最新某机修厂机加工一车间变电所设计31627.docx

广东石油油化工学学院课程设计计说明书书设计题目目：某机机修厂电电加工车车间变电电所设计计班级：姓名：学号：摘要为使工厂厂供电工工作很好好地为工工业生产产服务，切切实保证证工厂生生产和生生活用电电的需要要， 并并做好节节能工作作，本设设计在大大量收集集资料，并并对原始始资料进进行分析析后，做做出 335kVV 变电电 所及及变电系系统电气气部分的的选择和和设计，使使其达到到以下基基本要求求： 1、安安全 在在电能的的供应、分分配和使使用中，不不发生人人身事故故和设备备事故。 2、可可靠 满满足电能能用户对对供电可可靠性的的要求。 3、优质质 满足足电能用用户对电电压和频频率等质质量的要要求 。4、经济济 供电电系统的的投资少少，运行行费用低低，并尽尽可能地地节约电电能和减减少有色色金属的的消耗 量。 此外，在在供电工工作中，又又合理地地处理局局部和全全局、当当前和长长远等关关系，既既照顾局局部 的的当前的的利益，又又要有全全局观点点，顾全全大局，适适应发展展。 按按照国家家标准 GB5500552-995 供供配电系系统设计计规范 、GBB500059-92 3551110kVV 变 电所设设计规范范 、GGB5000544-955 低低压配电电设计规规范等等的规定定，工厂厂供电设设计遵循循以 下下原则： 1、遵遵守规程程、执行行政策； 遵守守国家的的有关规规定及标标准，执执行国家家的有关关方针政政策，包包括节约约能源，节节约有色色金属 等技术术经济政政策。 2、安全全可靠、先先进合理理； 做做到保障障人身和和设备的的安全，供供电可靠靠，电能能质量合合格，技技术先进进和经济济合理，采采用效 率高、能能耗低和和性能先先进电气气产品。 3、近近期为主主、考虑虑发展； 根据据工作特特点、 规模和和发展规规划， 正确处处理近期期建设与与远期发发展的关关系， 做到远远近结合合， 适适当考虑虑扩建的的可能性性。 4、全全局出发发、统筹筹兼顾。 按负荷荷性质、用用电容量量、工程程特点和和地区供供电条件件等，合合理确定定设计方方案。工工厂供电电设 计计是整个个工厂设设计中的的重要组组成部分分。 工工厂供电电设计的的质量直直接影响响到工厂厂的生产产及发 展。目录1原始始数据551.1 设计任任务51.2 设计依依据51.3 本车间间负荷性性质72.负荷荷计算以以及变压压器、补补偿装置置的选择择72.1机机加工车车间一的的负荷计计算72.2 车间总总体负荷荷的计算算95.高、低低压一次次设备选选择1335.1选母线线：1335.2.选低压压侧QFF：135.3高高压侧选选QF：135.4高高压侧隔隔离开关关：1445.5电电流互感感器：1146.高压压侧继电电保护选选择及整整定1446.1差差动保护护146.2变变压器的的瓦斯保保护155确定供电电系统1167.心得得体会及及参考文文献1997.1心心得体会会197.2参参考文献献：199绪论变电所担担负着从从电力系系统受电电，经过过变压然然后配电电的任务务。车间间变电所所主要用用于负荷荷大而集集中、设设备布置置比较稳稳定的大大型生厂厂房内。车车间变电电所一般般位于车车间的负负荷中心心，可以以降低电电能损耗耗和有色色金属的的消耗量量，并能能减少输输电线路路上的电电压损耗耗可以保保证供电电的质量量。因此此，对这这种车间间变电所所的设计计技术经经济指标标要求比比较高。车间变电电所是工工厂供电电系统的的枢纽，在在工厂里里占有特特殊重要要的地位位，因而而设计一一个合理理的变电电所对于于整个工工厂供电电的可靠靠、经济济运行至至关重要要。本设设计是从从工程的的角度出出发，按按照变电电所设计计的基本本要求，综综合地考考虑各个个方面的的要素，对对供电系系统进行行了合理理的布局局，在满满足各项项技术要要求的前前提下，兼兼顾运行行方便、维维护简单单，尽可可能地节节省投资资。1 原原始数据据1.1 设计任任务本车间间承担机机修厂机机械修理理的配件件生产。1.2 设计依依据机加工工一车间间用电设设备明细细表，见见表1-1。车间变变电所配配电范围围。a.一车车间要求求三路供供电：11133，322344为一路路，144311为一路路，照明明为一路路（同二二车间）。b.车间间变电所所除为机机加工一一车间供供电外，还还要为机机加工二二车，铸铸造，铆铆焊，电电修等车车间供电电。c.