某铸造厂供配电系统设计.docx

供配电技术课程设计题目某铸造厂供配电系统设计学院信息科学与工程学院班级学号姓名完成时间某铸造厂供配电系统设计前百电力业对我国社会主义建设工农业生产和人民生活影响很大，因此，提高电力系统的可靠性，保证平安供电是从事电力设计的重要任务。变电站是电力系统不可或缺的重要环节，对电网的平安和经济运行起着举足轻重的作用，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务。变电站不仅是实现自动化的重要根底之一，也是满足现代化供电的实时、可靠、平安、经济运行管理的需要，更是电力系统自动化EMS和DMS的根底。本课程设计根据老师所给原始资料，对资料进行分析，完成某铸造厂总降压变电所的电气设计，主要包括(1)对设计对象、设计原那么、设计任务等作简要论述(2)外部供电方案设计13)总降压变电站设计1、选择最正确方案2、绘制有关图纸3、短路电流计算4、主要电气设备选择与校验5、配电装置设计6、继电保护系统设计7、防雷与接地设计(4)厂区380V配电系统设计(5)车间变电所设计目录第一章概述1第一节设计对象简介1第二节原始资料介绍1第三节设计原那么4第四节设计任务4第二章外部供电方案设计5第一节供电方案的主要内容5第二节供电方案的根本原那么6第三节铸造厂供用电情况分析6第四节供电方案的选择6第五节经济计算12第六节方案确实定14第三章总降压变电站设计14第一节主接线的设计14第二节工厂负荷计算及无功补偿18第三节短路电流计算183.3.1根本概念163.3.2确定短路点163.3.3短路电流计算22最大运行方式16最小运行方式19第四节主要电气设备选择与校验283.4.1概述283.4.2断路器的选择与校验293.4.3隔离开关的选择与校验303.4.4负荷开关的选择与校验313.4.5熔断器的选择与校验323.4.6电压互感器的选择与校验323.4.7电流互感器的选择与校验323.4.8低压一次设备的选择与校验33第五节配电装置设计35第六节继电保护系统设计31第七节防雷与接地设计34第四章厂区380V配电系统设计43第五章车间变电所设计44主要参考文献45第一章概述第一节设计对象简介变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统,远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、上下压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成局部。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种根本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装23台主变压器；330千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入510年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。变电所继电保护分系统保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护）两类。第二节原始资料介绍1、厂区平面布置示意如图1所示5I3IZI1I6IIII外部711号降压卜3_8I变电所I§M1：5000图1某铸造厂厂区平面布置图2、全厂用电设备情况全厂负荷统计资料如表1所示。空气压缩车间熔制成型（模具）车间熔制成型（熔制）车间后加工（磨抛）车间后加工（封接）车间配料车间锅炉房其他负荷1其他负荷2表1工厂负荷统计资料序号车间名称负荷类型计算负荷安装容量（kW）需要系数tg(P1空气压缩车间I10000.780.232熔制成型（模具）车间I8000.70.273熔制成型（熔制）车间I7400.80.294后加工1磨抛）车间I32500.20.345后加工（封接）车间I28000.20.276配料车间I18000.20.287锅炉房I28000.150.268厂区其他负荷（一）INIII8000.50.429厂区其他负荷（二）II-III6300.70.45同期系数KEp=O.95KEQ=0.97（2）负荷对供电质量要求16车间为长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过2分钟将造成产品报废，停电时间超过半小时，主要设备将受到损坏，故这6个车间定为I级负荷。该厂为三班工作制，全年时数为8760小时，最大负荷利用小时数为5600小时。3、外部电源情况电力系统与该厂连接如图2所示。