2022年某机械厂降压变电所电气初步方案设计书63343.docx
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1、精品学习资源 摘要 : 电能是工业生产的主要能源和动力, 做好工厂供电设计对于进展工业生产、实现工业现代化,具有重要意义;工厂供电第一要能满意工厂生产和生 活用电的需要,其次要供电安全,供电牢靠,技术先进和经济合理,并做好节 能;本设计依据某机械厂所取得的电源和该厂用电负荷的实际情形,同时参考 该工厂平面图,适当考虑了生产的进展,按工厂的基本要求,对各车间进行了 负荷运算和无功补偿;确定了变电所的位置与型式及变电所主变压器的台数、 容量和类型;运算了短路电流;挑选了变电所主接线及高低压设备和进出线; 配置了继电爱护装置、防雷装置和接地装置;绘出了设计图样,完成了该机械 厂的降压设计; 关键词
2、:运算负荷,无功补偿,变压器,短路电流目录欢迎下载精品学习资源1.1 、工厂供电的概念第一章 绪 论欢迎下载精品学习资源工厂供电( electric power supply for industrial plants ) ,就是指工厂所需电能的供应和安排,亦成为工厂配电;工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再安排安排到各个厂房或者车间当中去,它由工厂降压变电所,高压配电线路,车间变电所,低压配电线路及用电设备组成;工厂总降压变电所及配电系统设计,是依据各个车间负荷数量和性质,生产工艺对符合的要求,以及符合布局,结合国家供电情形解决对各部门的安全牢靠,经济技术的安排电能问题;其基本内容有以下几
3、个方面:进线电压挑选;变电所位置的电气设计; 短路电流的运算及继电爱护;电器设备的挑选;车间变电所位置和变压器数量、容量的挑选;防雷接地装置设计等;1.2 、工厂供电的意义众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力;电能既易于由其他形式的能转换而来,也易于转换成为其他形式的能量以供应用;电能的输送和安排既简洁经济,又便于掌握、调剂和测量,有利于实现生产过程自动化,而且现代社会的信息技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用基础之上的;因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用及为广泛;在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很少(除电化学加工等工业外)
4、;例如在机械工业中,电费开支仅占成本的5%左右;从投资额来看,一般机械工厂在供电设备上的投资,也仅占总投资的5%左右;因此,电能在工业生产中的重要性,并不在于它在在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而是在欢迎下载精品学习资源于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,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;从另一个方面说,假如工厂供电突然中断,就对工业生产可能造成严峻的后果;例如某些对供电牢靠性要求很高的工厂,即使是极短时间的停电,也会引起重大设备的损坏,或者引起大量产品报废, 甚至可能发生重大的人生事故,给国家和人民带来经济上或生态环
5、境上甚至政治上的重大缺失;因此,做好工厂供电对于进展工业生产,实现工业现代化,具有非常重要的意义;工厂供电要很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能和环保工作,就必需达到以下基本要求:( 1)、安全在电能的供应、安排和使用中,不应发生人身事故和设备事故;( 2)、牢靠应满意电能用户对供电牢靠性即连续供电的要求;( 3)、优质应满意电能用户对电压和频率等质量的要求;( 4)、经济供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节省电能和削减由色金属的消耗量;此外,在供电工作中,应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既要照料局部和当前利益,有要有全局观点,能顾全大局,适应
6、进展;例如方案用电问题,就不能只开率一个单位的局部利益,更要有全局观点;其次章、设计任务2.1 、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,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,挑选变电所主接线及高低压设备和进出线,最终按要求写出设计说明,绘出设计图样;2.2 、设计依据2.2.2 、工厂负荷情形本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为5000h,日最大负荷连续时间为8h;该厂铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属于三级负荷;低压动力设备均为三相,额定电压为380V;电气照明及
7、家用电器均为单相,额定电压为220V;全厂负荷情形如下表所示;工厂编号厂房名称负荷类型设备容量 kw需要系数功率因素1铸造车间2锻造车间3金工车间表 1 工厂负荷统计资料动力6000.40.70照明200.81.00动力4000.20.65照明150.81.00动力4000.20.65照明150.71.00欢迎下载精品学习资源动力3500.20.60照明100.81.00动力3000.50.80照明100.71.00动力3000.50.75照明100.71.00动力2000.40.70照明50.81.00动力2000.30.60照明40.71.00动力600.70.80照明20.91.00动力
