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车间变电所及其低压配电系统的设计.

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车间变电所及其低压配电系统的设计

1

车间变电所及其低压配电系统的设计

姓 名 张勋

学 号 20097353

院、系、部 电气工程系

班 号 方0953-3

完成时间 2012年6月20日

※※※※※※※※※

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※※

※※

※※※※※※※※※ 2009级

工厂供电课程设计

车间变电所及其低压配电系统的设计

2

第1章 设计任务

1.1 设计要求 车间变电所及其低压配电系统的设计

3 (1)由总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国际规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别。

(2)计算负荷采用需用的系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进线的计算负荷。

(3)由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数和电容柜个数。

(4)按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线。

(5)按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变电器的容量和台数。

(6)导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆按经济电缆密度选择，按允许发热，电压损耗进行校验。

(7)短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出各短路点短路电流值及短路容量。

(8)车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热合力校验。

(9)按国家规定的标准符号和图符，用CAD画出车间变电所的电气主接线图、车间配电系统和配电平面图。

1.2. 设计条件

1、负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。

2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，外车间低压母线转供负荷如表2所示。

101112141315165678917181234262728293031323334192122242023低压配电室变压器室高压室车间变电所

图1 某车间平面布置图

表1 机加车间电气设备明细表如下表所示

设备代号 设备名称 台数 单位容量（kW） 效率 功率因数 启动倍数 车间变电所及其低压配电系统的设计

4 1、2、3 普通车床C6140 3 5 0.89 0.81 6

4 工具磨床M6025 1 1.45 0.88 0.83 6

5、16 砂轮机S3SL-300 2 1.5 0.92 0.82 6.5

6 平面磨床M7130 1 7.6 0.88 0.82

6

7、8、9 牛头刨床B6050 3 4 0.87 0.82 6

10、11、12 普通车床C616 3 4.6 0.9 0.81 6

13、14、15 普通车床C620-1 3 7.6 0.89 0.81 6

17、18 单臂龙门刨床B1012 2 67.8 0.86 0.81 2.5

19 龙门刨床B2016 1 66.8 0.86 0.81 2.5

20、21、23 普通车床C630 3 10.125 0.88 0.81 6

22 立式钻床Z535 1 4.625 0.9 0.80 6

24 摇臂钻床Z35 1 8.5 0.87 0.82 5.5

25 吊车5T 1 28.2 0.82 0.65 4.5

26-29 镗床T68 4 9.8 0.86 0.80 5.5

30、31、32 插床B5032 3 4 0.87 0.82 6

33、34 万能圆外磨床M131W 2 6.8 0.86 0.81 5

表2 车转供负荷名细表如下表所示

转供负荷名称 计算负荷

转供距离 P30(kW) Q30(kvar) S（kV.A） I30(A) Cosφ

金工车间 回路1 30 20 36 54.9 0.83 250 车间变电所及其低压配电系统的设计

5 回路2 30 34 45.3 68.9 0.66

回路3 40 44 59.5 90.3 0.67

合计 100 98 140 213 0.71

汽车修理车间 回路1 30 25 39.1 59.3 0.77

100 回路2 22 25 33.3 50.6 0.67

回路3 30 36 46.9 71.2 0.65

合计 82 86 119 181 0.69

备品车间 回路1 28 30 41 62.3 0.68

150 回路2 19 25 31.4 47.7 0.60

回路3 35 40 53.2 80.8 0.66

合计 82 95 125 189 0.61

锅炉房 回路1 23 30 37.8 57.4 0.65

200 回路2 17 20 26.2 39.9 0.45

回路3 15 30 33.5 50.96 0.57

合计 55 80 97.1 147.5 1.0

照明回路（3相） 回路1 17 0 17 25.8 1.0

200 回路2 12 0 12 18.2 1.0

回路3 16 0 16 24.3 1.0

合计 45 0 45 68.4 1.0

已知车间需要系数Kd为0.32，功率因数cosφ为0.6，正切值tanφ为1.33；低压母线有功功率同时系数为0.90，无功功率同时系数为0.95。

3.车间采用三班制。年最大有功负荷利用小时数为5500H。

4.供电电源条件：

从本厂35/10KV总降变电所用架空线引进10KV电源，该变电所距本车间南0.3KM。

供电部门提出的技术要求如下：

工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过电流保护装置的整定时间tp=1.3s。

车间最大负荷时功率因数不得低于0.9。

在车间变电所10KV侧进行计量。

5.工厂自然条件。

气象条件。年最高气温38度，年平均气温35度，年最低气温8度，年最热月平均最高温30度，年最热月地下0.7米-1米处平均温度20度，常年主导风向为南风；年雷暴日180天；土壤冻结深度1.1米。

地质水文资料。平均海拔200米，地层以沙质黏土为主，地下水位3米-5米，地耐压力位20吨每平方米。

第2章 车间变电所的电压级别

根据已知车间变电所负荷均为三级负荷，对供电可靠性要求不高，因此可采用线路-变压器接线方式。它的优点是接线简单、使用设备少和建设投资省；其车间变电所及其低压配电系统的设计

6 缺点是供电可靠性比较差。当供电线路，变压器及其低压母线上发生短路或任何高压设备检修时，全部负荷均要停止供电。

条件选定为10kV，低压侧额定电压为380V，因此选降压变电器额定电压为10/0.4kV。机加车间低压配电网络接线方式的选择，低压配电网路接线方式有放射式、树干式、环式和链式。低压配电网络接线设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单，操作安全方便，具有一定灵活性，适应性广和使用上变化及设备检修的需要，配电系统层次一般不超过三级。

根据GB50052-1995《供配电系统设计规范》的规定，由于机加车间的电动机容量不大又集中，对供电可靠性要求不高，因此低压配电网接线可采用树干式或链式接线。车间低压配电网络接线图参考附录表B。

