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1、某标准件件厂冷镦镦车间低低压配电电系统及及车间变变电所设设计1 110kvv变电所所设计任任务书及及分析工程设计计任务书书内容包包括：工工程设计计目的，建建设规模模和系统统供电的的连接，用用电单位位负荷容容量，工工程建设设期限等等，工程程设计人人员接到到任务书书后，应应对设计计任务书书作初步步分析，并并收集有有关设计计资料.1.1 100kv变变电所设设计任务务书1.1.1 变变电所位位置 本变变电所设设在冷镦镦车间东东北角。车车间内最最热月平平均气温温为300；地中中最热月月平均气气温为225；土壤壤冻结深深度为11.100m；车车间属正正常干燥燥环境；车间原原址为耕耕地，地地势平坦坦。地层
2、层以砂粘粘土为主主，地下下水位22.8-5.33m。1.1.2 变变电所基基本设计计资料 1.变电所所电压等等级：110/00.4kkv 2.本变电电所100kv经经0.22km电电缆线路路与本厂厂总降压压变电所所相连。 3.工厂总总降压变变电所110kvv母线上上的短路路容量按按3000Mkvv计。工工厂降压压变电所所10kkv配电电出现定定时限过过电流保保护整定定时间ttop=1.55s。 4.要求车车间变电电所最大大负荷时时功率因因数不低低于0.9，车车间变电电所100kv侧侧进行电电能计量量。 5.本变电电所除给给冷镦车车间供电电外，还还需给工工具、机机修车间间供电。 6.负荷情情况：
3、 (11）工具具车间要要求车间间变电所所低压侧侧提供四四路电源源。 (22)机修修车间要要求车间间变电所所低压侧侧提供一一路电源源。（3） 工具，机机修车间间负荷计计算表如如表1-1所示示。表1-11 工具具、机修修车间的的负荷统统计表序号车间名称称供电回路路代号设备容量量kW计算负荷荷(kW)(kvaar)(kVAA)(A)1工具车间间No.11供电回回路4714.1116.5521.7732.99No.22供电回回路5616.8819.7725.9939.44No.33供电回回路4212.6614.7719.4429.55No.44供电回回路3510.5512.3316.2224.662机
4、修车间间No.55供电回回路15037.5543.9957.7787.77 （44）车间间负荷性性质：车车间为三三班工作作制，年年最大有有功负荷荷利用小小时数为为45000h，属属于三级级负荷。 （55）冷镦镦车间生生产任务务急产品品规格：本车间间主要承承担我国国机械和和电器制制造工业业的标准准螺钉配配件生产产。标准准螺钉元元件规格格范围为为M3-M188，车间间明细表表1-22如图所所示 表1-2 冷镦镦车间设设备明细细表设备代号号设备名称称型号台数单台容量量kw总容量kkw设备代号号设备名称称型号台数单台容量量kw总容量kkw1冷镦机ZZ47-12163149626铣口机（自自制）1772
5、冷镦机GGB-331555527铣口机（自自制）15.55.53冷镦机AA16441282828车床C33361334冷镦机AA12441282829车床13336MM14.54.55冷镦机AA12332204030台钻70.64.26冷镦机AA16331202031清洗机（自自制）410407冷镦机AA16991101032包装机（自自制）34.513.558冷镦机ZZ47-671510533涂油槽1-9冷镦机882BAA1111134车床C6620-117710冷镦机AA121124.79.435车床C6620-1M17711冷镦机AA120023636车床C662017712切边机AA2
6、3332204037车床C6618KK17713切边机AA23221141438铣床X662W17.57.514压力机660t1101039平面磨床床M7223017.6227.62215压力机440t17740牛头刨床床13316切边机AA2311472841立钻11.51.517切边机AA230014.54.542砂轮机60.63.618切边机（自自制）13343钳工台4-19搓丝机GGWB1162102044划线台1-20搓丝机1141447电葫芦11.5tt12.82.821搓丝机AA253317748电葫芦11.5tt11.11.122搓丝机AA2533472849叉车0.5t2-2
