某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计 1 10kv变电所设计任务书及分析
工程设计任务书内容包括：工程设计目的，建设规模和系统供电的连接，用电单位负荷容量，工程建设期限等，工程设计人员接到任务书后，应对设计任务书作初步分析，并收集有关设计资料.
1.1 10kv变电所设计任务书 1.1.1 变电所位置
本变电所设在冷镦车间东北角。车间内最热月平均气温为30℃；地中最热月平均气温为25℃；土壤冻结深度为1.10m；车间属正常干燥环境；车间原址为耕地，地势平坦。地层以砂粘土为主，地下水位2.8-5.3m。 1.1.2 变电所基本设计资料
1.变电所电压等级：10/0.4kv
2.本变电所10kv经0.2km电缆线路与本厂总降压变电所相连。 3.工厂总降压变电所10kv母线上的短路容量按300Mkv计。工厂降压变电所10kv配电出现定时限过电流保护整定时间top=1.5s。
4.要求车间变电所最大负荷时功率因数不低于0.9，车间变电所10kv侧进行电能计量。 5.本变电所除给冷镦车间供电外，还需给工具、机修车间供电。 6.负荷情况：
(1）工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源。 (2)机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源。
（3）工具，机修车间负荷计算表如表1-1所示。
表1-1 工具、机修车间的负荷统计表
序号 1 车间名称 工具车间 供电回路代号 设备容量 kW 47 计算负荷 P30(kW) Q30(kvar) S30(kVA) I30(A) 14.1 16.5 21.7 32.9 No.1供电回路 56 16.8 19.7 25.9 39.4 No.2供电回路 42 12.6 14.7 19.4 29.5 No.3供电回路 35 10.5 12.3 16.2 24.6 No.4供电回路 2 机修车No.5供电回150 37.5 43.9 57.7 87.7 间 路 （4）车间负荷性质：车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，属于三级负荷。 （5）冷镦车间生产任务急产品规格：本车间主要承担我国机械和电器制造工业的标准螺钉配件生产。标准螺钉元件规格范围为M3-M18，车间明细表1-2如图所示 表1-2 冷镦车间设备明细表 设设备名称型台单台容总容设备台单台总容设备名称型号 备号 数 量 量kw 代号 数 容量 量代号 1 kw 1 1 1 1 7 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 4 1 1 1 2 1 kw 7 5.5 3 4.5 0.6 10 4.5 - 7 7 7 7 7.5 7.62 3 1.5 0.6 - - 2.8 1.1 - - kw 7 5.5 3 4.5 4.2 40 13.5 - 7 7 7 7 7.5 7.62 3 1.5 3.6 - - 2.8 1.1 - - 冷镦机131 496 26 铣口机（自制） 6 Z47-12 2 冷镦机GB-3 1 55 55 27 铣口机（自制） 3 冷镦机A164 1 28 28 28 车床C336 4 冷镦机A124 1 28 28 29 车床1336M 冷镦机A123 2 20 台钻 5 40 30 6 冷镦机A163 1 20 20 31 清洗机（自制） 7 冷镦机A169 1 10 10 32 包装机（自制） 8 冷镦机Z47-6 7 15 105 33 涂油槽 9 冷镦机82BA 1 11 11 34 车床C620-1 10 冷镦机A121 2 4.7 9.4 35 车床C620-1M 11 冷镦机A120 2 3 6 36 车床C620 12 切边机A233 2 20 40 37 车床C618K 13 切边机A232 1 14 14 38 铣床X62W 14 压力机60t 1 10 10 39 平面磨床M7230 15 压力机40t 1 7 7 40 牛头刨床 16 切边机A231 4 7 28 41 立钻 17 切边机A230 1 4.5 4.5 42 砂轮机 切边机（自18 1 3 3 43 钳工台 制） 搓丝机19 2 10 20 44 划线台 GWB16 20 搓丝机 1 14 14 47 电葫芦1.5t 21 搓丝机A253 1 7 7 48 电葫芦1.5t 22 搓丝机A253 4 7 28 49 叉车0.5t 23 双搓机 1 11 11 50 叉车0.5t 搓丝机24 2 5.5 11 合计 GWB65 25 搓丝机Z25-4 1 3 3 1.1.3主要设计任务
（1）负荷计算和无功功率补偿 （2）变电所位置和形式的选择
（3）变电所主变压器的台数与容量，类型的选择 （4）工厂配电系统的确定
（5）变电所主接线确定并保证为最佳。 （6）变电所主要接线方案的设计 （7）短路电流的计算
（8）变电所一次设备的选择与校验 （9）变电所进出线的选择与校验
（10）变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 （10）防雷保护和接地装置的设计 1.1.4设计结果
1.设计说明书一份。 2.电气主接线图一份。 3.电气主接线详图一份。 4.变电所平面图一张.
