某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计
2008年7月2日
目录
一、负荷计算 .............................................................................. 1 二、变电所主变压器和主结线方案的选择 ............................. 4 三、短路电流的计算 ................................................................. 5 四、变电所一次设备的选择校验 ............................................. 7 七、设计图样 .............................................................................. 9 八、车间平面布置图 ............................................................... 10 九、心得体会 ........................................... 错误！未定义书签。
一、负荷计算
1．由车间平面布置图，可把一车间的设备分成5组，分组如下：
1
NO.1：29、30、31 配电箱的位置：D-②靠墙放置 NO.2：14——28 配电箱的位置：C-错误！未找到引用源。靠墙放置
NO.3：1、32、33、34、35 配电箱的位置：B-错误！未找到引用源。靠柱放置
NO.4：6、7、11、12、13 配电箱的位置：B-④靠柱放置 NO.5：2、3、4、5、8、9、10 配电箱的位置：B-错误！未找到引用源。靠柱放置
2．总负荷计算表如表1所示。
表1 机加工一车间和铸造、铆焊、电修等车间负荷计算表 类设备容需要 计算负荷 编名别 量系数 cosΦ tanΦ P30 Q30 S30 I30/A 号 称 Pe/KW Kd /KW /Kvar /KVA 1 270 锻动压力 车间 159 铸动造力 车间 金工车间 163 动力 工 80 具动车力 间 0.35 0.75 0.88 2 0.65 0.75 0.88 3 4
0.35 0.65 1.17 0.35 0.65 2
5 231 电动镀力 车间 热 225 处动理力 车间 装配车间 175 动力 机 75 修动车力 间 锅 89 炉动房 力 仓 15 库 动力 0.62 0.75 0.88 2 0.6 0.75 0.88 3 4 0.72 0.65 1.17 0.35 0.65 5 0.75 0.75 0.88 2 0.4 0.75 0.88 生活区 90 及厂区 照明 0.95 0.65 1.17
3. 无功功率补偿
由表1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因素只有0.64。而供电部门要求该厂10KV进线最大负荷时的功率因素不应地于0.90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时的功率因素应稍大于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)=468.9[tan(arccos0.64)- tan(arccos0.92)]Kvar
3
=361.1 Kvar
参照图2-6，选PGJ1型低压自动补偿屏，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：
表2 无功补偿后工厂的计算负荷 项目 cosΦ 计算负荷 P30/KW Q30/Kvar S30/KVA I30/A 380V侧补偿0.64 468.9 558.3 729.5 1108.3 前负荷 380V侧无功 -420 补偿容量 380V侧补偿0.96 468.9 138.3 488.9 742.8 后负荷 主变压器功 0.015S30=7.3 0.06S30=29.3 率损耗 10KV侧负0.94 476.2 167.6 504.8 29.1 荷总计 二、变电所主变压器和主结线方案的选择
1．变电所主变压器的选择 根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器可以有下列两种方案：
（1）装设一台主变压器 型式采用S9，而容量根据SN。
即选一台S9-630/10型低损耗配电变压器。至于T=630KVA>S30=504.8KVA选择，
工厂二级负荷的备用电源，由与邻近单位相联的高压联络线来承担。
（2）装设两台主变压器 型式也采用S9，每台容量按式SN·T≈（0.6～0.7）S30选择，即
SN·T≈（0.6～0.7）×504.8kVA=(302.9～353.36)kVA 因此选两台S9-400/10型低损耗配电变压器。 主变压器的联结组别均采用Yyn0。
2．变电所主结线方案的选择 按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结线方案：
（1）装设一台主变压器的主结线方案。 （2）装设两台主变压器的主结线方案。
（3）两种主结线方案的技术经济比较（表3）。
表3 两种主结线方案的比较
比较项目 供电安全性 技 供电可靠性 术 供电质量 指 标 灵活方便性 装设一台主变的方案 满足要求 基本满足要求 由于一台主变，电压损耗略大 只一台主变，灵活性稍差 装设两台主变的方案 满足要求 满足要求 由于两台主变并列，电压损耗略小 由于有两台主变，灵活性较好 4
扩建适应性 经 济 电力变压器的 指 综合投资额 标 稍差一些 由表2-8差得S9-630的单价为7.47万元，而由表4－1查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为2×7.47万元＝14.94万元 查表4-10得GG-1A(F)型柜按每台3.5万元计，查表得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为4×1.5×3.5万元＝21万元 参照表4-2计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为3.706万元（其余略） 按800元/kVA计，贴费为630×0.08万元＝50.4万元 更好一些 由表2-8差得S9-400的单价为5.31万元，因此两台综合投资为4×5.31万元＝21.24万元，比一台主变方案多投资6.3万元 本方案采用6台GG-1A(F)柜，其综合投资约为6×1.5×3.5万元＝31.5万元，比一台主变方案多投资10.5万元 主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为6.752万元，比一台主变方案多耗3.046万元 贴费为2×400×0.08万元＝64万元，比一台主变方案多交13.6万元 高压开关柜（含计量柜）的综合投资额 电力变压器和高压开关柜的年运行费 交供电部门的一次性 供电贴费 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，但按经济指标，则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设一台主变的方案。（说明：如果工厂负荷近期有较大增长的话，则宜采用装设两台主变的方案。
三、短路电流的计算
1．绘制计算电路（图1）
图1 短路计算电路
2．确定基准值 设Sd=100MVA，Ud1=10.5kV，低压侧Ud2=0.4kV，则
Id1?Sd3Ud1Sd3Ud2?100MVA3?10.5kV100MVA3?0.4kV?5.5kV
Id2???144kA
3.计算短路电路中各元件的电抗标幺值 （1）电力系统
X1*?100MVA/200MVA?0.5
5