某机械厂供电系统设计

课程设计任务书

2014—2015学年第1学期

自动化系电气工程及其自动化专业2班级

课程设计名称：供配电技术课程设计

设计题目：石河子机械厂供电系统设计

完成期限：自2015年1月12日至2015年1月16日共1周设计依据、要求及主要内容：

一、设计题目

石河子机械厂供电系统设计

二、主要内容：

1．阅读相关科技文献，查找相关图纸资料。

2.熟悉工业与民用建筑电气设计的相关规范和标准。

3.熟悉建筑供配电系统设计的方法、步骤和内容。

4．熟练掌握整理和总结设计文档报告。

5．熟悉掌握如何查找设备手册及相关参数并进行系统设计。

三、设计要求

1、制定设计方案，确定电源电压、负荷等级及供配电方式。

2、确定方案后，绘制各用电设备等布置平面图，绘制高、低压系统图。

3、进行设计计算，选择设备容量、整定值、型号、台数等。

4、编写设计计算书。

5、编制设计说明书。

四、已知参数

1.负荷附表

2.工厂负荷情况：本厂工作制为三班制，年最大负荷利用小时5600小时，日最大负荷持续时间为24小时，本厂低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明用电器均为单相，额定电压为220V。

3.供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，本厂可由附近两条10KV公共用电源干线供电。

4.系统短路数据：干线首端所装设高压断路器断流容量为400MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护正定的动作时间为3S。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。

5.电业部门对功率因数要求值：工厂最大负荷时的功率因数不低于0.90.

6.当地气象地质条件：本厂所在地区的年最高气温为40o C,年平均气温为20o C,年最低气温为-8o C,年最热月平均最高气温为30o C,年最热月地下0.8m处平均温度为25o C。年雷暴日数为32天，土壤性质以砂质粘土为主。

5.本厂与供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费只缴纳电费。

2

∑

Pc i 五、主要参考资料

1.供配电工程设计指导，机械工业出版社，翁双安，2004

2.现代建筑电气供配电设计技术，中国电力出版社，李英姿等，2008

3..供配电系统设计规范，GB50054-2009

4.民用建筑电气设计规范，GBJGJ_T16-2008

5.工业与民用配电设计手册 中国电力出版社 中国航空工业给画设计院主编 2005

6. 《工厂供电》刘介才

7.《供配电技术》唐治平

指 导 教 师 （签字）：

系 主 任（签字）：

批准日期： 2015 年 1 月 16 日

第 1 章

负荷计算及其无功补偿

2.1.1 计算方法

首先计算出各车间单组用电设备的计算负荷，再通过取同时系数，利用多 组用电设备计算负荷的计算公式计算出整个车间的计算负荷。

低压侧负荷计算

（1）有功计算负荷（单位为 KW ）

P c 2 = K

3

∑ p

n

i =1

K

∑ q ∑ Qci

即：

P c 2 = (800 + 760 + 590 + 650 + 560 + 380 + 420 + 450 + 440) * 0.95 = 4797.5

（2）无功计算负荷（单位为 kvar ）

Q c

2

=

n

i =1

即：

Qc 2 = (200 + 180 + 190 + 230 + 170 + 120 + 330 + 240 + 180) * 0.97 = 1784.8

（3）视在计算负荷（单位为 kvA ）

S c 2

= P

c 2

2

+ Q

c 2

2

= 5118.74

（4）计算电流（单位为 A ）

4

I c

=

S c

3U

N

= 6766

高压侧功率因数计算

（1）有功计算负荷（单位为 KW ）

P c 1 = P c 2 + ∆P c 2 = 4797.5 + 4797.5 * 0.015 = 4869.46

（2）无功计算负荷（单位为 kvar ）

Q c 1 = Q c 2 + ∆Q c 2 = 1784.8 + 1784.8 * 0.060 = 1891.888

（3）视在计算负荷（单位为 kvA ）

S c 1

= Q

c 1

2

+ P c 1

2

= 5224.07

（4）功率因数的计算

cos ϕ =

P c 1

S c 1

= 0.932

满足要求最大负荷时功率因数大于 0.90 所以不需要无功补偿。

(5) 电流计算 （单位 A ）

5

I c1=S c1

=301.61

3U N

满足要求最大负荷时功率因数大于0.90所以不需要无功补偿。

第2章供配电方案选择

由负荷计算可以看出，低压侧（即380V侧）电流为6766A，电流过大，而高压侧（即10KV侧），电流为301.61A，通过相应导线和负荷的考虑给出以

下两种供配电选择：

（1）10KV电压直接引入各个车间，再通过变压和分配直接提供给车间。

（2）10KV进线通过桥试连接的变压器2台，输出端为380V电压，但由于车间需求的电流很大，所以需要引入多组三相电缆。

选择方案一，可以尽量避免高电流不好找到相应线缆的问题，但从实际情况来看，这样的方式需要很多变压器及变配电室。还需要很多的工作人员，不符合实际操作需求。

选择方案二，主要的问题在于如何选取电缆的强度，并且需要很多车间电缆进线。但优点在于人员投入少，变压器用量少，易于检修和维护，前期投入

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