工程学院电力工程设计报告说明.doc

1 前言前言 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 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 本次设计根据课题提供的某机械制造厂的用电负荷和供电条件 并适当考虑 生产的发展 按照国家相关标准 设计准则 本着安全可靠 技术先进 经济合 理的要求确定本厂变电所的位置和形式 通过负荷计算 确定主变压器的台数和 容量 进行短路电流计算 选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线 最后 按要求写出设计说明书 并绘出设计图样 具体过程和步骤 根据工厂总平面图 工厂负荷情况 供电电源情况 气象资料 地 区水文资料和电费制度等 先计算电力负荷 判断是否要进行无功功率补偿 接着 进行变电所位置和型式选择 并确定变电所变压器台数和容量 主接线方案选择 最后进行短路电流的计算 并对变电所一次设备选择和校验和高低压线路的选择 2 目录 前言前言 1 设计任务及要求设计任务及要求 3 一 设计题目 一 设计题目 某机械厂降压变电所的电气设计 3 二 设计要求 二 设计要求 3 三 设计依据三 设计依据 3 第一章第一章 负荷计算和无功功率补偿负荷计算和无功功率补偿 6 第一节 负荷计算的目的和方法 6 第二节 全厂负荷计算的过程 7 第三节 无功功率补偿 8 第二章第二章 变电变电所的位置与型式的所的位置与型式的选择选择及主及主变压变压器的台数与容量 器的台数与容量 类类型的型的选择选择 10 第一节 变电所的位置与型式选择 10 第二节 主变压器的类型 台数与容量的选择 12 第三章第三章 机加工车间的配电系统的确定机加工车间的配电系统的确定 13 第一节 电力负荷计算 13 第二节 配电方式 14 1 分配干线图 14 第四章第四章 变电所主要结线方案的设计变电所主要结线方案的设计 15 第一节 变压器一次侧主接线 15 第二节 变压器二次侧主接线 16 第五章第五章 短路电流的计算短路电流的计算 16 第一节 短路及其原因 后果 16 第二节 高压电网短路电流的计算 16 第六章第六章 变电所一次设备及进出线的选择与校验变电所一次设备及进出线的选择与校验 19 第一节 变电所一次设备的选择 19 第二节 高压母线选择 20 第三节 高压电缆选择 21 第四节 低压出线柜的选择 21 第五节 低压母线的选择 22 第六节 低压出线电缆的选择 23 第六节第六节 低压电流互感器的选择低压电流互感器的选择 23 第七节 低压断路器与脱扣器的选择 24 第八节 变压器分组 24 设计心得设计心得 25 参考文献参考文献 26 3 设计任务及要求设计任务及要求 一 设计题目一 设计题目 某机械厂降压变电所的电气设计 二 设计要求 二 设计要求 要求根据本厂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要求根据本厂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 确定变电所的位置与型产的发展 按照安全可靠 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与容量 类型 选择变电所主结线方案及高低压式 确定变电所主变压器的台数与容量 类型 选择变电所主结线方案及高低压 设备和进出线 确定二次回路方案 确定防雷和接地装置 最后按要求写出设计设备和进出线 确定二次回路方案 确定防雷和接地装置 最后按要求写出设计 说明书 绘出设计图样 说明书 绘出设计图样 三 设计依据三 设计依据 1 1 工厂总平面图 工厂总平面图 2 2 机加工车间平面图 机加工车间平面图 4 3 3 工厂负荷情况 工厂负荷情况 本厂多数车间为三班制 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 电镀车间和锅炉房属二级负荷处 其余均属三级负荷 本厂的负荷统计得到的全厂负荷表见表 1 机加工车间设备明细表见表 2 4 4 供电电源情况 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 500MV A 此断路器配备有定时限过电流 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 7s 为满足工厂二 级负荷的要求 可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源 已知与本厂高压 侧有电气联系的架空线路总长度为 80km 电缆线路总长度为 25km 5 5 气象资料 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 8 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 当地主导风向为东北风 年雷暴日数为 20 天 