电力工程课程设计报告(终极版)

电力工程课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 专业：电气工程及其自动化评语：考勤(10)守纪(10)设计过程(40)设计报告(30)小组答辩(10)总成绩(100)班级:电气1404姓名：张勇学号:201209927指导教师：王思华兰州交通大学自动化与电气工程学院2015年7月17日1、某轧钢厂降压变电所得电气设计1、1设计依据1、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5200h,日最大负荷持续时间为6、5h。该厂除冶炼车间、制坯车间与热轧车间属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂得负荷统计资料如表I所示。2、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订得供用电 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 规定，本厂可由附近一条6kV得公用电源干线取得工作电源。该电源干线得走向参瞧工厂总平面图。该干线得导线牌号为LGJ240,导线为等边三角形排列，线距为1、5m;干线首端（即电力系统得馈电变电站）距离本厂约5km。干线首端所装设得高压断路器断流容量为600MVA。此断路器配备有定时限过电流保护与电流速断保护，定时限过电流保护整定得动作时间为1、5s。为满足工厂二级负荷得要求，可采用高压联络线由邻近得单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系得架空线路总长度为40km,联络线电缆线路总长度为15km。3、气象资料本厂所在地区得年最高气温为40C,年平均气温为25C,年最低气温为3C,年最热月平均最高气温为36C,年最热月平均气温为29C,年最热月地下0、8m处平均温度为25C。当地主导风向为东风，年雷暴日数为25。4、地质水文资料本厂所在地区平均海拔300m,地层以砂粘土为主；地下水位为2m。5、电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费：每月基本电费按主变压器容量计为20元/kVA,动力电费为0、3元/kW•h,照明（含家电）电费为0、4元/kW•h。工厂最大负荷时得功率因数不得低于0、9。表1轧钢厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备功率/kW需要系数Kd功率因数cos©1原料仓库动力2100、30、65照明50、61、02燃料车间动力1500、60、80照明:50、81、03办公楼动力450、40、65照明—120、71、04冶炼车间动力3600、50、65照明80、91、05制坯车间动力2400、650、80照明80、81、06热轧车间动力「450p0、6n0、80照明150、81、07机修车间动力2600、350、70照明70、81、08冷轧车间动力3800、50、65照明100、8:1、09成品仓库动力800、40、80照明90、81、010生活区照明2100、650、91、2要完成得内容根据以上所给条件完成该轧钢厂降压变电所得设计，要求完成各车间负荷计算以及全厂负荷计算与无功计算，完成无功补偿，然后针对计算结果完成主变压器容量选择并设计变电所主接线图。2、计算与分析2、1计算得意义供电系统要能安全可靠地正常运行，其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了满足工作电压与频率得要求外，最重要得就就是要满足负荷电流得要求。因次，有必要对供电系统中各个环节得电力负荷进行统计计算。通过负荷计算与无功计算才可以保证在安全性、可靠性与经济性均满足要求得前提下完成无功补偿装置与主变压器容量得选择以及主接线图得设计。计算负荷就是供电设计计算得基本依据。计算负荷确定得就是否正确合理，直接影响到电器与导线电缆得选择就是否经济合理。如果计算负荷确定得过大，将使电器与导线电缆选得过大，造成投资与有色金属得浪费。如果计算负荷确定得过小，又将使电器与导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热,导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾，同样会造成更大损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。2、2详细计算负荷计算得 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 有需要系数法、利用系数法及二项式法等几种。本设计采用需要系数法确定。2、2、1单组用电设备计算负荷得计算公式a）有功计算负荷（单位为kW）,为系数b）无功计算负荷（单位为kvar）c）视在计算负荷（单位为kVA）d）计算电流（单位为A），为用电设备得额定电压（单位为kV）2、2、2多组用电设备计算负荷得计算公式a）有功计算负荷（单位为kW）式中就是所有设备组有功计算负荷之与，就是有功负荷同时系数，可取0、85~0、95b）无功计算负荷（单位为kvar）式中就是所有设备无功计算负荷之与；就是无功负荷同时系数，可取0、9~0、97c）视在计算负荷（单位为kVA）d）计算电流（单位为A）表2负荷统计表编号名称类别容量Pe/kWcostan计算负荷P30/kWQ3c/kvarS30/kVAI30/A1原料仓库动力2100、30、651、1763、0073、71照明50、610、003、000、00小计66、0073、7198、94150、322燃料车间动力1500、60、80、7590、0067、50照明50、810、004、000、00r小计:94、0067、50115、72175、833办公楼动力450、40、651、17180021、06照明120、710、00&400、00小计26、4021、0633、7751、294冶炼车间动力3600、50、651、17180、00210、60照明80、910、007、200、001小#1187、20210、60281、77428、115制坯车间动力2400、650、80、75156、00117、00照明80、810、006、400、00:小计:162、40117、00200、16304、116执八、、轧车间动力4500、60、80、75270、00202、50照明150、810、0012、000、00小计282、00202、50347、17527、487机修车间动力2600、350、71、0291、0092、82照明70、810、005、600、001小#196、6092、82133、97203、548冷轧车动力3800、50、651、17190、00222、3照明100、810、00&000、00间小计19&00222、3297、70452、39成品仓库动力800、40、80、7532、0024、00照明90、810、007、200、00小计39、2024、0045、9669、8310生活区照明2100、650、90、48136、5065、28151、31229、89总计动力21751090、001031、49照明28919&3065、28总计24641288、301097、77K=0、8K=0、850、741030、64932、251389、722111、462、2、3无功计算与无功补偿无功功率得补偿装置主要有同步补偿机与静电电容器两种。