工厂供电课题设计报告

工厂供电课题设计题目：某机械厂金工车间配电系统设计作者：二级学院电信系专业班级：11电气工程本（1）指导教师：职称：实训时间：2014年6月20日word文档可自由复制编辑word文档可自由复制编辑word文档可自由复制编辑word文档可自由复制编辑某机械厂金工车间配电系统设计摘要本次供配电技术实训是对某一个机械厂金工车间配电系统进行设计。该厂的生产任务是：承担手拉葫芦共155种不同零件8个品种的加工工作。本次实训的主要内容是：①对整个车间整体配电方案确定；②对车间配电系统主接线设计，确定主接线图；③配电干线的选择、支线的选择、配电箱的选择、保护设备的选择。在整个设计过程中，确定了树干式式车间配电系统；④运用二项式系数法确定用电设备组计算负荷P、Q、S和I；⑤选择XL-21系列配30303030电箱；⑥选择车间线路。关键词：二项式系数法；配电系统；配电箱；目录摘要关键词……………………..31.车间配电系统确定……………..51.1低压线路的接线方式………………...51.1.1放射式接线……………………..........................52.2树干式接线…………………....51.2主接线图的确定……………………...62.车间线路负荷计算及选择……………………..62.1负荷计算的方法……………………….62.2二项式系数法………………………...72.3线路选择……………....73.1线路类型……………………....72.3.2线路敷设方式………………....72.3.3线路敷设部位………………….82.3.4导线选择……………………....82.4配电箱出线线路负荷计算及线路选择……………....82.4.1各个设备的负荷计算………….82.4.2配电箱出线线路选择………….92.5配电箱进线负荷计算及线路选择………………….…102.5.1配电箱进线的负荷计算…………………….....102.5.2配电箱进线的选择…………..112.6车间干线的负荷计算及线路选择…………………..112.6.1车间干线的负荷计算………..116.2干线的选择…………………..122.7电源进线线路选择………………….123.配电箱的选择………………….133.1配电箱的介绍……………………….133.2配电箱的选择……………………….133.3熔断器的选择方法………………….133.1熔断器熔体电流的选择……………………..133.3.2熔断器的选择………………..143.4刀熔开关的选择方法……………….143.5熔体电流计算及熔断器选择……….14实训总结………….18参考文献………….191.车间配电系统确定供电线路是工厂供电系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的重要任务。1.1低压线路的接线方式低压线路的接线方式有放射式，树干式等。其优缺点比较如下：1.1.1放射式接线低压线路放射式接线的特点是发生故障时互不影响，供电可靠性较高，但在一般情况下，有色金属消耗较多采用开关设备也较多，且系统灵活性较差。这种线路适用于大型设备的供电。见图1.1。1.1.2树干式接线树干式接线的特点正好与放射式相反，其系统灵活性较好，采用的开关设备较少，有色金属消耗的也较少。只是供电可靠性较差。实践证明，低压树干式接线在工厂的机械加工车间，机修车间和工具车间中应用相当普遍。因为它比较适用于供电容量小，且分布较均匀的用电设备组。见图1.2。220/380V 6～10kV 6～10kV 6～10kV220/380V 220/380V(a)母线放射式配电的树干式(b)为变压器-干线式树干式图1.1低压放射式接线图图1.2低压树干式接线经过两者比较，本设计车间配电系统选择树干式接线，再通过5台配电箱给36台设备供电。具体见图1.3.1.2车间配电系统主接线图1.3 配电箱 设备序号 备用路数 NO1 1-1-1、1-1-2、1-1-3、1-1-4、1-1-12、1-1-13、1-1-14、1-1-15 1 NO2 1-1-5、1-1-6、1-1-7、1-1-8、1-1-16 3 NO3 1-1-9、1-1-10、1-1-11、1-2-1、1-2-2、1-2-3、1-2-10、1-2-11 1 NO4 1-2-12、1-2-13、1-2-14 1 NO5 1-2-4、1-2-5、1-2-6、1-2-7、1-2-8、1-2-15、1-2-16、1-2-17 1 NO6 1-1-17、1-2-9、1-2-18 12.车间线路负荷计算及选择2.1负荷计算的方法常用负荷计算方法有：需要系数法和二项式系数法。需要系数法的特点是简单方便，计算结果比较符合实际。但是把需要系数看作与一组设备中设备的多少及容量是否相差悬殊等都无关的固定值，这就考虑不周全。需要系数法适用于设备台数较多的车间计算负荷。