2022年供配电课程设计某机械厂降压变电所的电气设计64227.docx
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1、精品学习资源前言众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力;电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;电能的输送的安排既简洁经济,又便于掌握、调剂和测量,有利于实现生产过程自动化;因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛;在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外);电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化
2、;从另一方面来 说,假如工厂的电能供应突然中断,就对工业生产可能造成严峻的后果;因此,做好工厂供电工作对于进展工业生产,实现工业现代化,具有非常重要的意义;由于能源节省是工厂供电工作的一个重要方面,而能源节省对于国家经济建设具有非常重要的战略意义,因此做好工厂供电工作,对于节省能源、支援国家经济建设,也具有重大的作用;本次设计依据课题供应的某机械制造厂的用电负荷和供电条件,并适当考虑生产的进展,依据国家相关标准、设计准就,本着安全牢靠、技术先进、经济合理的要求确定本厂变电所的位置和形式;通过负荷运算,确定主变压器的台数和容量;进行短路电流运算,挑选变电所主接线方案及高低压设备与进出线, 最终按
3、要求写出设计说明书 , 并绘出设计图样;具体过程和步骤 : 依据工厂总平面图 , 工厂负荷情形 , 供电电源情形 , 气象资料 , 地区水文资料和电费制度等 , 先运算电力负荷 , 判定是否要进行无功功率补偿, 接着进行变电所位置和型式挑选, 并确定变电所变压器台数和容量,主接线方案挑选, 最终进行短路电流的运算 , 并对变电所一次设备挑选和校验和高低压线路的选择;目录前言 1设计任务及要求2一、设计题目: 某机械厂降压变电所的电气设计;2欢迎下载精品学习资源二、设计要求 2三、设计依据 3第一章负荷运算和无功功率补偿5第一节负荷运算的目的和方法5其次节全厂负荷运算的过程第三节无功功率补偿86
4、其次章变电所的挑选及主变压器的挑选9第一节变电所的位置与型式挑选9其次节主变压器的类型、台数与容量的挑选11第三章机加工车间的配电系统的确定11第一节电力负荷运算 11其次节车间变压器低压到动力分电箱的干线的挑选15第四章变电所主要结线方案的设计16第一节变压器一次侧主接线16其次节变压器二次侧主接线16第五章短路电流的运算17第一节短路及其缘由、后果其次节高压电网短路电流的运算1717第六章变电所一次设备及进出线的挑选与校验19第一节高压开关柜挑选19其次节高压母线挑选 20第三节低压显现柜挑选20第四节低压母线挑选 21第五节低压出线电缆挑选21第六节变压器分组22设计心得 22参考文献
5、24附录 . 26附表一 机加工车间运算表 .26附图一 变电所主结线图 27附图二 变电所平面图和剖面图28设计任务及要求一、设计题目: 某机械厂降压变电所的电气设计;二、设计要求: 要求依据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情形,并适当考虑到工厂生产的进展,依据安全牢靠、技术先进、经济合理的要求,欢迎下载精品学习资源确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,挑选变电所主结线方案及高低压设备和进出线,确定二次回路方案,挑选整定继电爱护装置,确定防雷和接地装置,最终按要求写出设计说明书,绘出设计图样;三、设计依据1) 工厂总平面图:2) 机加工车间平面图:3) 工厂负荷
6、情形本厂多数车间为三班制,年最大负荷利用小时为4600h,日最大负荷连续时间为 6h;该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷处,其余均属三级负荷;本厂的负荷统计得到的全厂负荷表见表1,机加工车间设备明细表见表 2;4)供电电源情形依据工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由邻近一条10kV 的公用电源干线取得工作电源;该干线的走向参看工厂总平面图;该干线的导线牌号为 LGJ-150,导线为等三角形排列,线距为2m;干线首端距离本厂约 8km;干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA;此断路器配备有定时限过电流爱护和电流速断爱护,定时限过电流爱护整定的动作时间为1.7s ;为
7、满意工厂二级负荷的要求,可采纳高压联络线由邻近的单位取得备用电源;已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km,电缆线路总长度为 25km;5)气象资料本厂所在地区的年最高气温为38,年平均气温为23,年最低气温为 -8,年最热月平均最高气温为33,年最热月平均气温为26,年最热月地下厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系功率因数动力3000数.30.70照明60.81.0动力3500.30.65照明80.71.07机加工车间待算6工具车间动力3600.30.600.8 m 处平均温度为 25;当地主导风向为东北风,年雷暴日数为20 天;1 铸造车间2 锻压车间欢迎下载精品学习资
8、源4电镀车间3热处理车间9 装配车间10 机修车间8锅炉房5仓库生活区照明70.91.0动力2500.50.80照明50.81.0动力1500.60.80照明50.81.0动力1800.30.70照明60.81.0动力1600.20.65照明40.81.0动力500.70.80照明10.81.0动力200.40.80照明10.81.0照明3500.70.9表 1全厂负荷表欢迎下载精品学习资源分类序号设备名称设备容量 /kW台数总容量1车床 C630M10.125110.1252万能工具磨床 M5M2.07512.0753、4、5一般车床 C620-17.625322.8756一般车床 C620
9、-35.62515.6257 12一般车床 C6204.625627.75大13螺旋套丝机 S-81393.12513.125批生14一般车床 C63010.125110.125产15管螺纹车床 Q1197.62517.625的金16摇臂钻床 Z358.518.5属17 、18圆柱立式钻床 Z50403.12526.25冷加20立式砂轮1.7511.75工21、 22牛头刨床 B665326机床23万能铣床 X63WT1311324立式铣床 X52K9.12519.12525滚齿机 Y-364.114.126插床 B503241427弓锯机 G721.711.728立式钻床 Z5120.610