7、3双搓机1111150叉车0.5t1-24搓丝机GGWB66525.511合计25搓丝机ZZ25-41331.1.3主要要设计任任务（1）负负荷计算算和无功功功率补补偿（2）变变电所位位置和形形式的选选择（3）变变电所主主变压器器的台数数与容量量，类型型的选择择（4）工工厂配电电系统的的确定（5）变变电所主主接线确确定并保保证为最最佳。（6）变变电所主主要接线线方案的的设计（7）短短路电流流的计算算（8）变变电所一一次设备备的选择择与校验验（9）变变电所进进出线的的选择与与校验（10）变变电所二二次回路路方案的的选择与与继电保保护的整整定（10）防防雷保护护和接地地装置的的设计1.1.4设计计
8、结果 11.设计计说明书书一份。 22.电气气主接线线图一份份。 33.电气气主接线线详图一一份。 44.变电电所平面面图一张张.1.2任任务书分分析1.2.1分析析一： 由于任任务书中中对功率率因数有有要求，要要求不低低于0.9，粗粗略功率率因数约约0.55，需进进行无功功补偿。1.2.2分析二二： 待待建变电电所可以以采用单单回路进进线.1.2.3分析析三： 车车间变电电所主要要有以下下两种类类型： （11）车间间附设变变电所:内附式式变电所所要占用用一定的的车间面面积，但但是在车车间内部部，故对对车间外外观没有有影响。外外附式变变电所在在车间的的外部，不不占用车车间面积积，便于于车间设设
9、备的布布置，而而且安全全性也比比内附式式变电所所高一些些； （2）车车间内变变电所：变电所所有屋内内式和屋屋外式两两大类型型。屋内内式运行行维护方方便，占占地面积积少。在在选择工工厂变配配电型时时，应该该根据具具体地理理环境，因因地制宜宜；技术术经济合合理时，应应优先用用屋内式式。根据任务务书要求求，本设设计采用用屋内式式更合适适。.1.2.4 分分析四：车间变电电所100kv侧侧需进行行电能计计量，所所以需要要设计电电能计量量原理电电路。2.负荷荷计算和和无功补补偿计算算2.1车车间的负负荷计算算2.1.1冷镦镦车间设设备组负负荷计算算例取冷镦镦机Z447-112机组组的负荷荷如下：由于该组
10、组设备为为连续工工作制，其其设备功功率为：（需台台数 116，单单台容量量31kkw） 有Pss=16311=4996kww查表有KKd=00.1770.2，取取Kd=0.22，=0.55=1.73 有P330=KKdPs=00.24496=99.2kwwQ30=P300=999.211.733=1771kvvar=本次设计计的其他他机组和和设备组组的负荷荷计算都都如上例例，将冷冷镦车间间分为五五个设备备组，各各个设备备组的计计算负荷荷如下表表所示。 表2-1 冷镦车车间设备备组I计算负负荷表设备组代代号设备名称称型号台数单台容量量kw总容量kw需要系数数Kd计算负荷荷/kw/kvaar/KV
11、A/AI冷镦机ZZ47-68312480.20.51.73344.6677.2299151 表2-2 冷镦车车间设备备组III计算负负荷表设备组代代号设备名称称型号台数单台容量量kw总容量kw需要系数数Kd计算负荷荷/kw/kvaar/KVAA/AII冷镦机ZZ47-68312480.20.51.73344.6677.2299151 表22-3 冷镦镦车间设设备组IIII计计算负荷荷表设备组代代号设备名称称型号台数单台容量量kw总容量kw需要系数数Kd计算负荷荷/kw/kvaar/KVAA/AIII冷镦机GGB-33155550.20.51.73311192233冷镦机AA1644128280
12、.20.51.7335.69.711.2217冷镦机AA1244128280.20.51.7335.69.711.2217冷镦机AA1233220400.20.51.733813.881624.33冷镦机AA1633120200.20.51.73346.9812.22冷镦机AA1699110100.20.51.73323.45546.1冷镦机882BAA111110.20.51.7332.23.84.46.7冷镦机AA121124.79.40.20.51.7331.8443.1883.6885.6冷镦机AA12002360.20.51.7331.22.12.43.7总计247.441.5571
