供电工程课程设计题目某炼染厂10kV配电网络设计班级电气082学号108032058学生姓名汪旭莹指导教师何致远完成日期2011年7月10日供电工程课程设计目录1 设计任务………………………………………………………………………………………1.1 设计材料………………………………………………………………………………1.2工厂总平面图…………………………………………………………………………2 负荷计算………………………………………………………………………………………2.1 各用电车间负荷计算…………………………………………………………………2.2 各车间无功功率补偿的计算…………………………………………………………2.3 变压器选择……………………………………………………………………………2.3.1 变压器台数选择………………………………………………………………2.3.2 变压器型号的选择……………………………………………………………2.3.3 变压器损耗的计算及其容量的选择…………………………………………3 短路电流计算…………………………………………………………………………………3.1 短路电流计算…………………………………………………………………………4 高压设备选择…………………………………………………………………………………4.1 各变电所高压开关柜的选择…………………………………………………………5 电力线路选择与校验……………………………………………………………………………5.1 输电线路的选择与校验…………………………………………………………………5.1.1 10kV高压线路的选择与校验……………………………………………………5.1.2 0.4kV低压线路的选择与校验……………………………………………………5.2 母线的选择………………………………………………………………………………6 继电保护装置……………………………………………………………………………………6.1继电保护的整定…………………………………………………………………………6.1.1 带时限过电流保护的整定………………………………………………………6.1.2 电流速断保护的整定………………………………………………………………7 总结………………………………………………………………………………………………1 设计任务1.1 设计材料工厂负荷均为380V低压负荷，属于三级负荷。

全厂各车间的的负荷情况见表1-1。

表1-1 某丝绸炼染厂负荷资料及计算序号车间或设备名称设备容量/kWK dcosφtanφ计算负荷P ca/kWQ ca/kvarS ca/kVA1 锅炉房206.4 0.750.8 0.75155 1172 染丝车间150 0.650.8 0.7598 733 烘房50 0.8 0.8 0.75 40 304 整理间热定型机（动力）60 0.8 0.8 0.7548 36 整里间（电热）500 1 1 0 500 0 整里间（电热）60 0.8 0.8 0.75 48 36 整里间焙烘机13 0.8 0.8 0.75 10.4 8 整里间其他设备3100.650.8 0.75201 1515 染炼车间81.5 0.650.8 0.7553 406 金丝绒车间82 0.650.8 0.7565 497 机修车间50 0.3 0.5 1.73 15 268 污水处理58 0.8 0.8 0.75 46.5 359 照明100 1 0.9 0.484100 481.2 工厂总平面图工厂总平面图见图1-1。

按厂区车间分布情况，拟设厂总变电所一座，车间变电所两座。

厂总变电所负责序号1,6,7,8车间的供电，染丝车间变电所负责序号2,3,9车间的供电，整理间变电所负责序号4,5车间的供电。

1~9—表1-1序号； 10—厂总变电所； 11—食堂； 12—托儿所； 13—金丝绒车间；14—准备间； 15—仓库； 16—传达室图1-1 某丝绸炼染厂中平面图2 负荷计算2. 1 各用电车间负荷计算厂总变电所所供电的车间及相关数据见表2-2。

表2-2 厂总变电所所供电的车间及相关数据序号 车间或设备名称 设备容量 /kW K d cos φtan φ 计算负荷P ca /kWQ ca /kva r S ca /kVA 厂总变电所 1 锅炉房 206.4 0.75 0.8 0.756 金丝绒车间 82 0.65 0.8 0.757 机修车间 50 0.3 0.5 1.738 污水处理 580.8 0.80.75锅炉房的计算：P ca1=K d1P e1=0.75×206.4kW=154.8kW Q ca1=P ca1tan φ=154.8kW×0.75=116.1kvar S ca1=P ca1/cos φ=154.8kW/0.8=193.5kV·A I ca1=S ca1/3U N =193.5kV·A/0.383=294A同理可得金丝绒车间、机修车间、污水处理的负荷情况。

故总计算负荷（取K Σp =0.95，K Σq =0.97）为P c =K Σp ∑i c P .=0.95×(154.8+53.3+15+46.4) kW=256 kW Q c =K Σq ∑i c Q .=0.97×(116.1+40+26+34.8) kvar=210.4 kvarS c =22c c Q P +=224.210256+ kV·A=331.4 kV·AI c =S c /3U N =331.4 kV·A/0.383 kV=503.5 A厂总变电所所供电的车间的负荷统计见表2-3。