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 动力 3000 30 70 1 铸造车间 照明 60 81 0 动力 3500 30 65 2 锻压车间 照明 80 71 0 7 机加工车间待算 动力 3600 30 60 6 工具车间 照明 70 91 0 动力 2500 50 80 4 电镀车间 照明 50 81 0 动力 1500 60 80 3 热处理车间 照明 50 81 0 9 装配车间动力 1800 30 70 5 照明 60 81 0 动力 1600 20 65 10 机修车间 照明 40 81 0 动力 500 70 80 8 锅炉房 照明 10 81 0 动力 200 40 80 5 仓库 照明 10 81 0 生活区照明 3500 70 9 表 1 全厂负荷表 分类序号设备名称设备容量 kW台数总容量 1 车床 C630M 10 125110 125 2 万能工具磨床 M5M 2 07512 075 3 4 5普通车床 C620 1 7 625322 875 6 普通车床 C620 3 5 62515 625 7 12普通车床 C620 4 625627 75 13 螺旋套丝机 S 8139 3 12513 125 14 普通车床 C630 10 125110 125 15 管螺纹车床 Q119 7 62517 625 16 摇臂钻床 Z35 8 518 5 17 18圆柱立式钻床 Z5040 3 12526 25 20 立式砂轮 1 7511 75 21 22牛头刨床 B665 326 23 万能铣床 X63WT 13113 24 立式铣床 X52K 9 12519 125 25 滚齿机 Y 36 4 114 1 26 插床 B5032 414 27 弓锯机 G72 1 711 7 28 立式钻床 Z512 0 610 6 32 车床 CW6 1 31 9131 9 33 立式车床 C512 1A 35 7135 7 34 卧式镗床 J68 10110 35 单臂刨床 B1010 70170 大 批 生 产 的 金 属 冷 加 工 机 床 小计 291 95 吊 车 19 5t 单梁吊车 10 2110 2 6 小计 10 2 29 电极式盐浴电阻炉 20120 30 井式回火电阻炉 24124 31 箱式加热电阻炉 45145 电 阻 炉 设 备小计89 总计 391 15 表 2 机加工车间设备明细表 6 6 地质水文资料 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 7 7 电费制度 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 按两部电费制交纳电费 每月基本电费按主变压器容量计为 18 元 kV A 动力电费为 0 20 元 kW h 照明电费为 0 50 元 kW h 工厂最大负荷时的 功率因数不得低于 0 90 此外 电力用户需按新装变压器容量计算 一次性地向 供电部门交纳供电贴费 6 10kV 为 800 元 kV A 第一章第一章 负荷计算和无功功率补偿负荷计算和无功功率补偿 第一节第一节 负荷计算的目的负荷计算的目的和方法和方法 一 负荷计算的内容和目的一 负荷计算的内容和目的 1 求计算负荷 是选择确定建筑物报装容量 变压器容量的依据 2 求计算电流 是选择缆线和开关设备的依据 3 求有功计算负荷和无功计算负荷 是确定静电电容器容量的依据 2 2 负荷计算的方法负荷计算的方法 1 负荷计算方法的选取 可以利用需要系数法和二项式系数法 用需要系数法来求计算负荷 其特点是 简单方便 计算结果较符合实际 而且长期使用已积累了各种设备的需要系数 因此是世界各国均普遍采用的基本方法 二项式法的特点是既考虑了用电设备的 平均负荷 又考虑了几台最大用电设备引起的附加负荷 其计算的结果比按需要 7 系数法计算的结果大得多 适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算 因此 本次设计的负荷计算全部利用需要系数法来计算 2 需要系数法计算 用设备功率乘以需要系数和同时系数 直接求出计算负荷 用于设备数量多 容量差别不大的工程计算 尤其适用于配 变电所和干线的负荷计算 第二节第二节 全厂负荷计算全厂负荷计算的过程的过程 本设计各车间计算负荷采用需要系数法需要系数法确定 主要计算公式有 有功计算负荷 kW dCC KPP 无功计算负荷 kvar tan CC PQ 视在计算负荷 kVA 22 CCC QPS 计算电流 A NCC USI3 具体车间计算负荷如下表 车间设备容量 Pe kw 需要 系数 Kd 功率 因数 Cos 功率因数 角的正切 tan 有功计算 负荷 Pc kw 无功计 算负荷 Qc kvar 视在计算 负荷 Sc kVA 冷加工 291 950 160 51 7346 71 80 91 93 42 吊车 10 20 150 51 731 532 65 3 06 电阻炉 890 80 980 271 214 46 72 65 机加工 小计 119 44 98 02 169 14 铸造动力 3000 