工厂供电课程设计 阳光机械厂配电室（可编辑）

工厂供电课程设计阳光机械厂配电室气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称讲师专业：电气工程及其自动化班级：完成时间：2013年12月18本工程分为以下几部分：第一部分为车间负荷计算，通过对负流计算，计算短路电流对车间变电所一次设备和进出线选择至关重要。第三部分为二次回路设计，二次回路对一次回路的运行进行控制、路，电气测量回路与绝缘监视回路。第四部分为车间配电线路设计。第五部分为车间照明系统设计，充足的照明时保障车间正常安全生产的前提。关键词：负荷计算一次系统二次回路变压器Theprojectisdividedshort-circuitcurrentcalculation,short-circuitcurrentisverytheoperation,monitoring,instructionandprotpowerlinesisaprerequisiThroughthedevicecurrentratedcapacityhasbeencacross-sectionmodels.Thefifthpartisthedesignoflightingprotectionofthelightingworkshopanormalproductionsa2.2无功功率的补偿及变压器得选择63变电所位置和型式的选择83.2变电所的型式83.3高低压选择84变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择94.1变电所主变压器台数和容量的选择94.1.1变压器的选择95短路电流的计算126变电所一次设备的选择与校验147变电所高低压线路的选择168变电所二次回路方案选择及继电保护的整定189降压变电所防雷与接地装置的设计209.1变电所的防雷保护201.概述众所周知，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，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。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，因此做好工厂供供电工作要很好地为工业生产务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：(1)安全在电能户对电压和频率等质量的要求(4)经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。2.负荷计算和无功功率计算及补偿2.1负荷计算负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有：有功功率：无功功率：视在功率：计算电注：由车间干线计算负荷直接相加来计算时，总的有功计算负荷为：总的无功计算负荷为：总的视在计算负荷为：总的计算电流为：根据要求及负荷计算公式，分别计算各车间的，,,,然后列出表格。1.金工车间1动力：查表1得，2照明：查表1得，2.工具车间(1)动力：查表1得，2照明：查表1得，3.电镀车间：(1)动力：查表得，2照明：查表1得，4.热处理车间：(1)动力：查表1得，(2)照明：查表1得，5.装配车间：(1)动力：查表1得，(2)照明：查表1得，6.机修车间：(1)动力：查表1得，(2)照明：查表1得，7.锅炉房：(1)动力：查表1得，(2)照明：查表1得，8.仓库：(1)动力：查表1得，(2)照明：查表1得，9.铸造车间：(1)动力：查表1得，(2)照明：查表1得，10.锻压车间：(1)动力：查表1得，(2)照明：查表1得，宿舍住宅区：照明：查表1得，所有厂房总的计算负荷：取表2:1金工车间动力360108126.36108.580.16照明109090.042工具车间动力3603电镀车间动力310186139.5232.500.35照明109090.045装配车间动力260铸造车间动力360锻压车间动力36010812总结取1476.401046.631809.752.75表3:车间总体负荷的计算工具车间117126.36172.210.26电镀车间195139.5239.760.36热处理车间165117202.270.31装配车间11391.52145.410.22机修车间58.555.0880.350.12锅炉房109.80110.16155.540.24仓库40.839.7856.980.09铸造车间153146.88212.090.32锻压车间117126.36172.210.26宿舍住宅区36803680.562.2无功功率的补偿及变压器得选择有功损耗：无功损耗：注意：以上二式中S30为变压器二次侧的视在计算负荷。并联电容器得容量：并联电容器的个数：变压器的选择因工厂得总计算视在功率KVA,查《工厂供电》附录表5,选用型空载损耗为3000KW,负载损耗为18000KW,空载电流(%)为3000KW,阻抗电压(%)为6.2.无功补偿计算按规定，变压器高压侧的，考虑到变压器本身得无功功率损耗远大于其有功功率损耗，因此在变压器低压侧进行无功功率补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高与0.90,取。又要使低压侧功率因数又0.74提高到0.92,需装设的并联电容器得容量查《工厂供电》附录表4,选用BKMJ0.4-25-3的电容器，其参数为额定容量为25Kvar,额定电容为500uF.电容个数故取3.补偿后的变压器容量及功率因数补偿后的低压侧的视在计算负荷为考虑无功补偿后最终确定变压器：查《工厂供电》附录表5,选用型号为S9-1600/10的变压器，其4.变压器的校验变压器高压侧得计算负荷为：这一功率因数满足要求。