工厂配电设计

1、邯郸职业技术学院第 PAGE 20 页 目录前言机加工车车间的负负荷计算算 1短路电流流及其计计算 6配电设备备与线路路选型 10变压器选选型 11继电保护护 13机加工车车间接地地与防雷雷 14结束语参考资料料前言毕业设计计是检验验我们三三年来学学习的情情况的一一项综合合测试，它要求求我们把把以往所所学的知知识全部部适用，融会贯贯通的一一项训练练，是对对我们能能力的一一项综合合评定，它要求求我们充充分发掘掘自身的的潜力，开拓思思路设计计出合理理适用的的自动控控制系统统。众所所周知，电能是是现代工工业生产产的主要要能源。电能即即易于由由其他形形式的能能量转换换而来，又易于于转换为为其他形形式的

2、能能量以供供应用。电能的的输送和和分配既既简单经经济，又又便于控控制、调调节、测测量。有有利于实实现生产产过程自自动化。而工厂厂供电就就是指工工厂所需需要电能能的供应应和分配配。工厂厂供电设设计要达达到为工工业生产产服务，保障工工厂生产产和生活活用电的的需要，并做好好节能工工作，就就必须做做到：安安全、可可靠、优优负、经经济。我本次设设计的课课题为：“XX厂厂机加工工车间变变配电所所和动力力配电系系统”。我所所设计的的属于二二级电力力负荷。如果中中断供电电造成的的后果十十分严重重，因此此在高压压侧采用用双电源源互为备备用自动动投入式式的设计计方案，在低压压侧采用用单母线线分段控控制、交交流低压

3、压配电柜柜和无功功补偿柜柜都采用用的是GGGD型型，为了了实现系系统的可可靠性，在高压压侧有线线路和变变压器保保护等继继电保护护，还有有工厂接接地保护护和变配配电所避避雷保护护，但工工厂接地地保护和和变配电电所避雷雷保护是是互相独独立的。总之，通通过这次次设计应应该能够够树立正正确的设设计思想想和严肃肃认真的的工作态态度，树树立正确确的生产产观念，经济意意识的全全面观念念。从工工厂切身身利益经经济状况况等因素素出发进进行合理理的设计计。第一章 机加加工车间间的负荷荷计算供电系统统要能够够在正常常条件下下可靠运运行，则则其中各各个元件件（包括括电力变变压器、开关设设备及导导线、电电缆等）都必须须

4、选择得得当，除除了应满满足工作作电压和和频率的的要求外外，最重重要的就就是要满满足负荷荷电流的的要求。因此有有必要对对供电系系统中各各个环节节的电力力负荷进进行统计计计算。通过负负荷的统统计计算算求出的的、用来来按发热热条件选选择供电电系统中中各元件件的负荷荷值，称称之为计计算负荷荷根据负负荷选择择电气设设备和电电缆。负荷统计计表1-11 车车间设备备的负荷荷统计编号名称单台容量量（kww）数量（台台）1普通车床床3.24412普通车床床423普通车床床4.622524普通车床床4.122575普通车床床7.96626普通车床床7.622527普通车床床4.188螺栓套丝丝机3.122519铣

5、端面钻钻中心孔孔机床13.3325110回轮式六六角车床床4.044111管螺纹车车床7.9225112普通车床床7.844113普通车床床11.2225214普通车床床7.5215普通车床床7.844116普通车床床10.4425217普通车床床7.5218普通车床床5.755119普通车床床10.4425720转塔式六六角车床床13.993121单自动转转塔车床床13122普通车床床12.116323普通车床床12.119124普通车床床12.119125普通车床床23.665126单柱立式式车床31.77127双柱立式式车床70.77128龙门刨床床60129单臂刨床床67.775130

6、落地车床床32.88131龙门铣床床58132卧式锁床床14.22133卧式锁床床9.2234插床9.1225135牛头刨床床8.255436牛头刨床床8.255237插床4.166138插床3139摇臂钻床床5.344140摇臂钻床床11.339141摇臂钻床床8.6225142摇臂钻床床1.5143圆柱立式式钻床3.1225244卧升降式式台铣床床15145万能回转转头铣床床9.1225146万能降式式台铣床床9.1225147万能降式式台铣床床5.2225148卧升降式式台铣床床5.4149万能铣床床17.1175150立升降式式台铣床床13.1128151立升降式式台铣床床9.1225

