机械工厂供电系统设计.doc
《机械工厂供电系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械工厂供电系统设计.doc(55页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY课 程 设 计 说 明 书题目:机械工厂的供电系统设计二级学院(直属学部): 延陵学院 专业: 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师姓名: 职称: 2013 年 6 月目 录第一章 绪论21.1工厂供电的意义21.2设计概述21.3设计任务及设计方案3第二章 负荷计算及功率补偿42.1 负荷计算的内容和目的42.2 负荷计算的方法42.3无功功率补偿18第三章 变电所一次系统设计213.1 变电所的配置213.1.1变电所的类型213.2变压器的选择233.2.1 变压器型号
2、选择233.2.2 变压器的台数和容量的确定233.3全厂变电所主结线设计243.3.1 对变电所主接线的要求243.3.2 变电所主接线方案243.3.3 变电所主接线设计253.4变电所的布置和结构设计253.4.1 变电所的布置设计253.4.2 变电所的结构设计26第四章 电气设备选择284.1短路电流计算284.2电气设备选择31第五章 电力变压器继电保护设计425.1 电力变压器继电保护配置425.2电力变压器继电保护原理展开图设计42第六章厂区线路设计456.1电力线路的接线方式456.2电力线路的结构456.3导线和电缆的选择466.3.1导线和电缆选择的一般原则466.3.2
3、导线和电缆截面的选择原则476.3.3高压导线的选择476.3.4低压导线的选择496.4厂区照明设计50第七章 小结51参考文献52附录1设备材料表53附录2 设计图纸53第一章 绪论1.1工厂供电的意义工厂供电,就是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电。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;电能的输送的分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,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(
4、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。从另一方面来说,如果工厂的电能供应突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果。因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义,因此做好工厂供电工作,对于节约能源、支援国家经济建设,也具有重大的作用。1.2设计概述在满足工厂供电设计中安
5、全、可靠、优质、经济的基本要求的前提下,本文首先根据全厂和车间的用电设备情况和生产工艺要求,进行了负荷计算,通过功率因数的计算,进行无功补偿设计(包括无功补偿容量计算和补偿设备选择、校验),确定了机械工厂的供电方案,通过技术经济比较,确定了供电系统的主接线形式,选择了主变压器的台数和容量。其次,本文设计了厂区供电和配电网络,按照经济电流密度法,选择了合适的导线和电缆,通过合理设置短路点,进行正确的短路电流计算,进行了主要电气设备的选型和校验。最后,本文还进行了主变电压器和主要电力线路的继电保护设计。通过上述设计,基本确定了某机加工厂内部的供配电系统,并且在本设计中,尽可能选择低损耗电气设备,以
6、节约电能,体现了节能环保的设计思想。1.3设计任务及设计方案1、设计说明书一份在设计说明计算书中应包括以下主要部分:1)各车间与全厂的负荷计算,功率因数的补偿(放电电阻值)。2)变(配)电所位置的确定,变压器数量、容量的决定。3)全厂供电系统的接线方式与变电所主接线的确定。4)电气设备与导线电缆的选择。5)短路电流的计算与电气设备的校验。6)继电保护整定电流。2、设计图纸:1)变(配)电所高、低压主接线图2张。2)继电保护原理展开图一张。3)变配电所平剖面布置图一张。3、主要设备材料表一份。4、设计方案:我们应根据工厂各车间的实际情况,利用需要系数法计算出各组设备容量、功率因数不满足供电规程,