13、.8882.99125.6 表22-4 冷镦镦车间设设备组IIV计算算负荷表表设备组代代号设备名称称型号台数单台容量量kw总容量kw需要系数数Kd计算负荷荷/kw/kvaar/KVA/AIV切边机AA2333220400.20.51.733813.881624.33切边机AA2322114140.20.51.7332.84.85.68.5压力机660t110100.20.51.73323.45546.1压力机440t1770.20.51.7331.42.42.84.3切边机AA231147280.20.51.7335.69.711.2217切边机AA230014.54.50.20.51.733
14、0.91.5661.82.755切边机（自自制）1330.20.51.7330.61.0331.21.8搓丝机GGWB116210200.20.51.73346.9812.22搓丝机114140.20.51.7332.84.8555.68.566搓丝机AA25331770.20.51.7331.42.42.84.3搓丝机AA253347280.20.51.7335.69.711.2217双搓机111110.20.51.7332.23.84.46.7搓丝机GGWB66525.5110.20.51.7332.23.84.46.7搓丝机ZZ25-41330.20.51.7330.61.0331.21
15、.8铣口机（自自制）1770.20.51.7331.42.42.84.3铣口机（自自制）15.55.50.20.51.7331.11.92.23.3车床C33361330.20.51.7330.61.0331.21.8车床13336MM14.54.50.20.51.7330.91.5661.82.755台钻70.64.20.20.51.7330.8441.4551.6882.577清洗机（自自制）410400.20.51.733813.881624.33包装机（自自制）34.513.550.20.51.7332.74.6775.48.255涂油槽1-总计256.733.88658.6677.9
16、9118.5 表2-5 冷镦车车间设备备组V计算负负荷表设备组代代号设备名称称型号台数单台容量量kw总容量kw需要系数数Kd计算负荷荷/kw/kvaar/KVA/AV冷镦机ZZ47-67151050.20.51.7332136.334263.88清洗机（自自制）410400.20.51.733813.881624.33车床C6620-11770.20.51.7331.42.42.84.3车床C6620-11M1770.20.51.7331.42.42.84.3车床C66201770.20.51.7331.42.42.84.3车床C6618KK1770.20.51.7331.42.42.84.3
17、铣床X662W17.57.50.20.51.7331.52.634.6平面磨床床M7223017.6227.6220.20.51.7331.62.73.24.8牛头刨床床1330.20.51.7330.61.0331.21.8立钻11.51.50.20.51.7330.30.5660.60.9砂轮机60.63.60.20.51.7330.7221.2551.4442.2钳工台4-划线台1-电葫芦11.5tt12.82.80.20.51.7330.5660.9771.1221.7电葫芦11.5tt11.11.10.20.51.7330.2220.3880.4440.677叉车0.5t2-叉车0.
18、5t1-总计265.441.4463.88658.6677.992.1.2 工工具、机机修车间间的负荷荷统计算算见表22-6 表表2-66工具、机机修车间间的负荷荷统计表表序号车间名称称供电回路路代号设备容量量kW计算负荷荷(kW)(kvaar)(kVAA)(A)1工具车间间No.11供电回回路4714.1116.5521.7732.99No.22供电回回路5616.8819.7725.9939.44No.33供电回回路4212.6614.7719.4429.55No.44供电回回路3510.5512.3316.2224.66小计1805463.2283.22126.42机修车间间No.55供
19、电回回路15037.5543.9957.7787.772.1.3车间间设备总总负荷计计算： 在配电电干线上上火车间间变电所所低压母母线上，常常有多个个用电设设备组同同时工作作，但是是各个用用电设别别组的最最大负荷荷也非同同时出现现，因此此在求配配电干线线或车间间变电所所低压母母线的计计算负荷荷时，应应在计入入一个同同时系数数。由前面统统计的结结果，可可知各设设备组的的有功和和无功如如下设备组11：=44.6kww， =77.2kvvar设备组22：=44.6kww， =77.2kvvar设备组33：=41.5kww， =71.8kvvar设备组44：=33.86kkw， =58.6kvvar设
