中南大学工厂供电课程设计

第一章概述 (1)

1.1设计题目 (1)

1.2基本资料 (1)

1.2.1厂区示意图 (1)

1.2.2全厂用电设备情况 (1)

1.2.3 负荷对供电质量要求 (1)

1.2工厂供电意义 (3)

1.3设计原则及设计要求 (3)

1.4设计内容分析 (4)

第二章外部供电方案设计 (5)

2.1供用电情况分析 (5)

2.2主接线原则以及要求 (5)

2.3供电方案 (6)

2.3.1供电方案评价指标 (6)

2.3.2供电方案 (6)

2.3.3方案分析 (6)

第三章总降压变电站设计 (7)

3.1供电方案的确定 (7)

3.1.1指标计算 (7)

3.1.2方案计算 (9)

3.1.2经济计算 (11)

3.1.3确定方案 (14)

3.2工厂负荷计算及无功补偿 (15)

3.2.1工厂的计算负荷 (15)

3.2.2功率补偿 (16)

3.3短路电流计算与短路点的确定 (18)

3.3.1 计算电路图 (19)

3.3.2短路电流计算等值电路图 (19)

3.3.3短路电流计算 (20)

3.3.4短路电流计算结果表 (24)

3.4主要电气设备的选择 (24)

3.4.1 一次设备按其功能来分，可分为以下几类 (24)

3.4.2 35KV侧高压电器设备的选择 (25)

3.4.3 10KV侧电气设备的选择 (31)

3.5继电保护设计与选择 (33)

3.5.1继电保护器件介绍 (33)

3.5.1高压线路的继电保护 (33)

3.5.3电力变压器的继电保护 (36)

3.6接地线路设计及保护 (38)

3.6.1 过电压的概念及形式 (38)

3.6.2防雷设计 (38)

3.6.3 接地 (38)

第四章厂区10KV配电系统设计原则概述设计要求达到的功率因数为0.9以上，显然不符合要求，需要进行无功补偿。无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器

两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便

等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。 (39)

4.1变压器台数的选择原则： (39)

4.2变压器容量的选择原则： (39)

4.3变压器类型的选择原则 (39)

4.4导线与电缆的选择 (40)

第五章车间变电所设计原则概述 (40)

第六章心得体会 (41)

参考文献 (42)

第一章概述

1.1设计题目

课程设计题目名称：某铸造厂总降压变电所及厂区配电系统设计

1.2基本资料

1.2.1厂区示意图

图1某铸造厂厂区平面布置图

1. 空气压缩车间；2?熔制成型（模具）车间； 3.熔制成型（熔制）车间；

4.后加工（磨抛）车间；

5.后加工（封接）车间

6.配料车间；

7.锅 炉房；

8.其他负荷I ;

1:空气压缩车间

2：熔制成型（模具）车间 3：熔制成型（熔制〉车闾 4：后加工（磨抛）车间 5：后加工（封接）空间 6：配料车间 7：锅炉房

8：苴■他负荷1 9：其他负荷2

M 1： 5000

9.其他负荷II o

1.2.2全厂用电设备情况

全厂负荷统计资料（第七参数）

表1某铸造厂各车间负荷统计（第九参数） 序号

车间名称 负荷类 型 设备容量

（Kvy 序号

车间名称 负荷类型

设备容量

（Kvy 1 空压车间 I 1889 7 锅炉房 I 520 2 模具车间 I 1408 8 其他负荷 n 500 3 熔制车间 I 1548

9

其他负荷

n

610 4 磨抛车间 I 1200

共计

9216 5 封接车间 I 851

同期系数

0.9

6

配料车间

I

690

全厂用电设备总安装容量：同期系数为1.2.3负荷对供电质量要求

要求不间断供电。停电时间超过2分钟将造成产 主要设备将受

到损坏，故这6个车间定为I 级负 荷。

1 ~6车间为长期连续负荷, 品报废，停电时间超过半小时, g

该厂为三班工作制，全年时数为 8760小时，最大负荷利用小时数为 5600 小时。

外部电源情况

电力系统与该厂连接如图2所示。

⑴工作电源

距该厂5km 有一座A 变电站，其主要技术参数如下：

主变容量为2X 31.5MVA 型号为SFSLZ — 31500kVA/ 110kV 三相三绕组变压 器； 短路电压：U 高-中=10.5%; U 高-低=17% U 低-中=6% ;

110kV 母线三相短路容量：1918MVA

供电电压等级：可由用户选用 35kV 或10kV 电压供电； 最大运行方式：按A 变电站两台变

压器并列运行考虑； 最小运行方式：按A 变电站两台变压器分列运行考虑；

35kV 线路：初选 LGJ — 35, r 0=0.85 Q /km, x 0=0.35 Q /km 。

(2) 备用电源

拟由B 变电站提供一回10kV 架空线作为备电源。系统要求仅在工作电源停 止供电时，才允许使用备用电源供电。 (3) 功率因数要求

供电部门对该厂功率因数要求为：

用35kV 供电时，全厂总功率因数不低于 0.90; 用10kV 供电时，全厂总功率因数不低于 0.95。

L

A 变电站

图2电力系统与某铸造厂连接示意图

(4)电价

实行两部电价：

基本电价：工厂总降压变电所变压器总容量X 10元/ kVA ?月；电能电价：按同学们工作所在地工业电价计算。

(5)线路功率损耗在发电厂引起的附加投资按1000元/ kW计算。

(6)进行工厂总降压变电所35kV、10kV母线三相短路电流计算时，冲击系数K ch 均取1.8。

1.2工厂供电意义

1、安全供电系统在发电、输电、配电的过程中必须保证人和设备安全，避免发生事故。

2、可靠为保证重要地区用电场所的安全稳定供电，供电系统应满足为用户可靠供电的要求。

3、优质供电系统要做到为用电部门提供电压和频率等质量的电能的要求

4、经济供电系统保证安全、可靠、优质的基础的同时还应尽可能的减少投资及运行费用尽可能地节约电能和有色金属的消耗量。

此外供电部门既要做到合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，照顾好局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。才能保证做好供电工作。

1.3设计原则及设计要求

1、工厂供电设计必须遵守国家的相关法令，标准和规范，执行国家的有关方针、政策，以保证做到节约能源、节约有色金属等经济政策。

2、工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照不同的负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定不同的设计方案。

3、工厂供电设计要做到安全、可靠、经济、优质。应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气设备。工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计

4、工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和长远发展的关系，做到远近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。

关于负荷性质，按照GB50052-95《供电系统设计规范》规定，根据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响程度，电力

负荷分为以下三个等级

(1)一级负荷中断供电将造成人身伤亡，将在政治、经济上造成重大损

失者，例如重要交通枢纽，大型体育场等。

(2)二级负荷中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，例如主要设备损坏、大量产品报废、重点企业大量减产等，例如交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要负荷。