7、152锥齿轮刨刨齿机4.6225153滚齿机7.277154插齿机9.5155弧齿锥齿齿铣床5.655156滚齿机17.44157卧轴矩台台平面磨磨床24.114158精密轴钜钜台平面面磨床7.6772159外圆磨床床19.88160万能工具具磨床1.6161内圆磨床床4.7225162内圆磨床床8.555163万能外圆圆磨床9.5225264牛头刨床床3265虎钳166钳式桌167台式钻床床0.6268砂轮机1.5369砂轮机3370滑线平台台171滑线平台台172电动双桥桥式起重重机45.55173电动双桥桥式起重重机45.55174电动双桥桥式起重重机20.332合计949.99117负

8、荷计算算表 1-2 公式及及参数列列表名称公式备注用电设备备组的容容量设备的的额定容容量设设备组的的同时系系数设备组组的负荷荷系数设备组组的平均均效率配电线线路的平平均效率率对应用用电设备备组的正正切值用电设设备组的的平均功功率因数数用电设设备组的的额定电电压以上参数数由用电电设备组组计算负负荷直接接相加来来计算时时取。用电设备备组有功功计算负负荷需要系数数无功计算算负荷视在计算算负荷计算电流流有功负荷荷的同时时系数无功负荷荷的同时时系数总的有功功计算负负荷总的无功功计算负负荷总的视在在计算负负荷由表1-2中的的公式的的以下结结论：车间的总总的容量量为： 12249kkw。车间的计计算电流流为

9、： 13389.1A。总的有功功计算负负荷为：5300.8kkw。总的无功功计算负负荷为：7477.5kkvarr。总的视在在计算负负荷为：9166.8kkv.AA。表 1-3 配电箱箱资料统统计表配电箱序序号动力负荷荷(kww)功率因数数计算电流流(A)No.11410.63398.66No.22290.63369.77No.33640.633153.9No.44460.633110.6No.55640.633153.9No.66410.63398.66No.77360.63386.66No.88650.633156.3No.99800.633192.4No.110710.633170.8N

10、o.111580.633139.6No.112660.633158.7No.113600.633144.3No.114680.633163.5No.115540.633129.9No.116440.633105.8No.117720.633173.1No.118220.63352.99No.119750.633180.4No.220540.633129.9No.22160.63314.44表 1-3 母线线负荷表表母线序号号母线负荷荷(kww)计算电流流(A)WL1244586.8WL2142341.5WL3275661.4WL4226543.5WL594226.1WL6135324.7短路电

11、流流及其计计算工厂供电电系统要要求正常常地不简简断地用用电负荷荷供电，以保证证工厂生生产和生生活的正正常进行行。但是是由于种种种原因因，也难难免出现现故障，而使系系统的正正常运行行遭到破破坏。系系统中最最常见的的故障就就是短路路。短路路就是指指不同电电位的导导电部分分之间的的低阻性性短接。短路后后，短路路电流比比正常电电流大得得多；在在大电力力系统中中，短路路电流可可达几万万安甚至至几十万万安。如如此大的的电流可可对供电电系统产产生极大大的危害害。因此此必须尽尽力设法法消除可可能引起起短路的的一切因因素；同同时需要要进行短短路电流流的计算算，以便便正确的的选择电电气设备备，使设设备具有有足够的

12、的动稳定定性和热热稳定性性，以保保证在发发生可能能有的最最大电流流时不致致损坏。为了选选择切除除短路故故障的开开关电器器、整定定短路保保护的继继电保护护装置和和选择限限制短路路电流的的元件等等，也必必须计算算短路电电流。表211电力线线路每相相的单位位长度电电抗平均均值线路结构构线 路 电 压6100KV220/3800V架空线路路0.3880.322电缆线路路0.0880.0666表222公式及及参数列列表名称公式备注电力系统统的电抗抗高压馈馈电线的的短路计计算电压压系统出出口短路路器的断断流容量量300 MMVA I=5000 MVAAII750 MMVA IIII电力线路路的电抗抗系统电

