中南大学_某小型轧钢车间供电系统设计说明

电气工程基础课程设计

实验报告

学院：

课题：某小型轧钢车间供电系统设计

班级：

学号：

姓名：

指导老师：

目录

第一章设计题目与原始资料 (3)

第二章负荷和无功功率的计算与补偿 (7)

第三章变电所主变压器台数、容量类型的选择 (15)

第四章变电所主接线方案的设计 (17)

第五章高、低压电力网导线型号及截面的选择 (24)

第六章短路电流的计算 (29)

第七章变电所一次设备的选择与校验 (33)

第八章低压干线、支线上的熔丝及型号的选择 (34)

课设感悟 (36)

参考文献 (37)

第一章设计题目与原始资料1.1 设计题目

某小型轧钢车间供电系统设计

1.2 原始资料

（1）小型轧钢车间用电设备一览表

小型轧钢300型车间用电设备一览表

（2）小型轧钢车间平面图（附图3）

全部为二级负荷

（3）该车间年最大有功负荷利用小时数

T max=6500小时

（4）电源条件

该车间由本厂总降压变电所提供两回电源，总降压由地区变电所提供电源，电气接线图及主要参数如图一所示：

轧钢车间变电所距总降压变电所电气距离按1.5km考虑。

地区变电所35kV 侧母线发生三相短路时

（5） 该厂所在地区的气象及其他有关资料：

a. 要求车间变电所低压侧的功率因数为0.85。高压侧功率因数为0.95。

b. 年平均温度及最高温度

1.3 要求设计内容

（1） 计算小型轧钢车间总负荷及确定为提高功率因数所需的补偿容量。 （2） 选择小型轧钢车间变压器的台数和容量。

MVA

sd P 400)3( 最热月平均最高温度 年平均温度 最热月土壤平均温度 35℃

18℃

30℃

地区变电所

U p =35KV 总降压变电所 U =10KV 去轧钢车间

轧钢

图一 电力系统结构图

（3）选择和确定小型轧钢车间供电系统（包括高、低压供电电压，高、低压供电系统图，车间低压电力网接线）。

（4）选择该车间高低压电力网的导线型号及截面。

（5）选择高低压供电系统一次元件（包括校验）。

（6）选择低压干线、支线的熔丝及型号。

1.4 要求设计成果

（1）设计说明书一份，其中包括设计的原始资料；完成设计内容时所依据的原则，计算步骤及计算举例。计算结果列表说明，以及插图等。说明书要求简明扼要，整洁美观。

（2）高压供电系统一次接线图一张。

（3）低压供电系统一次接线图一张。

第二章负荷和无功功率计算及补偿

2.1 负荷计算

2.1.1负荷计算的内容和目的

（1）计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的

依据。

（2） 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。

（3） 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。

2.1.2 负荷计算的方法

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 ）

=

，

为系数

b)无功计算负荷（单位为kvar ）

=

tan

c)视在计算负荷（单位为kvA ）

=

d)计算电流（单位为A ）

=, 为用电设备的额定电压（单位为KV ）

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 ）

=

i

p P K ⋅⋅∑∑30

30

P d K e

P d

K 30

Q 30

P ϕ30S ϕcos 30

P 30

I N U S 330

N U

30

P

式中

i

P ⋅∑30是所有设备组有功计算负荷

之和，

是有功负荷同时系数，

可取0.85~0.95

b)无功计算负荷（单位为kvar ）

=

，

是所有设备无功

之和；

是无功负荷同时系

数，可取0.9~0.97

c)视在计算负荷（单位为kvA ）

=

d)计算电流（单位为A ） 30

I =N U S 330

2.1.3负荷计算结果

根据本设计所提供的原始数据，宜采用需求系数法进行负荷计算，各项数据如表一所示：

表一 各参数负荷计算结果

30

P p

K ⋅∑30

Q i

q Q K ⋅⋅∑∑30i

Q ⋅∑3030

Q q

K ⋅∑30

S 230

230Q P +

全厂有功功率：i C P K P ∑=+∑C 照明

（P ） =865.87KW

全厂无功功率：i C C Q K Q ∑=∑

=523.17KVar

全厂视在功率：=1019.91KVA

低压侧功率因数：

=865.87/1019.91=0.765<0.85

由计算数据可知，低压侧功率因数为0.765，小于0.85，不合要求，需进行功率补偿。

C S =cos /C C P S ϕ=