1.2任务书分析 1.2.1分析一：
由于任务书中对功率因数有要求，要求不低于0.9，粗略功率因数约0.5，需进行无功补偿。 1.2.2分析二：
待建变电所可以采用单回路进线. 1.2.3分析三：
车间变电所主要有以下两种类型：
（1）车间附设变电所:内附式变电所要占用一定的车间面积，但是在车间内部，故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置，而且安全性也比内附式变电所高一些；
（2）车间内变电所：变电所有屋内式和屋外式两大类型。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂变配电型时，应该根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优先用屋内式。
根据任务书要求，本设计采用屋内式更合适。. 1.2.4 分析四：
车间变电所10kv侧需进行电能计量，所以需要设计电能计量原理电路。
2.负荷计算和无功补偿计算
2.1车间的负荷计算
2.1.1冷镦车间设备组负荷计算
例取冷镦机Z47-12机组的负荷如下：
由于该组设备为连续工作制，其设备功率为：（需台数 16，单台容量31kw） 有Ps=
Pn=16×31=496kw ∑查表有Kd=0.17~0.2，取Kd=0.2，
cosφ=0.5tanφ=1.73
有P30=Kd×Ps=0.2×496=99.2kw Q30=P30tanφ=99.2×1.73=171kvar
S30=P30+Q30=99.2+171=198KV?A
本次设计的其他机组和设备组的负荷计算都如上例，将冷镦车间分为五个设备组，各个设备组的计算负荷如下表所示。
表2-1 冷镦车间设备组I计算负荷表
设备组代号 I 单台容量 kw 31 总 容 量 kw 248 需要系 数Kd 0.2 0.5 计算负荷 2222设备名称型号 台 数 P30/kw 1.73 44.6 /kvar 77.2 S30/ I30KVA 99 /A 151 冷镦机Z47-6 8 表2-2 冷镦车间设备组II计算负荷表 设备组代号 II 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 31 总 容 量 kw 248 需要系 数Kd 0.2 0.5 计算负荷 P30/kw 1.73 44.6 Q30/kvar 77.2 S30/KVA 99 I30/A 151 冷镦机Z47-6 8 表2-3 冷镦车间设备组III计算负荷表 单需总 台要设备名称型台 容 容系 号 数 量 量 数kw kw Kd 冷镦机GB-3 1 55 55 0.2 0.5 1.73 冷镦机A164 1 28 28 0.2 0.5 1.73 冷镦机A124 1 28 28 0.2 0.5 1.73 冷镦机A123 2 20 40 0.2 0.5 1.73 III 冷镦机A163 1 20 20 0.2 0.5 1.73 冷镦机A169 1 10 10 0.2 0.5 1.73 冷镦机82BA 1 11 11 0.2 0.5 1.73 冷镦机A121 2 4.7 9.4 0.2 0.5 1.73 冷镦机A120 2 3 6 0.2 0.5 1.73 总计 247.4 表2-4 冷镦车间设备组IV计算负荷表 设备组代号 IV 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 20 14 10 7 7 4.5 3 10 14 7 7 11 5.5 3 7 总 容 量 kw 40 14 10 7 28 4.5 3 20 14 7 28 11 11 3 7 需 要系数Kd 0.2 0.5 1.73 0.2 0.5 1.73 0.2 0.5 1.73 0.2 0.5 1.73 0.2 0.5 1.73 0.2 0.5 1.73 0.2 0.5 1.73 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73 1.73 设备组代号 计算负荷 P30/kw 11 5.6 5.6 8 4 2 2.2 1.84 1.2 41.5 Q30/kvar 19 9.7 9.7 13.8 6.9 3.45 3.8 3.18 2.1 71.8 S30/KVA 22 11.2 11.2 16 8 4 4.4 3.68 2.4 82.9 I30/A 33 17 17 24.3 12.2 6.1 6.7 5.6 3.7 125.6 /kw 计算负荷 /kvar S30/ I30/A 24.3 8.5 6.1 4.3 17 2.75 1.8 12.2 8.56 4.3 17 6.7 6.7 1.8 4.3 KVA 8 2.8 2 1.4 5.6 0.9 0.6 4 2.8 1.4 5.6 2.2 2.2 0.6 1.4 13.8 4.8 3.45 2.4 9.7 1.56 1.03 6.9 4.85 2.4 9.7 3.8 3.8 1.03 2.4 16 5.6 4 2.8 11.2 1.8 1.2 8 5.6 2.8 11.2 4.4 4.4 1.2 2.8 切边机A233 切边机A232 压力机60t 压力机40t 切边机A231 切边机A230 切边机（自制） 搓丝机GWB16 搓丝机 搓丝机A253 搓丝机A253 双搓机 搓丝机GWB65 搓丝机Z25-4 铣口机（自制） 2 1 1 1 4 1 1 2 1 1 4 1 2 1 1