电气工程课程设计-某冶金机械厂降压变电所的电气设计

电气工程课程设计-某冶金机械厂降压变电所的电气设计内容摘要：

W K V A   303 0 ( 1 ) 7 . 2 113 0 . 3 83ZMNS K V AIA kVU   因此总的负荷为：（取 K ） 3 0 ( 1 ) 3 0 ( 1 3 8 7 .2 ) 0 .9 1 3 0 .6 8iP K P k W k W k W     3 0 ( 1 ) 3 0 1 6 1 . 4 6 0 . 9 1 4 5 . 3iQ K Q k V A R k V A R    303 0 ( 1 ) 1 9 5 . 3 2 9 6 . 73 0 . 3 83NS K V AIA kVU   （ 2） 锻压车间的动力负荷：查表得 305eP kW ，  ， cos = ，tan =，因此 3 0 ( 2 ) 3 0 5 0 . 2 5 7 6 . 2 5d l d eP K P k W k W    3 0 ( 2 ) 3 0 ta n 7 6 .2 5 1 .1 7 8 9 .2 1dlQ P k W k W    303 0 ( 2 ) 7 6 . 2 5 0 . 6 5 1 1 7 . 3c o sdl PS k W K V A   303 0 ( 2 ) 1 1 7 . 3 3 0 . 3 8 1 7 8 . 23dlNSI K V A k V AU    锻压车间的照明负荷：查表得 eP =7kW，  ， cos =， tan =0，因此 3 0 ( 2 ) 7 0 .8 5 .6dezmP K P k W k W    3 0 ( 2 ) 3 0 ta n 5. 6 0 0zmQ P k W k V A R    电气工程课程设计（报告） 5 303 0 ( 2 ) 5 . 6 5 . 6c o s 1zm P kWS K V A   3030 ( 2 ) NS KVAIA kVU   因此总的负荷为：（取 K ） 3 0 ( 2 ) 3 0 8 9 . 2 1 0 . 9 8 0 . 2 8 9iQ K Q k V A R k V A R    2 2 2 23 0 ( 2 ) 3 0 ( 2 ) 3 0 ( 2 ) (7 3 . 6 6 5 ) ( 8 0 . 2 8 9 ) 1 0 9S P Q k W k V A R K V A     303 0 ( 2 ) 1 0 9 3 0 . 3 8 1 6 5 . 63NSI K V A k V AU    经过计算，得到各车间和生活区的负荷计算表，如表 21 所示（额定电压取 380V）。 表 22 各车间和生活区及整个工厂的负荷计算表 编号 名称 类别 cos tan 计算负荷 30P（ kW） 30Q（ kVAR 30S（ KVA） 1 铸造车间 动力 138 照明 0 0 小计 2 锻压车间 动力 照明 0 0 小计 109 3 金工车间 动力 照明 0 0 小计 80 4 工具车间 动力 照明 0 8 0 8 小计 113 5 电镀车间 动力 180 257 照明 0 0 小计 167 235 6 热处理 动力 170 照明 0 0 小计 101 7 装配车间 动力 54 72 照明 0 0 小计 8 机修车间 动力 照明 0 0 3． 2 小计 45 58 9 锅炉房 动力 28 照明 0 0 小计 36 动力 电气工程课程设计（报告） 6 10 仓库 照明 0 0 1． 6 小计 9 11 生活区 80 0 80 12 全工厂 总和 1048 无功功率的补偿 提高功率因数，可以充分利用系统内各发电变电设备的容量，增加其输电能力，减少供电线路导线的截面，节约有色金属，减少电力网中的功率损耗和电能损耗，并降低线路中的电压损失，达到节约电能和提高供电质量的目的。 由上得整个低压侧的负荷： 30 kW 30 kVAR 30 kVA AI  则由 最大负荷时功率因数公式得： 30307 6 2 . 8c o s 0 . 7 31 0 4 8 . 6P kWS k V A    该厂 380V 侧最大负荷时的功率因数又有 ，而供电部门要求该厂 10kV 进线侧最大负荷时功率因数不低于 ，考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此 380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于 ，暂取 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量 30 ( ta n ta n 39。 )7 6 2 .8 [ ta n ( a r c c o s 0 .7 3 ) ta n ( a r c c o s 0 .9 2 ) ]389CQPk W k V A Rk V A R   则选 PGJ1 型低压自动补偿屏，并联电容器为 型，采用 1 台主屏与 5台辅屏相组合，则总 共容量 8 4 5 5 4 0k V A R k V A R。 