13、电缆的单单位长度度的电抗抗线路长长度变压器的的电抗变压器器短路电电压百分分比变压器器的额定定容量求k点的三三相短路路电流和和短路容容量（）注解：短短路计算算电压取取值要比比线路额额定电压压高5%。计算短路路电流中中各元件件的电抗抗及总电电抗。电力系统统的电抗抗：由表表31可知知SN110110I型型短路器器的短流流容量，因此。架空电路路的电抗抗：由表表322得，因因此。K1点点短路的的等效电电路如图图所示，其计算算总电抗抗如下：计算三相相短路电电流和短短路容量量。三相短路路电流周周期分量量有效值值：。三相短路路次暂态态电流和和稳态电电流：。三相短路路冲击电电流及第第一个周周期短路路全电流流有效

14、值值：三相短路路容量：求k22点的三三相短路路电流和和短路容容量（c2=0.44KV）计算短路路电流中中各元件件的电抗抗及总电电抗。电力系统统的电抗抗 ： 。架空电路路的电抗抗 ： 。电力变压压器的电电抗：。因此：所以：=1.884=224.338 KKA=1.009=114.334 KKA =99.188 MVVA表2-33 常用高高压断路路器的主主要技术术参数类别型号额定电压压KV额定电流流A开断电流流KA断流容量量MVA动稳定电电流峰值值kA热稳定电电流kAA少油户内内SN100-100I10630163004016（22s）10000163004016（22s）第三章 配配电设备备与线

15、路路选型高压侧设设备选型型根据实际际情况和和第一章章的负荷荷计算，选用了了6台高高压配电电柜。各各柜型号号及其柜柜内的元元气件选选型见图图纸2号号。交流低压压配电柜柜的选型型根据实际际情况和和第一章章的负荷荷计算，采用GGGD型型交流配配电柜。它的柜柜体采用用通用柜柜的形式式；设计计时充分分考虑到到柜体运运行中的的散热问问题；按按照现代代工业要要求设计计的，使使整体美美观大方方；柜体体的顶盖盖在需要要时可以以拆除，便于现现场主母母线的装装配和调调整。根据上图图的参数数选用GGGD22型，具具体规格格见图纸纸1号。线路的选选型根据实际际情况和和第一章章的负荷荷计算，线路的的详细选选择见各各图纸上

16、上所标注注。第四章 变变压器选选型负荷统计计由车间间设备材材料表统计的的： 计算时参参数选择择： 有功功率率： 无功功率率： 取同时系系数： 取0.85 取0.90所以，总总的有功功功率： 总的无功功功率： 变电所的的视在计计算负荷荷为：主变压器器容量选选择条件件为，因因此未进进行无功功补偿时时，主变变压器应应选为110000KV.A。变电所低低压侧的的功率因因数为：无功补偿偿容量按规定，变电所所高压侧侧的，因因此。取 补偿后的的变压器器容量因此无功功补偿后后的变压压器容量量可选为为6300KV.A 。第五章 继继电保护护供电系统统及电气气设备在在运行中中，往往往会因电电气设备备的绝缘缘损坏、

17、操作失失误等种种种原因因，造成成短路事事故或进进入异常常运行状状态。尤尤其是短短路事故故，会给给供电系系统及电电气设备备带来严严重的危危害。这这些危害害主要有有：短路电电流通过过电气设设备，使使电气设设备直接接受到损损害并造造成停电电事故；由于短短路使电电力系统统的电压压和频率率下降，影响用用户的正正常生产产；如果系系统发生生震荡，同步遭遭到破坏坏时，将将引起系系统解列列，造成成大面积积停电。因此，为为了迅速速而有效效地排除除供电系系统及电电气设备备发生的的事故，防止造造成严重重的后果果，需采采用继电电保护装装置加以以保护。继电保保护装置置是指供供电系统统或电气气设备出出现异常常运行或或故障时