30 71 02 9091 82 128 57 锻压动力 3500 30 651 17 105122 76 161 54 工具动力 3600 30 61 33 108144180 电镀动力 2500 50 80 7512593 75 156 25 热处理动力 1500 60 80 759067 5112 5 装配动力 1800 30 71 02 5455 09 77 14 机修动力 1600 20 651 17 3237 41 49 23 锅炉房动力 500 70 80 753526 2543 75 仓库动力 200 40 80 758610 铸造照明 60 8104 804 8 锻压照明 80 7105 605 6 工具照明 70 9106 306 3 电镀照明 50 810404 热处理照明 50 810404 装配照明 60 8104 804 8 8 机修照明 40 8103 203 2 锅炉房照明 10 8100 800 8 仓库照明 10 8100 800 8 生活区照明 3500 70 90 48 245118 66 272 22 机加工照明 13 8211013 824013 824 有功计算负荷 Pc kw无功计算负荷 Qc kw视在计算负荷 Sc kw 总计1059 56861 251365 44 同时系数 0 95 K 1006 58 818 19 1297 17 功率因素 cos 0 766 表表 3 3 各车间负荷计算表各车间负荷计算表 从表中可知 有功计算负荷1059 56 Ci PPKW 无功计算负荷861 25var Ci QQK 视在计算负荷1365 44 22 CCC QPSKV A 再乘以同时系数 0 95 0 95 p K q K 此时 1006 58 CCp PPKKW 818 19 var CCq QQKk 22 1297 17 CCC SPQKV A 功率因素 0 9 所以要进行无功功率补偿 0 766 cos C C S P 第三节第三节 无功功率补偿无功功率补偿 由于本设计中 cos 0 7660 92 满足要求0 924 19 184 1006 58 1006 58 cos 2222 2 CC C QP P 补偿后的负荷如下表 全厂负荷有功功率 Pc kw无功功率 Qc kvar视在计算负荷 Sc kVA 补偿前1006 58818 191297 44 无功补偿 400 补偿后1006 58 418 19 1090 00 补偿后功率因数 cos 0 924 表 4 补偿后的计算负荷 10 第二章第二章 变电变电所的位置与型式的所的位置与型式的选择选择及主及主变变 压压器的台数与容量 器的台数与容量 类类型的型的选择选择 第一节第一节 变电所的位置与型式选择变电所的位置与型式选择 1 变电所位置的选择 应根据下列要求经技术 经济比较确定 一 接近负荷中心 二 进出线方便 三 接近电源侧 四 设备运输方便 五 不应设在有剧烈振动或高温的场所 六 不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所 当无法远离时 不应设在污染源盛 行风向的下风侧 七 不应设在厕所 浴室或其他经常积水场所的正下方 且不宜与上述场所相 贴邻 八 不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方 且不宜设在有火灾危险环境 的正上方或正下方 当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时 应符合现行国 家标准 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 的规定 九 不应设在地势低洼和可能积水的场所 2 按负荷功率矩法确定负荷中心 按负荷功率矩法确定负荷中心 工厂是 10kv 以下 变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心 工厂的负荷 中心按负荷功率矩法来确定 在工厂的平面图下侧和左侧 分别作一条直角坐标 的 x 轴和 y 轴 然后测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置 p1 p2 p3 p10 分别代表厂房 1 2 3 10 号的功率 设定 p1 p2 p10 并设定 p11 为生活区的中心负荷 如图 3 1 所示 而工厂的负荷 中心的力矩方程 可得负荷中心的坐标 11 笔记本中的笔记本中的 C1C1 和和 C2C2 计算过程 计算过程 把各车间的坐标带入上述 2 个公式 得到 x 4 98 y 2 93 由计算结果可知 工厂的负荷中心在 6 号厂房的东北角 考虑到周围环境和进出线方便 且 7 号机 加工车间干线分配多 所以变电所设在 6 号车间的右方 变电所类型有室内型和室外型 室内型运行维护方便 占地面积少 所以采 用室内型变电所室内型变电所 3 通过查阅资料可知 变电所的类型主要有以下几种类型类型 1 独立变电所 2 附设变电所 3 车间内变电所 4 地下变电所 所以 此设计中的变电所类型为附设变电所附设变电所 12 第二节第二节 