某工厂供配电系统设计毕业设计 工厂供配电毕业设计.docx
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1、某工厂供配电系统设计毕业设计 工厂供配电毕业设计 某工厂供配电系统设计毕业设计 摘 要 工厂供电,是指工厂所需的电能的供应与安排,也称工厂配电。 众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量转换而来,而易于转换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,又便于限制、调整和测量,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疑不是建立在电能应用的基础之上的。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量;利用所学的学问确定变电所的位置。计算出短路电流的大小,选出不同型号的变压器,进
2、而确定变压器的连接组别,画出必要的变电所主接线图。 关键词:主接线图、短路电流、电力负荷、变压器 Abstrat The factory power supply, it is to point to the factory power supply and distribution, also called plant distribution. As is known to all, the electricity is of modern industrial production, the main form of energy and power. Electric energy c
3、an easily by other forms of energy conversion, and easy to convert to other forms of energy to supply the use. Electric power transmission and distribution of economic is simple, and easy to control, adjust and measurement, which is helpful to realize the production process automation, and the moder
4、n social information technology and other high-tech undoubtedly is not based on electric power on the basis of application of. So the power in the modern industry production and the whole national economic life are widely. This thesis design first calculated power load and transformer sets, capacity
5、; Use knowledge to determine the position of the substation. To calculate the short circuit current size, choose different types of transformer, and then determine the transformer connection categories, draw the necessary substation main wiring diagram。 Keywords: main wiring diagram, short circuit c
6、urrent, power load, transformer 书目 第1章 前言 4 第2章 设计任务 5 2.1 原始资料 5 2.2 工厂平面图 5 2.3 工厂供电电源 5 2.4 工厂负荷状况 6 2.5 设计要求 7 第3章 全厂负荷计算和无功功率补偿 8 3.1 负荷计算 8 3.2 无功功率补偿 11 第4章 变电所高压电器设备选型 12 4.1 主变压器的选择 12 4.2 各个车间变压器的选择 12 4.3 10KV架空线的选择 13 第5章 短路电流的计算 14 5.1 短路的基本概念 14 5.2 短路的原 14 5.3 短路的后果 14 5.4 短路的形成 15 5.
7、5 三相短路电流计算的目的 15 5.6 短路电流的计算 15 5.7 电费的计算 16 第6章 变电所的设备选择与校验 17 6.1 10KV侧设备的选择和校验 17 611 一次设备的选择 17 6.2 二次设备的选择 19 6.3 10KV侧设备的选择 19 第7章 主变压器继电爱护 23 7.1 继电爱护装置的概念 23 7.2 爱护作用 23 7.3 爱护装置及整定计算 23 第8章 防雷爱护和接地装置的设计 25 8.1 防雷爱护 25 8.1.1 直击雷的过电压爱护 25 8.1.2 雷电侵入波的防 25 8.2 接地装置 25 参考文献 27 致 谢 28 附 录 一 主接线图
8、 29 第1章 前言 工厂供电,是指工厂所需的电能的供应与安排,也称工厂配电。 众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量转换而来,而易于转换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,又便于限制、调整和测量,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疑不是建立在电能应用的基础之上的。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里,电能虽然是工业的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小。例如在机械工业中,电费开支仅占产品成本的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
9、%左右。因此电能在工业生产中的重要性,并不能在于他在产品成本中或者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。 工厂供电工作要很好地位工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电须要,并做好节能和环保工作,就必需达到以下几点要求: 1、平安 在电能的供应、安排和运用中,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,并近可能滴节约电能
10、和削减有色金属消耗量。 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,既要照看局部和当前的利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展。例如安排用电问题,就不能至考虑一个单位的局部利益,更要有全局观点。 第2章 设计任务 2.1 原始资料 2.2 工厂平面图 2.3 工厂供电电源 根据工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由旁边一条10KV的功用电源干线取得电源。该干线走向参看工厂总平面图。为满意工厂耳机负荷的要求,可采纳高压联络线有邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压 侧有电气联系的驾控线路总长度为80KM,电缆线路总长度为25KM;工厂要求的功率因数在0.6以上。