3变电所位置和型式的选择3.1变配电所位置原则1.尽量靠近负荷中心；2.进出线方便；4设备运输方便；5.不应设在有剧烈震动或高温的场所；6.不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；.7.不宜设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不8.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；9.不应设在地势较洼和可能积水的场所。内一侧，有高、低压配电室、值班室及变压器室。值班室有分别通往高压配电室设不能开启的自然采光窗，窗台距室外地坪1.8,低压配电室设能开启地自然采光窗。3.2变电所的型式3.3高低压选择其余均属三级负荷，综合考虑变配电所位置的选择原则，该厂采用一个高压配电所，变电所方案如下方案一：全厂只用一个变电所，方案变电所编号车间号一号变电所3,6,7,8,9,10二号变电所1,2,4,5及宿舍区4变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择4.1变电所主变压器台数和容量的选择4.1.1变压器的选择1.变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：(1)、装有两台及以上变压器的变电所，当其中任一台变压器断开时，其余变压器的容量应满足一级负荷及二级负荷的用电。变电所中单台变压器(低压为0.4kV)的容量不宜大于1250kVA。当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时，可选用较大容量的变在一般情况下，动力和照明宜共用变压器。当属下列情况之一时，可设专用变压器：(1)、当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器；(2)、单台单质量时，可设冲击负荷专用变压器。(40、在电源系统不接地或经阻抗接地，电气装置外露导电体就地接地系统(IT系统)的低压电网中，照明负荷应设专用变压器。多层或高层主体建筑内变电所，宜选用不燃或难燃型变压器。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用防尘型或防腐型变压器。4.1.2变电所的容量方案一：因变电所中有二级负荷，所以变电所中选用2台变压器，未补偿前每台变压器的容量为：并且故初步确定每台变压器的容量为1250KVA。补偿后每台变压器的容量为：并且故确定每台变压器的容量为1000KVA,查查《工厂供电》附录表5,选用型号为S9-1000/10的变压器，具体参数见表4方案二：一号车间变电所1变压器的选择2.进行功率补偿：按规定，变压器高压侧的，考虑到变压器本身得无功功率损耗远大于其有功功率损耗，因此在变压器低压侧进行无功功率补偿时，低压侧补偿后的功率又要使低压侧功率因数又0.73提高到0.92,需装设的并联电容器得容量查《工厂供电》附录表4,选用BKMJ0.4-25-3的电容器，其参数为额定容量为25Kvar,额定电容为500uF.电容个数故取3.补偿后的低压侧的视在计算负荷为4.变压器的校验.因数应略高与0.90,取应该车间3,7,9为二级负荷，故该变电所应装2台变压器，未补偿前每台变压器的容量为：并且并且因此最终确定每台主变压器的容量为630KVA,查查《工厂供电》附录表5,选用型号为S9-630/10的变压器，具体参数见表4.二号车间变电所计算同上得：变压器高压侧得计算负荷为：补偿后的功率因数为：这一功率因数满足要求。因该车间都为三级负荷，故该变电所应装1台变压器，为补偿前每台变压器的容量为：故初步确定变压器的容量为1000KVA.因此最终确定每台主变压器的容量为1000KVA,查查《工厂供电》附录表5,选用型号为S9-1000/10的变压器，具体参数见表4.表4:电压综合比较方案一与方案二，最后选用方案一，即全厂选用一个高压配电所一个变电所。5短路电流的计算由原始材料知除铸造车间，电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余的均属二级负荷，故选用2台变压器，其型号为S9-800.导线型号为LGJ-185,取线距为1.5Km,每相阻抗为0.33欧/千米。1因断路器的断流容量为500MVA,查《工厂供电》附录表8,选用型号为SN10-10。2.确定基准值：=100,==10.5=0.4,而==5.53.短路电路中各主要元件的电抗标幺值因断路器得断流容量=500,故二2架空线路电抗的标幺值：查表得=0.33/,则二3电力变压器的电抗标要幺值，有《工厂供电》附表5查得5二4.求K-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总电路标幺值：2三相短路电流周期分量有效值：二3其他三相短路电流：4三相短路容量：5.短路计算结果如表5表5:短路计算点三相短路电流/KA三相短路容量/MVA6.110KV侧一次设备的选择校验如表6表6选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数数据10KV89.61A2.75KA7.01KA9.83一次设备型号规格额定参数UN高压少油断路器SN10-10I/630--电压互感器JDJ-1010/0.1KV----电压互感器JDZJ-10/KV--电流互感器LQJ-1010KV100/5A-二次负荷0.6Ω6.2380侧一次设备的选择校验如(表7)表7选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数UNI30数据380KV2.75KA一次设备型号规格额定参数UN低压断路器DW15-1500/3电动380V1500A40KA低压刀开关HD13-1500/30380V1500A-电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-电流互感器LMZ1-0.5表6,表7所选设备均满足要求.6.3高低压母线的选择10KV母线选LMY?3(40×4),即母线尺寸为×4mm:;380V母线选LMY?3(120×10)+80×6,即相母线尺寸为7变电所高低压线路的选择7.110KV高压进线和引入电缆的选择1按发热条件选择。