主变压器的类型 台数与容量的选择主变压器的类型 台数与容量的选择 1 考虑到变压器在车间建筑内 故选用低损耗的 SC10 型 10 0 4kV 三相 干式双绕组电力变压器 变压器采用无载调压方式 分接头 联接组别 5 Dyn11 带风机冷却并配置温度控制仪自动控制 带 IP20 防护外壳 2 由于工厂总负荷容量较大 且存在多个二级负荷 对电源的供电可靠 性要求较高 宜采用两台变压器 以便当一台变压器发生故障后检修时 另一台 变压器能对二级负荷继续供电 故选两台变压器 3 变压器容量的选择 变压器容量的选择原则 D1D1 在课本在课本 132132 页页 变压器容量的计算 笔记本中的笔记本中的 D2D2 13 第三章第三章 机加工车间的配电系统的确定机加工车间的配电系统的确定 第一节第一节 电力负荷计算电力负荷计算 1 1 配电方式应遵从下列原则 配电方式应遵从下列原则 1 为减少电压波动引起的闪烁 照明线路应在车间动力总开关之前分出 2 离配电点比较近的 且功率比较大的少数用电设备可以用放射式供电 3 对于功率比较小 台数比较多的设备 宜于采用干线对分电箱供电 然后由分电箱对各用电设备配电 4 考虑分电箱供电范围时 注意支线的敷设不要跨过通道 通道另一侧 的设备 应由另一侧的分电箱供电 不要采取这一侧的用电设备由另一侧的分电 箱供电 5 吊车电源不要经过分电箱 应经单独的开关直接引自干线 2 2 分电箱分配电分组 分电箱分配电分组 按照上述原则 因为机加工车间用电器台数较多且少数设备的容量大 且包含 吊车设备 故按下面分组 并采用分电箱分配电 干线干线分电箱分电箱设备编号设备编号 第 1 组 19 第 2 组29 30 31 第 3 组 32 第 4 组 33 第 5 组 35 6 1 2 3 4 5 6 2 8 9 10 6 3 25 26 第 6 组 6 4 27 28 7 1 6 7 11 12 13 第 7 组 7 2 1 34 8 1 14 15 16 17 18 8 2 20 21 22第 8 组 8 3 23 24 14 表 5 机加工车间设备分组 根据需要系数法需要系数法计算干线电流 机加工 笔记本中的笔记本中的 E1E1 其他车间 其他车间 笔记本中的笔记本中的 E2E2 1 2 3 第第 2 2 节节 配电方式配电方式 1 1 分配干线图分配干线图 笔记本中的笔记本中的 E3E3 2 配电系统设计说明 参考手机上参考手机上 15 第四章第四章 变电所主要结线方案的设计变电所主要结线方案的设计 第一节第一节 变压器一次侧主接线变压器一次侧主接线 在前面选择变压器时选择 2 台主变压器 且本厂可由附近一条 10kV 的公用 电源干线取得工作电源 为满足工厂二级负荷的要求 可采用高压联络线由邻近 的单位取得备用电源 所以采用一用一备的运行方式 故变压器高压侧采用单母 线接线 而低压侧采用单母线分段接线 该方案根据当地供电部门的要求 两路电源均设置电能计量柜 且设置在电 源进线主开关后 变电所采用直流操作电源 为监视工作电源和备用电源的电压 在母线上和备用进线断路器之前均安装有电压互感器 当工作电源停电且备用电 源电压正常时 先断开工作电源进线断路器 然后接通备用电源进线断路器 由 备用电源提供所有负荷 备用电源的投入方式可采用手动投入 也可采用自动投 入 进线柜和出线柜均采用电缆进线和电缆出线 开关柜是金属封闭开关设备的俗称 是按一定的电路方案将有关电器设备组 装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置 金属封闭开关设备分为三种类型 1 铠装式 2 间隔式 3 箱式 高压进线柜采用 KYN28A 12 金属铠装中置移开式开关柜 工作电源端进线柜 选用方案 06 电能计量柜选用方案 68 电压测量柜选用方案 044 备用电源端进 线采用方案 034 电能计量柜采用方案 68 隔离柜选用方案 56 2 2 个变压器馈电个变压器馈电 均采用方案均采用方案 02 02 16 具体主结线详见附图一附图一 第二节第二节 变压器二次侧主接线变压器二次侧主接线 低压出线柜采用 GCS 低压抽出式开关柜 采用 2 列低压柜 低压柜最前端为 变压器 变压器与低压柜之间通过矩形铜母线联接 在 2 个变压器低压母线之间 设置联络柜 2 个低压母线之间采用封闭式母线连接 在联络柜之后 2 个低压母 线上分别设置无功补偿柜 无功补偿均采用低压侧集中补偿的方法 该方案考虑 到以后发展 方便扩充出线柜 具体为 2 个变压器的出线柜都采用 GCS 02D 方案 无功补偿柜采用 2 组 GCS 34A 主柜结合 2 组 GCS 35C 辅柜来进行无功补偿 联络柜采用 GCS 04 出线 抽屉采用 GCS 11 方案 具体主结线详见附图一附图一 第五章第五章 短路电流的计算短路电流的计算 第一节第一节 短路及其原因 后果短路及其原因 后果 1 1 短 短路 路 指供电系统中不同电位的导电部分 各相导体 地线等 之间发 生的低阻性短接 短路是电力系统最常见的一种故障 也是最严重的一种故障 2 2 主要原因 主要原因 电气设备载流部分的绝缘损坏 其次是人员误操作 鸟兽危 害等 3 3 短路后果 短路后果 