供配电课程设计-广东技术师范学院.doc

目录 前言 一、负荷计算和无功功率计算及补偿 二、变电所所址、变压器和主接线方案的选择 三、短路电流的计算 四、变电所电气设备的选择 五、变电所高、低压线路的选择 六、变电所继电保护的整定 七、设计总结 前言 电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。做好工厂供配电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。 工厂供电工作要很好的为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： 1.安全。在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 2.可靠。应满足电能用户对供配电可靠性的要求。 3.优质。应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 4.经济。供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能的节约电.能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理的处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 本次课程设计为工厂的供配电系统设计，主要内容包括：负荷计算、无功功率补偿、变压器的选择、短路电流的计算、各类导线以及各设备的选择和继电保护等。 通过本次课程设计，希望可以对供配电的理论知识有进一步的理解，并且学会把理论运用到现实生活中去。 一、负荷计算、无功补偿及变压器的选择 （一）负荷计算和无功功率计算 求计算负荷时，采用需要系数法对各车间及生活区进行负荷计算。具体计算如下： 计算各用电设备组的计算负荷 （1）1#车间总计算负荷（取 ） 冷加工机床 kw kvar 通风机 kw Qc1.2=Pc1.2=4.8x0.75=3.6kvar kw Qc1=(Qc1.1+Qc1.2)x0.97=41.46kvar Sc1==48.96k.VA （2）2#车间计算负荷： A （3）3#车间计算负荷： （4）4#车间计算负荷： （5）5#车间计算负荷： （6）生活区的计算负荷： （7）1-5#车间的总计算负荷即主变压器A低压侧的计算负荷为： （取同时系数 ） （二）无功功率补偿 由以上计算可得主变压器A低压侧的视在计算负荷为： ， 此时低压侧的功率因数为： 为使高压侧的功率因数，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，所以取：。要使低压侧的功率因数由0.61提高到0.95，则低压侧需装设并联电容器，需装设的电容器容量为： 取 计算电流： 变压器A的功率损耗为： 主变压器A高压侧的计算负荷为： 补偿后的功率因数为： 由前面生活区的计算负荷可得主变压器B低压侧的视在计算负荷为： ，此时主变压器B低压测的功率因数为：为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，所以取：。要使低压侧的功率因数由0.8提高到0.95，则低压侧需装设并联电容器，需装设的电容器容量为： 取 计算电流： 变压器B的功率损耗为： 主变压器A高压侧的计算负荷为： 补偿后的功率因数为： 高压负荷C的计算负荷及无功功率补偿： 由于功率因数小于0.90，对该高压负荷进行补偿，取补偿后的功率因数为则需装设的电容器的容量为： 取 补偿后的功率因数为： 高压负荷D的计算负荷及无功功率补偿： 由于功率因数小于0.90，对该高压负荷进行补偿，取补偿后的功率因数为则需装设的电容器的容量为： 取 补偿后的功率因数为：。 有以上数据可求得全厂总的计算负荷： （取同时系数 ） 全厂负荷统计如下表： （三）年耗电量的估算 年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得出： 年有功电能消耗量： 年无功电能消耗量： 结合本厂的实际，年负荷利用小时数，取年平均有功负荷系数，年平均无功负荷系数，于是有： 本厂年有功耗电量： 变压器的选择及主接线方案的选择 （1）变压器的选择 该工厂变电所虽然是三级负荷，但是考虑到现实当中的实际情况，结合实际的用电情况，仍然采用两台变压器，一台负责第一到第五车间供电，另一台变压器负责生活区的供电。这样，即使其中一台变压器出现了故障，因有另一台变压器正常工作，可为另一负荷提供电源。每台变压器的容量应同时满足以下两个条件： 任一台变压器单独运行时，宜满足： 任一台变压器单独运行时，应满足：，即满足全部一、二级负荷需求。 代入数据可得：=（0.6~0.7）×467.47=（280.48~327.42）。 故选择两台S11-M400变压器，主要指标如下： 变压器 型号 额定 容量 / 额定 电压 /kV 联 结 组型 号 损耗/kW 空载 电流 % 短路 阻抗 % 高压 低压 空载 负载 S11-M400 400 10.5 0.4 Dyn11 0.57 4.3/4.52 0.7 4 主接线方案的选择 因为工厂是三级负荷且考虑到经济因素，选