工厂供电课设总结

经过这学期对工厂供电的学习以及经过一周的课程设计，我学到了很多，因此，我做了一些总结。

我认为要做好以下步骤：了解任务要求、计算原始数据、计算无功功率补偿、选择高低压供配电系统、选择变压器、根据选择做出主接线图、计算短路电流、高压设备器件的选择与校验、设计的心得与体会。下面我将一一说明这些步骤的具体做法。

第一步 了解任务要求

此步骤只要读懂以及领会课程设计说明书的要求就行了

第二步 计算原始数据

该数据包括课程设计说明书给出的原始数据以及负荷的计算，而负荷的计算包括有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷，负荷的计算要根据说明书给出的要求和数据采用哪一种公式，下面将要说一下负荷计算的两种方法。

第一种 按需要系数法确定工厂计算负荷(常用)

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 ）

30P =d K e P ， d K 为系数 e P 为车间设备的总容量

b)无功计算负荷（单位为kvar ）

30Q = 30P tan ϕ

c)视在计算负荷（单位为kvA ）

30S =ϕcos 30

P

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、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 ） 30P =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 =

230230Q P +

d)计算电流（单位为A ） 30I =N U S 330 第二种 按二项式法确定计算负荷（不常用）

1、单组用电设备计算负荷的计算公式：

P30=bPe+cPx

Pe=用电设备组总容量；Px=X 台最大容量的设备总容量；b 、c 为二项式系数（见附表1）

2、多组用电设备计算负荷的计算公式：

考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素在各组用电设备中取其中一组最大的附加负荷（cPx ）max ，再加各组的平均负荷bPe 。

m ax 30)()(x i e cP bP P +∑=

max

max 30tan )()tan (ϕϕX i e cP bP Q +∑=

第三步 计算无功功率补偿

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。

《供电营业规则》规定：100KVA 及以上高压供电的用户其功率因数应达到0.9以上，其它电力用户的功率因数应达到0.85以上。 工厂的功率因数：瞬时功率因数：

UI P 3cos =ϕ； 平均功率因数：2

2c os q p P W W W +=ϕ； 最大负荷功率因数：30

30cos /cos P =ϕ 无功补偿容量：)tan (tan '30'3030ϕϕ-=-=P Q Q Q C ；cos 'ϕ='30

30

S P 确定电抗器个数：C C q Q n /=；

无功补偿后的工厂计算负荷：C

Q Q Q -=30'30 230230'30)(C Q Q P S -+= N U S I 3'30

'

30=

电力变压器的功率损耗按照下式近似计算：

30015.0S P T ≈∆ 3006.0S Q T ≈∆

根据变压器低压侧补偿后的计算负荷和变压器的功率损耗求出变压器高压侧的计算负荷，这样就可以根据容量来选择主变压器。 第四步 选择高低压供配电系统

为了保证供电的安全、可靠、优质、经济，选择导线和电缆时应

满足下列条件：发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度。

根据设计经验：一般10KV 及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件选择导线和电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。对于低压照明线路，因对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验其发热条件和机械强度。对长距离大电流线路和35kV 及以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其他条件。

高压线路导线的选择：根据上面的设计经验以及课程设计说明书的要求并参考课本给出的电缆型号来选择导线。

低压线路导线的选择：通常先按允许电压损耗进行选择，再校验其发热条件和机械强度。

下面说一下选择导线和电缆截面的条件（发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度）的计算

一、按发热条件选择导线和电缆截面

导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。

1、三相系统相线截面的选择

其允许载流量不小于通过相线的计算电流，即：30I I al ≥ 如果环境温度偏差较大时，考虑温度校正系数：

0'0θθθθθ--=al al K

导线允许载流量可查课本附表16、17、18

2、中性线（N 线）截面的选择

三相四线制中性线：ϕA A 5.00≥；两相三线及单相线路：ϕA A =0

；

3、保护线(PE 线)截面的选择 保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度,截面不同要求不同 。

当216A mm ϕ≤时：PE A A ϕ≥；

当221635mm A mm ϕ<≤时：2

16PE A mm ≥；

当235A mm ϕ>时：0.5PE A A ϕ≥；

4、保护中性线(PEN 线)截面的选择

保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此PEN 线截面选择应同时满足上述PE 线和N 线的要求，取其中的最大截面。

二、按经济电流密度选择截面

导线或电缆的截面越大，电能损耗越小，但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。 经济截面：ec ec j I A 30

= 经济电流密度可查课本表格

35kV 及以上的高压线路及35kV 以下的长距离、大电流线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网等线路，其截面宜按经济电流密度选择。

三、线路电压损耗的计算（根据损耗选择截面）

导线和电缆在通过正常最大负荷电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。一般线路允许损耗不超过5% 。

1、集中负荷三相线电压损耗计算