补偿前后变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，计算电流 3030 1245SIAUN，功率因数提高为 cosφ = 30 30 S  ， 满足规定的要求。 电气工程课程设计（报告） 7 变电所位置和型式的选择 变电所所址选择的一般原则 变电所所址的选择，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定： 1)尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属量。 2)进出线方便，特别是要便于架空进出线。 3)接近电源侧，别是工厂的总降压变电所和高压配电所。 4)设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。 5)不应设在有剧烈运动或高温的场所，无法避开时应有防震和隔热措施。 6)不应设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧。 7)不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不应与上述场所贴邻。 不应设在有爆炸危险环境的正上方或者正下方。 当与有爆炸或火宅危险环境的建 筑物相毗连时，应符合现行国家标准 GB500581992《爆炸物和火灾危险环境电力装置设计规范》 的规定。 8)不应设置在地势低洼和可能积水的场所。 3 电气设备选择与电器校验 变电所主变压器台数、容量及主结线方案的选择 主变压器台数和容量的选择 根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案： 装设一台变压器：型号为 S9 型，而容量根据式 NS ≥ 30S ， NS 为主变压器容量， 30S 为补偿后总的计算负荷。 选 1 0 0 0 8 1 9 .5NS K V A K V A，即选一台 S91000/10型低损耗配电变压器。 至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。 装设两台变压器：型号为 S9 型，而每台变压器容量根据式 （ 31）、（ 32）选择，即      300 . 6 0 . 7 0 . 6 0 . 7 8 1 9 . 5 4 9 1 . 7 5 7 3 . 6 5NS S V A k V A    （ 31） 30NSS （ Ⅱ ） （ 32） 电气工程课程设计（报告） 8 因此选两台则是 S9630/10 型低损耗配电变压器。 至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。 主变压器的联结组均为 Yyn0。 主结线方案的技术经济比较 为了能够安全可靠、技术先进、经济合理的选择，在此对 主结线方案进行技术经济比较。 表 31 技术经济比较图 比较项目 装设一台变压器 装设两台变压器 技术指标 供电安全性 满足要求，较低 满足要求，较高 供电可靠性 不高，仅适用于三 级负荷 较高，可供一、二级负荷 供电质量 电压损耗较大 电压损耗较小 供电灵活性 灵活性稍差 灵活性较好 扩建适应性 稍差一些 更好一些 经济指标 电力变压器的综合投资 查得 S91000/10 的单价为 万元，而变压器的综合投资约为其单价的 2 倍，因此综合投资约为 2 =万元 查得 S963010的单价为 万元，因此两台变压器的综合投资约为 4 =42 万元，比一台主变方案多投资 万元 高压开关柜（含计量柜）的综合投资 查得 GG1A（ F）型开关 柜的单价为 3 万元，而开关柜的综合投资约为其单价的 倍，因此综合投资约为 35= 万元 采用 6 台 GG1A（ F）型开关柜，其综合投资约为 3 6=27 万元，比一台主变方案多投资 万元 电力变压器和高压开关柜的年运行费 电力变压器的折旧费 == 万元；高压开关柜的折旧费 = =万元；变配电的维修管理费 =（ +） =万元。 因此电力变压器和高压开关柜的年运行费 =（ ++）万元= 万元 电力变压器的折旧费 =42= 万元；高压开关柜的折旧费 =27 = 万元；变配电的维修管理费 =（ +） =万元。 因此电力变压器和高压开关柜的年运行费 =（ ++）万元= 万元，比一台主变方案多投资 万元 电气工程课程设计（报告） 9 变电所主结线方案的选择 从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案；按经济指标，装设一台主变的主结线方案比装设两台主变 的主结线方案少投。