短路电流产生的热量 使导体温度急剧上升 会使绝缘损坏 短路电流产生的电动力 会使设备载流部分变形或损坏 短路会使系统电压骤降 影响系统其他设备的正常运行 严重的短路会影响系统的稳定性 短路还会造成停电 不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等 第二节第二节 高压电网短路电流高压电网短路电流的计算的计算 利用标幺值法标幺值法计算 由于采用 10KV 电压供电 故线路电流 17 92 38 103 1600 3 d d d U S I 由设计要求中可知 工厂使用干线的导线牌号为 LGJ 150 导线为等三角形 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 500MV A 此断路器配备有定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 7s 为满足工厂二级负荷的要求 可采用高压联络 线由邻近的单位取得备用电源 查表得 0 4 0 2 0 xkm 0 rkm 笔记本中的笔记本中的 F F 图需要修改 图需要修改 1 确定基准值 取 A100MV d S10 5kV 1 c UkVUc4 0 2 而 kA 5 50 5 103 100 3 1 1 kV AMV U S I c d d kA 34 441 4 03 100 3 2 2 kV AMV U S I c d d 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1 电力系统 A500MV k S Xsx 100 500 0 2 k d S S 2 架空线路 由课本 68 可知 0 4 km 0 X 9 2 5 10 100 84 0 22 2 02 U S lxX d 18 3 架空线路 由课本 68 可知 0 08 km 0 X 07 0 5 10 100 108 0 22 2 02 U S lxX d 4 电力变压器 7 5 800100 101006 100 3 43 AkV AkV SSUXX NTdk 3 在 k 1k 1 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1 电源至短路点的总电抗标幺值 3 17 3 2 1 1 XXXX k 2 三相短路电流周期分量有效值 kA 1 745 50 3 17 1 1 3 1 k d k X I I 3 其他三相短路电流 kAIII kkk 74 1 3 1 3 1 3 1 kA 44 474 155 2 3 kAish kA63 2 74 1 51 1 3 kAIsh 4 三相短路容量 AMV 31 5517 3 100 1 3 1 kdk XSS 4 在 k 2k 2 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 断路器处 于闭合状态 1 电源至短路点的总电抗标幺值 92 6 2 2 3 2 1 1 X XXXX k 2 三相短路电流周期分量有效值 kA 20 86 6 9234 441 2 2 3 2 k d k X I I 19 3 其他三相短路电流 kAIII kkk 86 20 3 2 3 2 3 2 kA 38 3886 2084 1 3 sh i kA74 2286 2009 1 3 sh I 4 三相短路容量 AMV 14 4592 6 100 2 3 2 kdk XSS 总电抗 标幺值 三相短路电流 KA 短路计算点 X 3 k I 3 I 3 I 3 sh i 3 sh I 三相短路 容量 Sk MV A K 1 点3 171 741 741 744 44 2 63 31 55 K 2 点6 9220 8620 8620 8653 1931 514 45 表 6 短路电流计算结果 第六章第六章 变电所一次设备变电所一次设备及进出线的选择与校验及进出线的选择与校验 第一节第一节 变电所一次设备变电所一次设备的选择的选择 本次设计采用 GZS1 12 KYN28A 12 金属铠装中置移开式开关柜 相应的设 备与校验如下所示 1 1 真空断路器的选择与校验 真空断路器的选择与校验 1 真空断路器型号都采用选用 ZN12 10 1250 型断路器 由于电源进线的电 流和变压器高压侧的电流不同 应该分开校验 电源引入隔离高压断路器校验 安装地点的电气条件ZN12 10 1250 型断路器 序号 项目数据项目数据结论 1UN KV10UN QF KV10 合格 2Ic A92 38 IN QF A1250 合格 3Ik 3 KA1 74 Ioc KA31 5 合格 4ish 3 KA4 44imax KA80 00 合格 5I2t5 45It2xt3169 00 合格 变压器一次侧高压断路器校验 序号安装地点的电气条件VS1 12 630 16 型断路器 20 项目数据项目数据结论 1UN KV10UN QF KV 10合格 2Ic A46 19 IN QF A31 5 合格 3Ik 3 KA1 74Ioc KA 16 00 合格 4ish 3 KA4 44imax