实际上只有当设备台数较多，总容量足够大，没有特大型用电设备，才用需要系数法。而本系统设备台数较少，故应采用二项式系数法。2.2二项式系数法单个设备：P/.................................................(2.1) 30 NP/tan...........................................(2.2)30 30SP/cosP2Q2....................(2.3) 30 30 30 30IS/3U................................(2.4) 30 30N单组设备：PbPecPx............................................(2.5)(x=n/2,按四舍五入取整）30QP/tan...........................................(2.6) 30 30SP/cosP2Q2....................(2.7) 30 30 30 30IS/3U..........................................(2.8) 30 30N3、多组设备：(bP)(cP)............................(2.9) 30ei xmax (bPtan)(cP)tan.......(2.10) 30 e i xmax max2.3线路选择2.3.1线路类型线路类型有：架空线路、电缆线路和车间线。架空线路LJ铝绞线和LGJ钢芯铝绞线。车间线路包括室内配电线路和室外配电线路。室内配电线路大多采用绝缘导线，绝缘导线按线芯材质分铜芯和铝芯两种；按绝缘材料分橡皮绝缘和塑料绝缘。其中配电箱进、出线采用绝缘导线BLV-500；电源进线采用LJ铝绞线；干线采用LMY硬铝母线。2.3.2线路敷设方式常见的敷设方式有：穿焊接钢管敷设、穿硬塑料管敷设、穿电线管敷设等。其中配电箱进线采用穿硬塑料管敷设PC，配电箱出线采用穿焊接钢管敷设SC。2.3.3线路敷设部位常见的线路敷设部位有：沿墙面敷设WS、沿地板或地面下敷设F。其中配电箱进线采用沿墙面敷设WS，配电箱出线采用沿地板或地面下敷设F。2.3.4导线选择根据《工厂供电技术》可得，电力线路的导线的选择必须满足下列条件：发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度等。低压动力线路截面选择按发热条件选择，再校验其他条件。1）三相系统相线截面选择该实训采用按发热条件选择三项系统中的相线截面，应使其允许载流量I不小于通过相线al的计算电流I，即II.................(2.11) 30 al 302）中性线和保护线截面选择一般三相四线制线路中的中性线截面A,应不小于相线截面A的50%，即 0 A0.5A....................................(2.12)0 保护线截面选择根据短路热稳定度的要求，保护线（PE线）截面A，按《低压配电设计规范》规定，PE当其材料与相线相同时，其最小截面应满足表1.如下。表1相线相线芯线截面216Amm221635mmAmm235AmmPE线最小截面PEAA15PENAmm0.5PEAA保护中性线（PEN线）截面选择因为保护中性线兼有PE线和N线的双重功能，因此选择截面时应同时满足上述PE线和N线的要求，取其中的最大截面。2.4配电箱出线线路负荷计算及线路选择2.4.1各个设备的负荷计算由公式（2.1）、（2.3）、（2.4）得：单个设备的计算电流为IP/3UCOS，其30 NN中0.85~0.95,cos0.85~0.95;取0.9,cos0.9。以NO1车间的1-1-1设备为例：所以，IP/3Ucos4.13/30.380.90.97.75A.30N N同理可得其余各个设备的I，见表2。302.4.2配电箱出线线路选择以NO1车间的1-1-1设备为例：设工作在30摄氏度环境下，已知I7.75A，所以查《工厂供电技术》附表16，根30据公式（2.11）可得II14A，所以A2.5mm2，据公式（2.12）得，A0.5A al 30 0 和表1得，A 2.5mm，SC穿钢管径为15mm，所以可得线路型号为：BLV-500-（3PEN×2.5+1×2.5）SC15-F。以此类推可得其他线路的型号，见表2。word文档可自由复制编辑word文档可自由复制编辑2.5 2.5.1 NO1 ¡¢ £⁄¥ƒ§¤ '“« ‹›fifl –†‡·16›¶b=0.14.c=0.5,cos•=0.5,‚„”•=1.73»…NO1¡¢‰¿›`´ˆ˜¯˘2.5˙¶x=n/2=8/2=4,`P¨bP cP¨0.14˚(4.13˚8)0.5˚(4.13˚4)¨12.89kW›30 e Xˆ˜¯˘2.6˙˘2.7˙˘2.8˙¸¶Q¨Ptan˝¨12.89˚1.73¨22.29kVar30 30word SP2Q212.89222.29225.75kVA30 30 30IS/3U25.75/30.3839.12A30 30 N 以此类推可得NO2、NO3、NO4、NO5、NO6的I，见表3。