第3章 负荷计算和无功功率补偿

3.1 负荷计算 车间变电所及其低压配电系统的设计

7 3.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式

a)有功计算负荷（单位为KW） ed30PKP

b)无功计算负荷（单位为kvar） φ.tan3030PQ=

c)视在计算负荷（单位为kvA）

30S=φcos30P

d)计算电流（单位为A）

30I=NUS330, NU为用电设备的额定电压（单位为KV）

3.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式

a)有功计算负荷（单位为KW） 30P=ipPK30∑∑

式中iP30∑是所有设备组有功计算负荷30P之和，pK是有功负荷同时系数，取0.95

b)无功计算负荷（单位为kvar） 30Q=iqQK30

式中iQ30是所有设备无功30Q之和；qK是无功负荷同时系数，取0.97

c)视在计算负荷（单位为KVA） 30S=230230QP

d)计算电流（单位为A） 30I=NUS330

表3 车间变电所第一个车间的计算负荷 车间变电所及其低压配电系统的设计

8 设备代号 设备名称 单位容量（KW）

需要系数dK cos

tan

30P/kW 30Q/Kvar

30I/A

30S/KVA

1-3 普通车床C6140 5 0.2 0.81 0.72 3.37 2.43 0.3 4.15

4 工具磨床M6025 1.45 0.2 0.83 0.67 0.33 0.22 0.7 0.46

5，16 砂轮机S3SL-300 1.5 0.3 0.82 0.7 0.98 0.68 5.47 1.2

6 平面磨床M7130 7.6 0.2 0.82 0.7 1.73 1.2 3.19 2.1

7-9 牛头刨床B6050 4 0.35 0.82 0.7 4.8 3.36 8.9 5.86

10-12 普通车床C616 4.6 0.2 0.81 0.72 3 2.16 5.6 3.7

13-15 普通车床C620-1 7.6 0.2 0.81 0.72 5.1 3.7 9.6 6.3

17、18 单臂龙门刨床B1012 67.8 0.35 0.81 0.72 55 39.6 102.8 67.7

19 龙门刨床B2016 66.8 0.35 0.81 0.72 2.8 2 5.3 3.5

20、21、23 普通车床C630 10.125 0.2 0.81 0.72 6.8 4.9 12.8 2.5

22 立式钻床Z535 4.625 0.4 0.80 0.75 2 1.5 3.8 3.8

24 摇臂钻床Z35 8.5 0.5 0.82 0.7 4.9 3.43 9 6

25 吊车5T 28.2 0.15 0.65 1.2 5 6 12 67.8

26-29 镗床T68 9.8 0.3 0.80 0.75 13.7 10.3 25.8 25.8

30-32 插床B5032 4 0.35 0.82 0.7 4 2.8 7.4 4.9

33、34 万能圆外磨床M131W 6.8 0.4 0.81 0.72 6.33 4.6 11.9 7.87

3.2 无功功率补偿

3.2.1低压母线计算负荷及无功功率补偿

（1）低压母线计算负荷

P30M=K∑p∑8130iP=0.95×（119.84+100+82+82+55+45）=477.85 KW

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课程设计之10kV变电所

课程设计之10kV变电所

课程设计与评价 模拟试题一

页脚内容o

目录

前言 ........................................................... 1

第一章课程设任务书 ............................................ 2

