工廠供電課程設(shè)計(jì)(某電器廠供配電設(shè)計(jì))

1、<p>　　（題目：）某電器廠供配電設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1設(shè)計(jì)任務(wù)3</b></p><p>　　2 負(fù)荷的計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償5</p><p>　　2.1 各車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算5</p><p>　　2.2 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算6</p><p>　　3 變電所位置和形式的選

2、擇7</p><p>　　3.1 變電所的位置選擇原則7</p><p>　　3.2 車(chē)間變電所的類(lèi)型8</p><p>　　4 變電所主變壓器的選擇8</p><p>　　5 短路電流的計(jì)算10</p><p>　　5.1 三相短路計(jì)算10</p><p>　　5.2 K1

3、點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算11</p><p>　　5.3 K2點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算11</p><p>　　6 一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)12</p><p>　　6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)12</p><p>　　7.電源進(jìn)出線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)18</p><p>　　7.1

4、 高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)18</p><p>　?。?）本次設(shè)計(jì)的高壓進(jìn)線(xiàn)有一回，是架空線(xiàn)，以此進(jìn)行選擇。18</p><p>　　8 變電所主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)圖19</p><p><b>　　9.設(shè)計(jì)小結(jié)20</b></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><

5、;p><b>　　某電器廠供配電設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、該電器廠廠區(qū)平面圖，如圖1。</p><p>　　2、供電電源情況：在原料庫(kù)北側(cè)1.01km處有一座10KV配電所，，線(xiàn)型為L(zhǎng)GJ-185.先用1km的架空線(xiàn)路，后改為電纜線(xiàn)路至本廠變電所，其出口斷路器是SN10—10Ⅱ型，干線(xiàn)首端裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)

6、電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間是1.5s。</p><p>　　3、 企業(yè)各車(chē)間負(fù)荷表及金工車(chē)間設(shè)備明細(xì)表，見(jiàn)表1和表2。</p><p><b>　　4、氣象條件</b></p><p>　　本所所在地區(qū)的年最高溫度為38.5ºC，年平均氣溫為6.5ºC，年最低氣溫為 -32.8ºC。當(dāng)

7、地主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，最多雷暴日數(shù)49，平均雷暴日數(shù)35.5（d）。</p><p>　　表1 各車(chē)間負(fù)荷表</p><p><b>　　注：N=4</b></p><p>　　表2 加工車(chē)間的設(shè)備明細(xì)表</p><p><b>　　5、地質(zhì)水文資料</b></p><p&

8、gt;　　本企業(yè)所在地區(qū)土壤為沙質(zhì)粘土組成，土壤電阻率為90Ω·m。平均海拔2435m，沿線(xiàn)地下水位在3.0m以下，土壤最大凍結(jié)深度為1.5m。地震基本烈度為8度。</p><p>　　2 負(fù)荷的計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償</p><p>　　根據(jù)工藝設(shè)計(jì)提供的各廠房電力負(fù)荷清單，全廠都是三級(jí)負(fù)荷。按需要系數(shù)法分別計(jì)算出各廠房及全廠的計(jì)算負(fù)荷.</p><p>　　2

9、.1 各車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　2.1.1 加工車(chē)間</p><p><b>　?。?）點(diǎn)焊機(jī)：</b></p><p>　　P=31.875 kW</p><p>　　P=K=11.15 kW</p><p>　　Q=tan=14.8Kvar</p><p&g

10、t;　?。?）單頭焊接電動(dòng)發(fā)電機(jī)</p><p>　　P=35KW P=12.25kw Q=16.29Kvar</p><p>　　（3）自動(dòng)弧焊變壓器</p><p>　　P=14KW P=7KW Q=16.03 Kvar </p><p><b>　?。?）自動(dòng)切腳機(jī)</b></p

11、><p>　　P=24KW P=3.2KW Q=5.5Kvar </p><p><b>　?。?）磨刀機(jī)</b></p><p>　　P=24KW P=4.8KW Q=8.3Kvar </p><p><b>　　對(duì)于加工車(chē)間:</b></p><p>

12、;　　其有五條供電回路，即車(chē)間干線(xiàn)上的負(fù)荷計(jì)算，可知=0.85~0.95，=0.90~0.97</p><p>　　則取=0.9，=0.95</p><p>　　=34.95KW =57.87Kvar =67.6KVA =102.7A</p><p>　　2.1.2 負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　由表一得 ，N：4 <

13、/p><p><b>　　1. 有功功率計(jì)算</b></p><p>　　辦公區(qū): P30辦公 =70+10*6=115KW</p><p>　　原料庫(kù): P30原料 =250+10*4=290KW</p><p>　　安裝扎線(xiàn)車(chē)間: P30扎線(xiàn) =220+15*4=280KW

