山东建筑大学09级电力工程课程设计(可参考过程)

PT=n P0+
S 1 Pk（ 30 ） 2 =12.98KW SN n
QT=n
I0 % S 1 UK % SN + S N （ 30 ） 2 =80.78Kvar 100 SN n 100
2. 变压所 II 变压器台数及容量选择 （1）变压所 II 的供电负荷统计。 P30= Kp*（P30 冶+ P30 厂）=0.9*（2000+800）=2700KW Q30= K Q *( Q30 冶+ Q30 厂) =0.95*（1056+384）=1368 Kvar （2）变压所 II 的无功补偿 无功补偿试取： QC =100Kvar 补偿以后： Q30=1368-100=1268Kvar
'2 '2
=1815KVA
I 30 = S’/( 3 U)=104.79A 年最大负荷平局利用小时数 T
max
=
P30 采 * Tmax采 P30所 * Tmax所 =4543h,查表得:架空线路的 P30 采 P30所
经济电流密度 J ec =0.86A/mm 。
2
所以可得经济截面：A ec =I 30 / J ec =121.8mm 。 可选导线型号为 LJ-120，其允许载流量为 I a1 =375A。 相应参数为 r 0 =0.28 / km，x 0 =0.3 / km 。 再按发热条件检验 已知 =40 C，温度修正系数为：K t =
2 2
Tmax=2880h
cos¢0.9
Q30= P30*tan¢=1500*0.48=720 Kvar S30= P30 Q 30 =1163.85KVA 5.厂区和职工居住区照明 已知：P30=800KVA
2 2
Tmax=1800h
cos¢0.9
Q30= P30*tan¢=800*0.48=384 Kvar S30= P30 Q 30 =887.39KVA 6.所用电 已知：P30=500KVA
P 30
cos¢=
2
P
2 30
( Q 30 Q c ) 2
2
=0.91>0.90
S 2 = P30 (Q 30 Q c ) =2982.92KVA （3）变压所 II 的变压器选择，为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负 荷的 70%） ： S
NTII
=0.7 S 1 =0.7*3184.49=2229.143KVA
选择变压器型号为 S7 系列，额定容量为 2500KVA 两台，查表得出变压器的各项参数： 空载损耗 P0=3.65KW； 负载损耗 Pk=23KW; 阻抗电压 Uk%=5.5； 空载电流 I0%=1.0。 （4）计算每台变压器的功率损耗（n=1） 。 S30=0.5* S 2 =0.5*2982.92=1491.46KVA
PT=n P0+
S 1 Pk（ 30 ） 2 =11.84KW SN n
QT=n
I0 % S 1 UK % SN + S N （ 30 ） 2 =73.94Kvar 100 SN n 100
3. 变压所 III 变压器台数及容量选择 （1）变压所 III 的供电负荷统计，系数取：Kp=0.9，K Q =0.95 P30= Kp*（P30 化+ P30 机）=0.9*（3000+500）=3150KW Q30= K Q *( Q30 所+ Q30 采) =0.95*（1440+240）=1596 Kvar （2）变压所 III 的无功补偿
线路首端功率： P=P’+ P=1587.98+5.9=1593.88KW Q=Q’+ Q=878.98+6.3=885.28Kvar 线路压降计算：
U=
Pr0 L Qx 0 L =0.045KV UN U *100%=0.45% 合格。 UN
U%=
2． 供给变电所 II 的 10KV 线路 为保证供电的可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路计算负荷： P30=0.5*2700=1350KW Q30=0.5*1368=684Kvar 计及变压器的损耗： P’= P30+ PT=1350+11.84=1361.84KW Q’= Q30+ QT=684+73.94=757.94Kvar S’= P Q
o '
2
70 =0.816 70 25
I a1 = K t * I a1 =0.816*375=306A> I 30 =104.79A 由上式可知，所选导线符合长期发热条件。 根据地理位置图及比例尺，得到此线路长度为 0.64km 线路功率损耗：
2 '2 2 R L =3I r 0 L=3*104.79 *0.28*0.64=5.9KW PL=3I 30 2 '2 2 X L =3I x 0 L=3*104.79 *0.3*0.64=6.3Kvar QL=3I 30
变压所 II：冶炼厂，厂区和职工居住区照明。 变压所 III：化工厂，机械制造厂。 全厂供电平面图见图
化工厂 采 选 矿 变压所 III
所用电
变压所 I
变压所 II
机械制造厂
照明用电
冶炼厂
（三） 个车间变压器台数及容量选择 1. 变压所 I 变压器台数及容量选择 （1） 变压所 I 的供电负荷统计，系数取：Kp=0.9，K Q =0.95 P30= Kp*（P30 所+ P30 采）=0.9*（3000+500）=3150KW Q30= K Q *( Q30 所+ Q30 采) =0.95*（1440+240）=1596 Kvar （2） 变压所 I 的无功补偿 无功补偿试取： QC =100Kvar 补偿以后： Q30=1596-100=1496Kvar
'2 '2
=1558.5KVA
I 30 = S’/( 3 U)=89.98A 年最大负荷平局利用小时数 T
max
=
P30冶 * Tmax冶 P30厂 * Tmax厂 =1780h,查表得:架空线路的 P30冶 P30厂
经济电流密度 J ec =1.48A/mm 。 所以可得经济截面：A ec =I 30 / J ec =60.79mm 。 可选导线型号为 LJ-70，其允许载流量为 I a1 =265A。 相应参数为 r 0 =0.48 / km，x 0 =0.32 / km 。 再按发热条件检验 已知 =40 C，温度修正系数为：K t =
化工厂 采 选 矿
பைடு நூலகம்
所用电 照明用 冶炼厂
机械制造厂
