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通用电器厂供配电系统电气设计.txt蜜蜂整日忙碌，受到赞扬；蚊子不停奔波，人见人打。多么忙不重要，为什么忙才重要。 本文由jengchou贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 通 用 电 器 厂 供 配 电 系 统 电 气 设 计 任 务 书 一,设计要求: 设计要求:
本设计要求根据该厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况, 并适当考 虑到工厂生产的发展,按照安全可靠,技术先进,经济合理的要求对该变电所进 行设计.本设计只作电气初步设计,不作施工设计.设计容包括 1)主变台数, 容量,类型选择;2)确定电气主接线方案及高低压设备和进出线;3)确定电气 布置方案;4)短路电流计算;5)主要电器设备及导线选择和校验. 二,负荷情况
根据工艺设计,全厂都是三级负荷.各车间的负荷统计资料如表所示: 厂房编号 厂房名称 最大电机/KW P 30 /KW Q 30 /KVA 1 2 3 户外照明 冷作车间 250 装配车间 80 仓库车间 20 20 110 90 20 15 设备容量/kw 台数 7+0.125 11+5+5+2.2 14 l 30 22 7.5
金工车间设备明细表: 设备序号 设备名称 l～14 15 16,17 车床 桥式起重机ε=25%) 桥式起重机ε=25%) 16+5+5+3.5 2 另外全厂密度为:12W/m2 三,供电电源情况
在金工车间东侧 1.5M 处,有一座 IOKV 配电所,先用 IKM 的架空线路,后 改为电缆线路至本厂变电所,其出口断路器的型号为 SNIO-IO I I 型,此断路器 配备有定时限过电流保护和电流速断保护, 定时限过电流保护整定的动作时间为 1.7s. 四,气象,地质水文资料 气象,
本所所在地区平均海拔 1000M,年最高气温 40 度,年最低气温一 lO 度,年平 均气温 20 度,年最热月平均气温 30 度,年最热月地下 0.8m 处平均温度为 22 度.当地主导风向为东北风,年雷暴日约 30 天,土壤性质以砂质粘土为主,土 壤电阻率为 100 m. 五, 电费制度
该厂与当地供电部门达成协议,在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量 柜, 按两部制电费制度交纳电费. 每月基本电费按主变压器容量计为 18 元/KVA, 1
动力电费为 0.2 元/Kwh,照明电费为 0.5 元/KWh.该厂最大负荷时功率因数 不得低于 0.9.此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性地向供电部 门交纳供电贴费:6～1OKV 为 800 元/KVA.确定变电所主变压器的台数与容量, 类型,选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线,确定二次回路方案,选择 整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,按要求写出设计说明书,绘出设计图 样. 工厂车间设计平面图
表 4—2 金工车间设备明细表 说明书 一)负荷计算
(1)金工车间负荷计算: 1. 车床 Pe =7.125*14=99.75kw kd =0.25 cos φ =0.5 tan φ =1.73
有功功率负荷 P 30 = kd * Pe =0.25*99.75=24.94kw 无功功率负荷 Q 30 = P 30 *tan φ =43.15kvar 2. 桥式起重机 Pe =2 PN * ε N =82.2kw 2
kd =0.15
tan φ =1.73 cos φ =0.5
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P 30 = kd * Pe =0.15*82.2=12.33kw
Q 30 = P 30 * tan φ =12.33*1.73=21.33kvar
3. 金工车间照明 车间面积:(60*24)㎡=1440 ㎡ 设备容量 Pe =112*(440)w=17.28kw kd =1
tan φ =0 cos φ =1.0
P 30 = kd * Pe =1*17.28=17.28kw Q 30 = P 30 * tan φ =0
(2)全厂低压侧负荷: P 30(2) =0.9∑ P30 =0.9*(24.94+12.33+17.28+250+80+20+20)=382.1kw Q 30(2) =0.9∑ Q 30 =0.9*(43.5+21.33+110+90+20+15)=269.53kvar S 30(2) = 382.12 + 269.532 =467.6kva
变压器损耗 PT =0.015* S 30(2) =0.015*467.6=7.01KW QT =0.06* S 30(2) =0.06*467.6=28.06kvar (3)补偿前全厂总的负荷: P 30(1) = P 30(2) + PT =382.1+7.01=389.11Kw Q30(1) = Q 30(2) + QT =269.53+28.06=297.59Kvar S 30(1) = P 2 30(1) + Q 2 30(1) =489.86Kva
cos φ = P 30(1) / S 30(1) =389.11/489.86=0.79<0.9 (4)需要电容补偿 Qc = p′30 *(tan φ -tan ′φ )=389.11*(0.776-0.484)=113.62kvar
选择 BWF10.5-30-1 型电容器进行补偿 n=113.62/30=3.787 取 n=4 则实际补偿为 Qc =30*4=120kvar (5)补偿后的计算负荷:
Q′30(1) = Q30(1) - QC =297.59-120=177.59kvar S ′(1) = P 2 30(1) + Q′2 30(1) =427.72kva
cos ′φ = P 30(1) / S ′30(1) =389.11/427.72=0.91>0.9 3
