng)設(shè)計7 .保護和接地防雷系統(tǒng)設(shè)計6 .設(shè)計成果1 .設(shè)計說明書(設(shè)計報告書)包含所有設(shè)計內(nèi)容，并附有必要的計算和表。2 .電氣主配線圖(3號圖)。3 .繼電器保護配置圖(3號圖)。4 .總降壓變電站平面配置圖(3號圖)。目錄第一章負荷計算和無效補償51.1負荷計算的目

6、的和方法51.2全工廠負荷計算的過程71.3無功功率補償9第二章變電站的選定和主變壓器的選定92.1變電設(shè)備容量的選擇92.2變壓器臺數(shù)和型號的選定102.3總降壓變電站電氣主接線設(shè)計14第三章短路電路的計算133.1短路的形式133.2短路的原因133.3短路的危害133.4三個短路電流的計算14第4章導(dǎo)線形式和截面的選定17第五章高低壓電氣一次設(shè)備的選擇185.1電氣設(shè)備選擇原則185.2高壓一次設(shè)備的選定205.3變電站低壓一次設(shè)備的選定21第六章接地和防雷設(shè)計6.1防雷保護的措施226.2防雷裝置的接地23第7章變電站二次電路方案選擇及繼電器保護整定247.1二次電路方案選擇部247.

7、2主變壓器的繼電器保護裝置24總結(jié)26附錄27參考文獻28第一章負荷計算和無效補償1.1負荷計算的目的和方法1 .負荷計算的內(nèi)容和目的(1)求計算負荷是選擇確定建筑物申報容量、變壓器容量的依據(jù)(2)計算電流是選擇電纜和開關(guān)設(shè)備的依據(jù)(3)求出有效計算負荷和無效計算負荷是確定靜電容量的依據(jù)。2 .負荷計算的方法(1)必要系數(shù)法將設(shè)備電力乘以必要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。 用于設(shè)備數(shù)多、容量差小的工程計算，特別適合配變電站和干線的負荷計算。(2)二項式系數(shù)法的應(yīng)用界限小，主要適用于設(shè)備臺數(shù)少，容量差大的情況。(3)使用系數(shù)法中的系數(shù)求出最大負載區(qū)間內(nèi)的平均負載，考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響

8、，乘以有關(guān)有效臺數(shù)的最大系數(shù)來計算負載。 適用于不同范圍的載荷計算，但計算過程有點復(fù)雜。1.2全工廠負荷計算的過程本設(shè)計各工廠的計算負荷用必要系數(shù)法決定。主要的計算公式如下有效計算負載(kW ) :無效計算負載(kvar ) :視在計算負荷(kVA ) :計算電流(a ) :1.3設(shè)計原則和要求1、工廠供電設(shè)計必須遵守國家有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，實行國家有關(guān)方針、政策，保證能源節(jié)約、有色金屬節(jié)約等經(jīng)濟政策。2、工廠供電設(shè)計要從整體出發(fā)，統(tǒng)一考慮，根據(jù)不同負荷的性質(zhì)、使用容量、工程特征和地區(qū)供電條件，合理確定不同的設(shè)計方案。3、工廠供電設(shè)計要實現(xiàn)安全、可靠、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)。 必須采用符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)

9、準(zhǔn)的高效、能源消耗低、性能先進的電氣設(shè)備。 工廠供電設(shè)計要整體考慮，根據(jù)負載的性質(zhì)、電容量、工程特征和地區(qū)供電條件，合理決定設(shè)計方案。4、工廠供電設(shè)計要根據(jù)工程特征、規(guī)模和發(fā)展計劃，正確處理最近建設(shè)與長期發(fā)展的關(guān)系，近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴張的可能性。對于負載的性質(zhì)，根據(jù)GB50052-95 供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，根據(jù)電力負載對電力供給可靠性的要求和中斷電力供給給政治、經(jīng)濟帶來的損失或影響的程度，電力負載被分為以下三個等級(1)一級負荷中斷電力供給會造成人身傷亡，對政治、經(jīng)濟造成重大損害的人，如重要的交通中心、大型競技場等。(2)二級負荷中斷電力供給，會給政治、經(jīng)濟帶來巨大損失的人，

10、如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品廢棄、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等，如交通中心、通信中心等電力公司的重要負荷。(3)三級負載不是一、二級電力負載。對于一級負載和二級負載，由于其再政治經(jīng)濟上的特殊性，應(yīng)該有兩個供電電源，一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不能同時受損。 一級負載中特別重要的負載除了有兩個電源，還必須增設(shè)緊急電源，嚴禁將其他負載連接到緊急電源系統(tǒng)上。對于二次負載，應(yīng)該供給雙工電路的電力。 負載小或地區(qū)供電條件困難時，二次負載可以通過一個電路的6KV以上的專用架線或電纜供電。 采用架線時，可以向一次架線供電。 采用電纜時，向由兩根電纜構(gòu)成的線路供電的情況下，每根電纜可以承受100%的二次負載。1.4各部門

