工厂供电课程设计

第一章设计任务

1.1设计要求

要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。

1.2.2 工厂负荷情况

本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。

1.2.3 供电电源情况

按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。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。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。

1.2.4 气象资料

本厂所在地区的年最高气温为34℃，年平均气温为20℃，年最低气温为-10℃，年最热月平均最高气温为31℃，年最热月平均气温为23℃，年最热月地下0.8米处平均气温为21℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为10。

1.2.5 地质水文资料

本厂所在地区平均海拔400m，地层以红土为主，地下水位为2m。

表1.1 工厂负荷统计资料

厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW 需要系数功率因数

1 铸造车间动力300 0．3 0．7 照明 6 0．8 1．0

2 锻压车间动力350 0．

3 0．65 照明8 0．7 1．0

7 金工车间动力400 0．2 0．65 照明10 0．8 1．0

6 工具车间动力360 0．3 0．6 照明

7 0．9 1．0

4 电镀车间动力250 0．

5 0．8 照明 5 0．8 1．0

3 热处理车间动力150 0．6 0．8 照明 5 0．8 1．0

9 装配车间动力180 0．3 0．7 照明 6 0．8 1．0

10 机修车间动力160 0．2 0．65

照明 4 0．8 1．0 8 锅炉车间 动力 50 0．7 0．8 照明 1 0．8 1．0 5 仓库

动力 20 0．4 0．8 照明 1 0．8 1．0 生活区

照明 350 0．7 0．9

第二章 负荷计算和无功功率补偿

2.1 负荷计算

2.1.1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 ）

30

P =d K e P ， d K 为系数 b)无功计算负荷（单位为kvar ）

30

Q = 30P tan ϕ

c)视在计算负荷（单位为kvA ）

30

S =

ϕ

cos 30P

d)计算电流（单位为A ）

30I =

N

U

S 330, N U 为用电设备的额定电压（单位为KV ）

2.1.2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 ）

30

P =i p P K ⋅⋅∑∑30

式中i P ⋅∑30是所有设备组有功计算负荷30P 之和，p K ⋅∑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 ）

30Q =i

q Q K ⋅⋅∑∑30，i Q ⋅∑30是所有设备无功30Q 之和；q K ⋅∑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 ） 30S =

2

30

2

30Q P +

d)计算电流（单位为A ）

30I =

N

U

S 330

经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V ）

表2.1

各厂房和生活区的负荷计算表

编号名称类别

设备容量

e

P/kW

需要系数

d

K

cosϕtanϕ

计算负荷

30

P/kW

30

Q/kvar

30

S/kV A

30

I/A

1 铸造

车间

动力300 0．3 0．7 1.02 90 91.8 ————

照明 6 0．8 1．0 0 4.8 0 ————

小计306 ——94.8 91.8 131.9 200.5

2 锻压

车间

动力350 0．3 0．65 1.17 105 123 ————

照明8 0．7 1．0 0 5.6 0 ————

小计358 ——110.6 123 165 251

7 金工

车间

动力400 0．2 0．65 1.17 80 93.6 ————

照明10 0．8 1．0 0 8 0 ————

小计410 ——88 93.6 128 194

6 工具

车间

动力360 0．3 0．6 1.33 108 144 ————

照明7 0．9 1．0 0 6.3 0 ————

小计367 ——114.3 144 184 280

4 电镀

车间

动力250 0．5 0．8 0.75 125 93.8 ————

照明 5 0．8 1．0 0 4 0 ————

小计255 ——129 93.8 160 244

3 热处理

车间

动力150 0．6 0．8 0.75 90 67.5 ————

照明 5 0．8 1．0 0 4 0 ————

小计155 ——94 67.5 116 176

9 装配

车间

动力180 0．3 0．7 1.02 54 55.1 ————

照明 6 0．8 1．0 0 4.8 0 ————

小计186 ——58.8 55.1 80.6 122

10 机修

车间

动力160 0．2 0．65 1.17 32 37.4 ————

照明 4 0．8 1．0 0 3.2 0 ————

小计164 ——35.2 37.4 51.4 78

8 锅炉

车间

动力50 0．7 0．8 0.75 35 26.3 ————

照明 1 0．8 1．0 0 0.8 0 ————

小计51 ——35.8 26.3 44.4 67

5 仓库动力20 0．4 0．8 0.75 8

6 ————照明 1 0．8 1．0 0 0.8 0 ————小计21 ——8.8 6 10.

7 16.2

11 生活区照明350 0.7 0.9 0.48 245 117.6 272 413

总计动力2219

1014.2 856.1 ————照明404

计入

p

K

⋅

∑

=0.8,

q

K

⋅

∑

=0.85 0.75 811.4 727.6 1089.8 1655

2.2 无功功率补偿

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。