机器厂的供配电系统的电气设计

1、内蒙古科技大学煤炭学院毕业 设计答辩 题目：某机器厂供配电系统的 金工车间、冷作车间及仓库的 电气设计 指导老师：xxx 答辩者：xxx 专业：机电一体化 学号：xxx 电能是现代工业生产的主要能源和动力，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，具有重 要的意义。 负荷计算 v负荷计算的目的 f计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率,作为选择

2、变压器容量的依 据 f计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷 电流作为选择这些设备的依据 f计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流作为选 择这些线路电缆或导线截面的依据 f计算尖峰负荷用于保护电器的整定计算和校验电动机的启动条件 f为电气设计提供技术依据。计算负荷是工程设计中按照发热条件选择导 线和电气设备的依据 结论：正确进行负荷计算是供电设计的前提,也是实现 供电系统安全、经济运行的必要手段. 负荷计算 v负荷计算的方法 f需要系数法 用设备功率乘以需要系数，直接求出计算负荷。这种方法比 较简便、应用广泛、尤其适用于配变电所的负荷计算 f二项式法

3、 在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响， 采用经验系数进行加权求和法计算负荷 f利用系数法 采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台属 和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数的计算负荷。这种 方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但 因利用系数的实测与统计较困难，在电气设计中一般不用 f负荷密度法 当已知某建筑面积负荷密度时某建筑的平均负荷可按下 式计算 pav =a（kw） 工厂负荷的计算 v金工车间负荷的计算 f金属切削机床组相关负荷的计算 f桥式起重机相关负荷的计算 f车间照明设备相关负荷的计算 v全厂总负荷的计算 f变压器高压侧负

4、荷的计算 f变压器低压侧负荷的计算 无功功率补偿 工厂中由于有大量的异步电动机、电焊机、电弧炉及气体放电 灯等感性负荷，还有感性的电力变压器，从而使功率因数降低。 如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率 因数的情况下，尚达不到规定的工厂功率因数要求时，则需要 考虑进行无功功率的补偿 v 功率因数低对供配电系统的影响 （1）使供电系统的损耗增加 （2）使供电系统的损耗增加 （3）使电压损失增加 （4）使发电机效率降低 无功功率补偿 v提高功率因数的意义 保证供电质量和节能，充分利用电力系统中发配电设 备的容量，减小供电线路的截面、减小电网的功率损 耗、电能损耗、减小线路的电压损失

5、 。因此，在供配 电系统中，必须改变无功功率大小,即提高功率因数， 以便提高系统中设备的有效利用率 无功功率补偿无功功率补偿 v提高功率因数的方法 提高自然功率因数的方法 1）合理选择电动机的型号和规格 2）合理选择变压器的型号和规格，避免因长期轻载运行而造成的功率 因数降低 安装人工补偿装置 发电机补偿、电容器补偿、调相机补偿和静止补偿器补偿，主要有两种一 是采用同步电动机补偿，一是采用并联电容器补偿 结论：这里采用在低压母线装设电容屏的方法来提高功率因数 变电所主变压器及主接线方案的选择变电所主变压器及主接线方案的选择 短路电流 v短路的原因 f电气设备绝缘被损坏 f有关人员误操作 f鸟兽

6、为害事故 v短路的后果 f短路要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的 其他元件受到损害和破坏，甚至引发火灾事故 f短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行 f短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越 靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大 f严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失 去同步，造成系统解列 f不对称短路包括单相和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变 电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运 行，甚至使之发生误动作 v短路的形式短路的形式 在三相系统中，短路的形式有三相短路、两相短

7、路、单相短路和两相接地 短路等 v短路电流的计算 计算k-1三相短路电流和短路容量 计算k-2三相短路电流和短路容量 金工车间配电系统的确定金工车间配电系统的确定 v低压配电线路接线方式低压配电线路接线方式 工厂的低压配电线路有放射式、树干式和环形三种基本接线方 式 放射式结线的特点：其引出线发生故障时互不影响，供电可靠 性较高，而且便于装设自动装置。但有色金属消耗量较多，采 用的开关设备也较多。放射式结线方式多用于设备容量大或供 电可靠性要求较高的设备供电 树干式结线的特点:很适于供电给容量较小而分布较均匀的电 设备（如机床） 环形结线的特点：供电可靠性较高，但其保护装置及整合比较 复杂 电

8、气设备的选择 v导线的选择与校验 v一次设备的选择与校验 变电所二次回路方案的选择与继电 保护的整定 v由于自然条件和人为的影响（如雷电、暴雨、狂风、冰雹、误操作等） 使得发生电气事故的可能性时有发生。而电力系统又是一个统一的整体， 一处发生事故就可能迅速扩大到其他地方。因此，电力系统必须保证安 全可靠的运行，在此前提下才能谈到运行的经济性、合理性。为了保证 电力系统运行可靠，必须设置继电保护装置 设置继电保护装置应满足动作的选择性、动作的迅速行和动作的灵敏性要 求 v继电保护的整定及计算继电保护的整定及计算 动作电流的整定 变压器过电流保护 速断电流的整定 变压器的电流速断保护 变电所防雷与接地装置设计 为防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所而危 及主变