14、</p><p>　　產(chǎn)品組裝車(chē)間: P30組裝 =140+20*4=220KW</p><p>　　調(diào)試驗(yàn)收車(chē)間: P30調(diào)試 =45+25*4=145KW</p><p>　　成品庫(kù)房: P30成品 =20KW</p><p>　　全廠照明負(fù)荷： P30照明= 96KW （其中)</p>

15、<p><b>　　2.無(wú)功功率計(jì)算</b></p><p>　　辦公區(qū): Q30辦公 =38+6*4=62 KVar</p><p>　　原料庫(kù): Q30原料 =120+5*4=140 KVar</p><p>　　安裝扎線(xiàn)車(chē)間: Q30扎線(xiàn) =100+7*4=128 KVar<

16、;/p><p>　　產(chǎn)品組裝車(chē)間: Q30組裝 =128+10*4=168 KVar</p><p>　　調(diào)試驗(yàn)收車(chē)間: Q30調(diào)試 =40+10*4=80 KVar</p><p>　　成品庫(kù)房: Q30成品 =15 KVar</p><p><b>　　對(duì)于全廠</b></p>

17、<p>　　其有七個(gè)車(chē)間，即計(jì)算全長(zhǎng)計(jì)算負(fù)荷，可知=0.85~0.95，=0.90~0.97</p><p>　　則取=0.95，=0.97</p><p>　　=1141KW =647Kvar</p><p>　　2.2 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算</p><p>　　1）補(bǔ)償前的變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：</p&

18、gt;<p><b>　　=1311kva</b></p><p><b>　　=0.87</b></p><p>　　2） 無(wú)功補(bǔ)償容量按《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定，變電所高壓側(cè)的0.9，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗,=(4~5)，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90 ，這里取=

19、0.92。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由=0.87提高到=0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：</p><p><b>　　=180Kvar</b></p><p>　　查表可選用BCMJO.4-10-3型電容器</p><p>　　N=180/10=18個(gè)</p><p>　　3)補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：<

20、;/p><p><b>　　S=1233KVA</b></p><p>　　4)變壓器的功率損耗為：</p><p>　　=12KW =62Kvar</p><p>　　5)變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　=1153KW =529Kvar

21、 =1268KVA</p><p>　　6)補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)：</p><p>　　=0.909 這一功率因數(shù)滿(mǎn)足要求。</p><p>　　3 變電所位置和形式的選擇</p><p>　　3.1 變電所的位置選擇原則</p><p>　?、?應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬

22、消耗量。</p><p>　?、?考慮電源的進(jìn)線(xiàn)方向，偏向電源側(cè)。</p><p><b>　?、?進(jìn)出線(xiàn)方便。</b></p><p>　?、?不應(yīng)妨礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能行。</p><p><b>　?、?設(shè)備運(yùn)輸方便。</b></p><p>　?、?盡量避開(kāi)

23、有腐蝕性氣體和污穢的地段，如無(wú)法避免，則應(yīng)位于污源的上風(fēng)側(cè)。</p><p>　?、?變電所屋外配電裝置與其他建筑物、構(gòu)筑物之間的防火間距符合規(guī)定。變電所建筑物、變壓器及屋外配電裝置應(yīng)與附近的冷卻塔或噴水池之間的距離負(fù)荷規(guī)定。</p><p>　　⑻ 不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。</p><p>　　⑼ 高壓配電所應(yīng)盡量與臨近車(chē)間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠

24、房合建在一起。</p><p>　　變電所的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。根據(jù)接近負(fù)荷中心，偏向電源側(cè)的選擇方法。本車(chē)間變電所已給出，位于原料庫(kù)東北側(cè)。</p><p>　　3.2 車(chē)間變電所的類(lèi)型</p><p>　　車(chē)間變電所主要有以下兩種類(lèi)型的變電所</p><p><b>　　⑴ 車(chē)間附設(shè)變電所</

25、b></p><p>　　內(nèi)附式變電所要占用一定的車(chē)間面積，但其在車(chē)間內(nèi)部，故對(duì)車(chē)間外觀沒(méi)有影響。外附式變電所在車(chē)間的外部，不占用車(chē)間面積，便于車(chē)間設(shè)備的布置，而且安全性也比內(nèi)附式變電所要高一些。</p><p><b>　?、?車(chē)間內(nèi)變電所</b></p><p>　　變配電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型式。屋內(nèi)式運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。在

26、選擇工廠總變配電型式時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)選用屋內(nèi)式。</p><p>　　⑶ 由于屋內(nèi)式優(yōu)點(diǎn)眾多，本設(shè)計(jì)采用屋內(nèi)式。</p><p>　　4 變電所主變壓器的選擇</p><p>　　4.1 主變壓器的選擇</p><p>　　變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則：</p><p>　　在供配電系統(tǒng)