KA80 00 合格 5I2t5 45It2xt3169 00 合格 表 7 变压器高压真空断路器校验 2 其检验过程如下 笔记本中的笔记本中的 H H 动稳定校验 热稳定校验 2 2 电流互感器选择与校验电流互感器选择与校验 虽然电流互感器在电源进线的电流和变压器高压侧的电流不同 但是只要 满足最大短路电流条件满足要求 就能保证小电流的电流互感器也能满足要求 即校验电源进线的电流互感器 选择互感器时 应根据安装地点和安装方式选择 型号 因此选用 LA 10 200 5 型互感器 校验如下 笔记本中的笔记本中的 H H 3 3 接地开关 接地开关 选用 JN15 12 31 5 户内高压接地开关型 4 4 避雷器 避雷器 选用 HY5WS2 17 15 型避雷器 5 5 电压互感器 电压互感器 型号为 JDZX10 10 高压熔断器型号采用 XRNP 10 3 15 50 2 第二节第二节 高压母线选择高压母线选择 1 高压母线选取 TMY 矩形铜母线 变压器一次侧母线电流 A 92 38 103 1600 3 d d d U S I 21 笔记本中的笔记本中的 I I 4 通过上网查阅资料可知 常用铜排的载流量计算方法 40 时铜排载流量 排宽 x 厚度系数 排宽 mm 厚度系数为 母排 12 厚时 厚度系数为 20 10 厚时为 18 依次为 12 20 10 18 8 16 6 14 5 13 4 12 TMY 20 x4 的母线载流量为 20X12 240A 5 第第 3 节节 高压电缆选择高压电缆选择 笔记本中的笔记本中的 I I 第四节第四节 低压出线柜的选择低压出线柜的选择 选择依据 根据干线电流选择出线柜的型号即可 例如 例如 机加工干线 1 计算电流 查资料可知 GCS 11 C 抽屉 其最大AIC65 4 电流为 100A 4 65A 满足要求 所以选用 GCS 11 C 抽屉 机加工车间出线柜方案如下表 笔记本中的笔记本中的 J J 22 干线编号Ic抽屉出线电缆 14 65GCS 11 CYJV 0 6 1 3x2 5 1x1 5 2110 38GCS 11 BYJV 0 6 1 3x25 1x16 315 51GCS 11 CYJV 0 6 1 3x2 5 1x1 5 417 36 GCS 11 CYJV 0 6 1 3x2 5 1x1 5 534 03 GCS 11 CYJV 0 6 1 3x4 1x2 5 625 95 GCS 11 CYJV 0 6 1 3x4 1x2 5 720 78 GCS 11 CYJV 0 6 1 3x2 5 1x1 5 830 33 GCS 11 C YJV 0 6 1 3x4 1x2 5 表 9 机加工车间出线柜方案 表 10 其他车间出线柜方案 第五节第五节 低压母线的选择低压母线的选择 低压母线选取 TMY 矩形铜母线 变压器二次侧母线电流 A 1154 73 4 03 800 C I 车间类别 Ic 抽屉电缆型号 铸造 195 34GCS 11 BYJV 0 6 1 3x70 1x35 锻压 245 43GCS 11 AYJV 0 6 1 3x95 1x50 工具 273 48GCS 11 AYJV 0 6 1 3x120 1x70 电镀 237 40GCS 11 AYJV 0 6 1 3x95 1x50 热处理 170 93GCS 11 BYJV 0 6 1 3x70 1x35 装配 117 21GCS 11 BYJV 0 6 1 3x35 1x16 机修 74 80GCS 11 CYJV 0 6 1 3x16 1x10 锅炉房 66 47GCS 11 CYJV 0 6 1 3x16 1x10 仓库 15 19GCS 11 CYJV 0 6 1 3x2 5 1x1 5 其他车间照明 73 11GCS 11 CYJV 0 6 1 3x16 1x10 生活区 1 82 72GCS 11 CYJV 0 6 1 3x16 1x10 生活区 2 330 89GCS 11 AYJV 0 6 1 3x150 1x70 23 根据计算电流 选择母线的截面积 中性线截面积选择只要其电流大于计算 电流的一半即可 由上网查阅资料可得 即母线型号选为 TMY 3x 80 x6 3 1x 50 x5 第六节第六节 低压出线电缆的选择低压出线电缆的选择 参考手机 过流脱扣器 参考手机 过流脱扣器 出线电缆选用 YJV 0 6 1 型 3 1 芯等截面铜芯聚录乙烯绝缘钢带铠装聚录 乙烯护套电力电缆 前面算出干线电流 Ic 即 1 2 倍的 I30 通过 0 6 1KV 交联聚乙烯绝缘电力电缆技术参数 中的 3 1芯铜导体交联聚氯乙烯绝缘电力电缆表 中的空气中的载流量 再结合电流计算值 Ic选择截面积 例如铸造车间 例如铸造车间 有用计算负荷 kWPKP ed 903 0300 视在计算负荷 AkVPS 57 1287 0 90cos 计算电流 A U S I N 34 195 38 0 3 57 128 3 30 AIc41 23434 1952 1 查表得 70截面的 YJV 型电缆在埋地 30 度的载流量为 265A 大于 2 mm 234 41A 因此选择 YJV 0 6 1 3 70 1 