(1)工作电源距该厂5km有一座A变电站，其主要技术参数如下：主变容量为2X31.5MVA；型号为SFSLZl-31500kVA/IlOkV三相三绕组变压器；短路电压比IloKV/35KV为/FlO.5；IIOKV/10KV为A"Rf17%°HOkV母线三相短路容量：1918MvA；供电电压等级：可选用35kV或IOkV电压供电；最大运行方式：按A变电站两台变压器并列运行考虑；最小运行方式：按A变电站两台变压器分列运行考虑；(2)备用电源拟由B变电站提供一回IokV架空线作为备电源。系统要求仅在工作电源停止供电时，才允许使用备用电源供电。(3)功率因数要求供电部门对该厂功率因数要求为：用35kV供电时，全厂总功率因数不低于0.90;用IOkV供电时，全厂总功率因数不低于0.95。(4)电价：供电局实行两部电价。根本电价：按变压器安装容量每IkVA每月4元计费。电度电价：35kV,夕=0.05元kW-h；IOkV,夕=0.06元kV-h。(5)线路的功率损失在发电厂引起的附加投资按每千瓦100O元。第三节设计原那么按照国家标准GB50052-95供配电系统设计标准、GB50053-94COkv及以下设计标准、GB50054-95低压配电设计标准等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原那么：(1)遵守规程、执行政策。必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。12)平安可靠、先进合理。应做到保障人身和设备的平安，供电可靠，电能质量合格,技术先进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。(3)近期为主、考虑开展。应根据工作特点、规模和开展规划，正确处理近期建设与远期开展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。(4)全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成局部。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及开展。作为从事工厂供电工作的人员,有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。第四节设计任务(1)对设计对象、原始资料(电网状况、负荷等级、负荷统计资料、地质、气候条件等)设计原那么及设计任务作简要论述(2)外部供电方案设计根据供电部门提供的资料，选择该厂适当的供电方案3)总降压变电站设计1、根据对原始资料的计算结果,选择不同主线接线形式和主变形式及容量，组成23个不同方案，进行技术、经济方面的比拟，选择最正确方案。2、绘制有关图纸，对所选方案绘出变电所主接线草图及变电所平面布置草图。3、短路电流计算，根据电气设备选择校验和继电保护需要确定主接线上的短路计算点，分别按系统最大运行方式和最小运行方式计算各短路点三相短路电流值。4、主要电气设备选择与校验，主要有断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、电压和电流互感器、导线、母线等电气设备的选择与校验。5、工厂总降压变电所主变压器保护，保护方式的选择、整定值的计算及灵敏度校验。6、工厂总降压变电所IOKV馈线保护，保护方式的选择和整定值计算。(4)厂区IOKV配电系统设计只要求对厂区IOKV配电系统设计原那么给予扼要的论述，对厂区线路进行初步设计。(5)车间变电所设计只要求对车间变电所设计原那么给予扼要的论述。第二章外部供电方案设计第一节供电方案的主要内容工厂的供电方案主要依据工厂的用电要求、用电性质、现场调查的信息以及电网结构和运行情况来确定。其主要内容包括供电电源位置、出线方式、供电线路敷设、供电回路数、走径、跨越、工厂进线方式、工厂受(送)电装置容量、主接线、继电保护方式、电能计量方式、运行方式、调度通信等内容。第二节供电方案的根本原那么(1)应能满足供用电平安、可靠、经济、运行灵活、管理方便的要求，并留有开展余度。(2)符合电网建设、改造和开展规划的要求；满足工厂近期、远期对电力的需求，具有最正确的综合经济效益。(3)具有满足工厂需求的供电可靠性及合格的电能质量。(4)符合相关国家标准、电力行业技术标准和规程，以及技术装备先进要求，并应对多种供电方案进行技术经济比拟，确定最正确方案。第三节铸造厂供用电情况分析高压供电系统的设计要以平安、可靠运行为原那么，同时兼顾运行的经济性和灵活性。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比拟前方可确定。本变电所原始资料有两路电源可供选择。并且该厂16车间为长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过2分钟将造成产品报废，停电时间超过半小时，主要设备将受到损坏，故这6个车间定为I级负荷。由于一级负荷属重要负荷，如果中断供电造成的后果十分严重，因此要求由两路电源供电，当其中一路电源发生故障时，另一路电源应不致同时受到损坏。