电气工程及软件应用课程设计

新疆大学

课程设计

实习（实训）名称：电力工程软件应用及课程设计所属院系：电气工程学院

专业：电气工程及其自动化

指导老师:

专业班级：电气班

报告人：

学号：

时间：2013年12月30日

前言

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。

随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个35kV降压变电站,此变电站有两个电压等级，一个是35kV，一个是10kV。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。

因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。

课程设计任务书

一、设计题目：山西星光煤业公司变电站初步设计

二、设计任务及要求

1、负荷性质：主要为一类负荷。

2、电源情况：在山西星光煤业公司正北方向27公里处有地区变电所一座，其电压为220/110/38.5，可向该公司提供35kV 两路向工厂供电，该变电所出线最大的短路容量：

35kV母线：Wdmax=1000MV A

Wdmin=700MV A

3、供电部门对COS要求：

最大负荷时进线线路COS0.90

4、煤业公司的环境污染等级为：级

5、煤业公司的土壤电阻率为：150，M

6、该公司年最大负荷工作小时：Tmax=7600h

三、设计任务具体要求

1、确定厂进线电压等级变电所的主接线方案。

2、变电所高低压电气设备的选择计算。

3、功率因数改善装置的选择计算。

4、变电所的防雷与接地。

四、设计任务具体要求：

1、编制设计计算说明书1份

2、出图：高低压电气设备布置图 1 张

负荷分配表

距离公里备注

次序用户名称

（Kw）COS

1 主胶带线1400 0.75

1310 0.7

2

1，2井

3 下井线785 0.75

4 瓦斯抽放线65

5 0.75

压风机530 0.65

5 抽风机520 0.70

6 主提线440 0.70

7 办公楼生活区1372 0.80

1 负荷计算

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。

负荷计算：

负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种。本设计由于设备台数比较多，而单台设备容量相差不大所以采用需要系数法确定。

主要计算公式有：

有功功率：P j = P e·K d

无功功率: Q j = P j·tgφ

视在功率: S j = P j/Cosφ

计算电流: I j = S j/3U N

下表是该电子厂的各个车间负荷的情况：

1主胶带线=0.6 =0.6*1400=840

= / Cosφ =840/0.75=1120

=1120/ * 37=17.5

=1

sin = =0.66

= =0.66/0.75 =0.88

= 840*0.88=739.2

1，2井

=0.65 P=0.65*1310=851.5

1

=1216.43/ *37=19

=1

sin = =0.71

= =0.71/0.7 =1.01

= =851.5 * 1.01=860.02

2=0.6 P=0.6*1310=786

= / Cosφ= 786/0.7=1122.86

=1122.86/ *37=17.54

= =786 * 1.01=793.86

3下线=0.7 P=0.7*785=549.5