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文档简介
湖 北 理 工 学 院电气与电子信息工程学院课 程 设 计 报 告课程名称: 供配电工程课程设计 专业名称: 电气工程及其自动化技术 班 级: 电气专升本(2)班 学 号: 201620210214 姓 名: 张 鸿 3目录1 供配电工程课程设计任务书 .32 负荷计算、无功补偿计算、变压器选择 .52.1 用电设备组计算负荷的确定 .52.2 车间和计算负荷确定 .72.3 无功功率补偿计算 .82.4 变压器选择 .113 变配电所主接线方案的设计 .123.1 变配电所主接线方案 .124 短路电流计算 .144.1 短路计算的简化说明 .144.2 用标么值法计算短路电流 .145 电气设备选择与校验 .195.1 高低压开关柜选型 .195.2 高压一次设备选择 .195.3 低压一次设备选择 .206 供配电线路方案设计 .2146.1 配电线路的接线方式选择 .216.2 导线和电缆截面的选择 .227 防雷接地保护 .248 总结 .25参考文献 .261 供配电工程课程设计任务书班 级:2016 级电气工程及其自动化专升本 班学 生:201620210208201620210214(7 人)学 时:2 周时 间:第 1213 周,2017 年 5 月 8 日2017 年 5 月 19 日指导教师:杨 毅、陈学珍一、设计题目某机床厂供配电系统电气部分初步设计二、设计目的及要求通过本课程设计,熟悉现行国家标准和设计规范,树立起技术与工程经济相统一的辨证观点;培养综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的能力;掌握电气工程设计计算的方法,为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作,打下必要的基础。要求根据用户所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,选择配变电所主接线方案及高低压设备和进出线,确定车间变电所主变压器的台数与容量、类型。最后按要求写出设计说明书,绘出设计图样。三、设计依据1、工厂负荷情况5该厂占地面积 13800 平米,建筑面积 10000 平米。 下设金工车间、装配车间、卧式装配车间、锯条车间、钣金车间、喷漆车间,主要产品:卧、立式及卧、立旋转式四大类,另承接各种非标专机,30 多种规格 70 余种机型,年生产能力 3000 台套以上,锯条 200 万米以上。本厂多数车间为三班制,年最大负荷利用小时数为 5000 小时,日最大负荷持续时间 6 小时,本厂属于三级负荷。本厂的负荷统计资料如下表所示。表 1-1 负荷统计资料表车间名称 设备容量 kW 需要系数 功率因数金工车间 645 0.35 0.65装配车间 760 0.45 0.70卧式装配车间 540 0.45 0.65锯条车间 356 0.50 0.70钣金车间 425 035 065喷漆车间 215 0.45 0.75办公楼 220 0.75 0.902、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由附近某110/10kV 变电站用一条 10kV 架空线向本厂供电。该站距离本厂约为 5km。该站10kV 母 线 短 路 数 据 : 、 ,其出口断路器配备有定MVASk30max.VASk1203min.时限过电流保护和电流速断保护,定时限过电流保护整定的动作时间为 1.5s。3气象资料本厂所在地区的年最高气温为 39,年平均气温为 25,年最低气温为-1,年最热月平均最高气温为 33,年最热月平均气温为 26,年最热月地下 0.8m 处平均温度为 25。当地主导风向为东南风,年雷暴日数为 52.2 天。4地质水文资料本厂所在地区平均海拔 20m,地层以砂粘土为主,地下水位为 2m。65电费制度本厂与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,按两部电价制交纳电费。基本电价 20 元/千伏安/月,电度电价 0.5 元/度。四、设计任务设计内容包括:配变电所的负荷计算及无功功率的补偿计算,车间变压器台数和容量、型式的确定,变配电所主接线方案的选择与绘制,高低压配电线路及导线截面选择,短路计算和开关设备的选择,继电保护的整定计算 *,防雷保护与接地装置设计 *等。2 负荷计算、无功补偿计算、变压器选择2.1 用电设备组计算负荷的确定目前,电力负荷计算主要采用三种方法:单位容量法、需要系数法、用系数法。在本设计中采用的是需要系法来进行负荷计算。(一)一组用电设备的计算负荷7主要计算公式有:有功计算负荷: (2-1)edcPKm无功计算负荷: (2-2)tanQ视在计算负荷: (2-3)cosS计算电流: (2-4)ncU3式中 为用电设备组的需要系数值; 为用电设备组的平均功率因数;dKcos为功率因数 的正切值; 为用电设备组的额定电压。tanosn(二)多组用电设备的计算负荷在确定低压干线上或低压母线上的计算负荷时,可结合具体情况对其有功和无功计算负荷计入一个同时系数 K。 0.8kVPc , QcSc , Ic Pc1 , Qc1Pc2 , Qc2Pci, Qci图 2-1 多组用电设备的计算负荷对于干线,可取 KP=0.85-0.95;KQ=0.90-0.97 对于低压母线,由用电设备计算负荷直接相加来计算时,可取 KP=0.8-0.9, KQ =0.85-0.95。由干线负荷直接相加来计算时,可取 KP=0.95, KQ =0.97。主要计算公式有:总的有功计算负荷: (2-5)icpcPK.总的无功计算负荷: (2-6)icqcQ.8总的视在计算负荷: (2-7)2cQPSc总的计算电流按式(2-4)计算。由于各组设备的 不一定相同,因此总的视在计算负荷或计算电流不能cos用各组的视在计算负荷或计算电流直接相加来计算。由此确定机床厂供配电系统各车间变电所总的电力负荷。92.2 车间和计算负荷确定该机床厂供配电系统各车间变电所电力负荷计算表, 表 2-1各车间变电所负荷计算情况 表 2-2表 2-1:各车间负荷情况车间名称 设备容量 kW 需要系数 功率因数金工车间 645 0.35 0.65装配车间 760 0.45 0.70卧式装配车间 540 0.45 0.65锯条车间 356 0.50 0.70钣金车间 425 035 065喷漆车间 215 0.45 0.7510办公楼 220 0.75 0.90表 2-2 各车间变电所负荷计算情况2.3 无功功率补偿计算我国供电营业规则规定,除电网有特殊要求的用户外,用户在当地供某机床厂供配电各车间变电所电力负荷计算表编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kVA) Ic(A)1 金工车间 645 0.35 0.65 1.17 225.75 264.13 347.31 0.53 编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(A)2 装配车间 760 0.45 0.70 1.02 342.00 348.84 488.57 0.74 编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(A)3卧式装配车间 540 0.45 0.65 1.17 243.00 284.31 373.85 0.57 编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(A)4 锯条车间 356 0.5 0.70 1.02 178.00 181.56 254.29 0.39 编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(A)5 钣金车间 425 0.35 0.65 1.17 148.75 174.04 228.85 0.35 编号 厂房名称 Pe(kW) Kd cosa tana Pc(kw) Qc(kvar) Sc(kV.A) Ic(A)6 喷漆车间 215 0.45 0.75 0.88 96.75 85.14 129.00 0.20 编号 厂
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