由及室外环境温度38℃,查表8-36,初选2校验机械强度。查《工厂供电》附录表6,最小允许截面，因(2)由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铜芯电缆直接埋地敷设。1)按发热条件选择。由及土壤温度25℃,查《工厂供电》附7.2380V低压出线选择1馈电给4号厂房热处理车间的线路采用VV22-1000型聚氯乙1按发热条件选择。由I30310A及地下0.8m土壤温度为25℃,度不为25℃,则其应乘以表的修正系数。)2校验电压损耗。由平面图量得变电所至4号厂房距离约50m,而由表8-41查得240mm2的铜芯电缆的R00.10/km按缆芯工作温度75℃计，X00.07Ω/km,又4号厂房的P30165kw,Q30117kvar,因此按式8-13得；满足允许电压损耗5%的要求。3短路热稳定度校验。求满足短路热稳定度的最小截面式中??变电所高压侧过电流保护动作时间按0.5秒整定终端变电所，再加上断路器断路时间0.1秒，再加0.05秒。由于前面所选120mm2的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度300+1×120的四芯电缆中性线芯按不小于相线芯一半选择，下同。2馈电给1~7,910号厂房的线路亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设。方法同上，从略缆芯截面选300mm2,即VV22-1000-3×300+1×120的四芯电缆。3馈电给8号厂房仓库的线路由于就在变电所旁边，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铜芯导线BLV-1000型5根3根相线、一根中性线、一根保护线穿硬塑料管埋地敷设。4馈电给宿舍住宅区的线路采用LJ型铜绞线架空敷设，中性线采用LJ-240铜绞线。3.作为备用电源的高压联络线的选择校验采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约2km邻近单位变配电所的10kv母线相联。综合以上所选变电所进去线和联络线的导线和电缆型号规格如10kv电源进线LJ-35铜绞线三相三线架空380v低压出线至1号厂房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至2号厂房VV22-1000-3×300+1×120至3号厂房VV22-1000-3×300+1×120至4号厂房VV22-1000-3×300+1×120至5号厂房BV-1000-1×4铜芯线5根穿内径25mm硬塑管至6号厂房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至7号厂房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至8号厂房BLV-1000-1×120mm2至9号厂房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至10号厂房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至生活区四回路3×LJ-120+1×LJ-70三相四线架空与邻近单位10kv联络线YJL22-10000-3×25交联电缆直埋号回路断路器采用手动操动机构。b变电所的电能计量回路变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能表和无功电能，并以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。c变电所的测量和绝缘监察回路变电所高压侧装有电压互感器??避雷器柜。其中电压互感器为3个JDZJ??10型，组成YO/YO/的接线，用以实现电压侧量和绝缘监察。作为备用电源的高压联路线上，装有三相有功电度表和三相无功电度表、电流表。高压进线上，也装上电流表。低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装上三相四线有功电度。低压并联电容器组线路仪表的准确度等级按符合要求。8.2变电所几点保护装置1.主变压器的继电保护装置a)装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量的瓦型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方2.保护动作电流整定因此过电流保护动作电流整定为10A。3.过电流保护动作时间的整定因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间(10倍的动作电流动作时间)可整定为最短的0.5s。4.过电流保护灵敏度系数的检验满足灵敏度系数的1.5的要求。5.装设电流速断保护利用GL15的速断装置。(2)电流速断保护灵敏度系数的检验利用式，因此其保护灵敏度系数为1.5按GB50062?92规定，电流保护的最小灵敏度系数为1.5,因此这里装设的电流速断保护的灵敏度系数是达到要求的。但按JBJ6?96和JGJ/T16?92