【正文】 子是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。cosФ 5=。cosФ 3=。cosФ 1=。tanФ 5= Pc5= Kd5 Pe5= 3 3? KW Qc5=Pc5 taФ n5= ? KVAR 6. 5 噸電動(dòng)雙梁式起重機(jī)， 2噸立柱式起重機(jī)， 1噸立柱式起重機(jī)： Kd6=。anФ 3= Pc3= Kd3 Pe3=（ 5 +1 13+6 ） ? Qc3=Pc3 tanФ 3? ? 電焊機(jī)： Kd4=。cosФ 2 =。 主要計(jì)算公式有： 有功計(jì)算負(fù)荷（ kW） edc PKP? 無功計(jì)算負(fù)荷（ kvar） ?tancc PQ ? 視在負(fù)荷計(jì)算（ kV常選用最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。 （ 2） 尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù) 1秒左右的最大負(fù)荷電流。 說明： 若課程時(shí)間為一周半，繼電保護(hù)整定計(jì)算及變配電所平剖面布置圖不做。 （ 3）繼電保護(hù)原理接線圖一張。 短路電流的計(jì)算與前期設(shè)備的校驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)說明計(jì)算書中應(yīng)包括以下主要部分： 各車間與全廠的負(fù)荷計(jì)算，功率因素的補(bǔ)償（放電電阻值）。 （ 5）極端最低溫度 ℃。 3 9．本地氣象、地壤等資料： 4 （ 1）海拔高度 米。 。 （參見附表） ： （ 1）電源電壓等級： 10 千伏 （ 2）電源線路：用一回架空非專業(yè)線向本廠供電，導(dǎo)線型號為 LJ70，線路長度為 5 公里，線路走向參看工廠總平面圖。用標(biāo)么制對短路電流計(jì)算，計(jì)算時(shí)要算出最大短路電流和最小短路電流以便于設(shè)備的選取和校驗(yàn)。電源變電所最小短路容量是 200MVA，最大短路容量是 300MVA，且電源變電所 10KV引出線繼電保護(hù)的正定時(shí)間是。 （ 2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單 經(jīng)濟(jì) ，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題目 ： 機(jī)械工廠 供電 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二級學(xué)院（直屬學(xué)部）： 延陵學(xué)院 專業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班級： 10電 Y3 學(xué)生姓名： 司青云 學(xué)號： 10124519 指導(dǎo)教師姓名： 柴濟(jì)民 職稱： 講師 2021 年 6 月 目錄 第一章 緒論 ......................................................... 1 工廠供電的意義 .............................................. 1 設(shè)計(jì)概述 ................................................... 1 設(shè) 計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)方案 ......................................... 2 第二章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 ........................................... 5 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 ....................................... 5 負(fù)荷計(jì)算的方法 ............................................. 5 功率因素 的補(bǔ)償 ............................................ 11 第三章 變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) .......................................... 14 變電所的配置 .............................................. 14 變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的確定 .................................. 17 全廠變電所主接線設(shè)計(jì) ...................................... 18 對變電所主接線的要求 ............................... 18 變電所主接線方案 ................................... 18 變電所主接線設(shè)計(jì) ................................... 19 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................... 19 變電所的布置設(shè)計(jì) ................................... 19 變電所的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................... 21 第四章 電氣設(shè)備的選擇 .............................................. 23 短路電流計(jì)算 .............................................. 23 電氣設(shè)備選擇 .............................................. 29 第五章 電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì) ..................................... 38 電力變壓器繼電保護(hù)配置 .................................... 38 電力變壓器繼電保護(hù)原理圖設(shè)計(jì) .............................. 38 電力變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算 ................................ 39 第六章 廠區(qū)線路設(shè)計(jì) ........................................... 38 電力線路的接線方式 ........................................ 41 電力線路的結(jié)構(gòu) ............................................ 