某厂车间变电所及低压配电系统设计(共59页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上某厂车间变电所及低压配电系统设计摘要:本次设计是针对车间变电所和车间低压配电系统的设计,所以设计中采用10KV 电源进线,然后经过车间变电所降为一般低压用电设备所需的电压220/380V;设计过程中先计算车间的总负荷和无功功率补偿,确定变压器容量及型号,再考虑的建设方案,变电所主接线方案的选择,高压一次设备的选择,低压一次设备的先择,进出线的先择,短路计算及开关设备的选择,二次回路方案的确定及继电保护的选择与整定,防雷保护及接零的设计,变电所电气照明的设计等 关键词:变电所; 低压配电系统; 负荷计算; 短路计算; 电气设备选择; 主接线; 防雷保护; 电气照明等Ab
2、stract:The workshop is designed for low-voltage substation and distribution system design workshops, design 10KV power line used, and then reduced to low pressure through the plant substation voltage electrical equipment required 220/380V; design processthe first workshop in the calculation of total
3、 load and reactive power compensation, determine the transformer capacity and model, consider the construction plan, selection of substation main wiring scheme, a high-voltage equipment selection, equipment, first choose a low-voltage, inlet and outlet of thefirst choice, short circuit calculations
4、and switching equipment selection, determination and the secondary circuit program selection and setting of relay protection, lightning protection and access to zero design,lightingdesign,electricalsubstationKeywords: substation, low voltage distribution systems, load calculations, short circuit cal
5、culations, electrical equipment selection, the main wiring, lightning protection, electrical lighting, etc.目录专心-专注-专业第一章 绪论 1.1变电所的发展概况及其前景展望随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高带来了电力负荷的高速增长。尤其是近两、三年来,由于电力负荷增长迅猛,而发电装机容量和输配电能力不足,造成全国近20个省市电力 供应紧张,部分省市出现限电拉闸。与此同时,随着电力市场的开放,电力用户对电能质量和管理的要求也在提高,电力生产与供应企业也比以往任何时候都重重视电
6、力系统的运行的经济性和安全性。电气化程度是衡量一个国家现代化水平的一个重要标志,随着电力系统自动化水平的提高,变电所综合自动化系统得到了发展。厂站综合自动化是集网络技术、通信技术、电力技术多学科多领域为一体,而形成的完整、安全可靠的综合自动化系统。自20世纪80年代末至今,我国变电所在新技术的运用上得到了飞速发展,如变电所监控技术,可通过远程监测、遥控和数据采集等来实时跟踪和采集变电所运行情况,反馈状态信息,达到及时控制各种危险事故;同时仿真技术也在变电所得到广泛的应用,对变电所电力设备实物、一次设备和二次设备接线图进行仿真,在变电所运行人员的培训中起到重要作用,提高了培训效率,缩短了培训周期
7、,也进一步提高了运行人员的正确判断和处理事故的能力,防止事故扩大化和缩缩短事故处理埋单,从而确保电网安全、可靠、经济运行;另输电技术也得到更新如FACTS技术、紧凑型技术、导线能改善等技术的结合,主要有:(1)串并联补偿;(2)紧凑型线路;(3)动态无功补偿技术;(4)大截面耐热导线等。综合我国变电所的现状是老设备向新型设备转变,有人值班向无人值班变电所转变,交流传输向直流输出转变,国外主要是交流输出向直流输出转变。1.2设计内容及依据1.2.1设计内容电能是现代化工业生产的主要能源和动力,随着现代文明的发展与进步,社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求,而工厂供电系统的核心
8、部分是变配电所。因此,设计和建造一个安全、经济、高质量的变电所是极为重要的。本次设计是针对某机械厂车间的变电所和一号车间低压配电系统的设计,要求为该厂设计10/0.4kv车间降压变配电所及一号车间的低压配电系统设计,同时为二号加工车间、铸造车间和电修车间提供电源配给。1.2.2设计依据一、机加工一车间的生产任务本车间承担机修厂修理的配件生产。二、设计依据车间平面及设备布置图。(表1.1)本车间承担机修厂修理的件生产车间用电设备明细表。(表1.21.3)车间变电所配电范围车间变电所设在车间东南角,除为机械加工一车间配电外,还要为机械加工二车间、铸造、铆焊、电修车间配电,其用电设备明细表。(附3)
9、机械加工二车间要求车间变电所低压侧提供三路电源(其中一回路为照明回路);铸造车间要求车间变电所低压侧提供四路电源(其中一回路为照明回路);铆焊车间要求车间变电所低压侧提供三路电源(其中一回路为照明回路);电修车间要求车间变电所低压侧提供三路电源(其中一回路为照明回路)。负荷性质:三班工作制,年最大负荷利用小时数为3500h。三级负荷。供电电源条件:1)电源由35/10KV总降压变电所采用架空线路受电,线路长300M。2)工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。3)工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。4)要求车间变电所最大负荷时功率因数不得
10、低于0.9。5)要求在车间变电所10KV侧进行计量。车间自然条件气温历年最高气温: 40.6历年最低气温: -7.7一月最低气温: 5.3七月最高气温: 29.6车间内计算气温:35 C.地质水文:平均海拔500m,地层以砂粘土为主,地下水位为2m表1.1表1.23机加工一车间设备明细表(附表1.2)设备代号设备名称代号台数单台容量(KW)总容量(KW)1冷墩机GB-3155552冷墩机GB-3155553普通车床C620-117.6257.6254普通车床C620-117.6257.6255普通车床C620-117.6257.6256立式车床C512-1A135.735.77普通车床C620
11、14.6254.6258普通车床C62014.6254.6259普通车床C62014.6254.62510普通车床C62014.6254.62511普通车床C62014.6254.62512普通车床C61614.6254.62513螺丝套丝机S-813913.1253.12514普通车床C630110.12510.12515管螺纹车床Q11917.6257.62516摇臂钻床Z3518.58.517立式钻床Z504013.1253.12518立式钻床Z504013.1253.125195吨吊车110.210.220立式车床C512-1A135.735.721立式车床C512-1A135.735