其他他个车间间对参数数和要求求见表11-2。表111 机加加工一车车间用电电设备明明细表设备代号号设备名称称及型号号台数单台容量量（千瓦）总容量（千瓦）备注1马鞍车床床C6330M110.112510.11252万能工具具磨床MM5M12.07752.07753普通车床床C62201117.62257.62254普通车床床C62201117.62257.62255普通车床床C62201117.62257.62256普通车床床C62203314.62254.62257普通车床床C62201114.62254.62258普通车床床C62201114.62254.62259普通车床床C62201114.62254.622510普通车床床C62201114.62254.622511普通车床床C62201114.62254.622512普通车床床C62201114.62254.622513旋转套丝丝机S8133913.12253.122514普通车床床C6220110.112510.112515螺旋纹车车床Q111917.62257.622516摇臂钻床床Z35518.58.517圆柱立式式钻床ZZ5044013.12253.122518圆柱立式式钻床ZZ5044013.12253.1225195T单梁梁吊车110.2210.2220立式砂轮轮S388l355011.7551.75521牛头刨床床B666513322牛头刨床床B666513323万能升降降台铣床床X633WT1131324万能升降降台铣床床X552K19.12259.122525滚齿机YY36614.14.126插床B55032214427弓锯机GG7211.71.728立式钻床床Z511210.60.629井式回火火电阻炉炉1242430箱式电阻阻炉1454531普通车床床CW661，1100131.9931.9932单柱立式式车床CC51221AA135.7735.7733卧式镗床床J6881101034单臂刨床床B100101707035小结34表122 机加加工二，铸铸造，铆铆焊，电电修等车车间计算算负荷表表序号车间名称称容量（千瓦）计算负荷荷备注P30 (千瓦瓦)Q30(千乏)S30(千瓦)1机加工二二车间N01供供电回路路N02供供电回路路N03 车间照照明1551201046.553654.4442.1122铸造车间间N01供供电回路路N02供供电回路路N03供供电回路路N04 车间照照明160140180864567265.3357.11273.4443铆焊车间间N01供供电回路路N02供供电回路路N03 车间照照明1501707455183.11100.984电修车间间N01供供电回路路N02供供电回路路N03 车间照照明150146.2104543.88577.8855小结1.3 本车间间负荷性性质车间为三三班工作作制年最最大负荷荷利用小小时为555000小时。属属于三级级负荷。供电电源源条件：电源从从35/10千千伏厂总总降压变变电所采采用架空空线路受受电，线线路长度度为3000米。供电系系统短路路数据见见下图所所示。厂总降降压变电电所配出出线路定定时限过过电流保保护装置置的整定定时间为为2秒。要求车车间变电电所功率率因数应应在0.9以上上。当地最最热月的的平均温温度为225。2.负荷荷计算以以及变压压器、补补偿装置置的选择择在进行行负荷计计算时选选用需用用系数法法，具体体计算公公式如下下： (i=11,2,3n) 2.1机机加工车车间一的的负荷计计算根据机加加工车间间一的负负荷性质质，将一一车间分分为三路路：113，332334为一一路，14331为一一路，照照明电路路为一路路。通过分析析机加工工车间一一的第一一路属于于小批生生产的金金属冷加加工，查查表2-1得它它的需用用系数为为：Kdd=0.3 Coss=0.65 ttan=1.17Pca11=Kdd Pnn=0.16*Pn=55.8833（KWW）Qca11=Pcca1*tann=655.3883（KKvarr）其中：PPn=110.1125+2.0075+7.665*33+4.6255*7+3.1125+3.557+110+770=1186.2755（KWW）=866 (KKVA)=/1330.667 (A)通过分析析机加工工车间一一的第二二路属于于小批热热加工，查查表2-1得：Kd=0.33Cos=0.65 