表2-3 厂总变电所负荷统计表序号车间或设备名称设备容量/kWK dcosφtanφ计算负荷I ca/AP ca/kWQ ca/kvarS ca/kVA厂总变电所1 锅炉房206.4 0.750.8 0.75 154.8 116.1 193.5 2946 金丝绒车间82 0.650.8 0.75 53.3 40 66.6101.27 机修车间50 0.3 0.5 1.73 15 26 30 45.68 污水处理58 0.8 0.8 0.75 46.4 34.8 58 88.1小计396.4 - 0.77 - 256 210.4 331.4 503. 5同理可得工厂个车间的负荷情况见表2-4。

表2-4 工厂个车间负荷统计表序号车间或设备名称设备容量/kWK dcosφtanφ计算负荷I ca/AP ca/kWQ ca/kvarS ca/kVA厂总变电所1 锅炉房206.4 0.750.8 0.75 154.8 116.1 193.5 2946 金丝绒车间82 0.650.8 0.75 53.3 40 66.6101.27 机修车间50 0.3 0.5 1.73 15 26 30 45.68 污水处理58 0.8 0.8 0.75 46.4 34.8 58 88.1小计396.4 - 0.77- 256 210.4 331.4503.5染丝车间变电所2 染丝车间150 0.650.8 0.75 97.5 73 121.9185.23 烘房50 0.8 0.8 0.75 40 30 50 769 照明100 1 0.9 0.48490 43.6 100151.9小计300 - 0.84- 216.1 142.2 258.7 393整里间变电所4 整理间热定型机60 0.8 0.8 0.75 48 36 60 91.2（动力）整里间（电热）500 1 1 0 500 0 500 759. 7整里间（电热）60 0.8 0.8 0.75 48 36 60 91.2 整里间焙烘机13 0.8 0.8 0.75 10.4 7.8 13 19.8整里间其他设备3100.650.8 0.75 201.5 151 252382.75 染炼车间81.5 0.65 0.8 0.75 53 40 66.3 100.7小计1024.5 - 0.96- 772.3 227.8 805.2 12242. 2 各车间无功功率补偿的计算图2-1 全厂总变电所草图如图2-1 所示：已知：B1点的计算负荷P caB1=256kW, Q caB1=210.4kvar, S caB1=331.4kV·A, I caB1=503.5A, cosφ=0.77无功补偿容量Q N.CB1=P caB1(tanφ-tanφ')=256×[tan(arccos0.77)-tan(arccos0.92)]=103.1 kvar初选BSMJ0.4-15-3型自愈式并联电容器，每组容量q N.C=15kvar。

n=Q N.CB1/q N.C=103.1kvar/15kvar=6.87所以可安装的电容器组数为7组，总容量为7×15kvar=105kvar。

实际最大负荷时的补偿容量为7×15kvar=105kvar。

补偿后B1点的有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷及功率因数为有功计算负荷 P cB1=P caB1=256kW无功计算负荷 Q cB1=Q caB1-Q N.CB1=210.4-105=105.4kvar视在计算负荷 S cB1=21.121)(CB N caB caB Q Q P -+=22)1054.210(256-+=276.8kV·A 功率因数 cos φ=P caB1/S cB1=256kW/276.8kV·A=0.925 同理可得其他各变电所的无功功率补偿见表2-5。

表2-5 变电所无功功率补偿统计变电所补偿容量补偿前 cos φ补偿后 cos φ 补偿后计算负荷 P ca /k W Q ca /kva r S ca /kV A 厂总变电所 7×15kvar* 0.77 0.925 256 105.4 276.8 染丝车间变电所5×10kvar*0.84 0.92 216.1 92.2 234.9 整里间变电所0.960.96772.3227.8805.2*电容器组均为BSMJ0.4型自愈式并联电容器 2.3 变压器选择 2.3.1 变压器台数选择变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。

由第1章的设计原始资料可知，该厂属于三级负荷。

因此，各个变电所都可以选用一台变压器投入运行即可。

2.3.2变压器型号的选择考虑到变压器在厂房建筑物内，故选用低损耗的S9系列10/0.4kV 三相干式双绕组电力变压器。