由于同步补偿器容量较小，其单位kvar得造价越高，即使容量很大得同步补偿器也远较静电电容器昂贵，加上其容量组成不灵活，运行维护也比较复杂，故在供电系统中应用静电电容器最为普遍。由上表可知，该厂380V侧最大负荷时得功率因数只有0、74。而供电部门要求该厂6kV进线侧最大负荷时功率因数不低于0、9。考虑到主变压器得无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0、9,暂取0、92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：=(tantan)=103064[tan(arccos074)tan(arccosO92)]=497、73kvar补偿时按500kvar选取无功补偿器件。补偿前后，变压器低压侧得有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷=(932、25500)kvar=432、25kvar,视在功率=1117、61kVA,计算电流=1698、03A,功率因数提高为=0、922。在无功补偿前，该变电所主变压器T得容量为应选为1600kVA,才能满足负荷用电得需要；而采取无功补偿后，主变压器T得容量选为1250kVA得就足够了。同时由于计算电流得减少，使补偿点在供电系统中各元件上得功率损耗也相应减小，因此无功补偿得经济效益十分可观。无功补偿后工厂380V侧与6kV侧得负荷计算如表3所示。表3无功补偿后工厂得计算负荷项目cos计算负荷/kW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷0、741030、64932、251389、722111、46380V侧无功补偿容量500380V侧补偿后负荷0、9221030、64432、251117、611698、03主变压器功率损耗0、01=11、180、05=55、886KV侧负荷计算0、9221041、82488、131150、50110、712、2、4主变压器容量选择根据工厂得负荷性质与电源情况，变电所得主变压器容量有下列两种可供选择得 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ：a）装设一台变压器，型号为SL型,而容量根据式，为主变压器容量，为总得计算负荷。选=1250kVA>=1150、50kVA,即选一台SL1250/6型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需得备用电源，考虑由邻近单位相联得高压联络线来承担。b）装设两台变压器型号为SL型，而每台变压器容量根据下式选择，即1150、50KVA=（690、30~805、35Y）kVA=（187、20+162、40+282、00）KVA=631、60kVA因此选择两台SL800/6型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需得备用电源,考虑由邻近单位相联得高压联络线来承担。2、4、5主变压器台数选择变压器台数应根据负荷特点与经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。按技术指标，装设一台主变得方案，供电安全性满足要求，供电可靠性基本满足要求，但电压损耗较大，灵活性稍差。装设两台主变得方案，供电安全性与供电可靠性均满足要求，由于两台主变并列，电压损耗较小，灵活性较好，扩建适应性也更好一些。按经济指标，则装设一台主变得主接线方案优于装设两台主变得主接线方案。结合本厂得情况，考虑到二级负荷对供电可靠性要求，故选择两台主变压器。2、4、6变电所主接线设计VL1VL1、$QS01i'ld>orn?oo飞QFJlQSI14目a—1^X1ao总4—4—BCJ-=7^51寸§□36JLL.U5J1ercIY——ZEJ.-—£.sIV—lr£CD3ngscfBso寸SC5CJE—^x0^0一rQS380/220VOJISQIS.」C3卜00go\I—u_DO车间◎氏50Dhvar补佶屮屮4^Vvvv成品拎乱W舟公翳斗隔斗生沼仓库车问车问機车间旗区图1降压变电所主接线图具体主接线形式要按照供电安全性、可靠性与经济性来设计，并且要适应该轧钢厂得实际情况。如图1所示,一次侧采用内桥接线，二次侧采用单母线分段接线方案。单母线分段接线方式就就是双电源分别进线在1、2段上,通过母联开关联络。每一回路连到一段母线上，并把引出线均分到每段母线上。两段母线用隔离开关、断路器等开关电器连接形成单母线分段接线。由于单母线分段便于分段检修母线，减小母线故障影响范围，提高了供电可靠性与灵活性，故本次轧钢厂变电所得设计采用单母线分段接线方案。这样设计得缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须全部停电；扩建时需向两个方向均衡扩建。3、小结本次得课程设计，我主要针对该轧钢厂得负荷计算、无功功率计算与补偿、主接线形式得选择进行了设计。在设计初期，曾遇到了一些问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，通过找王老师答疑与查阅相关书籍都得到了解决。我觉得作为一名电气专业得学生这次课程设计就是很有意义得。通过这次设计,我懂得了学习得重要性,了解到理论知识要灵活运用得重要意义,学会了坚持、耐心与努力,这将为自己今后得学习与工作打下良好得基础。虽然自己对于这门课得知识掌握有限,很多东西都觉得很难,也没有什么办法很快理解,但就是随着设计得深入,我渐渐对这门课产生了兴趣,自己开始主动学习并逐步从基础开始弄懂它。这次设计为我今后得学习产生了积极得影响。首先,这次课程设计让我充分认识到态度得重要性,只有认真努力才能把事情做好。其次,在课程设计得过程中,当我碰到许多不明白得问题时,通过请教老师及查找资料,得到很大得帮助,使我获益匪浅。另外,课堂上遗留得不清楚得知识点,很多都在这次设计中得到了解决,这样边学边做,边做边学,巩固了所学知识,这也就是我在本次课程设计中得一大收获。最后,我对于CAD得使用还存在很大得提升空间,在以后得学习过程与课余时间我要认真学习使用CAD。参考文献［1］、鞠平、电力工程［M］、北京：机械工业出版社,2009、［2］、刘介才、工厂供电［M］、北京：机械工业出版社,2003、［3］、刘介才、供配电技术［M］、北京：机械工业出版社,2005、［4］、孙丽华、电力工程基础［M］、北京：机械工业出版社,2006、⑸、康志平、供配电技术［M］、北京：电子工业出版社，2005、