tann=1.117Pca22=Kdd Pnn=0.3*Pnn=555.1663（KKW）Qca11=Pcca1*tann=64.54（KKvarr）其中Pnn=1883.8875（KKW）=844.9 (KVVA)=/=1129 (A)第三路路=10=10/（*00.4）=14.4344（A）通过以上上的计算算得到以以下的负负荷的汇汇总：序号车间名称称容量（千瓦）计算负荷荷备注P30 (千瓦瓦)Q30(千乏)S30(千瓦)1机加工一一车间N01供供电回路路N02供供电回路路N03 车间照照明85.996383.22551029.880445.996951.556169.44132机加工二二车间N01供供电回路路N02供供电回路路N03 车间照照明1551201046.553654.4442.1123铸造车间间N01供供电回路路N02供供电回路路N03供供电回路路N04 车间照照明160140180864567265.3357.11273.4444铆焊车间间N01供供电回路路N02供供电回路路N03 车间照照明1501707455183.11100.985电修车间间N01供供电回路路N02供供电回路路N03 车间照照明150146.2104543.88577.8856小结2.2 车间总总体负荷荷的计算算车间名称称有功功率率Pn无功功率率Qn视在功率率Scaa负荷电流流In一车间134.808875.2227154.3777222.8311二车间7477.2216106.9500154.3744铸造车间间180176.2744251.9388363.6522铆焊车间间92.77179.9822202.4522292.2233电修车间间88.996570.0065113.2433163.4577根据附表表2-22查得车车间的同同时系数数Ksii=0.9，则则Pca=（Pnn1+Pn44）*Kssi=5570.4733*0.9=5513.4266 KWW IIca=7411.0888 AAQca=(Qnn1+Qnn4)*Ksii=5778.7764*0.99=5220.8888 KVAASca=7311.3889 KKVarr COSS=Pcca/QQca=0.7702 tann=1.01442.3无无功补偿偿的计算算和变压压器的选选择变压器的的预选变压器低低压侧：Pcaa=5113.4426 KW Qcca=5520.8888 KVVA Scca=7731.3899KVaar相关参数数全部列列举如下下：额定定容量：8000KVAA 高高压：110KVV 高高压分接接范围（）：±±4*22.5 低压：4KVV 连接接组标号号：Yyyn0 空载损损耗：11.366KW 负载损损耗：99.4KKW 空空载电流流（）：1.22 阻抗电电压（）：44.5 重量量：器身身20550Kgg 油油重-8805KKg 总重：32445Kgg外形尺寸寸（mmm）长*高*宽：224455*8000*224200无功补偿偿计算Pt=P0+Pk（SSca/Sn）=1.36+9.4*（731.389/800）=9.2KWQt=0+Qk（SSca/Sn）=（I0/100）*Sn+（=*800+*800*（）=39.66 KW高压侧：P高=Pcaa+Pt=5133.4226+99.211=5222.6636 KW Q高高=Qcca+Qt=5200.8888+339.666=5560.5488 KVVA实际需要要变压器器容量：St=7666.44 KVVA 此时功功率因数数：COOS=P高高/Stt=5222.6636/7666.4=0.6682 =477.0005取补偿后后要求达达到的功功率因数数为COOS=0.92 =233.0774补偿无功功：Qcc=P高高（taan477.0005-ttan223.0074）=3377.9114KVVar根据以上上计算选选择电力力电容器器：简简明电工工手册PP5799页 BBWM004-225-11 选155台，每每三台一一组，共共分5组组 QQc=225*115=3375KKVarr考虑无功功补偿后后应选的的变压器器无功补偿偿后应选选的变压压器容量量为：S=5333.7550 考虑无功功补偿后后最终确确定变压压器： 根根据简简明电工工手册 应选选sz99型， 额定容容量为：6300kvAA（具体体参数见见P333页）（4）变变压器的的校验：PT=P0+Pk()=1.12+7.77×()=6.6477kwQT=SN+ SNN() =6630××+6330××() =227.441kvvar考虑损耗耗后实际际需要变变压器容容量： S实实 5488.1886<6630kkvAcos=0.94993.