机械厂降压变电所电气设计.doc
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1、目录毕业论文设计任务书- 1 -开题报告- 2 -摘要- 4 -关键词- 5 -绪论1第一章 设计任务31.1、设计要求31.2、设计依据31.2.1、工厂总平面图31.2.2、工厂负荷情况31.2.3、供电电源情况31.2.4、气象资料41.2.5、地质水文资料41.2.6、电费制度5第二章 负荷计算和无功功率补偿62.1、负荷计算62.1.1、单组用电设备计算负荷的计算公式62.1.2、多组用电设备计算负荷的计算公式62.1.3、各车间负荷统计计算72.1.4、总的计算负荷计算92.2、无功功率补偿11第三章变电所位置及型式的选择133.1、变配电所的任务133.2、变配电所的类型13第四
2、章 变电所主变压器及主接线方案的选择144.1、变电所主变压器的选择144.1.1、变压器型号的选择144.2、变电所主接线方案的选择14第五章 短路电流的计算165.1、绘制计算电路165.2、确定短路计算基准值165.3、计算短路电路中各个元件的电抗标幺值165.3.1、电力系统165.3.2、架空线路165.3.3、电力变压器165.4 、k-1点10.5kV侧的相关计算175.4.1、总电抗标幺值175.4.2、三相短路电流周期分量有效值175.4.3、其他短路电流175.4.4、三相短路容量175.5 、k-2点0.4kV侧的相关计算175.5.1、总电抗标幺值175.5.3、其他短
3、路电流175.5.4、三相短路容量17第六章 变电所一次设备的选择校验196.1、10kV侧一次设备的选择校验196.2、380V侧一次设备的选择校验196.3、上下压母线的选择19第七章 降压变电所防雷及接地装置的设计207.1、变电所的防雷保护207.1.1、直接防雷保护207.1.2、雷电侵入波的防护207.2、变电所公共接地装置的设计207.2.1、接地电阻的要求207.2.2、接地装置的设计20结论22参考文献23致谢24第 27 页毕业论文设计任务书学生姓名柴玉林专业班级机电一体化0803班指导教师俞瀛论文题目某机械厂降压变电所电气设计研究的目标、内容及方法一研究目标基于工厂供电的
4、理论知识对机械厂总降压变电所进展电气设计,实现对工厂供电的更深入理解,为以后从事此项工作做准备。二研究意义电能虽然是工业生产的主要能源与动力,但是放在产品本钱中所占的比重一般很小。因此电能在工业生产中的重要性并不在于它在产品本钱中或投资总额中所占的比重多少,而是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,降低生产本钱,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。某些对供电可靠性要求很高的工厂,即使是极短时间的停电,也会引起重大设备损坏,或引起大量产品的报废,甚至可能发生重大的人身事故,给国家与人民带来经济上甚至政治上的重大损失。因此,做好工厂
5、供电工作对于工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义。分阶段完成的工作第一阶段:2010/7/102010/8/15:完成资料收集,完成开题报告。第二阶段:2010/8/162010/8/25:完成负荷统计及相关计算。第三阶段:2010/8/262010/8/31:选择适当的变压器,确定变压器主接线方案。第四阶段:2010/9/012010/9/20:完成短路电流的计算。第五阶段:2010/9/212010/10/01:一次设备的选择。第六阶段:2010/10/022010/10/21:变电所防雷及接地选择。第七阶段2010/10/222010/11/01:编写论文,准备辩论。系部主 任意
6、 见开题报告一、 课题名称某机械厂降压变电所电气设计二、 设计目的与意义1、设计目的为促进电能在工业领域的快速开展,实现电能在工业生产中最大利用率,保障工业生产平安及有效利用。根据工厂供电方案,确保供电在工业生产中的可控、在控,搞好输配电设备的质量,提高对工厂生产与生活供电的可靠性及供电能力,能够灵活的调整电网的运行方式,使工厂的生产始终处于安康、稳定、经济的运行状态,提高电网的负载能力,最大限度的满足工厂生产及生活的需求 ,保障变配电所的平安运行。二、设计意义虽然电能在工业生产本钱中所占比例很小,但是优良的供电可靠性、平安性对于工业生产有着重要的作用。例如增加产量,提高产品质量,提高劳动生产
7、率,降低生产本钱,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等等。作此设计有利于我对工厂供电理论的进一步稳固与完善。也对我今后从事此项工作奠定了一定根底。三、设计内容及设计过程一、设计内容1统计机械厂负荷并进展负荷计算以及无功功率的补偿确定。2变电所的所址与型式的选择。3选择变压器类型记住接线方案。4短路电流计算。5一次设备的选择。6降压变电所防雷及接地装置的选择。二、设计过程第一阶段:2011/7/102010/8/15:完成资料收集,完成开题报告。第二阶段:2011/8/162010/8/25:完成负荷统计及相关计算。第三阶段:2011/8/262010/8/31:选
8、择适当的变压器,确定变压器主接线方案。第四阶段:2011/9/012010/9/20:完成短路电流的计算。第五阶段:2011/9/212010/10/01:一次设备的选择。第六阶段:2011/10/022010/10/21:变电所防雷及接地选择。第七阶段2021/10/222021/11/01:编写论文,准备辩论。摘要为保障工业生产平安进展,保证电能合理分配、输送,灵活改变运行方式。特进展本次设计。本设计主要阐述了对机械厂总降压变电所的电气设计方案。在设计中进展了对工厂负荷的统计计算;变电所位置及型式的选择;变电所主变压器及主接线方案的选择;短路电流的计算;变电所一次设备的选择校验;变电所进出
9、线及邻近单位联络线的选择;降压变电所防雷及接地装置的设计等。AbstractTo protect the safety of industrial production, to ensure reasonable distribution of electric energy, transmission, flexible operation mode changes. Special for this design. Elaborated on the design of the main mechanical plant a total step-down substation elect
10、rical design. Carried out in the design of the statistical calculation of the load on the plant; substation location and type of choice; substation main transformer and main line scheme of choice; short-circuit current calculation; substation equipment selection of a check; substation into the outle
