1、科信學院課程設計說明書（2012 /2013 學年第 一 學期）課程名稱 ： 企業供配電系統課程設計 題 目 ： 某車間的供配電系統設計 專業班級 ： 09自動化4班 學生姓名 ： 學 號： 指導教師 ： 王巍 、王靜爽 高敬格等 設計周數 ： 1周 設計成績 ： 2013年 1月 17日目錄前言。3一、課程設計主要任務。31.1原始數據及主要任務。31.2技術要求。3二、負荷計算和無功功率補償與短路電流。42.1負荷計算公式。42.2 負荷計算。42.3無功補償計算。62.4短路電流計算。7三、變壓器選擇與確定。8四、總結。9五、參考文獻。101、前 言 我國的電力工業已居世界前列，但與發達

2、國家相比還是有一定的差距，我們人均電量水平還很低，電力工業分布也不均勻，還不能滿足國民經濟發展的需要。電力市場還未完善，管理水平、技術水平都有待提高。 為了使我國電力工業趕上世界電力技術的發展水平，叢21世紀一開始，我國就進一步加強在電網安全、穩定、經濟運行、電力系統的自動化調度與管理、電力通信、網絡技術、繼電保護等領域開展研究，尤其注意完善電力市場，研究電力市場的技術支持系統，促進我們的電力工業不斷前進。工廠供電就是指工廠所需電能的供應和分配。我們知道,電能是現代工業生產的主要能源和動力，工業生產應用電能和實現電氣化以后,能大大增加產量,提高產品質量,提高勞動生產率,降低生產成本,減輕工人的

3、勞動強,改善工人的勞動條件,有利于實現生產過程自動化。但是,工廠車間的電能供應如果突然中斷,則將對工業生產造成嚴重的后果,甚至可能發生重大的設備損壞事故或人身傷亡事故；由此可見,搞好工廠供電工作對于工業生產的正常進行和實現工業現代化,具有十分重大的意義。工業企業生產所需電能，一般是由外部電力系統供給，經企業內各級變電所變電壓后，分配到各用電設備。工業企業變電所是企業電力供應的紐約，所處地位十分重要，所以正確計算選擇各級變電站的變壓器容量及其他設備是實現安全可靠供電的前提。進行企業電力負荷計算的目的就是為正確選擇企業各級變電站的變壓器容量，各種電氣設備的型號，規格以及供電網絡所用導線型號等提供科

4、學的依據。一、課程設計主要任務1.1原始數據及主要任務某生產車間為三班制，全年最大負荷利用時間為3000小時，屬于三級負荷，車間電氣設備及車間變電所負荷計算所需數據如表所示。本廠地區年最高溫度為38，年平均氣溫為25，年最低氣溫為-6，年最熱月平均最高氣溫為33，年最熱月平均氣溫為27，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25。冬季主導風向為西北風，夏季為東南風，年雷暴日數為22天，本廠地區平均海拔100m，全廠地形平坦，地質以砂質粘土為主，地下水位2m，最大凍土層厚度為0.6m地震級烈度7度。1.2技術要求二、負荷計算和無功功率補償與短路電流2.1.負荷計算公式 計算負荷的計算公式有功計算負荷（

5、單位為kW） P30=KdPe , Kd為同時系數無功計算負荷（單位為kvar） Q30= P30tan視在計算負荷（單位為kvA）S30= P30/cos計算電流（單位為A）I=S30 /（3×UN），UN為用電設備的額定電壓，單位為kV2.2 負荷計算在負荷計算時，采用需要系數法對車間機器進行計算。具體步驟如下：1)車床C336P30=3×0.2=0.6kW； Q30=0.6×1.73=1.038kvarS30= 0.6/0.5=1.2kVA； I30=1.2 /（3×0.38）=1.823A2)車床1336MP30=4.5×0.2=0.9