供供电系统统的选择择从原始始资料我我们知道道车间为为三级负负荷，供供电的可可靠性要要求并不不是很高高，且通通过负荷荷计算我我们知道道车间的的总消耗耗功率并并不是很很高，初初步估计计了后决决定使用用一台变变压器来来为车间间供电，同同时为了了节省变变电所建建造的成成本和简简化总体体的布线线，所以以在设计计中我们们首先考考虑了线线路变压器器组结线线方式。线路变压器器组结线线方式的的优点是是结线简简单，使使用设备备少，基基建投资资省。缺缺点是供供电可靠靠性低，当当主结线线中任一一设备（包包括供电电线路）发发生故障障或检修修时，全全部负荷荷都将停停电。但但对于本本设计来来说线路路变压器器组结线线方式已已经可以以达到设设计的要要求。线路变压器器组结线线方式也也按元件件的不同同组合分分为：aa进线为为隔离开开关；bb进线为为跌落式式保险；c进线线为断路路器。因因为设计计为车间间为变电电所，所所以采用用c方式式。供电系统统短路图图 （aa） （bb） （c）图1.1 线路变压器器组结线线a进线为为隔离开开关；bb进线为为跌落式式保险；c进线为为断路器器4.短短路电流流电流计计算4.1各各短路点点的平均均电压线路的的平均电电压Uaav1=10.5Kvv Uavv2=00.4KKv4.2各各元件电电抗计算算电源的电电抗：XXs=UUav11 /SSk=0.5551线路L的的电抗：Xl=0.22×0.44=0.08变压器的的电抗;Xt=Uk%×=4.5%××=7.8755 4.3各各短路点点总阻抗抗 K11点短路路：Xk1=Xs+XL=0.5551+0.008=00.6331 K2点短短路Xk2=(0.6311+7.8755)()=0.012234 4.4根根据电抗抗值计算算短路电电流K1点短短路 kk9.661ishh22.555Ik11=2.55*9.661=224.551KAA IIsh11=1.52IIK1=1.552*99.611=144.611KA Icaa1=30.1399A K2点点短路时时 Ik22=188.7115 KKA issh2=1.884Ikk2=11.844*188.7115=334.4435665 KKA Issh2=1.009Ikk2=11.099*188.7115=220.339944 KAA Icca2=7700.422 A5.高、低低压一次次设备选选择5.1 选母母线：导体尺寸寸：633×8 单单条，平平放：9995 矩形铝导导线长期期允许载载流量和和肌肤效效应系数数Kf导线 尺寸 单条双条 三条平放 竖放 Kf 平放 竖放 Kf平放 竖放 Kf 63×88995108221.03315111164441.119088207551.25.2.选低压压侧QFF：选Dk2210000型，见见低压压电器PP4400 表2.41.1DK2系系列低压压真空智智能型断断路器主主要技术术特征型号 额定工作作电压（KKv）额定工作作电流（AA）额定极限限分断能力（VVA）额定短路路运行分断能力力（KAA）1s短时时耐受点点（KAA）380VV660VV380VV660VVDK2-10000380、66601000040304030405.3高高压侧选选QF：选SN11010II，见供供电技术术P1125型号额定电压压kv额定电流流A额定开断断电流KKA断流容量量MVAA动稳定电电流KAA热稳定电电流(44S)KKASW2-35351500024.881500063.4424.88SN100-10010100002950074295.4高高压侧隔隔离开关关：选GN6610/600052，见见发电电厂电气气部分P346 附表7隔离开关关技术数数据型号额定电压压（KV）额定电流流 （KA）极限通过过 电流峰值值（KAA）热稳定电电流（KKA）4s5sGN6-10/10000-5521060052205.5电电流互感感器：根据上述述情况初初步选用用LFZZJ1-3型电电流互感感器.