本厂为三本工作制，全年工作小时数为8760小时，最大负荷利用小时数为5600小时。第四节供电系统方案的选择与确定设计变配电所的主接线，应按照所选主变压器的台数和容量以及负荷对供电可靠性的要求，初步确定2到3个比拟合理的主接线方案来进行技术经济比拟,择其优着确定变配电所的主接线方案。2.4.1主接线方案的技术指标1、供电的平安性主接线方案在确保运行维护和检修的平安方面的情况。2、供电的可靠性主接线方案在与用电负荷对可靠性要求的适应方面的情况。3、供电的电能质量主要是指电压质量，包括电压偏差和电压波动等情况。4、运行的灵活性和运行维护的方便性。5、对变配电所今后增容扩建的适应性。2.4.2主接线方案的经济指标1、线路和设备的综合投资额包括线路和设备自身的价格、运行费、管理费、基建安装费等。可按照当地电气安装部门的规定计算。2、变配电系统的年运行费用包括线路哥设备的折旧费、维修管理费和电能损消耗等。线路哥设备的折旧费和维修管理费，通常都取为线路和设备综合投资的一个百分数。而电能损消耗，那么根据线路和变压器的年电能损耗计算。总的年运行费即为以上线路变压器折旧费、维修费与年能损消耗之和。3、供电贴费有关法规还规定申请用电，用户必须向相关供电部门一次性地缴纳供电贴费。4、线路上的有色金属消耗量指导线和电缆的有色金属耗用的重量。2.4.3供电方案的拟定该厂供电电源可由35KV高压线和IOKV高压线提供，可作出三种供电电源设计方案1.电源及备用电源均由35KV高压线提供2.电源及备用电源均由IOKV高压线提供3.电源由35KV高压线提供IOKV高压线作为备用电源。因供电系统的根本要求是平安、可靠、经济、优质。所以在设计过程要对三种方案综合考虑，在平安可靠的根底上选择最经济的方案。方案一：工作电源与备用电源均采用35KV电压供电。在这个方案中总降压变电所内装设两台主变压器。工厂总降压变电所的高压侧接线方式可采用单母线分段接线和内桥接法。通过经济技术比拟可知内桥接线优于单母线分段接线，故采用内桥接线作为本方案的接线方式。方案的优缺点分析：优点：供电电压高，线路功率损耗小，电压损失小，调压问题容易解决，要求的功率因数低，所需的功率补偿容量小，可减少投资，供电的平安稳定性高。缺点：工厂内要设有总降压变电所，占用的土地面积较大。降压变电所要装有两台主变压器，投资及运行费用较高。方案二：工作电源和备用电源均采用IOKV高压线供电。两路电源进线均采用断路器控制。方案的优缺点分析：优点：工厂内不设主变压器，可以简化接线，降低了投资及运行费用。工厂内不设降压变电所可以减少土地占有面积，减少工作人员及运行维护工作量。缺点：供电电压低，线路的功率损和电压损耗大，要求的功率因数大，需要补偿的无功补偿容量大，补偿装置的费用会增加。工厂内设总配电所，供电的稳定性不如35KVo方案三：供电电源采用35KV供电电源供电，装设一台主变压器。用架空线引入降压变电所，10KV作为备用电源。IOKV经过降压变后接在IOKV的一段配电母线上，10KV接在另一段配电母线上。方案的优缺点分析：优点：本方案的经济技术指标介于方案一和方案二之间，由于原始资料要求正常供电时只用一路供电，出现故障时方用备用电源，备用电源供电时间较少。因此该方案既能满足供电的平安可靠性又可降低投资及维护费用。2.4.4技术指标计算：经过计算可以得到全厂的计算负荷为4735.24kw,根据供电需求：在正常情况下只有一路电源工作，另一路作为备用电源。本方案选用5000KVA的油浸式变压器两台，型号为SJLl-5000/35,电压为35/10KV,查表可得变压器的主要技术参数为：空载损耗APo=6.9HV,短路损耗APk=45KW阻抗电压UK%=7空载电流o%=LI变压器的有功功率损耗：Pb=nPo+Pk(SjsSbe)2n(n为变压器台数)Sjs=4734.24KVA；Sbe=5000KVA;n=2；经过计算可得变压器的有功功率损耗为：AP8=54KW变压器的无功功率损耗：一台变压器运行的有功功率损耗为："b-"o=47kw一台变压器运行的无功功率损耗为AQh-l.l100*5000=369Kvar35KV线路的功率:Pjs1=Pis+APb-切。=4522+54-6.9=4569/CIV2/5=Qjs+Qb-l.l100×5000=1405+424-55=1774KVarSjs'=7a2+02=490KVAIjs,=Sjs'/旧Ue=4901/(3x35)=80.9A35KV线路的功率因数：Cos=PjWSjS=4569/4901=0.93电流流过导线时候要产生电能损耗，使导线发热。裸导线的温度过高时会使接头处得氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环最终可能导致短线，为了保证供电系统的正常稳定节能工作，通过导线的最大的最大电流不能大于导线的载流量。