工厂供电大作业

1、红旗机械厂变电所电气部分设计设计者: 设计单位: 设计日期: 2013-11前言在大学的三年里，学过不少电气知识，譬如，基本的电工基础，电子技术，电机的运行与维护，随后，又加深难度，学习单片机、PLC、变频器、自动化理论等专业知识，进一步加深我对电气与电气设备的理解，将每一个功能强大的电气器件，通过理论，和多次的实践，组合成更加多元化的电气自动化系统，这就是我在大二结束之前，所能做到的，然而，大三开始，便接触到工厂供电这门电气学科，这是一门非常实用的学科，无论是在高压或者低压系统中，我总能发现在供配电知识的身影。让我基本了解了工厂供电及有关电源的基本知识，包括电力系统的电压和电能质量的问题，一

2、次让我明白了工厂的电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂变配电所机器一次系统，工厂电力线路，工厂供电系统的过流保护、二次回路和自动装置，防雷、接地与电气安全，节约用电与计划用电的问题，最后了解的是工厂的电气照明。但是，这门课并不仅仅是教会我们知识，更重要的是，他教会了我在工作一线人员，所应该具备的素质、责任感。每一条导线、每一个用电开关、每一台变压器都是经过理论的验算和实地校验才能应用。简单的说，是我们将这些用电设备组成了致富盈利的工厂设备， 为了我们的人身安全和不必要的经济损失我们应该认真仔细的安排每一项工作。 目录前言原始资料3机修车间电力负荷4计算低压侧总计算负荷6高压母线的计算负荷7

3、全厂总计算负荷8表1：机修车间电力负荷计算表9表2：红旗机械厂各用电单位及其用电状况一览表10表3：低压侧总计算负荷一览表10短路电流计算11主线路设计14高低压电气设备选择与校验16 高压断路器的选择与校验16高压隔离开关的选择与校验16低压断路器的选择与校验17供电柜的选择18 线路的选择18原始资料红旗机械厂为三班工作制。本厂通过一条长8km的LJ-95型叫架空线从地区变电所获得电源，电压为10kv。本厂东南方向6km处还有一条10kv电缆线路可供使用。低压侧有一220/380V低压联络线可供使用。本地区冬天北风，夏天南风，年平均气温：室内28，室外30，安装时环境温度按30考虑，本厂有

4、部分二级负荷，占总负荷的36.5%。其余均为三级负荷，本地区土地为黄土，地压5.5m处可见地下水，本地区属于少雷区，年雷暴日不超过25天。本厂变电所防雷措施采用：利用周围建筑物上的避雷针防直击雷，在高压进户线侧装设阀式避雷器防感应雷，接地装置采用等电位方式，本厂各用电单位及用电状况，如附表所示，要求适当考虑今后负荷发展。一、机修车间电力负荷：1.冷加工机床组：查表：Kd=0.25，cos=0.5，tan=1.73 P30（1）= KdPe=0.25138=34.5 kw Q30（1）= P30（1）tan=34.51.73=59.69 kvar2.通风机组：查表：Kd=0.8，cos=0.8，

5、tan=0.75 P30（2）= KdPe=0.880=64kw Q30（2）= P30（2）tan=640.75=48 kvar3.点焊机组：查表：Kd=0.35，cos=0.6，tan=1.33设备容量换算：Pe=SNcos=3230.6= 33.38 kw P30（3）= KdPe=0.3533.38= 11.68 kw Q30（3）= P30（3）tan=11.681.33=15.53 kvar4.三相电焊设备组：查表：Kd=0.35，cos=0.35，tan=2.68设备容量换算：Pe=SNcos=1800.35= 51.03 kw P30（4）= KdPe=0.3551.03=17

6、.86 kw Q30（4）= P30（4）tan=17.862.68=47.65 kvar5.吊车组：查表：Kd=0.15，cos=0.5，tan=1.73设备容量换算：Pe=2PN=260 =46.8kwP30（5）= KdPe=0.1546.8=6.97 kw Q30（5）= P30（5）tan=6.971.73=12.06 kvar6.行车组：查表：Kd=0.15，cos=0.5，tan=1.73设备容量换算：Pe=2PN=248= 37.18kw P30（6）= KdPe=0.1537.18=5.58kw Q30（6）= P30（6）tan=5.581.73=9.65Kvar7.水泵组

7、：查表：Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75 P30（7）= KdPe=0.825.75=20.6kw Q30（7）= P30（7）tan=20.60.75=15.45kvar8.照明： P30（8）= Pe=150kw9.其它负荷： P30（9）= Pe=25kw10. 机修车间总计算负荷：P30（总）= KP30 =0.95（34.5+64+11.68+17.78+6.97+5.58+20.6+150+25） =319.43kwQ30（总）= KQ30 =0.95（59.69+48+15.33+47.65+12.06+9.65+15.45） = 197.90kvar S30（总）

8、 =375.77 KVA601.28A二、计算低压侧总计算负荷：P30（低）= KP30=0.9（319.43+66.66+118.44+88.96+486.14 +134.48+88.92+122.24+128.26+126.66+200+160+75) =319.43kwQ30（低）= KQ30=0.9（208.03+102.26+178.76+121.26+624.64= 197.90kvar S30（低）=2663.94 KVAI30（低） =4052.24A三、计算低压侧平均功率因数：由于采用三班工作制，因此，=0.88 =0.8Cos=0.66 0.95 因此，需要进行无功补偿四、