302.5.2配电箱进线的选择以NO1车间为例：设工作在30℃环境下，已知I=39.12，所以查《工厂供电技术》附表16，根据公式30（2.11），可得II39.12A，所以I41,A16mm2，PC穿硬塑料管管径为32mm，al 30 al所以可得线路型号为：BLV-500-（3×16+1×16）PC32-WS。以此类推可得其他配电箱的线路型号，见表3。配电箱 I30(A) 线路型号、规格、敷设方式 NO1 39.12 BLV-500-(316+116)PC32-WS NO2 32.50 BLV-500-(310+110)PC32-WS NO3 86.21 BLV-500-(350+125)PC65-WS NO4 52.60 BLV-500-(325+125)PC40-WS NO5 57.56 BLV-500-(335+135)PC50-WS NO6 87.24 BLV-500-(350+125)PC65-WS2.6车间干线的负荷计算及线路选择2.6.1车间干线的负荷计算设该机械厂金工车间配电系统为大批生产的金属冷加工机床，查《工厂供电技术》附表16，得，可知b0.14,c0.5,cos0.5,tan1.73,x5，且运用公式（2.9）（2.10）可得：NO1：(bP)0.14(4.138)4.63kWe1(cP)0.5(4.134)8.26kWX1NO2:(bP)0.14(2.2229.473.132)2.82kWe2(cP)0.5(9.473.122)7.87kWX2NO3:(bP)0.14(9.139.7036.2028.167.50)9.28kWe3(cP)0.5(9.739.13)19.12kWX3NO4:(bP)0.14(8.1617.207.84)4.65kWe4(cP)0.5(17.208.16)12.68kWX4NO5:(bP)0.14(8.166.3543.133)6.01kWe5(cP)0.5(8.166.353)13.61kWX5NO6:(bP)0.14(22.1322.92)6.61kWe6(cP)0.5(41.5141.51)41.51kWX6所以运用公式（2.9）P(bP)(cP)4.632.829.284.656.016.6141.5175.51kW30 ei Xmax运用公式（2.10）Q(bPtan)(cP)tan30 e i1 Xmax max(4.631.732.821.739.281.734.651.736.011.736.611.7341.511.73)130.63kVar所以，SP2Q275.512130.632150.88kVA 30 30 30所以，IS/3U229.25A 30 30N2.6.2干线的选择设工作在30℃，据公式（2.11）得，II229.25A，则查《工厂供电技术》附表 al 3019和《工厂配电设计手册》得，选择线路型号为LMJ-3（40×4）+1（25×3）。2.7电源进线线路选择设工作在30℃环境下，已知I229.25A，所以查《工厂供电技术》附表13，根据公30式（2.11）得II229.25A，所以I249A，所以额定截面为70mm2，由此得进 al 30 al线线路型号为LJ-70。3.配电箱的选择3.1配电箱的介绍配电箱是按按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。常用于各发、配、变电所中。配电箱中的XL-21系列适用于发电厂及工矿企业中，在交流电压500伏及以下的三相四线或三相五线系统作动力配电之用。所以该车间我采用XL-21系列配电箱。3.2配电箱的选择据《工厂常用电气设备手册》和表2的各配电箱的计算电流，选用XL-21-50(改)和XL-21-43(改)两种配电箱。其中XL-21-50(改)配电箱由HR3-400/34刀熔开关和RL6-60/熔断器组成，XL-21-43(改)配电箱由HR3-400/34刀熔开关和RT0-100/熔断器组成。接线图如(a)、(b)(a)（b）3.3熔断器的选择方法3.3.1熔断器熔体电流的选择II......(3.1)NFE 30IkI......(3.2)NFE PK（其中k为小于1的计算系数，取k=0.3；此车间设备均为笼型异步电动机，则I7I） PK 303.3.2熔断器的选择II......(3.3)NFU NFE3.4刀熔开关的选择方法低压刀熔开关又称熔断器式刀开关，是低压刀开关与低压熔断器组合而成的开关电器，具有刀开关和熔断器的双重功能。目前以广泛用于低压动力配电屏中。因为刀熔开关是由低压刀开关和RT0-100/熔断器组成，所以选择方法为：刀开关选择：II......