1、工廠供電目錄引言 2第 1 章 負(fù)荷計算和無功功率補償 3第 2 章 變電所位置和型式的選擇 6第 3 章 變電所主變壓器臺數(shù)和容量、類型的選擇 6第 4 章 變電所主接線方案的設(shè)計 7第 5 章 短路電流的計算 8第 6 章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗 10第 7 章 變電所進出線的選擇與校驗 12第 8 章 結(jié)束語 15參考文獻 15致謝15引言工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所 占的比重一般很小（除電化工業(yè)外） 。例如在機械工業(yè)中，電費開支僅占產(chǎn)品成 本的 5%左右。從投資額來看，一般機械工廠在供電設(shè)

2、備上的投資，也僅占總投 資的 5%左右。因此電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投 資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量， 提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工 人的勞動條件， 有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 從另一方面來說， 如果工廠的電能 供應(yīng)突然中斷， 則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 例如某些對供電可靠性要求 很高的工廠， 即使是極短時間的停電， 也會引起重大設(shè)備損壞， 或引起大量產(chǎn)品 報廢，甚至可能發(fā)生重大的人生事故， 給國家和人民帶來經(jīng)濟上甚至政治上的重 大損失。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)

3、工業(yè)現(xiàn)代化，具有十 分重要的意義。 由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面， 而能源節(jié)約對于 國家經(jīng)濟建設(shè)有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、 支援國家經(jīng)濟建設(shè)，也具有重大的作用工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)， 切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需 要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：（1）安全：在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2）可靠：應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì)： 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。（4）經(jīng)濟： 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和 減少有色金屬消耗量。工廠供電設(shè)計的一般設(shè)計原則

4、：（1）遵守規(guī)程，執(zhí)行政策。必須遵循國家的有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的 有關(guān)方針，包括節(jié)約電能，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟政策。（2）安全可靠，先進合理。應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電 能質(zhì)量合格，技術(shù)先進和經(jīng)濟合理，應(yīng)采用效率高，能耗低，性能較先進的電氣 產(chǎn)品。（3）近期為主，考慮發(fā)展。應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理 近期建設(shè)和遠期發(fā)展的關(guān)系，做到遠、近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴建的 可能性。（4）全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。必須做到全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負(fù)荷性質(zhì)， 用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。第一章 負(fù)荷計算和無功功率補償1.1負(fù)荷計算車間和工廠的計算負(fù)

5、荷，通常采用需要系數(shù)法來確定有功計算負(fù)荷:P30 二 KdPe（1-1）無功功率計算:Q30 = F30 tan ''（1-2）視在功率計算:S30 = P30 / cos （1-3）計算電流：I 30= S30 ( .3UN)（1-4）根據(jù)以上公式，計算結(jié)果如下表項目數(shù)據(jù) 車間設(shè)備容量旦kWKdcos®tan ®計算負(fù)荷P30kWQ30kvarS30kVAI 30 A1車間動力4000.30.651.17120140.4184.62266.48照明70.71.00.04.904.97.07小計K£ = 0.95118.66133.38180.04

6、259.872車間動力3000.20.61.336079.8100144.34照明60.81.00.04.804.86.93小計K 送=0.9561.5675.8199.56143.713車間動力3000.30.651.1790105.3138.46199.86照明80.91.00.07.207.210.39小計KH9592.34100.04138.38199.744車間動力2000.350.601.337093.1116.67168.34照明50.71.00.03.503.55.05小計K 瓦= 0.9569.8388.45114.16164.785車間動力2000.50.80.751007

7、5125180.43照明60.91.00.05.405.47.79小計K 送= °95100.1371.25123.88178.816車間動力1500.40.71.026061.285.71123.72照明90.91.00.08.108.111.69小計K 送=0.9564.7058.1489.12128.647車間動力1000.40.750.884035.253.3376.98照明80.81.00.06.406.49.24小計K 送=0.9544.0833.4456.7581.918車間動力1600.250.601.334053.266.6796.23照明30.851.00.02.