9、选择补偿方式： 采用低压集中补偿方式五、确定补偿容量： QC = qcP30（低） =0.8091919.28=1552.70kvar 六、确定电容器容量及数量BW0.4-240-75-3 选用18个七、确定实际补偿容量：QC（实）=1875=1350kvar八、求出补偿后的低压侧计算负荷：P30（低）= P30= 1919.28kwQ30（低）= Q30（低）- Qc（实）= 1888.66-1350=538.66kvar S30（低）=1993.44 KVAI30（低） =3032.30A九、确定变压器台数及容量： 1. 根据原始资料提供条件：工厂内部有部分级负荷，所以，要选用两台变压器2

10、.要求适当考虑今后发展，故应按补偿前总容量S30（低） 来确定变压器容量。 经计算： S60%= 0.62663.94=1598.36 KVA 1600 KVA S（+）=0.3652663.94= 972.34KVA 1600 KVA 故，选用S9-1600型 油浸式变压器十、计算变压器内部损耗：PT=0.015SN=0.0151600=24kwQT =0.06SN=0.061600= 96kw十一、求出高压母线的计算负荷：P30（高）= P30（低） + PT = 1919.28+24=1943.28kwQ30（高）= Q30（低） + QT =538.66+96=634.66 kvar

11、S30（高）=2044.29KVAI30（高）=2044.29/17.3=118.17 A十二、求出电力线路上的损耗： 1.电力线路的有功损耗： PWL = 3I230（高）R =3118.1720.368=120.65kw 2.电力线路的无功损耗： QWL = 3I230（高）X =3118.1720.338=.110.60kvar十三、计算全厂总计算负荷 P30（全）= P30（高） + PWL = 1943.28+120.65=2063.93kw Q30（全）= Q30（高） + QWL = 634.66+110.60=745.26 kvar S30（全）=2194.36 KvA I30

12、（全）=126.84A表1：机修车间电力负荷计算表序号设备名称台数设备容量PeKW需要系数Kdcostan计算负荷备注P30KWQ30Kvar1冷加工机床组401380.250.51.7334.559.692通风机组10800.80.80.7564483点焊机组333.380.350.61.3311.6815.53点焊机N=65%4三相电焊设备组650.790.350.352.6817.7847.65电焊设备N=65%5吊车组146.480.150.51.736.9712.06吊车N=15%6行车组137.180.150.51.735.589.65行车N=15%7水泵组1025.750.80.

13、80.7520.615.458照明1501509其它负荷2525附表2：红旗机械厂各用电单位及其用电状况一览表序号车间名称计算负荷备注P30总/KWQ30总/KvarS30总/kvAI30总/A1机修车间336.11208.03395.28601.28K=0.952机加工一车间66.66102.26122.07185.683机加工二车间118.44178.76214.44326.194机加工三车间88.96121.26150.39228.775热处理车间486.74624.64791.891204.586装配车间134.48198.96240.15365.307金工车间88.98124.641

14、53.14232.958综合车间122.24168.86208.46317.109锅炉房128.26188.86228.30347.2710食堂126.66182.24221.93337.5911生活区照明200200304.2312全厂总照明160160243.3813其它负荷7575114.09附表3：低压侧总计算负荷一览表：P30低/KWQ30低/KvarS30低/KvAI30低/A备注1919.281888.662663.944052.24K=0.95十三、短路电流计算： 1、根据文字电路做出计算电路 查附录表6可知，线距1000mm的LJ-95型导线为0.34，10KV的电缆线为0.

15、08。根据上述计算负荷结果可知，电力变压器选两台，型号为S9-1600,查附录表5可知此型号电力变压器的阻抗电压为4.5 。依据题意做出计算电路如下： 3、确定基准值 取 , 4、求各元件电抗标幺值 电力系统的电抗标幺值 架空线的电抗标幺值 电力变压器电抗标幺值 5、求K-1、K-2点的总电抗标幺值 K-1点总电抗标幺值 K-2点总电抗标幺值 6、求K-1点三相短路电流各值 K-1点三相短路电流 K-1点三相冲击短路电流 K-1点三相短路容量 7、求K-2点三相短路电流各值 十四、主线路设计至机加工一车间至机加工二车间至机加工三车间至热处理车间至机修车间至锅炉房至食堂至综合车间至金工车间至装配

16、车间十五、高低压电气设备选择与校验 1、高压断路器的选择与校验SN10-10I型高压断路器技术数据额定电压（KV）额定电流（A）开断电流（KA）极限电流(KA)4秒热稳定电流(KA)开断容量(MVA)10630164016300 装设地点技术参数额定电压（KV）计算电流（A）三相短路电流（KA）短路冲击电流（KA）（KA）短路容量(MVA)10118.172.065.254.6737.45合格合格合格合格合格合格2、高压隔离开关的选择与校验GN8-10/600型高压隔离开关技术数据额定电压（KV）额定电流（A）极限电流(KA)4秒热稳定电流(KA)106005320 装设地点技术参数额定电压（KV）计算电流（A）短路冲击电流（KA）（KA）10118.175.254.67合格合格合格合格3、低压断路器的选择与校验DW16-630型低压断路器技术数据额定电压（V）额定电流（A）开断电流（KA）66016020 装设地点技术参数额定电压（KV）计算电流（A）三相短路电流（KA）0.4118