8、300.40.80照明20.91.00动力4000.81.004工具车间5电镀车间6热处理室7装配车间8机修车间9锅炉房10仓库11生活区2.2.5 、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 的功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 185,导线为等边三角形排列,线距为2m ;干线首端(即电力系统的馈电变电站)距离本厂约10km ;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流爱护和电流速断爱护,定时限过流爱护整定的动作时间为 1.2s;为满意工厂二级负荷的要求,可采纳高压联络线
9、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 100km ,电缆线路总长度为 25km ;第三章 负荷运算和无功功率补偿3.1 、负荷运算的目的、意义及原就(1) 、供电系统要能安全牢靠地正常运行,其中各个元件(包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等)都必需挑选得当,除了应满意工作电压和频率的要求外,最重要的就是要满意负荷电流的要求;因此有必要对供电系统中各个环节的店里负荷进行统计运算;(2) 、工厂运算负荷是挑选工厂电源进线及主要电气设备包括主变压器的基本依据,也是运算工厂功率因素及无功补偿容量的基本依据;运算负荷确定得是否合理,直接导致电器和导线电缆的挑选是否经济
10、合理;假如运算负荷确定得过大,将使电器和导线电缆的挑选过大,造成投资和有色金属的铺张;假如运算负荷确定得过小,又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行,增加电能损耗,产生过热,导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾,同欢迎下载精品学习资源样会造成更大的缺失;有此可见,正确确定运算负荷意义重大;(3) 、运算负荷又成为需要负荷或者最大负荷;运算负荷是一个假象的连续性负荷,热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等;在配电设计中,通常采纳30 分钟的最大平均负荷作为按发热条件挑选电器或导体的依据;(4) 、平均负荷为一端时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比;常选用最大负荷班(即有代表性的一昼夜
11、内电能消耗量最多的一班)的平均负荷,有时也运算年平均负 荷;平均负荷用来运算最大负荷和电能消耗量;(5) 、尖峰电流单台或者多台用电设备连续一秒钟左右的最大负荷电流;一班取启动电流上午周期重量作为运算电压缺失、电压波动和电压下降以及挑选电器和爱护元件的一 句;在校验瞬动元件时,仍应当考虑启动电流的非周期重量;3.2 、全厂负荷运算及表示方法我国目前普遍采纳的确定用电设备运算负荷的方法,有需要系数法和二项式法;但是,综合本设计的实际情形,在这里采纳需要系数法来确定;主要运算公式有:有功功率:P30PeKd无功功率:Q30P30tan视在功率:S30P30cos运算电流:I 30S303U N1、
12、铸造车间运算(Kp =0.95, Kq0.97 )1、动力运算负荷P30PeKd =600kw0.4=240 KWQ30P30tan=240kw1.02=244.8kvar2)、照明运算负荷P30PeK d =20kw0.8=16 KWQ30P30tan16kw0=0kvar由以上式子可求得:P30240kw + 16kw25Q30244.8kvar + 0kvar244.8kvar3、铸造车间总的有功和无功运算负荷:P30KpP300.95256kw243KWQ30KqQ300.97244.8kw238KW6KW欢迎下载精品学习资源通过以上所求得的数据,再依据公式可求得铸造车间总的视在运算负
13、荷S30 和总的运算欢迎下载精品学习资源电流 I 30 :欢迎下载精品学习资源S302P302Q30104.31275.9512129KV A欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源I 30S30129kVA113A欢迎下载精品学习资源3U N0.3KV3欢迎下载精品学习资源2、其余车间运算负荷依据需要系数法运算出其余车间的运算负荷,见下表;运算方法如铸造车间的运算方法(运算过程略);欢迎下载精品学习资源需编名类设备要运算负荷欢迎下载精品学习资源号称别容量6000.40.71.02240244.8200.81.00160620256244.83595464000.20.651.178093.6
14、150.81.001204159293.61352054000.20.651.178093.6150.71.0010.5041590.593.6133.52033500.20.61.337093100.81.00803607893124.7189.53000.50.80.75150112.5动铸力1 造照车 明间 小计动锻 力2 压照车 明间 小计动金 力3 工照车 明间 小计动工 力4 具照车 明间 小计系costan数KdP30 / KwQ30 / KwS30 / KVAI 30 / A欢迎下载精品学习资源5 电动镀力欢迎下载精品学习资源100.71.0070310157112.5194.