8、5502.553.68小計K 送=0.9540.4250.5465.7694.919車間動力750.750.71.0256.2557.3880.36115.99照明10.71.00.00.700.71.01小計K 送=0.9554.1054.5177.00111.1510車間動力100.40.90.4741.884.446.42照明10.851.00.00.8500.851.23小計K 送=0.954.611.795.037.26生活區(qū)照明4000.750.90.47300141333.33481.13小計2 = 0.95285133.95316.67457.08總計2349.0K 送=0.9

9、5888.65761.221203.031736.51.2無功功率補償按水利水電部1983年制定的變電所位置和型式的選擇全國供用電規(guī)則 規(guī)定：高壓供電的用戶，功率因數(shù)不低于 0.9 :其他情況不低于0.85，如不能達 到上訴要求需增設(shè)無功補償裝置。無功補償裝置工廠中普遍采用并聯(lián)電容器來補償供電系統(tǒng)中的無功功率。此次我們選擇低壓集中補償：電容器裝設(shè)在變配電所的低壓配電室或單獨的低壓電容器室內(nèi)與低 壓母線相連。并聯(lián)電容器的選擇計算要使功率因數(shù)由cos，提高到cos,必須裝設(shè)的無功功率補償裝置容量為Qc =Q3o -Q30 = P30 tan- tan :Q -qc P30在確定了總的補償容量后，即

10、可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個容量qc來確定電容器的個數(shù)，即n = Qc . qc無功補償后的工廠計算負(fù)荷Q30工廠裝設(shè)了無功補償裝置后，則在確定補償裝置裝設(shè)地點以前的的總計算負(fù) 荷時，應(yīng)扣除無功補償?shù)娜萘浚纯偟臒o功計算負(fù)荷Q30補償后總的視在計算負(fù)荷&0 = . 130' (Q30 -Qc)這里取cos=0.95各車間補償容量如下表車間12345678910生活區(qū)無功補償(kvar)1016075.6704241.4224038.80.5642主干線123總計P30( kw)62720999889Qo(kvar)443163107761S3o(kva)8492701481203

11、I 30(A)11643702031737無功補償(kvar)P 34810579533Sa.c635217103954在做無功功率補償時，我們通常采用 bwo-m-3型電容器并聯(lián)于變壓器 的低壓側(cè)，其qc =14kvar。= 38.07 (個)取 n=39Qc 533n = _qcN14第2章 變電所位置和型式的選擇2.1變電所所址選擇2.2變電所形式的選擇：工廠的總降壓變電所和高壓配電所多采用獨立的室內(nèi)式，本次設(shè)計做的是工廠的總降壓變電所，所以采用獨立的室內(nèi)式。第3章 變電所主變壓器臺數(shù)和容量、類型的選擇3.1變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 本次設(shè)計采用單臺變壓器供電。3.2變電所主變壓器容量的

12、選擇變壓器容量應(yīng)為:SN .TKtpPr亡 Kt.pSa.cCOS；c p式中P 變電所總的有功率計算負(fù)荷，kW ；Sn.t變壓器的額定容量，kV - A;COSa.c變電所人工補償后的功率因數(shù)，一般應(yīng)在0.95以上;Sa.c變電所人工補償后的視在容量，kV A;Kt.p故障保證系數(shù)，根據(jù)全企業(yè)一、二類負(fù)荷所占比例確定。當(dāng)變電所只選一臺變壓器時，變壓器容量的容量應(yīng)滿足全部用電負(fù)荷的需要。此外。一般還應(yīng)考慮15%25%勺富裕容量，即Sn.t（1.15 1.25 ） Sa.c此處取Kt.p =1.25Sn.t > 1.25*954=1192.5KW3.3變壓器類型的選擇通過查變壓器的型號表可

13、選SJL - 1250/10可知Sn.t =12501.25 Sa.c=1192.5 kV- A第4章 變電所主接線方案的設(shè)計5.1變電所主接線如下圖：注：三條主線代表低壓配電室的三排低壓母排4.2車間接線圖第5章短路電流的計算LGJ-135Ep-3.51L=50HJ雙回蹲OD2*SFPL-aOOOD/HO8-|SJL1-4X0/35BjJ-SDCOkx>SJL-1250/10等效電路AJOK-l(1)確定基準(zhǔn)值取 Sd=100 MVA ,Uc1 =37kV, Uc2 =10.5kV , Uc3 =0.4kV1 d1Sd1001 d21 d33dSd、3Uc2Sd3Uc3:=1.56kA