11、的負荷計算按照必要系數(shù)法計算各部門的有效計算負荷(P30 )、無效計算負荷(Q30 )、視在計算負荷(S30 )、計算電流(I30 )。(一)一號廠盡量均等地將負載分配給三相電線(二)第二號工廠盡量均等地將負載分配給三相電線(三)第三號工廠盡量均等地將負載分配給三相電線(4)辦公大樓辦公樓的電氣設(shè)備的功耗是220V單相交流。(5)食堂各部門的負荷計算表如下序列號。部門名稱載荷類型計算負荷P30/KW千瓦Q30/KvarPS PSPR PS1第一車間33.2144.1755.2684.062二號車間24.3932.4440.5961.673第三車間18.024.030.045.584辦公大樓74

12、.3457.9494.25247.645食堂15.717.2617.3145.481.5工廠總負荷各部門總負荷的計算1.6無效補償計算根據(jù)2.2的計算結(jié)果，未進行無效補償時，工廠總功率因數(shù)主題是工廠最大負載時功率因數(shù)不得低于0.9。 根據(jù)有關(guān)規(guī)定，配電電壓為6-10KV時，總功率因素要在0.95以上。 需要用低壓側(cè)并聯(lián)電容器進行無效功率補償，把功率因數(shù)提高到0.95。 并聯(lián)電容器的總?cè)萘坑嬎闳缦碌诙伦冸娬镜倪x擇和主變壓器的選擇2.1變壓器容量的選擇變壓器容量在補償后的總視圖中請勿小于計算負載SC=156.70KVA實際上，變壓器需要一定的過載能力，考慮應(yīng)對工廠今后510年可能的電力負載增加。

13、 另外，溫度比平均氣溫高，變壓器的容量也變小。 因此，應(yīng)在變壓器的容量的選擇上留下馀量，總是設(shè)S=1.3、SC=202.7KVA，變壓器的總?cè)萘繛?00KVA2.2變壓器臺數(shù)和型號的選擇2.2.1變壓器類型選擇結(jié)合群組：Yyn0接線方式的電力變壓器一相高壓熔斷器熔化時，其他二相電壓幾乎不受影響，可以減少故障時的停電范圍，具有Dyn11布線：輸出電壓質(zhì)量高、中性點不漂移、防雷性能好等特征。 工廠是三級負荷，允許短時間停電，所以最好選擇Dyn11連接組。注：并聯(lián)電力變壓器連接組必須相同絕緣和冷卻方式：油浸式、干式、充氣式等很常見。 考慮到成本低、保養(yǎng)方便、變壓器有一定的過載能力，本項目選定油浸式變

14、壓器2.2.2變壓器臺數(shù)選擇變壓器臺數(shù)選擇原則要滿足由電負載引起的供電可靠性的要求。 大量一、二級負載供電的變電站可以采用兩臺變壓器，只有二級負載，沒有一級負載的變電站可以采用一臺變壓器，在低壓側(cè)建立與其他變電站的連接線。季節(jié)性負荷和晝夜性負荷變動較大的工廠變電站，可以考慮采用2臺主變壓器。一般的三級負載，只采用了一臺主變壓器?？紤]到負載的發(fā)展，還有設(shè)置第二主變壓器的空間。在現(xiàn)場變電站，變壓器單體容量不得超過1000kVA具體而言，本項目提出以下兩個方案方案1 :使用江蘇彭變S9-M-200-10/0.75三相電力油浸式變壓器為工廠所有部門供電。變壓器價格為18600 (商品信息來自阿里巴巴)

15、方案2 :采用江蘇彭變s9-m-160 10KV/0.4三相電力油浸式變壓器為工廠不同單位供電。 兩條低壓供電線通過斷路器連接，一條線路檢查或故障時，另一條線路可以在短時間內(nèi)單獨給所有工廠供電。變壓器的價格是14800兩個方案變壓器購價相差11000元，考慮到設(shè)備和線路的施工成本，方案2比方案1建設(shè)成本明顯高，維護成本高。 由于工廠是三級負荷，對備用電源沒有過分的要求，選擇更經(jīng)濟合理，幾乎可以滿足工廠日常運行的電力需求。2.3供電方式和主配線設(shè)計2.3.1電力供給、電力使用情況的分析(1)供電概況根據(jù)標(biāo)題信息，從有電力系統(tǒng)的66/10KV變電站，用10KV架空線路向工廠供電。 這個變電站在工廠南側(cè)有一公里(2)年度電費估計：在一次側(cè)計算使用電量其中，變壓器的損耗功率為0.06，年最大負載利用時間，忽略變壓器的空載損耗和線路損耗。 代入數(shù)據(jù)。另一部分電費是每月按主變壓器容量征收的費用。一年的電費估計如下。也就是說，年電費估計為37.49萬元2.3.2主接線方案(1)主配線設(shè)計原則作為主布線圖的主電路圖，是表示系統(tǒng)中的