11、2.4 工厂负荷状况 本厂多数车间为三班制,年最大负荷利用小时数4600小时,日最大负荷持续时间为6小时。该厂处铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。全厂的负荷表如下: 厂房编号 厂房名称 负荷类别 设备容量 /KW 须要系数 功率因数 1 铸造车间 动力 300 0.3 0.70 照明 6 0.8 1.0 2 锻压车间 动力 350 0.3 0.65 照明 8 0.7 1.0 3 热处理车间 动力 150 0.6 0.80 照明 5 0.8 1.0 4 电镀车间 动力 250 0.5 0.8 照明 5 0.8 1.0 5 仓库 动力 20 0.4 0.8 照明 1 0.8
12、 1.0 6 工具车间 动力 360 0.3 0.60 照明 7 0.9 1.0 7 金工车间 动力 400 0.2 0.65 照明 10 0.8 1.0 8 锅炉房 动力 50 0.7 0.80 照明 1 0.8 1.0 9 装配车间 动力 180 0.3 0.70 照明 6 0.8 1.0 10 机修车间 动力 160 0.2 0.65 照明 4 0.8 1.0 生活区 照明 350 0.7 0.9 2.5 设计要求 1、计算电力负荷和无功功率补偿、短路电流的大小 2、驾驭变电设计的一般原则、步骤和方法 3、驾驭CAD绘图软件 4、选择10KV供电线路和凹凸压电器设备选择 5、草拟全厂供电
13、系统图 第3章 全厂负荷计算和无功功率补偿 3.1 负荷计算 我们在计算全厂负荷时,由于热处理车间、装配车间、机修车间、锅炉房、仓库动力、照明容量小,从每个车间的变压器和全厂的平面图可以把这五个地方看成一个地方,其余都是两个车间看成一个车间,则我们可以把全厂的平面简化如图所示: 采纳须要系数法对各个车间进行计算,应当将照明的和动力部分分开算集体的状况如下: (1)、铸造车间、锻压车间 A、 动力电路: P(30)=P1(e)K1(d)+ P2(e)K2(d)=300X0.3+350X0.3kw=195kw Q(30)= =947.17 kar S1(30)=P1/cos+ P2/cos=(30
14、0/0.70)+(350/0.65)=967.03kvA I(30)= S(30)/ Un=967.03/ X0.38=1469.65A B、照明电路: P(30)=P3(e)K3(d)+ P4(e)K4(d)=6X0.8+8X0.7=10.4KW Q(30)= =9.8 kar S2(30)= P3/cos+ P4/cos= (6/1.0)+(8/1.0)=14KVA I(30)= S(30)/ Un =14/X0.38=24.13A 则铸造车间、锻压车间: S(30)= S1(30)+ S2(30)=14+967.03=1011.03KVA (2)、金工车间、工具车间 A、动力电路: P(
15、30)= P5(e)K5(d)+ P6(e)K6(d)=400X0.2+360X0.3=188 KW Q(30)= =1200.75 kar S3(30)= P5/cos+ P6/cos=(400/0.65)+(360/0.6)=1215.38 KVA I(30)= S(30)/ Un =1215.38/X0.38=1847.08A B、照明电路: P(30)= P7(e)K7(d)+ P8(e)K8(d)=10X0.8+7X0.9=14.3 KW Q(30)= =10.57 kar S4(30)= P7/cos+ P8/cos=(10/1.0)+(7/0.9)=17.78 KVA I(30)
16、 = S(30)/ Un =17.78/X0.38=27.02A 则金工车间、工具车间: S(30)= S3(30)+ S4(30)=17.78+1215.38=1233.16KVA (3)、生活区、电镀车间 A、动力电路: P(30)= P9(e)K9(d) =250X0.5=125KW Q(30)= =286.4kar S(30)= P9/cos=250/0.8=312.5 KVA I(30) = S(30)/ Un =312.5/X0.38=474.92A B、照明电路: P(30)= P10(e)K10(d)+ P11(e)K11(d)=5X0.8+350X0.7=249 KW Q(3
17、0)= =2101.73 kar S(30)= P10/cos+ P11/cos=(5/1.0)+(350/0.9)=388.89 KVA I(30) = S(30)/ Un =388.89/ X0.38=591.02A 则电镀车间、生活区:S(30)=312.5+388.89=701.39KVA (4)、热处理车间、装配车间、机修车间、锅炉房、仓库 A、动力电路: P(30)=P12(e)K12(d)+P13(e)K13(d)+P14(e)K14(d)+P15(e)K15(d)+P16(e)K16(d)=150X0.6+180X0.3+160X0.2+50X0.7+20X0.4=219KW
18、Q(30)= =759.55 kar S(30)= P12/cos+P13/cos+P14/cos+ P15/cos+P16/cos=(160/0.80)+(180/0.70)+(160/0.65)+(50/0.80)+(20/0.8)=790.79 KVA I(30) = S(30)/ Un =790.79/X0.38=1201.8A B、照明电路: P(30)=P12(e)K12(d)+P13(e)K13(d)+P14(e)K14(d)+P15(e)K15(d)+P16(e)K16(d)=5X0.8+6X0.8+4X0.8+1X0.8+1X0.8=15.6KW Q(30)= =6.76 k
19、ar S(30)= P12/cos+P13/cos+P14/cos+ P15/cos+P16/cos=(5/1.0)+6/1.0)+(4/1.0)+(1/1.0)+(1/1.0)=17 KVA I(30) = S(30)/ Un =17/X0.38=25.83A 则热处理车间、装配车间、机修车间、锅炉房、仓库: S(30)=17+790.79=817.79KVA 取全厂的系数同时为K(p)=0.9 K(q)=0.95 则全厂计算负荷为: P(30)=195+10.4+188+14.3+125+249+219+15.6=1016.3 KW Q(30)=947.17+9.8+1200.75+1.5
20、7+286.4+2101.73+759.55+6.76=3510.73 kar S(30) =3654.86 KVA I(30) =3654.86/X0.38=5554.5A 3.2无功功率补偿 以上结果可得变压器低压侧的视在计算负荷为:S(30) =3654.86 KVA 这时的功率因素为:cos= P(30)/ Q(30)=1016.3/3654.86=0.27远小于0.9,因此要进行无功功率补偿。由于电压器的无功消耗大于有功消耗,所以在计算无功功率补偿时候取 cos=0.92,这样我们无功补偿的Q(c)为:Q(c)=1016.3tan(arccos0.27)-tan(arccos0.92
21、)=3201.3 Kvar则取Q(c)=3300Kvar,采纳33个BWF10.5/101/1并联电容器进行补偿,总共容量:101KvarX33=3300Kvar (1) 、补偿后的变压所的低压侧视在计算负荷为: S(30) =1016.3X1016.3+(3510.73-3300)X=1037.9KVA 电流:I(30)=1037.9/X0.38=1577.36A (2)、变压所的功率损耗为: P(r)=0.015 S(30)=0.015X1037.9=15.57Kvar Q(r) =0.06 S(30)=0.06X1037.9=62.274 Kvar (3)、变电所的高压侧的计算负荷为:
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