14、3*37100l=5.50kA.3* 10.5100=144.34kA.3* 0.4(2)計算短路電路中主要元件的電抗標(biāo)幺值 電力系統(tǒng)Sc 二：，Xc =0電力線路的電抗標(biāo)幺值。(查表LGJ-185型，取電抗X0 = 0.386門加,100LGJ-95型，取電抗 X； =0.353門加,LGJ-50型，取電抗 x0 -0.37m )X1=X2 =0.386* 50*2 =0.164(110*1.05)2X5"；巾353* 5*弊0.129X9= 0.374* 0.1* 100 =0.5946.3電力變壓器的電抗標(biāo)幺值x3 =x； "%* QSN14* 100*103=0.1

15、75100*8000037* 100*10100*4000=1.75X _Ud%*X1035.5*100* 10 八* S=4.4Sn100*1250a)求K-1點的短路電流總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值Xk= X1 X2 X3/X4 X5/X6 X7/X8 X90.14黑 +0.17%+0.12% +01.7% +0.594b)=1.694三相短路電流周期分量有效值 3 _ Ik d 一c)= 5.50/ 3 2kAkJL -1.694 _ 3.2其它三相短路電流I“；3I k 3.2kAd)(3)a)b)c)ish3 =2.551I sh T.51I三相短路容量:*-1

16、00MV -K J= 2.55* 3.2=8.16kA= 1.51*3.2 = 4.8kA%.694 = 59MV a求K-2點的短路電流總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值XkQ=X1 /X2 X3/X4 X5/X6 X7/X8 X9 + X100.14% +0.17% + 0.12% +01.7% +0.594+4.4=6.094三相短路電流周期分量有效值 3 _ II k -2 一kJ144%094 =23.7kA其它三相短路電流I'' = I$=I 芳= 23.7kAis：h3J1.84=1.84* 23.7 =43.6kAI sh =1.091'

17、' =1.09*23.7 =25.8kAd）三相短路容量:_100MV A一/6.094= 16.41MV .A第6章變電所一次設(shè)備的選擇與校驗6. 1高壓開關(guān)柜的選擇(1) 總降壓變電所高壓側(cè)根據(jù)裝設(shè)地點的電氣條件，選擇高壓開關(guān)柜的型號為JYN1-10-86、(2) 總降壓變電所低壓側(cè)根據(jù)裝設(shè)地點的電氣條件，選擇高壓開關(guān)柜的型號為GG-1A(F)-11 ;選擇母線上的高壓開關(guān)柜的型號為 GG-1A(F)-1196. 2高壓斷路器的選擇(1)總降壓變電所高壓側(cè)由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選斷路器規(guī)格為 SN10-10I/430型斷 路器進行校驗，如表6-2所示。由校驗結(jié)果可知，所

18、選 SN10-10I/430型斷路器 是滿足要求的。繼電保護的動作時間為1s,斷路器的短路時間取0.1s，假想時間為tima=1+0.1=1.1s表6-1廠變電所高壓側(cè)斷路器的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件SN10-10 I /430型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1Un10kVUN.et10kV合格2I3069.48AIn430A合格3I (3) Ik3.3kAIbr12kA合格4i (3) ish8.16kAi max30kA合格5I 2ti5lima26.93 x 1.1=52.83It2t216 漢4=1024合格(2)總降壓變電所低壓側(cè)由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選斷路器 規(guī)格為

19、SN10-500/2000型斷路器進行校驗，如表6-3所示。由校驗結(jié)果可知，所 選SN10-500/2000型斷路器是滿足要求的。繼電保護的動作時間為1s，斷路器的短路時間取0.1s，假想時間為tima=1+0.1=1.1s表6-2 總降壓變電所低壓側(cè)斷路器的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件SN10-500/2000 型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1Un10kVUN.et500V合格2I301737AIn2000A合格31 (3)Ik23.7kAIbr48kA合格4i (3) ish43.6kAi max120kA合格51 °°tima6.93 2x 1.1=52.83It2