6、kW； Q30=0.9×1.73=1.557kvarS30= 0.9/0.5=1.8kVA； I30=1.8 /（3×0.38）=2.735A3)臺鉆P30=4.2×0.2=0.84kW； Q30=0.84×1.73=1.4532kvarS30= 0.84/0.5=1.68kVA； I30=1.68/（3×0.38）=2.552A4)清洗機（自制）P30=40×0.2=8kW； Q30=8×1.73=13.84kvarS30= 8/0.5=16kVA； I30=16/（3×0.38）=24.309A5)包裝機（自制

7、）P30=13.5×0.2=2.7kW； Q30=2.7×1.73=4.671kvarS30= 2.7/0.5=5.4kVA； I30=5.4/（3×0.38）=8.204A7)車床C620-1P30=7×0.2=1.4kW； Q30=1.4×1.73=2.422kvarS30= 1.4/0.5=2.8kVA； I30=2.8/（3×0.38）=4.254A8)車床C620-1MP30=7×0.2=1.4kW； Q30=1.4×1.73=2.422kvarS30= 1.4/0.5=2.8kVA； I30=2.8/（

8、3×0.38）=4.254A9)車床C620P30=7×0.2=1.4kW； Q30=1.4×1.73=2.422kvarS30= 1.4/0.5=2.8kVA； I30=2.8/（3×0.38）=4.254A10)車床C618KP30=7×0.2=1.4kW； Q30=1.4×1.73=2.422kvarS30= 1.4/0.5=2.8kVA； I30=2.8/（3×0.38）=4.254A11)銑床X62WP30=7.5×0.2=1.5kW； Q30=1.5×1.73=2.595kvarS30= 1.

9、5/0.5=3kVA； I30=3/（3×0.38）=4.558A12)平面磨床M7230P30=7.62×0.2=1.524kW； Q30=1.524×1.73=2.63652kvarS30= 1.524/0.5=3.048kVA； I30=3.048/（3×0.38）=4.631A13)牛頭刨床P30=3×0.2=0.6kW； Q30=0.6×1.73=1.038kvarS30= 0.6/0.5=1.2kVA； I30=1.2 /（3×0.38）=1.823A 14)立鉆P30=1.5×0.2=0.3kW； Q

10、30=0.3×1.73=0.519kvarS30= 0.3/0.5=0.6kVA； I30=0.6 /（3×0.38）=0.912A15)砂輪機P30=3.6×0.2=0.72kW； Q30=0.72×1.73=1.2456kvarS30= 0.72/0.5=1.44kVA； I30=1.44 /（3×0.38）=2.188A16)電葫蘆1.5tP30=2.8×0.2=0.56kW； Q30=0.56×1.73=0.9688kvarS30= 0.56/0.5=1.12kVA； I30=1.12 /（3×0.38）=

11、1.702A17)電葫蘆1.5tP30=1.1×0.2=0.22kW； Q30=0.22×1.73=0.3806kvarS30= 0.22/0.5=0.44kVA； I30=0.44 /（3×0.38）=0.669A設備代號設備名稱型號臺數單臺容量kw總容量kw需要系數Kd計算負荷/kw/kvar/A1車床C3361330.20.51.730.61.0381.21.8232車床1336M14.54.50.20.51.730.91.5571.82.7353臺鉆70.64.20.20.51.730.841.45321.682.5524清洗機（自制）410400.20.

12、51.73813.841624.3095包裝機（自制）34.513.50.20.51.732.74.6715.48.2046涂油槽1-7車床C620-11770.20.51.731.42.4222.84.2548車床C620-1M1770.20.51.731.42.4222.84.2549車床C6201770.20.51.731.42.4222.84.25410車床C618K1770.20.51.731.42.4222.84.25411銑床X62W17.57.50.20.51.731.52.59534.55812平面磨床M723017.627.620.20.51.731.5242.636523

