铁道大学 课程设计
题目：新华机械厂降压变电所电气设计
系别:电气工程系
专业：自动化
班级：电0802-2
学生：朋亮
指导教师：涛
完成日期：2011.12月
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1.设计任务
1.1设计要求：
要求根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案（参考教材第七章），最后按要求写出设计说明书，绘制变电所系统图，功率因数补偿到0．9。
1.2设计依据：
1.2.1工厂总平面图：
1.2.2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4600小时，日最大负荷持续时间为6小时，该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。 工厂负荷统计资料
全厂负荷情况如1.1工厂负荷统计资料表所示： 厂房编号 厂房名称 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 铸造车间 铁铆车间 金工1车间 金工2车间 工具车间 氧气车间 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉房 负荷类别 动力 动力 动力 动力 动力 动力 动力 动力 动力 动力 设备容量/kw 需要系数 功率因数 429 370 375 410 320 200 315 285 272 150 0.4 0.3 0.4 0.4 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0．75 0．7 0．75 0．7 0．7 0．8 0．8 0．7 0．75 0．7 . . . .
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12 13 仓库 生活用电 动力 照明 34 150 0.4 0．7 0．7 1．0
1.2.3气象资料
本厂所在地区的年最高气温为41度，年平均气温为23度，年最低气温为—
8度，年最热月平均最高气温为33度，年最热月平均气温为26度，年雷暴日为20。本厂所在地区平均海拔500米，底层以砂粘土为主。
第一章 负荷计算和无功功率补偿
1.1、全厂负荷计算表及方法
负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。 本设计采用需要系数法确定。
主要计算公式有： 有功功率： P30= Pe·Kd 无功功率: Q30 = P30 ·tgφ 视在功率: S3O = P30/cosφ 计算电流: I30 = S30/√3Un
机械厂负荷计算表
视在功率 S30 铸造车间 228.80 铁铆车间 158.57 金工1车间 200.00 金工2车间 234.29 工具车间 137.14 氧气车间 75.00 热处理车间 157.50 装配车间 122.14 机修车间 108.80 锅炉房 64.29 仓库 19.43 生活用电 105.00 总计 1610.96 设备容量（Pe） 429 370 375 410 320 200 315 285 272 150 34 150 3310.00 需要系数Kd 0.4 0.3 0.4 0.4 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.4 0.7 功率因数cos& 0.75 0.7 0.75 0.7 0.7 0.8 0.8 0.7 0.75 0.7 0.7 1 无功功率Q30 151.34 113.24 132.29 167.31 97.94 45.00 94.50 87.23 71.96 45.91 13.87 0.00 1020.60 有功功率P30 171.6 111 150 164 96 60 126 85.5 81.6 45 13.6 105 1209.3 1.2、无功功率补偿
由题设条件知，功率因数补偿到0．9
由上表可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数是0.75，而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时因数不应低于0.90.考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时因数应稍大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
Qc=P30(tanφ1-tanφ2)=1209.3[tan(arccos0.75)-tan(arccos0.92)]kvar=551k
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var
选PGJ1型低压自动补偿屏（如图2.1所示），并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相组合，总共容量84kvar*5=420kvar。因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如下表所示： 计算负荷 项目 cosφ P30/kw Q30/kvar S30/kva I30/A 380v侧补0.75 812.2 727.6 1090 1656 偿前负荷 380v侧无功补偿容 -420 量 380v侧补0.935 812.2 307.6 868.5 1320 偿后负荷 主变压器 0.015S30=13 0.06S30=52 功率损耗 10kv侧负0.92 825.2 359.6 900 52 荷计算
第二章 变电所位置和形式的选择
2.1变电所位置的选择，：
我们的工厂是10kv以下，变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。可得负荷中心的坐标：
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把各车间的坐标带入（3-1） （3-2），得到x=5.38，y=5.38.由计算结果可知，工厂的负荷中心在6号厂房的西北角。考虑到周围环境和进出线方便，决定在6号厂房的西侧仅靠厂房建造工厂变电所，器型为附设式。
第三章 变电所主要变压器的台数与容量、类型的选择
3.1根据工厂的负荷情况和电源情况，工厂变电所的主变压器选择的方案： a)装设一台变压器 型号为S9型，而容量根据式SN?T?S30，SN?T为主变压器容量，S30为总的计算负荷。选SN?T=2000 KVA>S30=1610.96 KVA，即选一台S9-2000/10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。
2.类型 ：我们这里选S9-2000/10 主变压器的联结组为Yyn0。
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第四章、变电所主接线方案的选择
主接线方案：
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新华机械厂降压变电所电气设计