20、t216 匯4=1024合格623高壓隔離開關(guān)的選擇(1)總降壓變電所高壓側(cè)由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選高壓隔離開關(guān)規(guī)格為GN19-10I /400進行校驗，如表6-4所示。由校驗結(jié)果可知，所選 GN2-10I /400 型隔離開關(guān)是滿足要求的。繼電保護的動作時間為1s,斷路器的短路時間取0.1s，假想時間為tima=1+0.1=1.1s表6-3總降壓變電所高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件GN19-10 I /400型隔離開關(guān)項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1Un10kVUN.et10kV合格2I3069.48AI N400A合格3:(3) ish8.16kAi max50kA合格

21、4I2+I m tima6.932 x 1.1=52.83It2t220 x4=1600合格(2)總降壓變電所低壓側(cè)由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選高壓隔離開關(guān)規(guī)格為GN19-500/2000進行校驗，如表6-5所示。由校驗結(jié)果可知，所選GN19-500/2000 型隔離開關(guān)是滿足要求的。繼電保護的動作時間為1s,斷路器的短路時間取0.1s，假想時間為tima=1+0.1=1.1s表6-4總降壓變電所低壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件GN19-500/2000型隔離開關(guān)項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1Un0.4kVUN.et0.5kV合格2I301737AI N2000A合格3i (3

22、) ish43.6kAi max52kA合格4I2ttima8.33 x 1.1=76.33It2t220 x 5=2000合格第7章變電所進出線的選擇與校驗7.1總降壓變電所高壓側(cè)導(dǎo)線（10kV地埋穿管敷設(shè)電纜）1）按經(jīng)濟電流密度選擇選擇經(jīng)濟截面按已知條件，查表得jec=0.90/mm2,因此Aec=l30/jec=69.48A/（0.90A/mm2）=77.2mm2選擇標(biāo)準(zhǔn)截面80mm2即選YJV-10-80型鋼芯鋁絞線。2）校驗發(fā)熱條件查表得 YJV-10000-80 的允許載流量（室外 30T 時）lal=335A>l30=69.48A ,因此滿足發(fā)熱條件。3）校驗機械強度查表得

23、穿管敷設(shè)導(dǎo)線的最小截面 Ami n=2.5mm2<A=80mm因此所選YJV-10000-80型電纜線滿足機械強度要求。4）線路電壓損耗幾何均距為 1.5m,A=80mm2 查表得 R0=0.22Q/km, X0=0.353Q/km。故線路的電壓損耗為A11 PR+QX 889kWx 0.220+76仆（5沃0.353）0U2.1VUN10kV線路的電壓損耗百分值為100 UUn100 2.1V10000V= 0.02它小于 Ual =5%，因此所選YJV-10000-80型電纜線滿足電壓損耗要求7.5母線的選擇考慮到個車間供電的靈活性，采用各車間單獨母纜供電。鋪設(shè)方式采用地埋穿管敷設(shè)各

24、車間主纜的選擇校驗包括:1）按經(jīng)濟電流密度選擇2）校驗發(fā)熱條件3）校驗機械強度4）線路電壓損耗經(jīng)查表計算得各車間主纜選擇統(tǒng)計如下:車間線型1YJV-500- (3X 120+1X 95) -G40-DA2YJV-500- (3X 70+1X 50) -G40-DA3YJV-500- (3X 95+1X 70) -G40-DA4YJV-500- (3X 70+1X 50) -G40-DA5YJV-500- (3X 70+1X 50) -G40-DA6YJV-500- (3X 50+1X 35) -G40-DA7YJV-500- (3X 35+1X 25) -G40-DA8YJV-500- (3X 35+1X 25) -G40-DA9YJV-500- (3X 50+1X 35) -G40-DA10YJV-500- (3X 2.5+1 X 1.5 ) -G40-DA生活區(qū)YJV-500- (3X 185+1X 150) -G40-DA第 8 章 結(jié)束語通過本次工廠供電課程設(shè)計，加深了我對工廠供電知識的理