1.1设计目的 ..................................................... 2

1.2设计内容 ..................................................... 2

1.3设计任务书 ................................................ 2

第二章设计说明书 ............................................... 5

2.1车间变电所电压等级确定和主接线方案确定.……5

2.2电力负荷计算 ............... 6

2.3车间变电所变压器台数确定及额定容量的选择....8

2.4短路电流计算 ............... 课程设计与评价 模拟试题一

页脚内容1

、八—

刖言

10kV变配电所是电力系统的一个重要组成部分，由电气设备及配电网络 按一定的接线方式构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保 护等功能，将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备。变配电所涉及面 很多，需要考虑的问题多，需要分析变配电所担负的任务及用户负荷等情况， 利

用计算负荷确定无功功率补偿装置及补偿容量的大小。同时进行各种变压器的选 择，从而确定变配电所的接线方式，再进行短路电流的计算，选择变配电所高低 压电气设备及保护的配置。

本车间变配电所的初步设计包括：

1、 无功功率的补偿

2、 主变压器的选择

3、 系统接线方式的选择

低压供配电设计规范

低压供配电设计规范

4． 电源及供电系统

4.0.1 符合下列条件之一时，用户宜设置自备电源：

1 需要设置自备电源作为一级负荷中的特别重要负荷的应急电源时或第二电源不能满足一级负荷的条件时。

2 设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理时。

3 有常年稳定余热、压差、废弃物可供发电，技术可靠、经济合理时。

4 所在地区偏僻，远离电力系统，设置自备电源经济合理时。

5 有设置分布式电源的条件，能源利用效率高、经济合理时。

4.0.2 应急电源与正常电源之间，应采取防止并列运行的措施。当有特殊要求，应急电源向正常电源转换需短暂并列运行时，应采取安全运 行的措施。

4.0.3 供配电系统的设计，除一级负荷中的特别重要负荷外，不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计。

4.0.4 需要两回电源线路的用户，宜采用同级电压供电。但根据各级负荷的不同需要及地区供电条件，亦可采用不同电压供电。

4.0.5 同时供电的两回及以上供配电线路中，当有一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷。

4.0.6 供配电系统应简单可靠，同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级；低压不宜多于三级。

4.0.7 高压配电系统宜采用放射式。根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式。

4.0.8 根据负荷的容量和分布，配变电所应靠近负荷中心。当配电电压为35kV时，亦可采用直降至低压配电电压。

4.0.9 在用户内部邻近的变电所之间，宜设置低压联络线。

4.0 10 小负荷的用户，宜接入地区低压电网。

5 .电压选择和电能质量

5.0.1 用户的供电电压应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较确定。

5.0.2 供电电压大于等于35kV时，用户的一级配电电压宜采用10kV；当6kV用电设备的总容量较大，选用6kV 经济合理时，宜采用6kV；低压配电电压宜采用220/380V，工矿企业亦可采用660V；当安全需要时，应采用小于50V 电压。