（2） 工厂负荷数据： 序号 1 2 3 4 5 6 负荷名称 选采矿区 冶炼厂 化工厂 机械制造厂 厂区和职工居住 区照明 所用电 P30（KVA） 3000 2200 2000 1500 800 500 Q30 （Kvar） 1440 1056 960 720 384 240 S30（KVA） 3327.70 2440.31 2218.47 1163.85 887.39 554.62
（3） 供 电 电 源 情 况 ： 按 与 供 电 局 协 议 ， 本 厂 可 由 东 南 方 19 公 里 处 的 变 电 所 110/38.5/11kv，50MVA 变压器供电，供电电压可任选。 （4） 电源的短路容量：35kv 母线的出线断路器断流容量为 1500MVA；10kv 母线的出线断 路器断流容量为 350MVA。 （5） 供电局要求的功率因数：当 35kv 供电时，要求工厂变电所高压侧 cos¢>=0.9;当以
2 2
Tmax=1800h
cos¢0.9
Q30= P30*tan¢=500*0.48=240 Kvar S30= P30 Q 30 =554.62KVA 一，各区域变电所的设计选择 （一）各车间变电所位置及全厂供电平面草图 根据地理位置及格车间计算负荷大小，决定设立 3 个变电所，格子供电范围如下： 变压所 I：选采矿区，所用电。
无功补偿试取： 补偿以后：
QC =100Kvar Q30=1596-100=1496Kvar
P 30
cos¢=
P
2
2 30
( Q 30 Q c ) 2
2
=0.98>0.90
S 1 = P30 (Q 30 Q c ) =3184.49 KVA （3）变压所 III 的变压器选择，为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总 负荷的 70%） ： S NTI =0.7 S 1 =0.7*3184.49=2229.143KVA 选择变压器型号为 S7 系列，额定容量为 2500KVA 两台，查表得出变压器的各项参数： 空载损耗 P0=3.65KW； 负载损耗 Pk=23KW; 阻抗电压 Uk%=5.5； 空载电流 I0%=1.0。 （4）计算每台变压器的功率损耗（n=1） 。 S30=0.5* S 1 =0.5*3184.49=1592.25KVA
电 力 工 程 课 程 设 计
学校：山东建筑大学 学院：信息与电气工程工程学院 姓名：XX 班级：电气 091 学号：2009081068
第一部分
一， 设计题目 某工矿企业降压变电所电气设计
设计任务书
二，设计要求 根据本厂用电负荷， 并适当考虑生产的发展， 按安全可靠， 技术先进， 经济合理的要求， 确定工厂变电所的位置与形式，通过负荷计算，确定主变压器台数及容量，进行短路电流计 算，选择变电所的主接线及高、低压电气设备，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设 计计算说明书，绘出设计图纸。 三，设计资料 设计工程项目 （1） 工厂总平面图：
2 2
Tmax=4200h
cos¢0.9
Q30= P30*tan¢=2200*0.48=1056 Kvar S30= P30 Q 30 =2440.31KVA 3.化工厂 已知：P30=2000KVA
2 2
Tmax=4200h
cos¢0.9
Q30= P30*tan¢=2000*0.48=960 Kvar S30= P30 Q 30 =2218.47 KVA 4.机械制造厂 已知：P30=1500KVA
o ' 2
2
70 =0.816 70 25
I a1 = K t * I a1 =0.816*265=216.24A> I 30 =89.98A 由上式可知，所选导线符合长期发热条件。 由于变电所 II 紧邻 35/11kv 主变压器，10kv 线路很短，其功率损耗可忽略不计。 线路首端功率： P= P’=1361.84KW Q= Q’=757.94Kvar 3． 供给变电所 III 的 10KV 线路 为保证供电的可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路计算负荷： P30=0.5*3150=1575KW Q30=0.5*1596=798Kvar 计及变压器的损耗 P’= P30+ PT=1575+12.98=1587.98KW Q’= Q30+ QT=798+80.98=878.98Kvar S’= P Q
PT=n P0+
S 1 Pk（ 30 ） 2 =12.98KW SN n
QT=n
I0 % S 1 UK % SN + S N （ 30 ） 2 =80.78Kvar 100 SN n 100
二，厂内 10KV 线路截面选择 1． 供给变电所 I 的 10KV 线路 为保证供电的可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路计算负荷： P30=0.5*3150=1575KW Q30=0.5*1596=798Kvar 计及变压器的损耗： P’= P30+ PT=1575+12.98=1587.98KW Q’= Q30+ QT=798+80.98=878.98Kvar S’= P Q
P 30
cos¢=
2
P
2 30
( Q 30 Q c ) 2
2
=0.98>0.90
S 1 = P30 (Q 30 Q c ) =3184.49 KVA （3） 变压所 I 的变压器选择，为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总 负荷的 70%） ： S NTI =0.7 S 1 =0.7*3184.49=2229.143KVA 选择变压器型号为 S7 系列，额定容量为 2500KVA 两台，查表得出变压器的各项参数： 空载损耗 P0=3.65KW； 负载损耗 Pk=23KW; 阻抗电压 Uk%=5.5； 空载电流 I0%=1.0。 （4） 计算每台变压器的功率损耗（n=1） 。 S30=0.5* S 1 =0.5*3184.49=1592.25KVA
10kv 供电时，要求工厂变电所高压侧 cos¢>=0.95. （6） 气象资料： 四，设计任务 （一） 设计计算说明书 （二） 设计图纸
第二部分
一、各区域计算负荷和无功补偿 1.采选矿区 已知：P30=3000KVA
2 2
设计计算书
Tmax=5000h
cos¢0.9
Q30= P30*tan¢=3000*0.48=1440 Kvar S30= P30 Q 30 =3327.70KVA 2．冶炼厂 已知：P30=2200KVA