13、.0484.63113牛頭刨床1330.20.51.730.61.0381.21.82314立鉆11.51.50.20.51.730.30.5190.60.91215砂輪機60.63.60.20.51.730.721.24561.442.18816電葫蘆1.5t12.82.80.20.51.730.560.96881.121.70217電葫蘆1.5t11.11.10.20.51.730.220.38060.440.669合計24.06441.636748.16470.19662.3無功補償計算無功功率的人工補償裝置：主要有同步補償機和并聯電抗器兩種。由于并聯電抗器具有安裝簡單，運行維護方便、有

14、功損耗小及組裝靈活、擴容方便等優點。因此并聯電抗器在供電系統中應用最為普遍。由以上計算可得變壓器低壓側的視在計算負荷為：S30=48.168kVA這時低壓側的功率因數為：cos=24.064/48.168=0.4996而根據設計要求工廠最大負荷時的功率因數不得低于0.9。考慮到主變電器的無功損耗遠大于有功損耗，因此380V側最大負荷時功率因數應稍大于0.9，暫取0.92來計算380V側所需無功功率補償容量：Qc=P30(tan1-tan2)= 24.064 tan(arccos0.4996)-tan(arccos0.92)=24.064×（1.732-0.426）=38.648 kv

15、arQ30= Q30- Qc=2.9886 kvar S30=24.249kVA補償后的功率因數為：cos=24.064/24.248=0.92滿足（大于0.90）的要求2.4短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路

16、電流所流經的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統來說，由于將電力系統當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺值法（又稱相對單位制法）。短路電流的計算公式 基準容量Sd，基準電壓Uav（1） 電力系統的電抗標幺值：=Sd/Soc（2） 電力線路的電抗標幺值：=LSd/（3） 電力變壓器的電抗標幺值：=Uk%Sd/100SN（4） 三相短路電流周期分量有效值：=Id/（5） 短路點處的次暫態短路電

17、流：=（6） 短路沖擊電流： =2.55（高壓系統） =1.84(低壓系統)（7） 沖擊電流有效值：=1.51（高壓系統）=1.09(低壓系統)（8） 三項短路容量：=Sd/（9） =0.866，=0.866，=0.866母線短路電流列表短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-12.748*10 （-3）2.748*10 （-3）2.748*10 （-3）7.0074*10 （-3）4.14948*10 （-3）0.050K-27.187*10 （-4）7.187*10 （-4）7.187*10 （-4）1.322408*10 （-3）7.83383*10 （-4）0.050三、變

18、壓器選擇與確定車間變電所的位置、變壓器數量和容量，可根據廠區平面布置圖提供的車間分布情況及車間負荷的中位置、負荷性質、負荷大小等，結合其他各項選項擇原則，與工藝、土建有關方面協商確定。主變壓器的選擇 根據工廠的負荷性質和電源情況，可裝設一臺主變壓器，型式采用S9，而容量根據式SN.TS30，一般取S30=(0.850.9)S30(1)=(40.939443.3476)kVA，因此選一臺S9-50/10型低損耗配電變壓器。Cad接線圖四、總結我做的是某車間供配電系統設計，通過這課程設計。我加深了對工廠供電知識的理解，基本上掌握了進行一次設計所要經歷的步驟，像計算短路電流，我和同組的同學一起進行課程的分析、查資料、進行設計到最后完成整個設計的任務。作為大學階段的一次重要的學習經歷我感覺自己的學習能力在不斷地提高。在課程設計的過程中，當我們碰到不明白的問題時，指導老師總是耐心的講解，給我們的設計以極大的幫助，使我們獲益匪淺,因此非常感謝老師的教導。通過這次設計，我懂得了學習的重要性，了解到理論知識與實踐相結合的重要意義，學會了堅持、耐心和努力，這將為自己今后的學習和工作做出了最好的榜樣。我覺得作為一名自動化專業的學生這次課程設計是很有意義的，重要的是如何把自己平時所學的東西應用到實際中。雖然自己對于這門課懂的并不多，很多基礎的東西