11、t and adjacent units of the contact line of choice; step-down substation lightning protection and grounding equipment design.关键词工厂供电,变电所,无功功率补偿,变压器,短路电流计算,一次设备,避雷器KeywordsPower plants,substations,reactive pover compensation,transformer,short circuit current calculation,a device,surge arresters.绪论工厂供
12、电plant power supply,就是指工厂所需电能的供给与分配,亦称工厂供电。众所周知,电能是现代工业生产的主要能源与动力。电能既易于其他形式的能量转换而来,又易于转换为其他形式的能量用以应用;电能的输送与分配既简单经济,又便于控制,调节与测量,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与动力,但它在产品本钱中所占的比重一般很小,电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品本钱中或投资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,降低生产本钱,减轻工人的劳动强
13、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,如果工厂的电能供给突然中断,那么对工业生产可能造成严重的后果。做好工厂供电工作对于开展工业生产,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立具有十分重要的战略意义。工厂供电工作要很好的为工业生产效劳,切实保证工厂生产与生活用电的需要,并做好节能工作,就必须到达以下根本要求:(1) 平安 在电能的供给,分配与使用中,不应发生人身与设备事故(2) 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求(3) 优质 应满足电能用户对电压与频率等质量的要求(4) 经济 供电系统的投资要少,运费
14、要低,并尽可能的节约电能与减少有色金属的消耗量。此外,在供电工作中,应合理的处理局部与全局,当前与长远等关系,既要照顾局部的当前利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应开展。本设计的任务,主要是对某机械制造厂减压变电所的电气设计,其中包括工厂负荷的统计计算,确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数、容量及类型,进展短路计算,选择变电所主接线方案,一次设备的选择,上下压设备与进出线,确定防雷与接地装置。并通过设计对中小型工厂的供配电系统与电气照明运行维护与设计计算对工厂供电理论知识有了更加深刻的稳固与复习,为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的根底。第一章 设计任务1.1、设计要求 要求根据
15、本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况,并适当考虑工厂生产的开展,按照平安可靠、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、容量及类型,选择变电所主接线方案、一次设备的选择、上下压设备与进出线,确定防雷与接地装置。最后按要求写出设计说明书,绘出设计图纸。1.2、设计依据、工厂总平面图(4)(5)(6)(7)(10)(9)(8)(1)(2)(3)图1.1 工厂平面图、工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为4600h,日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间与锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。、供电电源
16、情况 按照工厂及当地供电部门签定的供用电协议规定,本厂可由附近一条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,导线为等边三角形排列,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流保护与电流速断保护,定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求,可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。及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。、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-9,年最热月平均最高气温
17、为33,年最热月平均气温为26,年最热月地下0.8米处平均气温为25。当地主导风向为东北风,年雷暴日数为20。、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2m。表1.1 工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力3000307照明508102锻压车间动力35003065照明807103热处理车间动力1500608照明508104电镀车间动力2500508照明508105仓库动力200408照明108106工具车间动力3600306照明709107金工车间动力40002065照明1008108锅炉车间动力500708照明108
18、109装配车间动力1800307照明6081010机修车间动力16002065照明40810生活区照明3500709、电费制度 本厂及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。每月根本电费按主变压器容量为18元/kVA,动力电费为0.9元/Kw.h,照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9,此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性向供电部门交纳供电贴费:610VA为800/kVA。第二章 负荷计算与无功功率补偿2.1、负荷计算在工厂里,除了广泛应用的三相设备外,还有局部单相设备,单相设备接在三相线路中,应尽可能均衡分配
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