20、备组55：=41.4kww， =63.86kkvarr工具车间间：=554kww,=663.22kvaar机修车间间：=337.55kw,=433.9kkvarr取=0.9，=0.95可得总的的计算负负荷：=0.9(44.6+444.66+411.5+33.86+41.4+554+337.55)=3329.97663300.0kkw=0.95(77.2+777.22+711.8+58.6+663.886+663.22+433.9)=5554.0045554.00kvaar=6444.88A=9779.77A2.1.4车间间设备总总负荷统统计见表表2-77：表2-77车间设设备总负负荷统计计表用
21、电单位位名称设备容量需要系数数计算负荷荷 (kWW) (kvvar) (kVVA)(A)设备组2480.20.51.73344.6677.2299151设备组III2480.20.51.73344.6677.2299151设备组IIII247.40.20.51.73341.5571.8882.99125.6设备组IIV256.70.20.51.73333.88.658.6677.99118.5设备组VV265.40.1550.20.51.73341.4463.88658.66117.8工具车间间1805463.2283.22126.4机修车间间15037.5543.9957.7787.77总计
22、17177.5366.64583.23558.7929.48取=0.90 , =0.995330554644.8979.72.2无无功功率率补偿1）补偿偿前的变变压器低低压侧的的视在计计算负荷荷为：因此未进进行无功功补偿时时，主变变压器容容量应选选为了110000 kVVA。这时变变电所低低压侧的的功率因因数为： =33306644.8=00.5112）无功功补偿容容量按规规定，变变电所高高压侧的的0.99，考虑虑到变压压器本身身的无功功功率损损耗远大大于其有有功功率率损耗，一一般=(455)，因因此在变变压器低低压侧进进行无功功补偿时时，低压压侧补偿偿后的功功率因数数应略高高于0.90 ，这
23、里里取=00.922。要使使低压侧侧功率因因数由=0.551提高高到=00.922，低压压侧需装装设的并并联电容容器容量量为：取查表可选选用BCCMJOO.4-30-3型电电容器，BCMJO.4-30-3型电容型补偿器技术参数如下表：BCMJJ额定电压压(kvv)额定容量量(kvvar)总电容量量(uff)额定电流流(A)0.4-30.-30.43059743.33其个数为为，选122个。3）补偿偿后变电电所低压压侧的视视在计算算负荷为为：变压器的的功率损损耗为：变电所高高压侧的的计算负负荷为补偿后工工厂的功功率因数数为满足要求求。4）车间间变电所所负荷计计算见表表2-88：表2-88车间变变
24、电所负负荷计算算表序号车间名称称需要系数数设备容量量kW计算负荷荷(kW)(kvaar)(kVAA)(A)1设备组II0.224844.6677.22991512设备组III0.224844.6677.22991513设备组IIII0.2247.441.5571.8882.889125.64设备组IIV0.2256.733.88658.6677.99118.65设备组VV0.1550.2265.441.4463.88658.66117.86工具车间间1805463.2283.113126.47机修车间间15037.5543.9957.77387.77总计17177.5330554644.897
25、9.7380VV侧补偿偿前负荷荷330554644.8979.7380VV侧无功功补偿容容量417380VV侧补偿偿后负荷荷330137357543变压器功功率损耗耗5.421.4410kVV侧负荷荷总计335.4158.437121.443 变变电所位位置和形形式的选选择3.1变变电所的的位置选选择原则则： 应尽尽可能接接近负荷荷中心，以以降低配配电系统统的电能能损耗、电电压损耗耗和有色色金属消消耗量。 考虑虑电源的的进线方方向，偏偏向电源源侧。 进出出线方便便。 不应应妨碍企企业的发发展，要要考虑扩扩建的可可能行。 设备备运输方方便。 尽量量避开有有腐蚀性性气体和和污秽的的地段，如如无法避