为保证供电系统平安可靠优质经济的运行，根据国家电线技术的有关规定，选择导线和电缆界面时候必须满足以下条件：1、发热条件导线和电缆在通过正常最大度和电流即计算电流时产生的发热温度不应该超过正常运行时允许的最高允许温度2、电压损耗条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流产生的电压损耗，不应该超过正常运行时候允许的电压损耗。对于工厂内较短的电压线路，可不进行电压损耗校验。3、经济电流密度35kv及以上的高压线路及35KV以下的长距离，大电流线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网进线，其导线截面宜按照经济电流密度选择，以使年运行费用最低，工厂内IOKV及以下的线路通常不按照经济电流密度进行选择。4、机械强度导线截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需要校验其短路热稳定度。母线那么应校验其短路的动稳定度和热稳定度。根据以上条件，经过查表，35Kv线路选用LGJ-35钢芯铝绞线架设，几何均距确定为2.5米。查表得r=0.85CQ%X=0.35CQw电压损失计算由于线路存在着阻抗，所以通过负荷电流时要产生电压损失。一般线路的允许电压损失不超过5%(对线路的额定电压。如果线路的电压损耗超过允许值,应适当加大导线截面，使其满足允许电压损耗的要求。方案一供电电源电压损失二(0.85x4569x5+0.417x1774x5)/35=0.64KV(Ll=5Km)UI<35×5%=1.75V电压损失合格备用电源电压损失=(0.85×4569×7+0.35×1774×7)/35=0.90KvU2<35×5%=1.75Cv电压损失合格方案二根据计算得到全厂计算负荷为4735.24KVA,IOKV线路上的计算电流为IjS=SjS/(Z5te2)=273A功率因数为COS=Pjs/Sjs=Q.95根据发热条件，IOKV线路选用LGJ-70钢芯铝绞线架设,几何均径确定为1.5米。查表得r=0.46wx=0.365/Xtw电压损失：=0.46×45225×+0.365×1405×5)10二1.3KV同理可得：(R0×Pjs×L2+X0×Qjs×L2)/Ue2=(0.46×4522×7+0.365×1405×7)/10=3.2KVt72>t71>10×5%=O.5V(方案二不满足电压损失要求)方案三根据计算全厂计算负荷为4735.24KVA,厂内总降压变电所设主变压器一台，其相关数据为：空载损耗：APO=6.9KW,短路损耗为：APk=45KW阻抗电压：Uk%=7,空载电流：I0%=1.1变压器的有功功率损耗：PZ?=nbpO+P(9s/Sbe)a2/nn=l,Sjs=4735.24KVASbe=5000KVA所以PO=69+45x(4735.24/5000)2=47KW变压器的无功功率损耗为：Qb=(/。/IoO)Soe+(1/)*(U%/IgSbe(SjSlSjb)2=1(1.1/100)×5000+Ix(7/100)×5000(×4735.24/5000)2=369KVar35KV线路的功率因数为：CoSO=Pjs'/Sjst=0.93根据国家电线产品技术标准的相关规定，经过查表，35KV线路选用LGJ-35钢芯铝绞线架设。几何均距确定为2.5m。查表得r=0.85Q/痴,X=0.35w.电压损失计算：AUl=(ROXPjs,×L+XOxQiSXLD/Ue(L=5)=(0.85×45695×+0.351×7745×)/35=0.64KVUIV35x5%=1.75V电压损失合格IOKV备用电源仅用于一级负荷供电，经过计算可得一级负荷的计算负荷为3868.5KVA,IoKV线路的计算电流为：IjS=SjSlMUe=侬35A根据发热条件选用LGJ-120钢芯铝绞线架设，几何均距确定为1.5m查表得r=0.27OJkm,x-0.335Zrw电压损失为：MJ2=(RoXPjs,×L2+X0×QjSYLl)/Uel=(0.27×3724×7+0.3351×047.67×7)/10=0.95KV但是考虑到是作为备用电源，不是经常使用，还是根本满足要求，通过提高供电侧的电压还可以得以改善。2.4.5经济计算:方案一的基建投资设备名称型号规格单价（万元）数量综合投资电力变压器SJL1-5000/357.00214.00线路投资LGJ-351.005+712.00高压断路器SW2-25/10002.0636.18电压互感器JDJJ-35+FZ-350.9221.84附加投资34八2LX0.001+APb1000元kw137.4513.745合计47.745方案一的年运行工程计算标准金额（万元）线路折旧费按照线路投资的4%计算0.48线路维护费按照线路折旧标准计算0.48变电设备维护费按照综合投资的6%计算1.32变电设备折旧费按照综合投资的6%计算1.32线路电能损耗AFr=3x80.92×0.85×5×5600×0.05x1072.34变压器电能损耗Fb=2×6.9×8760+45(×49855000)2×5600×0.05x1071