第十一章 课程设计题目 一、拟建35/10KV变电所供电系统设计 (一)、设计目的: 该所拟建于XX市新开发的高科技工作区,随着国民经济的不断的发展,工业区内新崛起的工矿企业用电量不断的增加,大大加重了供电、用电能力,用电紧张局面日趋严重,为适应这一发展的需要,减少远距离输送电能损失,提高供电质量,保护供电的安全性、可靠性、技术经济的合理性,很有必要在该区组建一所新型变电所,以适应经济发展的需要。 (二)、原始资料: 1.电源资料: 高压电源为35KV,采用双回路供电,其中一条回路来自吕家坨矿(A)站,另一条回路来自林西电厂(B)站。电源容量为无限大系统,A站最小运行方式系统电抗为1.679,最大运行方式系统电抗为4.76;B站最小运行方式系统电抗为0.3056,最大运行方式系统电抗为1.054。 华北地区供电网络基准容量为1000MVA。 2.气候水文地质地貌资料: (1)、气候情况 年平均温度+15.46℃,最高温度+38℃(第Ⅳ气象区),最低温度-20℃。平均降雨635mm,最大降雨量是1135mm,最大冻土厚度7m,最大风速25m/s,风向:西北风。 (2)、水文情况: 井下涌水量350吨/小时,排水能力150吨/小时,高峰涌水1095吨/小时。 (3)、地质情况: 土质:第四纪冲击层,走向2800m。 海拔:+25m,最低-22.7m。 井口高:+25.292m。 3、所址概况及地理位置 该所拟建于开发区负荷中心地带,西有唐丰公路,东南有陡河水库、热电厂,地势较高平坦,无污染源,各级电电压红路进出方便,能提供可靠的生产、生活用水,交通便利,且有扩建和发展余地,是理想的建所环境,符合选所原则。  5、负何情况: 序号 负荷名称 安装最大负荷(kw) 供电回路 平均功率因数 线路长度  1 陶瓷厂 1051.3 2 0.82 5km  2 益豪车厂 242.1 1 0.80 4 km  3 电焊机厂 359.8 1 0.65 3.6 km  4 强力砖厂 570.5 2 0.79 5 km  5 特种钢厂 1200 2 0.85 4.7 km  6 综合负荷1 242 1 0.75 3.3 km  7 综合负荷2 230.3 1 0.77 4.1 km  8 综合负荷3 118.5 1 0.81 3.9 km  9 综合负荷4 136.4 1 0.83 4.4 km  10 综合负荷5 240.9 1 0.8 3.75 km  11 综合负荷6 214.6 1 0.85 1.2 km   (三)、请计算以下各项内容: 1、负荷统计; 2、导线截面型号的选择及校验; 3、主变压器台数和容量的确定; 4、变压器经济运行分析; 5、电气主结线的确定; 6、短路电流计算; 7、电气设备的选择与校验; 8、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定; 9、变电所防雷与接地; 二、10/0.4千伏变电所设计 (一)、设计题目:某机械厂降压变电所设计 (二)、根据本厂所能取得的电源、本厂用电负荷的实际情况,且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,确定变电所的位置与型式;确定变电所主变压器的台数与容量;确定变电所主结线方案及选择高低设备和进出线;确定二次回路方案选择整定继电保护装置;确定防雷和接地装置;最后要求写出设计说明书,绘出设计图样。 (三)、设计依据: 1、工厂总平面图: 2、工厂负荷情况: 负荷统计资料见表,本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时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,其余属三级负荷。 3、供电电源情况: 按照工厂与当地供电部站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,该干线的型号为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5Km。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电流保护和电流速断保护,定时限过电流保整定的动作时间为1.7S,为满足工厂二负荷的要求,可采用高压联络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为80KM,电缆线路总长度为25KM。 4、气象资料 本厂所在地区的年最高气温为+38℃,年平均气温+8℃,(第Ⅳ气象区),最低温度-20℃,年底最热月地下0.8m处平均温度为15℃,当地主导风各为东北风,年雷暴日数为20。 