7、则进行无功补偿。然后按功率距法确定负荷中心,根据变电所位置选择的原则确定了变电所的位置,如果车间的视在功率大于320KVA,则需设一个车间变电所,再确定变压器的台数和容量,并选择了变压器的型号。根据选择的额定容量计算短路电流,在选择电气设备时,一定要遵循选择的原则。继电保护设计时,要就实际情况选择保护。厂区采用电缆接线方式,高压电缆进线用硬铝母线,变压器室需抬高地平,窄面推进且离墙安装。设计时应尽量采用简洁明了的方案,考虑资源问题,以经济效果和供电质量综合考虑。5、设计时间:设计时间定为两周。第二章 负荷计算及功率补偿2.1 负荷计算的内容和目的负荷计算是供配电系统正常运行的计算,是正确选择供
8、配电系统中导线,电缆,开关电器,变压器等的基础,也是保障供配电系统安全可靠运行必不可少的环节。这就需要对电力负荷进行计算。导体中通过一个等效负荷时,导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时其产生的最高温升相等,该等效负荷就成为计算负荷。计算负荷时一个假想的持续性负荷,其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,通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。负荷计算要将各车间设备分组,求出各用电设备的设备容量,然后用需要系数法逐个算出分组的计算负荷,车间计算负荷以及全厂计算负荷。按照要求高压侧的功率因数应该大于0.9,若不满足要求,需要对高压侧进行无
9、功功率补偿。同时,无功功率补偿要考虑设备安装地点和控制方式,根据补偿要求选择相应的成套补偿装置。本次课程设计采用固定的电容补偿方式。工厂企业电力负荷计算的主要目的是:(1)全厂在工程设计的可行性研究阶段要对全厂用电量做出估算以便确定整个工程的方案;(2)在设计工厂供电系统时,为了正确选择变压器的容量,正确选择各种电气设备和配电网络,以及正确选择无功补偿设备等,需要对电力负荷进行计算。2.2 负荷计算的方法工程上根据不同的计算目的,针对不同类型的用户和不同类型的负荷,在实践中总结出了各种负荷计算:估算法、需要系数法、二项式法和单相负荷计算法等,本次课程设计采用需要系数法。(1)进行负荷计算时,首
10、先要将不同工作制下的用电设备的额定容量换算成统一的设备容量,具体运算如下:1、长期工作制和短时工作制的用电设备的设备容量就是该设备的铭牌额定功率,即 PeN (21)2、反复短时工作制的用电设备1) 电焊机和电焊机组电焊机和电焊机组换算到=100%时的功率 Pe=PN (22)式中电焊机额定有功功率;额定负荷持续率; 其值为100%的负荷持续率(计算中用1)。2) 起重机起重机换算到=25%时的额定功率 Pe=PN (23)式中起重机额定有功功率;额定负荷持续率;其值为25%的负荷持续率。3) 照明设备照明设备的额定容量可按建筑物的单位面积容量法估算 Pe= (24)式中建筑物单位面积照明容量
11、(W/m2);S建筑物面积(m2)。(2)用电设备的计算负荷1、单台用电设备的计算负荷就是其设备容量 =Pe (25)2、单组用电设备的计算负荷有功功率:PcKdPe (26)无功功率:QcPctan (27)视在功率: (28)计算电流: (29)式中Pe 为设备容量;Kd 该用电设备组的需要系数;tan功率因数角的正切值。3、多组用电设备的计算负荷有功功率:= (210)无功功率: (211)视在功率: (212)计算电流: (213)表21 第五车间(铸工)序号用电设备型号名称台数每台设备额定容量(千瓦)备 注1清砂机61.72混砂机34.63碎铁机42.84煨火炉鼓风机42.85化铁炉
12、加料机41.76管形电阻炉51单相220伏7箱形电阻炉42单相220伏8铸工鼓风机1289铸工空压机122活塞式10皮带运输机61.711筛砂机51.712小鼓风机41.013砂轮机80.5143吨单梁行车14.5+2.8根据上述相关的计算原则,则可以计算出第五车间的计算负荷和其他相关量,以下是第五车间的负荷计算:表22 第五车间各用电设备组的分组及需要系数用电设备组需要系数(kd)tan清砂机,混砂机,碎铁机,筛沙机 (1、2、3、11)0.70.2煨火炉鼓风机,铸工鼓风机,铸工空压机,小鼓风机(4、8、9、12)0.750.75管型电阻炉,箱型电阻炉(6.、7)0.21.33砂轮机(13)
13、0.90.573吨单梁行车(14)0.141.73化铁炉加料机,皮带运输机(5、10)0.70各用电设备组计算负荷如下:1.清砂机,混砂机,碎铁机,筛沙机 (1、2、3、11) Kd1=0.8cos1=0.8tan1=0.75Pc1=Kd1Pe1=0.8(61.7+34.6+42.8+51.7) =34.96KWQc1=Pc1tan1=34.960.75=26.22KVARSc1=43.7KVAI=66.4A2.煨火炉鼓风机,铸工鼓风机,铸工空压机,小鼓风机(4、8、9、12)Kd2= 0.82cos2 =0.8tan2 = 0.75Pc2= Kd2Pe2=0.82(42.8+128+122+