.85根本电价费用5000×12×4×10-424.00合计31.79方案三的基建费用设备名称型号规格单价（万元）数量综合投资电力变压器SJL1-5000/357.0017.00线路投资LGJ-35+LGJ_1201.00+1.035+714.45高压断路器SW2-25/10002.0612.06电压互感器JDJJ-35+FZ-350.9210.92附加投资3r2L×0.l+P1000元kw130.4513.045合计37.475方案三的年运行费用工程计算标准金额（万元）线路折旧费按照线路投资的4%计算0.58线路维护费按照线路折旧标准计算0.58变电设备维护费按照综合投资的6机十算0.6变电设备折旧费按照综合投资的6肮十算0.6线路电能损耗AEr=3x80.9×0.85×5×5600×0.05x1072.34变压器电能损耗Fb=6.9×8760+45X(49855000)2×5600×0.05*1071.55根本电价费用5000×12×4×10,24.00合计30.25两种方案的经济比拟方案方案一方案三差价基建费用47.74537.47510运行费用31.7930.251.542.4.6确定方案:通过对三种方案的技术经济计算可得出以下结论：方案一：方案可靠，运行灵活，线路损失小，但是要装设两台主变压器和三台断路器，投资巨大。方案二：工作电源及备用电源均采用IOKV线路，无需装设主变压器。但是线路损失太大，无法保证一级负荷长期运行的正常供电，故排除。方案三：正常运行时，线路损失小，电压损失低，能满足一级负荷长期运行的供电要求，当35KV线路出现故障进行检修时IOKV线路进行供电，这时候线路损失大，但是考虑到供电时间短，且这种情况很少出现，综合平安可靠经济的考虑，方案三比方案一少一台主变压器和两台35KV断路器，故方案三最适合作为供电方案。第三章总降压变电站设计第一节主接线的设计（1）主接线根本要求平安符合有关国家标准和技术标准的要求，能充分保证人身和设备的平安可靠应满足电力负荷特别是期中一二级负荷对供电系统的可靠性的要求。灵活应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应符合的开展。经济在满足上述要求的前提下，应尽量是主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量（2）变电站主接线的选择原那么L当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。2.当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单母线接线。3.当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组接线。4.为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。（3）变电站主接线方案的拟定方案一：一次侧采用内桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图，如下列图3图3一次侧采用内桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图这种主接线，其一次侧的高压断路器QFIO跨接在两路电源进线之间，犹如一架桥梁，而且处在线路断路器QFII和QF12的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式接线。这种主接线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用一、二级负荷的工厂。这种内桥式接线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的时机较多、并且变压器器不需要经常切换的总降压变电所。方案二：一次侧采用外桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图，如下列图4图4一次侧采用外桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图这种主接线，其一次侧的高压断路器QFlO也跨接在两路电源进线之间，但处在线路断路器QFil和QF12的外侧，靠近电源方向，因此称为外桥式接线。这种主接线的运行灵活性也较好，供电可靠性也较高，适用于一、二级负荷的工厂。这种外侨式接线适用于电源线路较短而变电所昼夜负荷变动较大、适于经济运行需经常切换变压器的总降压变电所。方案三：一二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线图，如下列图图5二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线图这种主接线兼有前两种桥式接线运行灵活性的有点，但采用的高压开关设备较多,可供一、二级负荷，适于一、二次侧进出线较多的总降压变电所。