35 型电缆 其他车间的电缆型号详细见 表表 9 9 和表和表 1010 第第 6 6 节节 低压电流互感器的选择低压电流互感器的选择 通过前面计算得到的干线电流 利用通过前面计算得到的干线电流 利用 1 21 2 倍的干线电流选择相应的倍的干线电流选择相应的 额定电流 电流互感器二次侧的额定电流规定为额定电流 电流互感器二次侧的额定电流规定为 5A5A 一次侧额定电流 一次侧额定电流 等级有 等级有 5A5A 参照课本 参照课本 133133 页 页 型号选为型号选为 LMZJ1 0 5LMZJ1 0 5 例如例如铸造车间 由前面计算所得 I30 195 34A 24 即 1 2xI30 234 41A 从一次侧额定电流等级选择为一次侧额定电流等级选择为 300A300A 大于大于 234 41A234 41A 因此型号选为 因此型号选为 LMZJ1 0 5 300 5LMZJ1 0 5 300 5 详细见表表 1111 第七节 低压断路器与脱扣器的选择 第八节第八节 变压器分组变压器分组 为了使 2 个变压器提供的负荷相近 按如下分组 变压器分组 铸造车间 PcQcSc 锻压车间 515 12399 56651 92 电镀车间无功补偿 256 锅炉房 515 12143 56534 75 仓库 其他车间照明 生活区 1 热处理车间 1 变压器 补偿后功率因数 0 96 工具车间 PcQcSc 机加工车间 535 72372 09652 26 装配车间无功补偿 256 机修车间 535 72116 09548 15 生活区 2 2 变压器 补偿后功率因数 0 98 表 12 变压器分组 变压器平面布置图详见附图二附图二 25 设计心得设计心得 经过这 2 个星期的设计 我终于完成了某机械加工工厂的配电设计 从开始 接到课程设计要求到任务的完成 再到课程设计说明书的完成 每一步对我来说 都是新的的尝试与挑战 在这段时间里 我学到了很多知识也有很多感受 当然 设计过程中也遇到了许许多多的困难 但老师的讲解 同学的讨论 通过上网和 去图书馆查看相关的资料和书籍 让自己头脑模糊的概念逐渐清晰 使自己逐步 设计下来 每一次设计出来的结果都是我学习的收获 当最后设计结束时 我真 是感到莫大的欣慰 我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的结果 在这 2 周的课程设计中 总体上来说是获益匪浅 通过本次设计 所学理论 知识很好的运用到了实际的工程当中 在具体的设计过程中 将所学知识很好的 系统了一遍 体会到了学以致用的乐趣 事自己的实际工程能力得到了很大的提 高 主要体现在以下几个方面 一 将知识系统化的能力得到提高 由于设计过程中要运用很多的知识 且做好设计的前提也是掌握足够多的系 统理论知识 对于已经一个学期没有接触这门课程的我们来说 无疑是一件很困 难的事情 所以每天都必须复习曾经学的知识 并巩固知识 努力将知识系统化 就是这次课程设计的关键 如本设计中用到的单层厂房供配电的绝大多数的基础 理论和设计方案 因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养 为今后的工 作打下了很好的理论基础 二 计算准确度 绘图能力得到提高 由于本次设计包含了大量的计算和绘图 因此要求要很好的计算和绘图能力 通过本次的锻炼 使自己的一次计算准确度有了进步 绘图方面 使我自己对 autaCAD 软件的掌握更加的熟练 这次课程设计的经历也会使我终身受益 我感受到做课程设计是要用心去做 的一件事 是真正的自己学习的过程和研究的过程 没有学习就不可能有研究的 能力 没有自己的研究 就不会有所突破 通过这次课程设计 我在张老师的精 心指导和严格要求已经同学的指导和帮助下获得了丰富的理论知识 极大地提高 了实践能力 这对我今后进一步学习供配电方面的知识有了极大的帮助 最后 感谢在设计过程中老师的讲解 也感谢同学们的帮忙 在你们的帮助 下 我才设计出最终的结果 此次课程设计已经结束 但我相信在这 2 周的课程 设计中学到的知识是我未来踏入社会的利剑 26 参考文献参考文献 1 工业与民用配电设计手册 中国航空工业规划设计研究院等编 1994 2 工厂常用电气设备手册 中国电力出版社 第二版 上 下册 兵器工业第五设 计研究院主编 1998 1 3 电气设备选择 施工安装 设计应用手册 中国水利水电出版社 刘宝林主编 1998 10 4 定型图册 D264 附设式电力变压器布置 D263 变配电所常用设备构件安装 冶金工业部北京钢铁设计院编制 1976 5 供配电技术 机械工业出版社 刘介才主编 2004 1 6 工厂供电设计指导 机械工业出版社 刘介才主编 1998 2 7 供电工程 机械工业出版社 翁双安主编 2004 6 27 图 7 工厂总平面图 1 2 3 7 6 5 4 8 9 10 工厂总平面图 比例 1 2000 公共电源干线 厂 门 厂 区 后厂门 生活区 邻厂 28 表 7 全厂负荷表 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 动力 3000 30 70 1 铸造车间 