12、.722刨床B66513323万能铣床X63WT1131324立式铣床X52K19.1259.12525滚齿机Y-3614.14.126插床B503214427弓锯机G72 11.71.728立式钻床Z51210.6O.629电阻炉120(380V)2030电阻炉1242431电阻炉1454532车床CW6-1131.931.933立式车床C512-1A135.735.734卧式镗床J681101035单臂刨床B101017070机加工二车间、铆焊、电修车间的负荷计算(附表1.3)序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷KWP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A1机加工二车间No
13、.1供电回路15546.554.4No.2供电回路1203642.1No.3照明回路10802铸造车间No.4供电回路1606465.3No.5供电回路1405657.1No.6供电回路1807273.4No.7照明回路86.403铆焊车间No.8供电回路1504589.1No.9供电回路17051101No.10照明回路75.604电修车间No.11供电回路1504578No.12供电回路1464465No.13照明回路1080第二章 变电所的设计2.1变电所的负荷计算2.1.1变电所的负荷分级按照GB500521995供配电系统设计规范规定,电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的
14、损失或影响分为三级:1.一级负荷(first order load)一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者;或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者,如重大设备损失、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需长时间才能恢复等。因此一级负荷中断供电造成的后果是非常严重的,所以要求由两个电源供电,当中其中一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损失。2.二级负荷(second order load)二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者,如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。因二级负荷也属于重要
15、负荷,要求由两回路供电,供电变电压器也应有两台。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时,二级负荷应不致中断供电,或中断后能迅速恢复供电。3.三级负荷(third order load) 三级负荷为一般电力负荷,指所有不属于上述一、二级负荷者,对供电电源无特殊要求。 2.1.2负荷计算的目的供电系统要能够可靠正常运行,就必须正确地选择系统中的所有元件,包括电力变压器、开关设备和导线电缆等。元件除应满足工作电压和频率的要求外,最重要的是满足负荷电流的要求,因此有必要对系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。计算负荷是供电设计的基本依据,计算负荷确定的是否正确合理,直接影响到电气设备和导线电缆的选择是
16、否经济合理。如果计算负荷确定过大,将使电气设备和导线电缆选得过大,造成浪费。如果计算负荷确定过小,又将使电气设备和导线电缆处于过负荷下运行,不只增加了电能损耗,更危险的是产生过热,导致绝缘过早老化甚至烧毁,引发火灾!由此可见,正确确定计算负荷意义重大。2.1.3负荷计算方法的选择我国普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法,主要是需要系数法和二项式法。需要系数法是国际上通用的确定计算负荷的方法,最为简便实用。二项式的应用局限性较大,但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时,较之需要系数法合理,且计算也较简便。实践证明,生产的产品质量和劳动生产率与照明质量有密切的关系。良好的照明是
17、保证安全生产、提高劳动生产率和产品质量、保障职工视力健康的必要措施。因此我对电气照明系统的设计和安装都进行了严格的规范,而车间一般照明的总的安装容量可以根据刘介才编著工厂供电附录表35查得照明的比功率,然后通过公式计算。负荷计算公式及参数列表(表2.1)名称公式备注用电设备组的容量设备的额定容量设备组的同时系数设备组的负荷系数设备组的平均效率配电线路的平均效率对应用电设备组的正切值用电设备组的平均功率因数用电设备组的额定电压以上参数由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取。用电设备组有功计算负荷需要系数 无功计算负荷视在计算负荷计算电流有功负荷的同时系数无功负荷的同时系数总的有功计算负荷总的无功
18、计算负荷总的视在计算负荷2.1.4变电所各车间的负荷计算2.1.4.1一号机械加工车间负荷计算1)一号加工车间的设备负荷统计见下表2.2 一号机械加工车间设备明细(表2.2)设备代号设备名称代号台数单台容量(KW)总容量(KW)1冷墩机GB-3155552冷墩机GB-3155553普通车床C620-117.6257.6254普通车床C620-117.6257.6255普通车床C620-117.6257.6256立式车床C512-1A135.735.77普通车床C62014.6254.6258普通车床C62014.6254.6259普通车床C62014.6254.62510普通车床C62014.
19、6254.62511普通车床C62014.6254.62512普通车床C61614.6254.62513螺丝套丝机S-813913.1253.12514普通车床C630110.12510.12515管螺纹车床Q11917.6257.62516摇臂钻床Z3518.58.517立式钻床Z504013.1253.12518立式钻床Z504013.1253.125195吨吊车110.210.220立式车床C512-1A135.735.721立式车床C512-1A135.735.722刨床B66513323万能铣床X63WT1131324立式铣床X52K19.1259.12525滚齿机Y-3614.14
20、.126插床B503214427弓锯机G72 11.71.728立式钻床Z51210.6O.629电阻炉1 20(380V)2030电阻炉1242431电阻炉1454532车床CW6-1131.931.933立式车床C512-1A135.735.734卧式镗床J681101035单臂刨床B1010170702)一号车间干线及设备分配一号车间分为WL1、WL2、WL3、WL4四号电源干线。WL1干线有13台金属冷加工机床组,分别分配给3个配电箱AP-1-1、AP-1-2、AP-1-3,其中AP-1-1供配2、3、4、5、6号设备机床(对应表1设备代号),AP-1-2供配8、9、10、11、12、
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