(4)主接线技术经济比拟：表4主接线技术经济比拟比拟方案一次侧内桥式一次侧外桥式一二次侧均用单母线分段技术指标供电平安性满足要求满足要求满足要求供电可靠性较高较高高供电质量满足要求满足要求满足要求灵活方便性较好较好好扩建适应性较高较高高经济指标电力变压器的综合投资一样一样一样高压开关柜的综合投资一般少一点多年运行费般般较多供电贴费三种方案根本相同通过表2的比拟得出：在技术指标方面，三种方案均能满足要求；在经济指标方面，方案三的初期投入较方案一、二的多。而方案一更适用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的时机较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总降压变电所；方案二更适合用于电源线路较短而变电所昼夜负荷变动较大、适于经济运行需经常切换变压器的总降压变电所。本次设计电源距离变电所5KM或者7KM,且本工厂采用三班工作制，昼夜负荷变动较小，切不需要经常切换变压器。所以综合技术经济指标，最终选择方案一，即一次侧采用内桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图。第二节工厂负荷计算及无功补偿一.工厂负荷计算供电系统要能平安可靠的正常运行，各个元件都必须选择得当，除了满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统各个环节的电力负荷进行统计计算。通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各个元件的负荷值，称为计算负荷。我国目前普遍采用确实定用电设备计算负荷的方法，有需求系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采用确定计算负荷的根本方法，最为简便。二项式法的局限性比拟大，但是确定设备台数较少而容量差异悬殊的分支干线的计算负荷时，较之需要系数法合理，切计算比拟简便。计算负荷的计算：先求各车间的计算负荷空压车间设备总容量P=100O"W,K,=°78,tano=0.23,故(1)=KdPe=078100OW=78(三,Q)=PlwJan夕=780ZWXO.23=180ZVar模具车间设备总容量=8(XUW,Kd=O7,tan°=0.27,故pwy=KdPe=07×800ZW=560ZWQso.二尸30(2),an°=560AWX0.27=150ZVar熔制车间设备总容量P,=740ZW,Ki,tan展0.29,故P3。,3)=KdPC=08x740A;W=596AWKd = O2Ian0 = 0.34 ,故2。(3)=030tan=596AWX0.29=173var磨抛车间设备总容量P=325(UW,P3o(4)=KR=O2x3250ZW=650kW030(4)=R。an°=65(RWXo.34=22kvar封接车间设备总容量R=28O(UW,Kd=Q2,tan=0.27,故P3(X5)=KdPC=02x2800ZW=56(RWQmhsi=尸30(5),an-560kW×0.27=15IZvar配料车间设备总容量P,=180(UW,KlI=Q2jtan=0.28,故P3ih6i=KdPC=O2xl800ZW=360&WQbo尸讪6tane=360AWx0.28=IOlZvar锅楼房设备总容量P=280MW，Kd=O5,tan=0.26，故PC=KdP=O.15x28(XW=420WQ=Pxm7Jan=4202W×0.26=109kvar其他负荷I设备总容量P=8(XUW,K,=°5,tanO=O.42，故Rom=KR=°5x800AW=400AW0=ptan-400&WX0.42=168%var匕3(X8)130其他负荷II设备总容量R=63MW,Kd=07，taw=0.45，故P3(X9)=KPc=°7x630ZW=44MW。30（9）P331)tan=44kW×0.45=198Zvar同时系数Kz=°9,因此总的计算负荷为一级负荷总的计算负荷为各个车间的计算负荷、总的计算负荷及一级负荷总的计算负荷如下表所示。表5计算负荷汇总表序号车间名称负荷类型计算负荷序号车间名称负荷类型计算负荷60。30$30AO。30S301空压车间I7801808007锅炉房I4201094342模具车间I5601505808其他负荷114001684343熔制车间I5901736219其他负荷II4401984834磨抛车间I650221687共计476714515封接车间I560151580同时系数0.950.976配料车间I360101374总计算负荷452914074743二、功率补偿工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负载,还有感性的电力变压器，从而使功率因数降低。