具具体参数数如下:型号 额定电电流比(A)级次组合合准确级次次二次负荷荷准确级级次(00.5) LFZJJ1-33202200/50.50.50.8电压互感感器选择择:型号号:JDDJ-110具体体参数如如下:型号 额定定电压(Kv)一次绕组组1额定定容量(VA)最大容量量(VAA)一次绕组组二次绕组组0.5JDJ-10100.1 8806406.高压压侧继电电保护选选择及整整定6.1差差动保护护变压器差差动保护护动作电电流应满满足以下下三个条条件应躲过变变压器差差动保护护区外出出现的最最大短路路不平衡衡电流应躲过变变压器的的励磁涌涌流在电流互互感器二二次回路路端线且且变压器器处于最最大符合合时，差差动保护护不应动动作由于车间间变电所所是三级级负荷，变变压器容容量为5500MMVA在在选用保保护时选选电流限限时电流流速断保保护，而而不采用用差动保保护。1 速速断整定定：Iddz=KKk×Imaax=11.3××16.48444=221.4429 Kss=不能满足足灵敏度度要求，可可使用低低压闭锁锁保护。过电流保保护的整整定：Idz=2.18KKA 近近后备保保护的灵灵敏系数数=6.5488 2 动动作时限限：t=00.5ss6.2变变压器的的瓦斯保保护瓦斯保护护，又称称气体继继电保护护，是保保护油浸浸式电力力变压器器内部故故障的一一种基本本的保护护装置。按按GB550066292规规定，8800KKVA及以以上的一一般油浸浸式变压压器和4400KKVA及以以上的车车间内油油浸式变变压器，均均应装设设瓦斯保保护。瓦斯保护护的主要要元件是是气体继继电器。它它装设在在变压器器的油箱箱与油枕枕之间的的联通管管上。为为了使油油箱内产产生的气气体能够够顺畅地地通过气气体继电电器排往往油枕，变变压器安安装应取取1%1.55%的倾倾斜度；而变压压器在制制造时，联联通管对对油箱顶顶盖也有有 2%4%的倾斜斜度。当变压器器油箱内内部发生生轻微故故障时，由由故障产产生的少少量气体体慢慢升升起，进进入气体体继电器器的容器器，并由由上而下下地排除除其中的的油，使使油面下下降，上上油杯因因其中盛盛有残余余的油而而使其力力矩大于于另一端端平衡锤锤的力矩矩而降落落。这时时上触点点接通而而接通信信号回路路，发出出音响和和灯光信信号，这这称之为为“轻瓦斯斯动作”。当变压器器油箱内内部发生生严重故故障时，由由故障产产生的气气体很多多，带动动油流迅迅猛地由由变压器器油箱通通过联通通管进入入油枕。这这大量的的油气混混合体在在经过气气体继电电器时，冲冲击挡板板，使下下油杯下下降。这这时下触触点接通通跳闸回回路（通通过中间间继电器器），同同时发出出音响和和灯光信信号（通通过信号号继电器器），这这称之为为“重瓦斯斯动作”。如果变压压器油箱箱漏油，使使得气体体继电器器内的油油也慢慢慢流尽。先先是继电电器的上上油杯下下降，发发出报警警信号，接接着继电电器内的的下油杯杯下降，使使断路器器跳闸，同同时发出出跳闸信信号。确定供电电系统方案1方案2方案3方案47.心得得体会及及参考文文献7.1心心得体会会通过这次次的供配配电课程程设计，使使我对供供配电系系统有了了进一步步的认识识和了解解，让我我们掌握握了如何何计算短短路电流流，如何何选择高高，低压压开关设设备并对对其进行行校验，系系统的负负荷计算算以及导导线进出出线截面面的选择择等方面面的知识识。通过过这次的的供配电电设计，也也让我学学习到了了如何确确定供电电系统，如如何设计计供电系系统以及及如何根根据原始始资料设设计一个个车间变变电所的的系统接接线图等等。通过过Autto CCAD 的绘图图，让我我提高自自身的动动手实践践能力，也也让我在在绘图中中加深了了对所设设计的系系统有了了进一步步的了解解和认识识。7.2参参考文献献：电力工工程 华中科科技大学学出版社社 吴吴希再等等编著中小型型变压器器实用设设计手册册 中国国水利水水电出版版社 雷振山山等编著著电气工工程电气气设计2200例例 中国电电力出版版社 卓乐友友 编著著供电技技术 煤炭工工业出版版社 邹有明明等编著著变配电电所及其其安全运运行 机械械工业出出版社 谈笑君等等编著10KKV及以以下供配配电设计计于安装装手册 煤煤炭工业业出版社社 王王子午等等编著常用供供配电设设备选型型手册 煤炭工工业出版版社 王子午午等编著著电力系系统继电电保护原原理 中国水水利水电电出版社社 孙过过凯等编编著8.附录录变电所电电路总体体设计图图高压侧侧继电保保护电路路高压侧侧继电保保护展开开图24