10、.6欢迎下载精品学习资源32车床 CW6-131.9131.933立式车床 C512-1A35.7135.734卧式镗床 J681011035单臂刨床 B101070170小计291.95195t 单梁吊车10.2110.2小计10.229电极式盐浴电阻炉2012030井式回火电阻炉2412431箱式加热电阻炉45145小计89391.15吊车电阻炉设备总计表 2机加工车间设备明细表6)地质水文资料本厂所在地区平均海拔 500m,地层以砂粘土为主,地下水位为7)电费制度2m;本厂与当地供电部门达成协议,在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜, 按两 部电费制 交纳电费 ; 每月基 本电 费按
11、 主变 压器 容量 计 为 18 元/kV A,动力电费为 0.20 元/kW h ,照明电费为 0.50 元/kW h ;工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90 ;此外,电力用户需按新装变压器容量运算, 一次性地向供电部门交纳供电贴费: 610kV为 800 元/kV A;第一章负荷运算和无功功率补偿第一节 负荷运算的目的和方法一、负荷运算的内容和目的(1) 求运算负荷,是挑选确定建筑物报装容量、变压器容量的依据;(2) 求运算电流,是挑选缆线和开关设备的依据;(3) 求有功运算负荷和无功运算负荷,是确定静电电容器容量的依据;二、负荷运算的方法欢迎下载精品学习资源(1) 需要系数法用设备功
12、率乘以需要系数和同时系数,直接求出运算负 荷;用于设备数量多,容量差别不大的工程运算,特别适用于配、变电所和干线的负荷运算;其次节 全厂负荷运算的过程本设计各车间运算负荷采纳 需要系数法 确定;主要运算公式有:有功运算负荷( kW) PCPC K d无功运算负荷( kvar ):QCPC tan视在运算负荷( kVA): SC2PC2QC运算电流( A):I CSC /3U N具体车间运算负荷如下表:车间设备冷加工291.950.250.51.73/kw72.99/kvar126.27/kVA145.98吊车10.20.150.51.731.532.653.06机加工(2) )利用系数法采纳利
13、用系数求出最大负荷区间内的平均负荷,再考虑设备台数和功率差异的影响,乘以与有效台数有关的最大系数,得出运算负荷;适用于各种范畴的负荷运算,但运算过程稍繁;容量需要功率功率因数有功计无功计视在计Pe系数因数角的正切算负荷算负荷算负荷/kwKdCostan PcQcSc电阻炉890.80.950.3371.223.5074.95小计145.72152.41223.98铸造动力3000.30.71.029091.82128.57锻压动力3500.30.651.17105122.76161.54工具动力3600.30.61.33108144180电镀动力2500.50.80.7512593.75156
14、.25热处理动力1500.60.80.759067.5112.5装配动力1800.30.71.025455.0977.14机修动力1600.20.651.173237.4149.23锅炉房动力500.70.80.753526.2543.75欢迎下载精品学习资源仓库动力200.40.80.758610铸造照明60.8104.804.8锻压照明80.7105.605.6工具照明70.9106.306.3电镀照明50.810404热处理照明50.810404装配照明60.8104.804.8机修照明40.8103.203.2锅炉房照明10.8100.800.8仓库照明10.8100.800.8生活区
15、照明3500.70.90.48245118.66272.22机加工照明13.8211013.824013.824有功运算负荷 Pc/kw无功运算负荷Qc/kw视在运算负荷 Sc/kw总计1097.55919.521431.83同时系数 K=0.951042.68873.541360.24功率因素( cos)0.766表 3 各车间负荷运算表从表中可知:有功运算负荷 PCPi1097.55KW欢迎下载精品学习资源无功运算负荷 QCQi919.52 Kvar欢迎下载精品学习资源视在运算负荷 SC22PCQC1431.83KVA欢迎下载精品学习资源再乘以同时系数K p =0.95, Kq=0.97欢
16、迎下载精品学习资源此时 PC PCQ C Q CK p1042.68KWCKq873.54kvar欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源SC P 2Q 21360.24 KVA欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源C功率因素cosPC SC 0.7660.9,所以要进行无功功率补偿欢迎下载精品学习资源第三节 无功功率补偿由于本设计中 cos=0.7660.92满意要求欢迎下载精品学习资源222PCQC1042.68 2361.54 2欢迎下载精品学习资源补偿后的负荷如下表全厂负荷有功功率 Pc/kw无功功率 Qc/kvar视在运算负荷 Sc/kVA补偿前1042.68873.541360.
17、24无功补偿-512补偿后1042.68361.541103.58补偿后功率因数( cos)0.945表 4 补偿后的运算负荷欢迎下载精品学习资源其次章 变电所的挑选及主变压器的挑选第一节 变电所的位置与型式挑选变电所位置的挑选,应依据以下要求经技术、经济比较确定:一、接近负荷中 心;二、进出线便利;三、接近电源侧;四、设备运输便利;五、不应设在有猛烈振动或高温的场所;六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离 时,不应设在污染源盛行风向的下风侧;七、不应设在厕所、浴室或其他常常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴邻;八、不应设在有爆炸危急环境的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危急环境
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- 2022 配电 课程设计 机械厂 降压 变电所 电气设计 64227
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