27、中，變壓器臺(tái)數(shù)的選擇與供電范圍內(nèi)用電負(fù)荷大小、性質(zhì)，重要程度有關(guān)。</p><p><b>　　選擇原則：</b></p><p>　　如果有下列情況考慮選擇2臺(tái)。 </p><p>　　1．有大量的一、二級(jí)負(fù)荷； </p><p>　　2．季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)大宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式； </p><

28、p>　　3．負(fù)荷集中且容量大(1250KVA以上)的三級(jí)負(fù)荷； </p><p>　　4．考慮負(fù)荷發(fā)展可能。 </p><p>　　其它情況選擇l臺(tái)，三級(jí)負(fù)荷一般選擇1臺(tái)。</p><p>　?。?）.變壓器容量的選擇原則：</p><p>　　1. 選擇1臺(tái)變壓器時(shí)容量應(yīng)滿(mǎn)足：</p><p>　　2. 選擇2

29、臺(tái)變壓器時(shí)每臺(tái)容量應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足：</p><p>　　式中，為變壓器低壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算容量，為所要選擇的變壓器容量，</p><p>　　為部的一二級(jí)負(fù)荷和。 </p><p>　　3．選擇l臺(tái)配電變壓器容量時(shí)應(yīng)考慮容量上限，一般不超過(guò)1250一2000KVA。 </p><p>　　4．適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展。</p><p>

30、;　?。?）變壓器類(lèi)型的選擇原則：</p><p>　　1．一般情況選擇雙繞組三相變壓器，并選用SL7、S7、S9等低損耗電力變</p><p><b>　　壓器‘251。</b></p><p>　　2．多塵或腐蝕場(chǎng)所選擇防塵防腐型變壓器如SLl4等系列全密封式變壓器。</p><p>　　3．高層建筑選用不燃或難燃型

31、變壓器如SCL系列環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器</p><p><b>　　或SF6型變壓器。</b></p><p>　　4．多雷地區(qū)宜選用防雷型變壓器如Sz變壓器。</p><p>　　5．電壓偏移大的電壓質(zhì)量要求高的場(chǎng)所選用有載調(diào)壓型變壓器如SZL7、</p><p><b>　　Sz9系列變壓器。</b

32、></p><p>　?。?）本變電所變壓器的選擇</p><p>　　根據(jù)以上選擇原則，變壓器選擇為1臺(tái)：</p><p>　　選擇的變壓器型號(hào)為S9-1250-10（6） ，</p><p>　　S9-1600-10 電力變壓器參數(shù)</p><p><b>　　5 短路電流的計(jì)算</b>

33、</p><p>　　5.1 三相短路計(jì)算</p><p><b>　　確定基準(zhǔn)值</b></p><p>　　采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算，基準(zhǔn)值取:</p><p>　?。?計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　?、匐娏ο到y(tǒng)的電抗標(biāo)幺值</p><p&g

34、t;　　假定電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量為, </p><p><b>　　因此= </b></p><p>　?、诩芸章返碾娍箻?biāo)幺值</p><p>　　查表可知, 架空線(xiàn)路的長(zhǎng)度為1km</p><p><b>　　因此 </b></p><p>　?、垭娏ψ儔浩鞯?/p>

35、電抗標(biāo)幺值</p><p>　　根據(jù)選出的變壓器可知.5 , </p><p><b>　　因此 = =</b></p><p>　　繪制短路等效電路圖如圖5-1所示,</p><p>　　5.2 K1點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算</p><p><b>　　(1)總阻抗標(biāo)

36、幺值</b></p><p>　　(2)三相短路電流周期分量的有效值</p><p>　　(3)其他三相短路電流</p><p><b>　　(4)三相短路容量</b></p><p>　　5.3 K2點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算</p><p><b>　　(1)總

37、阻抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　(2）三相短路電流周期分量的有效值</p><p>　?。?）其他三相短路電流</p><p><b>　　(4)三相短路容量</b></p><p>　　表5-1 短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　6 一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p>

38、<p>　　6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　原則（1）：按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號(hào)</p><p>　　(2): 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流</p><p>　　(3): 按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定</p><p>　　（4）：開(kāi)關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)<

39、/p><p>　　6.1.1 10KV母線(xiàn)出線(xiàn)口高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　（1）、根據(jù)已知條件選擇ZN5-10型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　表6-2 斷路器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間是1.5s。</p><p&g

40、t;　　根據(jù)前邊的的計(jì)算可知，10KV側(cè)的裝設(shè)地點(diǎn)條件</p><p>　　表6-1裝設(shè)地點(diǎn)條件</p><p><b>　?。?）校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　額定電壓：</b></p><p>　　額定電流：， 滿(mǎn)足要求</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：