10KV变电所配电系统设计

10KV变电所配电系统设计

10KV变电所配电系统设计

一、设计背景

二、设计流程

1.销售数据统计：根据变电所的设计用电负荷和类型，对配电系统的额定容量进行预估。

2.布置设计：确定10KV变电所的布置图，包括主变压器、配电柜、工控室、配电设备等的位置布置。

3.配电系统设计：根据设计用电负荷，选择主变压器的容量，并确定合适的高压开关设备。

4.低压配电系统设计：根据设计用电负荷，选择合适的低压配电设备，并进行电缆线路的布置和长度计算。

5.系统连线图设计：确定10KV变电所的主要线路互联关系，包括高压、低压开关设备之间的连接方式和电缆敷设路径。

6.保护控制系统设计：设计配电系统的保护和控制系统，包括主变压器保护、高压开关保护、低压配电保护等。

7.安全设计：考虑变压器的防火、防爆、防雷等安全性能，设计配电设备的安全电源。

8.配电系统的附属设施：设计配电系统所需的辅助设施，如防护装置、接地设施、通风设施等。

三、设计要求 1.容量要求：根据变电所的用电负荷，合理确定主变压器和配电设备的容量。

2.系统可靠性要求：配电系统可靠性较高，要求正常运行时间高达99.99%以上。

3.安全性要求：设计满足变电所的安全性要求，考虑到防火、防爆、防雷等因素。

4.经济性要求：设计满足经济性要求，尽可能节约投资。

5.可操作性要求：设计要方便运维、维修及未来的扩容。

四、设计方案

1.主变压器选择：根据用电负荷预测结果，选用合适的主变压器容量，考虑变压器的损耗和冗余需求。

2.高压开关设备选择：根据配电系统的容量，选择合适的高压开关设备，包括断路器、隔离开关、负荷开关等。

3.低压配电设备选择：根据设计用电负荷，选择合适的低压配电设备，包括配电柜、断路器、接触器、漏电保护器等。

4.电缆线路设计：根据用电负荷和布置设计图，计算电缆的截面积、长度，确定合适的电缆型号。

5.保护控制系统设计：根据电力系统的特点和要求，设计配电系统的保护和控制系统，包括过压、过流、短路等保护设备。

工厂电气系统设计大全

工厂电气系统设计大全

《建筑电气照明系统安装》——以工作过程导向的教材

1 工厂电气系统安装

项目1 工厂电气动力系统安装

3.1.1施工技术准备

1.识图

1）设计说明

（1）设计依据

按照国家标准GB50052～95 《供配电系统设计规范》、GB50053—94《10kV及以下变电所设计规范》、GB50054—95《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下一般设计原则：

a遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。

b安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能较先进的电气产品。

c近期为主、考虑发展应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。

d全局出发、统筹兼顾必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。

（2）设计范围

工厂供电设计包括变配电所设计、配电线路设计和电气照明等。

a变配电所设计

无论工厂总降压变电所或车间变电所，设计的内容都基本相同。工厂高压配电所，则除了没有主变压器的选择外，其余的设计内容也与变电所设计基本相同。

变配电所的设计内容应包括：变配电所负荷的计算和无功功率的补偿，变配电所所址的选择，变电所主变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主结线方案的选择，进出线的选择，短路计算及开关设备的选择，二次回路方案的确定及继电保护的选择与整定，防雷保护与接地和接零的设计，变配电所电气照明的设计等。最后需编制设计说明书、设备材料清单及工程概(预)算，绘制变配电所主电路图、平剖面图、二次回路图及其它施工图纸。

b配电线路设计

工厂配电线路设计分厂区配电线路设计和车间配电线路设计。

厂区配电线路设计，包括厂区高压供配电线路设计及车间外部低压配电线路的设计。其设计内容应包括：配电线路路径及线路结构型式的确定，负荷的计算，导线或电缆及配电设备和保护设备的选择，架空线路杆位的确定及电杆与绝缘子、金具的选择，防雷保护与接地和接零的设计等。最后需编制设计说明书、设备材料清单及工程概(预)算，绘制厂区配电线路系统图和平面图、电杆总装图及其它施工图纸。