15、5295.53000.50.750.88150132100.71.0070310157132207314.52000.40.71.028081.650.81.00402058481.61181792000.30.61.336079.840.71.002.8020462.879.8102.8156600.70.80.754231.520.91.001.806243.831.554.382.5300.40.80.7512920.91.001.803213.8916.825.54000.81.0032003204863240931355971.4车 照间 明小计热 动力处照6 理车明间小计动装力7
16、配照车 明间 小计动机 力8 修照车 明间 小计动力锅照9 炉房明小计动力仓 照10 库明小计生动11 活区力动力总计照欢迎下载精品学习资源(380V侧)明KP0.8Kq0.850.81287.2942.315952433欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3.3 无功功率补偿1、通过上表的数据可运算出: 补偿前变电所低压侧的功率因数:cosP301287.2 KW0 .8欢迎下载精品学习资源S301595KV .A欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源低压侧所需装设的并联电容器容量为:QcP30 tan arccostanarccos 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1287.
17、2tan arccos0 .8592 kvartan arccos0 .96c补偿后变压器低压侧视在运算负荷:欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源S302P30Q30Q 2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源857.22782 KW变压器有功损耗:(702.78350)2欢迎下载精品学习资源PT0.01S307.82KW欢迎下载精品学习资源变压器无功损耗:QT0.05S3039.1K var欢迎下载精品学习资源变电所高压侧的运算负荷为:欢迎下载精品学习资源P30 P30PT857.27.82865.02KW欢迎下载精品学习资源Q30 Q30QCPT702.7835039.1392Kva
18、欢迎下载精品学习资源S30 2P302Q30748295.6004153664949.6965kva950 kva欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源补偿后工厂的功率因数为:S 30P30Q300.91欢迎下载精品学习资源2、由以上运算可知,该厂380V 侧最大负荷是时的功率因数是0.77 ,而供电部门要求该厂 10KV 进线侧最大负荷是的功率因数不应低于0.9.考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗 ,因此 380V 侧最大负荷因数时功率因数应稍大于0.90,在这里暂取0.92 来运算 380V侧所需无功功率补偿容量(运算为以上“低压侧所需装设的并联电容器容量的运算”);欢迎下载精品学习
19、资源依据对负荷容量的运算,GGJ1 型低压无功功率自动补偿屏适合本设计使用;所以挑选GGJ1 方案进行补偿;型号挑选BCMJ0.4 16 3,这种型号分别有A 、B、 C 三种补偿柜,补偿容量分别为160kvar , 128kvar , 96kvar ;补偿装置如下图所示;图 3-1 无功功率补偿柜欢迎下载精品学习资源依据以上运算可知QC350kva ,因此在这里选GGJ1 型 BCMJ0.4 16 3 补偿欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源柜,两个 B 柜,一个 C 柜;总容量取的负荷为 350.78kva ;依据公式:128kva296kva352kva ,因此 380V 侧补偿后欢
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- 2022 机械厂 降压 变电所 电气 初步 方案设计 63343
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