26、避免，则则应位于于污源的的上风侧侧。 变电电所屋外外配电装装置与其其他建筑筑物、构构筑物之之间的防防火间距距符合规规定。变电所所建筑物物、变压压器及屋屋外配电电装置应应与附近近的冷却却塔或喷喷水池之之间的距距离负荷荷规定。 不应应设在地地势低洼洼和可能能积水的的场所。 高压压配电所所应尽量量与临近近车间变变电所或或有大量量高压用用电设备备的厂房房合建在在一起。变电所的的位置选选择应根根据选择择原则，经经技术、经经济比较较后确定定。根据据接近负荷荷中心，偏偏向电源源侧的选选择方法。本本车间变变电所已已给出，位位于车间间的东北北角。3.2车车间变电电所主要要有以下下两种类类型的变变电所 车间间附设
27、变变电所内附式变变电所要要占用一一定的车车间面积积，但其其在车间间内部，故故对车间间外观没没有影响响。外附附式变电电所在车车间的外外部，不不占用车车间面积积，便于于车间设设备的布布置，而而且安全全性也比比内附式式变电所所要高一一些。 车间间内变电电所变配电所所有屋内内式和屋屋外式两两大型式式。屋内内式运行行维护方方便，占占地面积积少。在在选择工工厂总变变配电型型式时，应应根据具具体地理理环境，因因地制宜宜；技术术经济合合理时，应应优选用用屋内式式。 由于于屋内式式优点众众多，本本设计采采用屋内内式。4.变电电所主变变压器类类型、容容量与台台数的选选择4.1车车间变电电所主变变压器型型号的确确定
28、 在在选择变变压器时时，应选选用低损损耗节能能型变压压器，如如S9系列列或S110或S111系列。高高损耗变变压器已已被淘汰汰，不再再采用。在在多尘或或有腐蚀蚀性气体体严重影影响变压压器安全全的场所所，应选选择密闭闭型变压压器或防防腐型变变压器；供电系系统中没没有特殊殊要求和和民用建建筑独立立变电所所常采用用三相油油浸自冷冷电力变变压器（S9、S10-M、S11等）；对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高的场所，宜采用干式电力变压器（SC、SCZ、SG3、SG10等）；对电网电压波动较大的，为改善电能质量应采用有载调压电力变压器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。根据设计计要求
29、，可可选用SS9或S111系列，通通过资料料可知SS11系系列变压压器的空空载损耗耗要比同同容量SS9系列列平均降降低300%，空空载电流流比S99系列下下降700%885%，并并且S111系列列变压器器油箱采采用全密密封结构构，变压压器不与与空气接接车，隐隐私延长长了使用用寿命，运运行可靠靠性比SS9高，而而且两者者价格相相差不大大，所以以本设计计选择是是S111系列三三相油浸浸式自冷冷电力变变压器。4.2主主变压器器容量确确定在选择变变压器容容量时，可可满足变变压器在在计算负负荷通过过时不致致过热损损坏，当当只装一一台主变变压器时时，变压压器的容容量Snn应满足足全厂（或或车间）用用电社别
30、别总计算算负荷SSjs的的需要，即即SnSjjs.当当装两台台及以上上变压器器时，当当断开任任一台变变压器时时，其余余变压器器的容量量能保证证用户的的工作和和级负荷荷运行，但但此时应应计入变变压器的的过负荷荷能力。变压器容容量选择择6300kVAA。4.3主主变压器器台数的的选择车间变电电所变压压器台数数确定主主要根据据负荷大大小，供供电可靠靠性和电电能质量量要求来来选择，并并且兼顾顾节约电电能，降降低成本本，运行行方便等等原则。对对于带有有三级负负荷的车车间变电电所的选选择原则则是：负负荷较小小时采用用一台变变压器；负荷较较大时，一一台变压压器不能能满足要要求时，采采用两台台或以上上变压器器
31、。对于于带有一一二级负负荷的车车间变电电所，选选择的原原则是：1.一、二级负负荷较多多时，应应选用两两台或两两天以上上变压器器；2.只有有少量一一、二级级负荷且且能从邻邻近车间间变电所所获得低低压备用用电源时时，可选选用一台台变压器器。根据设计计要求，可可选两种种方案。方案1：选一台台S111-6330/110三相相油浸式式电力变变压器。方案2：选两台台S111-3115/110三相相油浸式式电力变变压器S11-6300/100 电力力变压器器参数见见表4-1表4-11 SS11-6300/100 电力力变压器器参数额定容量量630kkvA空载电流流0.9%额定电压压（电压压等级）一次侧10K