(3.4)N 30熔断器选择：II......(3.5)NFE 30IkI......(3.6)NFE PKII......(3.7)NFU NFE3.5熔体电流计算及熔断器选择以NO1车间为例，已知NO1的支干线I39.12A，据式（3.1），II39.12A, 30 NFE 30且据式（3.2），IkI2.139.1282.15A。由HR-400/34可知该刀熔开关的刀开NFE PK关额定电流为400A,据公式（3.4）得，所以I82.15A400A，所以满足要求。又由NFu于根据表3，可得NO1配电箱进线为39.12A，运用公式（3.5）、（3.6）、（3.7），知IkINFE PK=2.1×39.12=82.15A,所以选刀熔开关的熔断器为RT0-100/100型号。再以NO1的1-1-1设备为例，由表1知，I7.75A，所以II7.75A 30 NFE 30IkI2.17.7516.82A，所以II16.82A。由此类推，可得NO1各NFE PK NFu NFE设备的kI，且均小于60A，所以选RL6-60/熔断器（其中熔体电流选择参考《工厂配PK电设计手册》）。所以选择XL-21-50(改)配电箱。见表4.配电箱配电箱设备序号配电箱型号规格NO11-1-17.7516.28/2060XL-21-50(改)RT0-100/1001-1-27.7516.2860/201-1-37.7516.2860/201-1-47.7516.2860/201-1-127.7516.2860/201-1-137.7516.2860/201-1-147.7516.2860/201-1-157.7516.2860/2030()IA()PKkIA/RL由上述得，HR-400/34同样适合NO2，运用公式（3.5）、（3.6）、（3.7），知IkI=2.1NFE PK×32.50=68.25A,所以选刀熔开关的熔断器为RT0-100/100型号。且求的各设备的kI均小PK于60A，所以选RL6-60/熔断器，选择XL-21-50(改)配电箱。见表5.同理，配电箱配电箱设备序号配电箱型号规格NO21-1-54.168.74/2060XL-21-50(改)RT0-100/1001-1-64.168.74/20601-1-717.7637.30/40601-1-85.8712.3360/201-1-165.8712.33/2060kI30()IA()PKkIA/RLPK（3.7），知IkI=2.1×86.21=181.04A,所以选刀熔开关的熔断器为RT0-200/200型号。NFE PK所以选RL6-60/熔断器，选择XL-21-50(改)配电箱。见表6.配电箱配电箱设备序号配电箱型号规格NO31-1-917.1335.9760/40XL-21-50(改)RT0-200/2001-1-1018.2038.2260/401-1-1118.2038.2260/401-2-111.6324.42/25601-2-218.2038.22/40601-2-315.3132.15/35601-2-1011.6324.4260/251-2-1114.0729.5560/3030()IA()PKkIA/RL同理，HR-400/34同样适合NO4，运用公式（3.5）、（3.6）、（3.7），知,IkI2.152.60110.46A所以选刀熔开关的熔断器为RT0-200/120型号。且NFE PK求的1-2-13设备的kI为67.75A，大于60A，所以，选RT0-100/熔断器，选择XL-21-43(改)PK配电箱。见表7.配电箱配电箱设备序号RT0-/配电箱型号规格NO41-2-1212.3132.15100/40XL-21-43(改)RT0-200/1201-2-1332.2667.75100/801-2-1414.7130.89100/4030()IA()PKkIA同理，HR-400/34同样适合NO5，运用公式（3.5）、（3.6）、（3.7），知IkI=2.1× NFE PK57.56=120.88A,所以选刀熔开关的熔断器为RT0-200/150型号。且求的各设备的kI均小于PK60A，所以选RL6-60/熔断器，选择XL-21-50(改)配电箱。见表8.配电箱配电箱设备序号配电箱型号规格NO51-2-415.3132.15/3560XL-21-50(改)RT0-200/1501-2-55.8712.3360/201-2-611.9123.8260/251-2-711.9123.8260/251-2-811.9123.8260/251-2-1511.9123.8260/251-2-165.8712.3360/201-2-175.8712.3360/2030()IA()PKkIA/RL同理，HR-400/34同样适合NO6，用公式（3.5）、（3.6）、（3.7），知IkI=2.1× NFE PK87.24=183.20A,所以选刀熔开关的熔断器为