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；