32、VV短路阻抗抗4.5%二次侧0.4KKV连接组别别Y，ynn0价 格4.6万万/每台台损耗空载0.811kw生 产 商平顶山恒恒瑞电气气制造公公司负载6.211kwS11-3155/100 电力力变压器器参数见见表4-2表4-22 SS11-3155/100 电力力变压器器参数额定容量量315KKvA 空载电流流1.0%额定电压压（电压压等级）一次侧10KVV短路阻抗抗4.0%二次侧0.4KKV连接组别别Y，ynn0价 格2.9万万/每台台损耗空载0.488kw生 产 商平顶山恒恒瑞电气气制造公公司负载3.655kw两种主变变选择方方案比较较见表44-3：表4-33 两种种主变选选择方案案比较
33、比较项目目装设一台台主变压压器的方方案装设两台台主变压压器的方方案技术指标标供电安全全性满足要求求满足要求求供电可靠靠性基本满足足要求满足要求求供电质量量由于一台台主变，电电压损耗耗略大由于两台台主变并并列，电电压损耗耗略小灵活方便便性只一台主主变，灵灵活性稍稍差由于有两两台主变变，灵活活性较好好扩建适应应性稍差一些些更好一些些经济指标标电力变压压器的综综合投资资额查表得SS116300/100单价为为4.66万元，查查表得变变压器综综合投资资约为其其单价的的2倍，因因此其综综合投资资为2*4.66=9.2万元元查表得SS113155/100单价为为2.99万元，因因此两台台综合投投资为44*
34、2.9=111.66万元，比比一台主主变方案案多投资资2.44万高压开关关柜的综综合比较较查表得GGG1A（F）防误误型柜按按每台33.5万万元计，查查表得其其综合投投资按设设备价11.5倍倍计，因因此其综综合投资资约为万万元=221万元元本方案采采用6台GG1A（F）柜，其其综合投投资约为为61.553.55=311.5万万元，比比一台主主变的方方案多投投资100.5万万元。电力变压压器和高高压开关关柜的年年运行费费查表计算算，主变变和高压压开关柜柜的折旧旧和维修修管理费费每年为为4.889万元元主变和高高压开关关柜的折折旧费和和维修管管理费每每年为77.0667万元元，比11台主变变压器的
35、的方案多多耗2.1777万元交给供电电部门的的一次性性供电贴贴费按8000元/kVVA计，贴贴费为万万元=550.44万元贴费为2231550.008万元元=500.4万万元，和和一台主主变压器器相同从上表可可以看出出，按技技术指标标，装设设两台主主变的主主结线方方案略优优于装设设一台主主变的主主接线方方案，但但按经济济指标，则则装设一一台主变变的方案案远优于于装设两两台主变变的方案案，因此此决定采采用装设设一台主主变的方方案。5100kv变变电所主主接线设设计 变变电所主主接线设设计应根根据变电电所在供供电系统统中的地地位，进进出线回回路数，设设备特点点及负荷荷性质等等条件确确定，并并满足安
36、安全可靠靠、简单单灵活、操操作方便便和经济济等要求求。在满满足上述述要求时时，变电电所高压压侧应尽尽量采用用断路器器少的或不用用断路器器的接线线，如线线路-变压器器组单元元接线或或桥形接接线，除除了这两两种主接接线外，常用用的主接接线还有单母母线接线线、单母母线分段段接线，双双母线接接线、双双母线分分段接线线。5.1 一次主主接线：由于本设设计中车车间变电电所主变变压器只只选择了了一台，所所以一次次侧采用用线路-变压器器组单元元接线。5.2二二次侧主主接线：由于一次次侧采用用线路-变压器器组单元元接线，属属于单电电源供电电，所以以二次侧侧主接线线采用单单母线不不分段接接线。 并且单单母线不不分
37、段接接线具有有接线简简单清晰晰，使用用设备少少，经济济向比较较好等特特点，它它适用于于对供电电连续性性要求不不高的三三级负荷荷用户，本本设计车车间属于于三级负负荷，满满足要求求。主接线概概略图如如图所示示：6 短短路电流流的计算算6.1 短路计计算(1) 确定基基准值采用标幺幺制法进进行三相相短路计计算，基基准值取取:S=1000 MMVAA,U=100.5 kV, U=00.4 kV 计算算短路电电路中各各主要元元件的电电抗标幺幺值电力系系统的电电抗标幺幺值由已知条条件得, 因此= =00.333电缆线线路的电电抗标幺幺值由已知条条件得, 因此 电力变变压器的的电抗标标幺值查表得 , 因此 X = = =77.944绘制短路路等效电电路图如如图6-1所示, 图图上标出出各元件件的序号号和电抗抗标幺值值， 并并标明短短路计算算点图6-11 短路路等效