38 導(dǎo)線和電纜的選擇 .......................................... 38 廠區(qū)照明設(shè)計(jì) .............................................. 45 第七章 小結(jié) ....................................................... 46 參考文獻(xiàn) ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 因此，做好工廠供電工作對于 發(fā)展 工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。 （ 3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 （ 4） 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。全廠功率因子要求不低于《供用電規(guī)程》。根據(jù)需要對變壓器進(jìn)行繼電保護(hù)。 （ 3）電源變電所 10 千伏母線 =300MVA， =200MVA。 ： （ 1）電度電價(jià)為 元 /度。 （ 2）最熱月平均溫度 ℃。 （ 6）雷暴日數(shù) 日 /年。 變（配）電所位置的確定，變壓器的數(shù)量、容量的決定。 繼電保護(hù)整定計(jì)算。 （ 4）變配電所平剖面圖一張（二張）。 5 第二章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 （ 1） 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)組件等的依據(jù)。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。 A） ?coscc PS ? 計(jì)算電流（ A） Ncc USI 3? 第四車間計(jì)算負(fù)荷 : 型空氣錘， C41250型空氣錘 ,C41150型空氣錘： Kd1=。tanФ 2= Pc2=Pe2=45KW。cosФ 4=。 cosФ 6= 。tanФ 2= Pc1=Kd1 Pe1= (5 +4 +3 +5 )? Qc1=Pc1 tanФ 1= ? ，鑄工鼓風(fēng)機(jī)，鑄工空壓機(jī)，小鼓風(fēng)機(jī)： Kd2= 。tanФ 3= Pc3= Kd3 Pe3=（ 2 1+3 2)? Qc3=Pc3 tanФ 3 ? ? KVAR ： Kd4=。tanФ 5= Pc=Kd Pe5= (+)? Qc5=Pc5 tanФ 5= ? ，皮帶運(yùn)輸機(jī)： Kd6=。用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電力變壓器、電焊機(jī)及交流接觸器等，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場，其功率因子均小于 ，需要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，提高功率因子。 提高功率因子的方法 （ 1）提高自然功率因子 ①合理選擇電動(dòng)機(jī)的規(guī)格、型號； ②防止電動(dòng)機(jī)長時(shí)間空載運(yùn)行； ③保證電動(dòng)機(jī)的檢修 質(zhì)量； ④合理選擇變壓器的容量； ⑤交流接觸器的節(jié)電運(yùn)行。 負(fù)荷中心的確定 負(fù)荷中心可以用負(fù)荷指示圖、負(fù)荷功率矩法或負(fù)荷電能矩法近似來確定。 負(fù)荷圓的半徑為 r=?KPc，取 K=4kW/mm2 ： r1 =πkp1== r2 =πkp2=π4150= r3 =πkp3=π4 = r4 =πkp4=π4 = r5 =πkp5== X=????5151)(iiiiipxp = ???? ????????? =9 第一車間 第二車間 第三車間 第四車間 第五車間 P r x 5 y 17 Y=????5151)(iiiiipyp = ???? ????????? = 變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的確定 全廠變的變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的確定： （ 1）變壓器臺(tái)數(shù)的確定 ①應(yīng)該滿足用電負(fù)荷對可靠性的要求。 ①任一臺(tái)主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷的 60%70%的要求，即 SN =（ ~） Sc （ 3— 2） ②任一臺(tái)主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷 Sc（Ⅰ +Ⅱ） 的需要，即 SN≥ Sc（Ⅰ +Ⅱ） （ 3— 3） 18 根據(jù)第二章負(fù)荷計(jì)算計(jì)算出來的負(fù)荷 SN =， 則應(yīng)該選擇兩臺(tái)變壓器，且單臺(tái)變壓器的容量不應(yīng)超過 1000KVA 。 ② 二次回路：用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路。 變電所主接線方案 供配電系 統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路 —— 變壓器組接線、單母線接線和橋式接線 3 種類型。 變電所主接線設(shè)計(jì) 高壓開關(guān)柜選擇 KGN 型高壓開關(guān)柜，電流互感器采用兩相式接線，電壓互感器采用 VV 型和 Y0/Y0/（開口）△型，左側(cè)由電纜引入，右側(cè)由電纜引出。變電所一般采用戶內(nèi)式，戶內(nèi)式又分為單層布置和雙層布置，主要是投資和土地情況而定。 （ 2）合理布置變電所各室的位置。 （ 6）變電所內(nèi)不允許采用可燃性材料裝修，不允許熱力管道、可燃?xì)夤艿雀鞣N管道從變電所內(nèi)經(jīng)過。 高壓配電室：本小組采用電纜進(jìn)線，故高壓開關(guān)室的高度應(yīng)選為 5m，采用單列離墻布置。短路發(fā)生的主要原因是電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞，運(yùn)行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作以及鳥獸跨越在裸露導(dǎo)體上等。做短路電流計(jì)算是為了正確地選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備、計(jì) 算和整定保護(hù)短路的繼電保護(hù)裝置等。 Sd )/ 21dU =?5?＝ 電力變壓器 T1T2： %*4*3 ???? Ndk SSUXX 1）系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下 K1點(diǎn)短路的三相短路電流： K1點(diǎn)短路總電抗標(biāo)么值： Xk1*= X1*+ X2*=+= 25 K1點(diǎn)所在電壓級的基準(zhǔn)電流： Id1=31UdSd=?= K1 點(diǎn)短路電流的各量： I1K *=1/X1K *= I1K = I2d ?I1K *=?= I 1..ks