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高自然功率因数的情况下，尚达不到规定的功率因数要求，那么需要增设无功功率补偿装置。这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约电能又提高电压质量，而且可选较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因数对供电系统大有好处。按规定，用35kV供电时，全厂总功率因数不低于0.90,用IOkV供电时，全厂总功率因数不低于0.95。该铸造厂装设两台主变压器，经过计算可知低压侧有功计算负荷为4760Kw,无功计算负荷为1448kvar.视在功率4985kw.高压侧有功计算负荷4522KVA。无功计算负荷为1405KVAR,视在计算负荷为4735.24KVA035KV的功率因数为0.93,IOKV线路的功率因数为0.95均满足供电要求。因此无需再次进行无功功率补偿。第三节短路电流计算（1）根本概念短路是指不同电位的导体之间电气短接，这是电力系统中最常见的一种故障,也是电力系统中最严重的一种故障。短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。短路按短路电路的对称性来分可分为对称性短路和非对称性短路，三相短路属于对称性短路，其他形式的短路均为非对称性短路。电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。但是一般情况下，三相短路的短路电流最大，因此造成的危害也最为严重。为了使电力系统的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠地工作，因此作为选择和校验电气设备用的短路计算中，以三相短路计算为主。短路电流的计算，常用的有欧姆法和标幺值法，（本次设计采用欧姆法）。（2）确定短路点为了选择电气设备，整定继电保护，需要计算总降压变电所35KV侧、380v母线的短路电流。3）短路电流计算1、最大运行方式计算电路图图6最大运行方式的短路计算电路图（1）求KI点的三相短路电流（UN=37KV）电力系统的电抗：巴?=0.7IQAlSd1918MVA三线圈变压器的电抗（泮no.5）：X=X=辿费公=吟*ZKYLA2人3100SN10031500/CVA=4.56架空线路的电抗（XO=O.35只/6）：XXol=035。Km×5=1.75绘制KI点短路的等效电路，如下列图所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为XKI=XI+X2"X3+X4=°71C+2.28÷1.75=4.74图7最大运行方式的Kl点短路等效电路图三相短路电流=37kV-ESkA3Xm3×4.74三相短路次暂态电流和稳态电流/'=/?=。；=4.5XkA三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值三相短路容量=百UcJ（=37女Vx4.5IM=289.03MVA求K2点的三相短路电流（Us=1。2/）2电力系统的电抗：X；=与二二°°57Qy,Sd1918MVA三线圈变压器的电抗(人%=10.5)：Y=V=AU%.Ua=100Sn10.5(1O.5V)2100X3150OkVA37Q架空线路的电抗(Xo=O35划Km)：XrXM(UC2)'=0.35QlKmUClx5”小”)37kV两线圈变压器电抗（4%"）X=Yf=AU%M=。0Sv7（1O.5V）2100X_5OOOkVA-"154绘制K2点短路的等效电路，如下列图所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为XzQ=X产X2X3+X4+XWX6=0.057+0.185+0.14+0.77=1.152图8最大运行方式的K2点短路等效电路图三相短路电流/?；=05kV=5.27kA6X223×1.152三相短路次暂态电流和稳态电流/=/?=5.27M三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值三相短路容量S<2=6Uc2t2=Q×l5V×5.27M=95.84MVA2、最小运行方式计算电路图图9最小运行方式的短路计算电路图求Kl点的三相短路电流（Ud=37KV）电力系统的电抗：1Sd 1918MVA三线圈变压器的电抗（以=10.5）: 2 =4.56 Aa'%，;吟乂(37KV)210()5V100315OOK½4架空线路的电抗(XO=O35Km)：JG=%=0.35CK能5Km=I.75Q绘制KI点短路的等效电路，如下列图所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为怒k=%+X2+X