计算电流: I 30(1) = S ′(1) / 3 Un=24.7A (6)变压器的选择 根据 S30=427.72 kva 可选择 500V.查《工厂供电》附录表并考虑到今后发展 的要求: 选 SL7-630KVA 变压器一台. 低压补偿柜的选择 拟采用无功功率自动补偿屏,装在变电所低压母线集中补偿. 从《工厂常用电气设备手册》选用总电容容量为 360KVA 电容屏型号: PGj1 型低压无功功率自动补偿屏有 1, 2,3,4 等 4 种方案.其中之 l,2 屏为主屏,3,4 屏为辅屏.1,3 屏各有 6 支路,电容器为 Bw0.4—14—3 型, 每屏共 84kvA,采用 6 步控制,每步投入 14kVA.2,4 屏各有 8 支路,电容器 亦为 BW0.4—14—3 型,每屏共 112kVA,采用 8 步控制,每步投入 14kVA.选 择步骤:①根据控制步数要求,选择 1 台 1 号或 2 号主屏.②根据所需无功补偿 容量再补充 1 台或数台 3 号或 4 号辅屏. 表全厂变电所负荷计算 设备名称 金工车间 车床 起重机 车间照明 小 计 冷作车间 装配车问 仓 库 户外照明 小 计 变电所低压 荷取 K ∑ p =0.9 K ∑ q =0.9 补偿电容 382.1 269.53 467.6 17 14 3 99.75 82.2 17.28 0. 25 0. 15 l 台数 Pe /kW Kd cos tan P 30 /kw Q 30 /kvar S 30 /kVA 0.5 l 1.73 0 0.5 1.73
24.94 12.33 17.28 54.55 250 80 20 20 370 43.15 21.33 0 64.48 110 90 20 15 235
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-120 4
补偿后低压 负荷 389.11 177.59 427.72 短路电流计算: 二) 短路电流计算: 短路等效电路图:
(1)基准定量 Sd =100MVA 基准电压 Ud (1) =10.5kv Ud2=0.4kv Id (1) = Sd /
3 * Ud (1) =100/ 3 *10.5=5.5KA
Id (2) = Sd / 3 * Ud (2) =100/ 3 *0.4=144.3KA
(2)取基准定量 Sd =100MVA 基准电压 Ud (1) =10.5kv Ud (2) =0.4kv Id (1) = Sd /
3 * Ud (1) =100/ 3 *10.5=5.5KA
Id (2) = Sd / 3 * Ud (2) =100/ 3 *0.4=144.3KA
(3)各元件电抗标幺值: 电力系统: X * (1) = Sd / Soc =100/500=0.2 线路 WL(1): X * (2) = Xw1 * Sd / ud =0.4*1*100/10.5*10.5=0.36 2
线路 WL(2): X * (3) = Xw1 * Sd / ud =0.08*0.5*100/10.5*10.5=0.036 2
变压器 X*(φ)=
uk /100*100%* Sd / Sn =(4/100)*(100/0.5)=8 (4)求 Kn 点的总电抗标幺值及电抗之和
X *∑ (1) = X * (1) + X * (2) + X * (3) =0.2+0.36+0.036=0.596 5
IK (1) = Id (1) / X *∑ (1) =5.5/0.596=9.23KA
ISH =2.55* IK (1) =2.55*9.23KA=23.54KA ISH =1.51* IK (1) =1.51*9.23KA=13.94KA SK = Sd / X *∑ (1) =100/0.596=167.79MVA
X *∑ (2) = X * (1) + X * (2) + X * (3) + X * 4 =0.2+0.36+0.036+8=8.596 Ik (2) = Id (2) /
X *∑ (2) =144.3/8.596=16.79 ish =1.84*Ik(2)=1.84*16.79=30.89
ISH =1.09*Ik(2)=1.09*16.79=18.3 SK (2) = Sd / X *∑ (2) =100/8.596=11.63 计算结果见下图
短路计算 短路电流/KA 短路容量/MVA Ish (3) Ish (3) I
K-1 K-2 (3) K I ''(3) I
(3) ∞ S (3) K
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9.23 16.79 9.23 16.79 9.23 16.79 23.54 30.89 13.94 18.3 167.79 11.63
三)主要电气设备的选择和校验 (1)10kv 侧一次设备的选择校验:
序 号 l 2 3 装置地点及电气条件 项目 Us/kV 数据 10 24.7 23.54 GN8—10T/400 项目 数据 10 400 40 √√√ 结 果 UN /kV IN /A Im ax /kA 2 2
I 30 /A Ish (3) /kA
I ∞ (3)2tima / (kA2 .s ) 4
9.232 *1.2 =102.23 I t / (kA t s)
14 2 *5=980 √
(2) SN10-10 II/630 型少油断路器的校验:
序 号 l 2 3 装置地点及电气条件 项目 Us/kV 数据 10 24.7 23.54 SN10-10 II/630 项目 数据 10 630 40 √√√ 结 果 UN /kV IN /A Im ax /kA 6
I 30 /A Ish (3) /kA 4 I
(3) k 1 / kA 9.23 I ∞
/KA 16 √ 5
I ∞ (3)2tima / (kA2 .s ) 9.232 *1.2 =102.23 I t / (kA
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t 2 2 s)
16 2 *4=1024 √
四)低压侧低压电器的校验
(1)LQJ-10 型电流互感器的校验:
序 号 l 2 序 号 l 2 3 4 5 装置地点及电气条件 项目 Us/kV 数据 10 24.7 LQJ-10 项目 数据 10 100/5 √√ 结 数据 0.4 1000 60 1000 2 结 果
UN /kV IN /A HD13-1000 I 30 /A
装置地点及电气条件 项目 Us/kV (2)HD13-1000 型刀开关的校验:
数据 0.4 611 30.89 16.79 项目 果 √√√√√ UN /kV IN /A Im ax /kA I 30 /A Ish (3) /kA I
(3) K 2 / KA I ∞
/kA s) I (3)2 ∞ ( K 2) ima t
/ (k A .S ) 2
16.79 2 *1 I t / (kA t 2
302 *1
(3)DZ20-630 型低压断路器的校验:
序 号 l 2 3 装置地点及电气条件 项目 Us/kV 数据 0.4 611 16.79 DZ20-630 项目 数据 0.4 630 42 √√√ 结 果 UN /kV IN /A I 30 /A I
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