14、41.0)=53.464 KWQc2=Pc2tan2=53.4640.75=40.098KVARS=66.83KVAI=101.53A3.管型电阻炉,箱型电阻炉(6.、7)Kd3=0.8cos3=0.98tan3=0.2Pc3= Kd3Pe3=0.8(51+42)=10.4KWQc3=Pc3 tan3 =10.40.2=2.08 KVARS=10.61KVAI=27.84A4.砂轮机(13)Kd4=0.35cos4 =0.5tan4=1.73Pc4=Kd4Pe4=0.35(80.5)=1.4KWQc4=Pc4tan4=1.41.73=2.422 KVARS=2.8KVAI=4.25A5.3吨单
15、梁行车(14)Kd5=0.35cos5=0.5tan5=1.73Pc5= Pe5=4.5+2.8=7.3KWQc5=Pc5tan5=7.31.73=12.629 KVARS=3.58KVAI=5.43A6.化铁炉加料机,皮带运输机(5、10)Kd6=0.65cos6=0.75tan6=0.88Pc6=Kd6Pe6 =0.65(41.7+61.7)=11.05 KWQc6=Pc6tan6=11.050.88=9.724KVARS=14.72KVAI=22.36A去同时系数为0.9,则总的计算负荷为Pc=K=0.9(34.96+53.464+10.4+1.4+7.3+11.05)=106.7166
16、KWQc=k=0.9(26.22+40.098+2.08+2.422+12.629+9.724)=83.8557 KVARSc=135.47KVAI=205.82A第一车间(大件加工) 大批金属冷加工机床设备组: K=0.2 cos=0.5 tan =1.73Pc1=Kd1Pe1总=0.2(210.5+210.151+8+34+210.1+23.65+31.9+11.4+48.6+17+3 9.2+38.1+24.2+77.1+66.8+16.1)=0.2449.752=89.95kWQ=Ptan=89.951.73=155.6135kvarS=179.74kVAI=273.087A 砂轮机:
17、K=0.6 cos=0.75 tan=0.88P=KP=0.661.5=5.4kWQ=Ptan=5.40.88=4.752kvarS=7.193kVAI=10.9286A 吊车组:K=0.15 tan=1.73 =40% P=2PN=246.5=58.81KWP=2PN=220.5=25.93KWP=KP=0.15(58.81+25.93)=12.71KWQ=Ptan=12.711.73=21.99kvarS=25.4kVAI=38.59A取同时系数为0.9,则总的计算负荷为:P=K=0.9(89.95+5.4+12.71)=97.254kWQ=K=0.9(155.6135+4.752+21.
18、99)=164.12kvarS=190.77kVAI=289.85A第二车间(中、小件加工)冷加工机床(147)K=0.16 tan=1.73P=KP=0.16(44.7+34.2+17.6+26.8+34.4+117.6+46.5+33.9+34.8+123.6+33.9+43.9+33.1+110.1+37.6+122.1+46.8+22.4+33.6+32.9+24+111+43+43+34+19.7+24.9+113.2+113.3+34.6+25.2+17.6+18.3+48+34+17.6+110+17.6+53.3+53.1+63.4+17.5+61.1+71.5+80.6)=0
19、.16633.5=101.36kwQ=Ptan=101.361.73=175.4kvarS=202.6KVAl=307.8A剪床压床(4849)K=0.25 tan=1.33P=KP=0.25 (23+13.8)=2.45kwQ=Ptan=2.45 1.33=3.26kvarS=16.7KVAl=25.4A电焊机(50)K=0.35 tan=1.33 =65%将电焊机的设备容量转换到=100%时的功率,且该组只有一台设备。故P=P=P=144=11.29kwQ=Ptan=11.291.33=15.02kvarS=18.8KVAl=28.6A焊接变压器(51)K=0.15 tan=1.73 =6
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 工厂 供电系统 设计
限制150内