湖南科技大学 信息与电气工程学院

供电技术课程设计

题 目： 专 业： 11级电气及其自动化 班 级： 电气2班 姓 名： 李登程 学 号： 1154010213 指导教师： 王志英

电气及其自动化专业

《工厂供电》课程设计任务书（3）

完成期限： 年 月 日开始至 年 月 日 题目：10/0.4（0.22）KV电力系统初步设计

一.负荷原始资料：某居民小区每栋住宅楼的负荷（包括三相和单相负荷）如下表，设总负荷的需用系数为0.58~0. 62，自然功率因数为0.70~0.78。每栋楼的需用系数为0.64~0.70，自然功率因数为0.70~0.78。在小区中设置10/0.4（0.22）KV的变电所，安装变压器和控制开关，要求每栋楼能分别控制。10KV系统在变压器端子的短路容量为65MVA。

住宅楼 装机容量KW 距离M

二.设计主要内容：（1）系统概况说明；（2）负荷统计；（3）功率因数补偿；（4）选择变压器；（5）确定供电系统接线方案；（6）选择主要供电线路；（7）选择开关、电流互感器等主要供电设备；（8）计算低压母线和其他1-2个点的短路电流；（9）整定低压总开关和其他1—2个开关的保护装置。 三.必须完成的图：供电系统图。

1 自定 30 2 80 50 3 70 60 4 100 自定 5 自定 自定 6 自定 自定 … … … … … … 10/0.4（0.22）KV电力系统初步设计

一、 课程设计的目的和要求 目的：

通过课程设计进一步提高收集资料、专业制图、综述撰写的能力，培养理论与实际应用结合的能力，开发独立思考的能力，寻找并解决工程实际问题的能力，为以后的毕业设计与实际工作打下坚实的基础。 要求：

（1）自学供配电系统设计规范，复习电力系统的基本概念和分析方法。

（2）要求初步掌握工程设计的程序和方法，特别是工程中用到的电气制图标准，常用符号，计算公式和编程技巧

（3）通过独立设计一个工程技术课题，掌握供配电系统的设计方法，学会查询资料，了解电力系统中常用的设备及相关参数。

（4）在设计过程中，要多思考，多分析，对设计计算内容和结果进行整理和总结。 二、负荷计算

按需要系数法计算各组负荷由公式可知：

有功功率 错误！未找到引用源。ca=KdPN

无功功率 错误！未找到引用源。ca=错误！未找到引用源。ca*错误！未找到引用源。

视在功率 错误！未找到引用源。ca=错误！未找到引用源。

电流 Ica=错误！未找到引用源。ca/错误！未找到引用源。UN

上述三个公式中：错误！未找到引用源。ca：每组设备容量之和，单位为kW；Kd：需要系数；

cos错误！未找到引用源。：用电设备组的平均功率因数；错误！未找到引用源。：对应于用电设备组 的正切值。 1. 住宅楼1的负荷计算

查表知，Kd=0.68, cos错误！未找到引用源。=0.75 错误！未找到引用源。=0.88 有功负荷：Pca1= KdPN1=0.68*60=40.8KW

无功负荷：Qca1= Pca1错误！未找到引用源。=40.8*0.88=35.9Kvar

视在负荷：Sca1=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。 =54.35KVA

电流计算：Ica1= Sca1/错误！未找到引用源。UN1 =54.35*1000/(错误！未找到引用源。)=142.6A

2. 住宅楼2的负荷计算

查表知，Kd=0.66, cos错误！未找到引用源。=0.75 错误！未找到引用源。=0.88 有功负荷：Pca2= KdPN2=0.66*80=52.8KW

无功负荷：Qca2= Pca2错误！未找到引用源。=52.8*0.88=46.5Kvar

视在负荷：Sca2=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。 =70.36KVA

电流计算：Ica2= Sca2/错误！未找到引用源。UN2=70.36*1000/(错误！未找到引用源。)=184.65A

3. 住宅楼3的负荷计算

查表知，Kd=0.67, cos错误！未找到引用源。=0.75 错误！未找到引用源。=0.88 有功负荷：Pca3= KdPN3=0.67*70=46.9KW

无功负荷：Qca3= Pca3错误！未找到引用源。=46.9*0.88=41.27Kvar

视在负荷：Sca3=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。 =62.47KVA

电流计算：Ica3= Sca3/错误！未找到引用源。UN3 =62.47*1000/(错误！未找到引用源。)=163.94A

4. 住宅楼4的负荷计算

查表知，Kd=0.64, cos错误！未找到引用源。=0.75 错误！未找到引用源。=0.88 有功负荷：Pca4= KdPN4=0.64*100=64KW

无功负荷：Qca4= Pca4错误！未找到引用源。=64*0.88=56.32Kvar

视在负荷：Sca4=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。 =85.25KVA

电流计算：Ica4= Sca4/错误！未找到引用源。UN4 =54.35*1000/(错误！未找到引用源。)=223.72A

5. 住宅楼5的负荷计算

查表知，Kd=0.65, cos错误！未找到引用源。=0.75 错误！未找到引用源。=0.88 有功负荷：Pca5= KdPN5=0.65*90=58.5KW

无功负荷：Qca5= Pca5错误！未找到引用源。=58.5*0.88=51.48Kvar

视在负荷：Sca5=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。 =77.93KVA

电流计算：Ica5= Sca5/错误！未找到引用源。U5=77.93*1000/(错误！未找到引用源。)=204.51A

6. 住宅楼6的负荷计算

查表知，Kd=0.64, cos错误！未找到引用源。=0.75 错误！未找到引用源。=0.88 有功负荷：Pca6= KdPN6=0.64*100=64KW

无功负荷：Qca6= Pca6错误！未找到引用源。=64*0.88=56.32Kvar

视在负荷：Sca6=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。 =85.25KVA

电流计算：Ica6= Sca6/错误！未找到引用源。UN6 =85.25*1000/(错误！未找到引用源。)=223.72A

由于电流通过导线将引起导线发热，当导线通过的电流超过其允许通过的流时，将使导线过热，严重时会引起火灾或其他事故。因此，选择导线截面应使导线的长时允许电流大于线路长时最大工作电流，即：错误！未找到引用源。 。

查阅《现代供电技术》P121中的表5-6知：供电线路选择 LJ-95型导线。

综上所得：

1）因此对于干线的总负荷的计算：（取错误！未找到引用源。=0.95，错误！未找到引用源。=0.97）

1.有功功率：Pca =错误！未找到引用源。=0.95*327=310.65(KW) 2.无功功率：Qca=错误！未找到引用源。=0.97*287.79=279.16kvar)

3.视在功率：Sca=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。 =417.65KVA 2）对于低压母线的总负荷的计算：（取错误！未找到引用源。=0.90，

K?Q=0.95）

1.有功功率：Pca =错误！未找到引用源。=0.90*327=294.3(KW)

2.无功功率：Qca=错误！未找到引用源。=0.95*287.79=273.40kvar)

3.视在功率：Sca=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。 =401.7KVA 三、功率因数补偿

我国《供电营业规则》规定：容量在100kV?A及以上高压供电用户，最大负荷时的功率因数不得低于0.9，如达不到上述要求，则必须进行无功功率补偿。

一般情况下，由于用户的大量如：感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等都是感