18、时，能够够及时发发出预告告信号或或作用于于开关跳跳闸并发发出报警警信号，以达到到缩小故故障范围围，保证证系统安安全运行行的自动动装置。对于中中性点不不接地或或经消弧弧线圈接接地的系系统的单单相接地地及电气气设备过过负荷等等现象，继电保保护装置置能及时时发出预预告信号号。通知知运行值值班人员员进行处处理，而而当供电电系统及及电气设设备发生生事故时时，它能能够自动动地将事事故切除除。这样样，通过过预防事事故或缩缩小事故故范围来来提高系系统运行行的可靠靠性和保保护电气气设备的的安全。第六章 机机加工车车间接地地与防雷雷接地与防防雷是工工厂供电电设计的的一个重重要部分分。电气气设备的的某部分分与大地地

19、之间做做良好的的电气连连接，称称为接地地。埋入入地中并并直接与与大地接接触的金金属导体体，称为为接地体体，或接接地极。连接接接地体与与设备、装置接接地部分分的金属属导体，称为接接地线。接地线线在设备备、装置置正常运运行情况况下是不不载流的的，但在在故障情情况下要要通过接接地故障障电流。接闪的金金属杆称称为避雷雷针。避避雷针的的功能实实质上是是引雷作作用，它它能对雷雷电场产产生一个个附加电电场，使使被保护护物免受受直接雷雷击。下面根据据机加工工车间的的实际需需求来计计算接地地体的选选择和确确定避雷雷针的高高度。确定接地地电阻因为进线线为100KV，属1KKV以上上电流接接地系统统及与11KV以以

20、下系统统共用的的接地装装置，选选（且10 ），同时又又满足与与总容量量在1000KVVA以上上的发电电机或变变压器相相联的接接地装置置得:，所以确确定次变变电所公公共接地地装置的的接地电电阻应满满足以下下两个条条件：故此变电电所的接接地电阻阻为。接地装置置初步方方案现初步考考虑围绕绕变电所所建筑四四周距变变电所22-3米米打入一一圈直径径50mmm，长长25mm的钢管管接地体体，每隔隔5m打打入一根根，管间间用的扁扁钢焊接接。计算单根根钢管接接地电阻阻查表6-1得砂砂质粘土土的=1100m单根钢钢管接地地电阻确定接地地管数和和最后方方案根据,但但考虑到到管间屏屏蔽效应应,初选选15根根直径55

21、0mmm,长22.5mm的钢管管作为接接地体.以n=15和和去查手手册 (取n=10和和n=220,在在时的值的的中间值值)可得得,因此此,但是是要考虑虑到接地地体的均均匀对称称布置以以及实际际需要,选188根直径径为500mm,长2.5m的的钢管作作接地体体,用4404mmm的扁钢钢连接,根据厂厂房需要要,适宜宜单排布布置,而而且南北北两排,共366根。 =SUM() SUM(2) COUNT() 表6-11 土壤电电阻率参参考值土 壤 名 称称电阻率/(m)土 壤 名 称称电阻率/(m)陶粘土泥炭、泥泥灰岩、沼泽地地捣碎的木木炭黑土、田田园土、陶土粘土1020405060砂质粘土土、可耕耕

22、地黄土含砂粘土土、砂土土多石土壤壤砂、砂砾砾10020030040010000避雷器的的高度选选定查表6-2得机机加工车车间是第第三类防防雷建筑筑滚求半径径hr=60mm, 变变电所高高hx=4m,避雷器器高为hh在hxx=4mm的高度度上最远远一角距距离避雷雷针的水水平距离离为r=177.2mm。避雷器器的保护护半径最最少为117.22m取118m。hx=188m h=144.855m15mm选择高高度为22m的避避雷针，其塔架架为133m。如如下图所所示。表6-22 按建筑筑物防雷雷类别确确定滚球球半径建筑物防防雷类别别滚球半径径hr/m,第一类防防雷建筑筑物30第二类防防雷建筑筑物45第三类防防雷建筑筑物60结束语通过这一一段时间间的毕业业设计，我经过过长期的的核实并并进行了了深入的的调查研研究，经经过一段段时间的的工厂实实习和社社会调查查，使我我得到了了很多的的经验，并且巩巩固和加加深以及及扩大了了专业知知识面，锻炼综综合及灵灵活运用用所学知知识的能能力，正正确使用