照明 60 81 0 动力 3500 30 65 2 锻压车间 照明 80 71 0 7 机加工车间待算 动力 3600 30 60 6 工具车间 照明 70 91 0 动力 2500 50 80 4 电镀车间 照明 50 81 0 动力 1500 60 80 3 热处理车间 照明 50 81 0 动力 1800 30 70 9 装配车间 照明 60 81 0 动力 1600 20 65 10 机修车间 照明 40 81 0 动力 500 70 80 8 锅炉房 照明 10 81 0 动力 200 40 80 5 仓库 照明 10 81 0 生活区照明 3500 70 9 29 表 8 机加工车间设备明细表 序号设备名称设备容量 kW台数 1 车床 C630M 10 0 1251 2 万能工具磨床 M5M 2 0 0751 3 4 5普通车床 C620 1 7 0 6253 6 普通车床 C620 3 5 0 6251 7 12普通车床 C620 4 0 6256 13 螺旋套丝机 S 8139 3 0 1251 14 普通车床 C630 10 0 1251 15 管螺纹车床 Q119 7 0 6251 16 摇臂钻床 Z35 8 0 51 17 18圆柱立式钻床 Z5040 3 0 1252 19 5t 单梁吊车 10 0 21 20 立式砂轮 1 751 21 22牛头刨床 B665 32 23 万能铣床 X63WT 131 24 立式铣床 X52K 9 0 1251 25 滚齿机 Y 36 4 11 26 插床 B5032 41 27 弓锯机 G72 1 71 28 立式钻床 Z512 0 61 29 电极式盐浴电阻炉20 单相 380V 1 30 井式回火电阻炉 241 31 箱式加热电阻炉 451 32 车床 CW6 1 31 91 33 立式车床 C512 1A 35 71 34 卧式镗床 J68 101 35 单臂刨床 B1010 701 30 机加工车间照明密度 12W m2 含吊车设备 故按下面分组 并采用分电箱分配电 干线干线分电箱分电箱设备编号设备编号 第 1 组 19 第 2 组29 30 31 第 3 组 32 第 4 组 33 第 5 组 35 6 1 2 3 4 5 6 2 8 9 10 6 3 25 26 第 6 组 6 4 27 28 7 1 6 7 11 12 13 第 7 组 7 2 1 34 8 1 14 15 16 17 18 第 8 组 8 2 20 21 22 31 表 5 机加工车间设 备分组 车间设备 容量 Pe kw 需要 系数 Kd 功率 因数 Cos 功率因数 角的正切 tan 有功计算 负荷 Pc kw 无功计 算负荷 Qc kvar 视在 计算 负荷 Sc kVA 冷加工 291 950 160 51 7346 71 80 91 93 42 吊车 10 20 150 51 731 532 65 3 06 电阻炉 890 80 980 271 214 46 72 65 机加 工 小计 119 44 98 02 169 1 4 铸造动力3000 30 71 02 9091 82 128 5 7 锻压动力 3500 30 651 17 105122 76 161 5 4 工具动力 3600 30 61 33 108144180 电镀动力 2500 50 80 7512593 75 156 2 5 热处 理 动力 1500 60 80 759067 5112 5 装配动力 1800 30 71 02 5455 09 77 14 机修动力 1600 20 651 17 3237 41 49 23 锅炉 房 动力 500 70 80 753526 2543 75 8 3 23 24 32 仓库动力 200 40 80 758610 铸造照明 60 8104 804 8 锻压照明 80 7105 605 6 工具照明 70 9106 306 3 电镀照明 50 810404 热处 理 照明 50 810404 装配照明 60 8104 804 8 机修照明 40 8103 203 2 锅炉 房 照明 10 8100 800 8 仓库照明 10 8100 800 8 生活 区 照明 3500 70 90 48 245117 6 272 2 2 机加 工 照明 13 8211013 824013 82 4 有功计算负荷 Pc kw无功计算负荷 Qc kw视在计算负荷 Sc kw 总计 1059 56861 251365 44 同时系数 0 95 K 1006 58 818 19 1297 17 功率因素 cos 0 766 干线编号Ic抽屉出线电缆 14 65GCS 11 CYJV 0 6 1 3x2 5 1x1 5 2110 38GCS 11 BYJV 0 6 1 3x25 1x16 315 51GCS 11 CYJV 0 6 1 3x2 5 1x1 5 417 36 GCS 11 CYJV 0 6 1 3x2 5 1x1 5 534 03 GCS 11 CYJV 0 6 1 3x4 1x2 5 625 95 GCS 11 CYJV 0 6 1 3x4 1x2 5 720 78 GCS 11 CYJ