第十一章课程设计题目 、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 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
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
丰润新区 20km 开发区 km 发电厂 7km 唐山 5、负何情况: 序号 负荷名称 交装最大负荷(kw 供电回路 平均功率因数线路长度 1051.3 0.8 益豪车厂 242.1 4 km 电焊机厂 359.8 0.65 3.6km 强力砖厂 570.5 0.79 5 km 5特种钢厂 200 0.85 4.7km 6综合负荷1 242 3.3km 7 综合负荷2 230.3 0.77 4.1km 8 综合负荷3 l18.5 0.81 3.9km 综合负荷4 136.4 2211111 0.83 4.4km 10综合负荷5 240.9 3.75km 11综合负荷6 214.6 0.85 1.2km (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
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 丰润新区 唐山 开发区 发电厂 陡河水库 20km 7km 5km
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髙低设备和进出线: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: 工厂生活区 公路 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500VA,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。 、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
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 动力 0.70 铸造车间 照明 0.8 动力 0.3 0.65 锻压车间 照明 0.7 动力 金工车间 0.8 具车 动力 0.3 1.0 照明 0.9 0.5 动力 0.7 0.8 5 锅炉房 动力 150 0.3 0.5 6 热处理车间 照明 0.8 1.0 动力 0.3 0.7 装配车间 照明 1. 8 机修车间 动力 160 照明 0.8 1.0 动力 255 0.5 0.8 电镀车间 照明 0.8 10 仓 照明 0.8 生活区 照明 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S-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,电低温度一20℃,年平均降雨635mm,最大冻土厚度
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250KⅥA,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50X20m动力负荷如下表 各车间负荷统计表 车间名称 设备容量(KW) 需用系数 9×7.5 0.2 普通车床 16×5.5 16 0.2 金 龙门刨床 35 0.55 立式车床 0.55 0.6 车 桥式吊车4.5T 在ε=40%18.52 A相 3×0.55 0.5 0.7 单相设备 相 3×0.75 0.5 0.7 c相 4×0.37 4 0.5 0.7 摇臂钻床 22 0.2 卷边机 0.2 冲压机 4×5.5 0.2 切割机 3×7.5 0.2 0.5 桥式吊车 在ε=40%18.5 0.55 装 电葫芦吊车2T 在ε=60%6 0.55 单相设备 AB相 0.5 相 5.5 0.5 (380V) CA相 0.7 单相设备 相 7×0.75 B相 5×1.1 0.5 C相 4×1.5 0.5 0.7 办公用电及 其它 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 、主变压器台数和容量的确定
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
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；