41、， ， ， 滿(mǎn)足要求。</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，，， 滿(mǎn)足要求。</p><p>　　斷流能力校驗(yàn)：，額定斷開(kāi)電流，，滿(mǎn)足要求。</p><p>　　6.1.2 高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇</p><p>　　高壓開(kāi)關(guān)柜是成套設(shè)備，柜內(nèi)有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器設(shè)備等。</p><p>　　主要根據(jù)負(fù)荷

42、等級(jí)選擇開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)，一般一、二級(jí)負(fù)荷選擇移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜，如, , 型開(kāi)關(guān)柜，三級(jí)負(fù)荷選擇固定式開(kāi)關(guān)柜，如,,KYN28A-12型開(kāi)關(guān)柜。</p><p>　　本設(shè)計(jì)屬三級(jí)負(fù)荷，又為10KV電壓等級(jí)選KYN28A-12型開(kāi)關(guān)柜。</p><p>　　6.1.3 高壓熔斷器的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　高壓熔斷器選擇RN2-10。其技術(shù)參數(shù)如下</p>

43、<p>　　(1)、根據(jù)裝設(shè)地表6-4 高壓熔斷器技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　?。?）校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　額定電壓：</b></p><p>　　額定電流：熔斷器主要用于電壓互感器的一次側(cè)短路保護(hù)，其額定電流不小于它所裝的熔體電流即可，則滿(mǎn)足要求。</p><

44、;p>　　斷流能力校驗(yàn)：對(duì)于限流熔斷器，只要滿(mǎn)足即可，無(wú)限大容量系統(tǒng)中,，滿(mǎn)足要求。</p><p>　　6.1.4 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)</p><p>　?。?）、根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件選戶(hù)內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)為GN19-10/400，其技術(shù)參數(shù)如下表</p><p>　　表6-4 高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　

45、　（2）校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　額定電壓：</b></p><p>　　額定電流：， 滿(mǎn)足要求</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：， ， ， 滿(mǎn)足要求。</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，，，滿(mǎn)足要求。</p><p>　　6.1.5 電流互感器的選擇

46、和校驗(yàn)</p><p>　　（1）、根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件選擇電流互感器為L(zhǎng)MJ-10，其技術(shù)參數(shù)如下表</p><p>　　表6-6 電流互感器技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　?。?）校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p><b

47、>　　；；，則</b></p><p><b>　　，則，符合要求。</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　；；，=則</b></p><p><b>　　，， 符合要求。</b></

48、p><p>　　6.1.6 電壓互感器的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件電壓互感器選擇JDZ-10，技術(shù)參數(shù)如下表：</p><p>　　表6-6 電壓互感器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　額定電壓：，滿(mǎn)足要求。</p><p>　　表6-7 電壓互感器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　

49、額定電壓：，滿(mǎn)足要求。</p><p>　　6.1.7 10kV側(cè)一次設(shè)備的參數(shù)</p><p>　　表6-8 10kV側(cè)一次設(shè)備參數(shù)表 </p><p>　　7.電源進(jìn)出線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　7.1 高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)</p><p>　?。?）本次設(shè)計(jì)的高壓進(jìn)線(xiàn)有一回，是架空線(xiàn)，以此進(jìn)行選擇

50、。</p><p>　　假定允許電壓損耗5%，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為35攝氏度，變壓器的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4500h，cos=0.9,線(xiàn)路的三相導(dǎo)線(xiàn)作水平等距排列，相鄰線(xiàn)距1m,長(zhǎng)度為3km的無(wú)感線(xiàn)路。.</p><p>　　前邊的計(jì)算可得：，，</p><p>　　式中，為經(jīng)濟(jì)電流密度（查表得=1.65）；為母線(xiàn)經(jīng)濟(jì)截面</p><p>　　選

51、標(biāo)準(zhǔn)截面即選LGJ-50型。</p><p><b>　?。?）校驗(yàn)</b></p><p><b>　　校驗(yàn)發(fā)熱條件：</b></p><p>　　查表可知， 滿(mǎn)足要求</p><p><b>　　機(jī)械強(qiáng)度：</b></p><p>　　查表可知，，

52、滿(mǎn)足要求</p><p>　　由于此線(xiàn)路很短，故不需要校驗(yàn)電壓損耗。</p><p>　　8 變電所主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)圖</p><p><b>　　9.設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　持續(xù)N長(zhǎng)時(shí)間的工廠供電課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)到了很多東西，進(jìn)入大四以來(lái)，忘了很多從前學(xué)的東西，這次的設(shè)計(jì)在嚴(yán)肅認(rèn)真的郝老師的指導(dǎo)下，不僅撿起了

53、很多從前學(xué)過(guò)的東西，還學(xué)會(huì)了很多新的知識(shí)，受益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　劉介才主編．工廠供電．第5版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　劉介才主編．工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　陳小虎主編.工廠供電技術(shù). 第3版．北