5、地质水文资料 本厂所在地区平均海拔27.4m,地层以砂粘土为主,地下水位为1m。 6、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18元/KVA,动力电费为0.20元/KWh,照明电费为0.50元/ KWh,工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90,此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性地向供电部门交纳供电贴费6~10KV为800元/KVA。 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 360 0.3 0.70    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  3 金工车间 动力 400 0.3 0.05    照明 10 0.8 0.8  4 工具车间 动力 300 0.3 1.0    照明 7 0.9 0.5  5 锅炉房 动力 50 0.7 0.8    照明 1 0.8 1.0  6 热处理车间 动力 150 0.3 0.5    照明 5 0.8 1.0  7 装配车间 动力 160 0.3 0.7    照明 6 0.8 1.0  8 机修车间 动力 160 0.2 0.65    照明 4 0.8 1.0  9 电镀车间 动力 255 0.5 0.8    照明 5 0.8 1.0  10 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   三、某机械制修厂电气扩建改造设计 (一)、工厂条件 该厂位于唐山市郊,归属于唐山乡镇企业局,建厂初期用电负荷轻,产品单一,电源电压为10/0.4KV,干线首端所装设的高压断路器断流容量为80MVA,干线型号为LGJ-150,年最大负荷利用小时数5000h,生产性质为二、三级用电,变压器台数1台,型号S9-250/10,随着国民经济的高速发展,生产规模不断扩大,新产品不断开发,现有一台变压器已远远不够适应生产发展的需要,急需增容改造。 该厂所在地区年最高温度+38℃年,电低温度-20℃,年平均降雨635mm,最大冻土厚度50cm,地震裂度7度,海拔+35m,地层以砂粘土为主,地下水位1.5m,无污染源,交通便利,地势平坦,很有扩建发展的条件。 该厂已申请增容250KVA,两台变压器并联运行,要求对该厂的内部线路,负荷分配需重新进行全面综合考虑和改造。 (二)、车间生产负荷情况: 1、金工车间: 室温t=25℃     厂房为30X50m2   动力负荷如下表 2、组装车间: 室温t=25℃     厂房为50X20m2 动力负荷如下表 各车间负荷统计表 车间名称 负荷类别 设备容量(KW) 台数 需用系数 cosΦ  金 工 车 间 普通车床 9×7.5 9 0.2 0.5    16×5.5 16 0.2 0.5   龙门刨床 35 1 0.55 0.6   立式车床 30 1 0.55 0.6   桥式吊车4.5T 在ε=40% 18.5 2 0.55 0.5   单相设备 A相 3×0.55 3 0.5 0.7    B相 3×0.75 3 0.5 0.7    C相 4×0.37 4 0.5 0.7  组 装 车 间 摇臂钻床 2×22 2 0.2 0.5   卷边机 3×15 3 0.2 0.5   冲压机 4×5.5 4 0.2 0.5   切割机 3×7.5 3 0.2 0.5   桥式吊车4.5T 在ε=40% 18.5 1 0.55 0.55   电葫芦吊车2T 在ε=60% 6 1 0.55 0.55   单相设备 (380V) AB相 7.5 1 0.5 0.7    BC相 5.5 1 0.5 0.7    CA相 4 1 0.5 0.7   单相设备 (220V) A相 7×0.75 7 0.5 0.7    B相 5×1.1 5 0.5 0.7    C相 4×1.5 4 0.5 0.7  办公用电及其它   30     备注 变电所到金工车间距离0.2KM,到组装车间0.22km  (三)、请计算以下各项内容: 1、负荷统计; 2、导线截面型号的选择及校验; 3、主变压器台数和容量的确定; 4、变压器经济运行分析; 5、电气主结线的确定; 6、短路电流计算; 7、电气设备的选择与校验; 8、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定; 9、变电所防雷与接地;