工廠(chǎng)供配電課程設(shè)計(jì)

1、摘要3工廠(chǎng)供配電課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)4第一章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償54、功率補(bǔ)償14第二章 變電所主變壓器151、 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇152、 變電所主變壓器容量的選擇15第三章 主結(jié)線(xiàn)方案的選擇161、方案選擇162、方案確定19第四章 短路計(jì)算191、確定基準(zhǔn)值202、計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值203、求k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量214、求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量215、短路電流計(jì)算結(jié)果：22第五章 導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)及截面的選擇231、導(dǎo)體材料的選擇232、導(dǎo)線(xiàn)絕緣的選擇233、導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇23第六章 高、低壓設(shè)備的選擇241、工廠(chǎng)變電

2、所高壓開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)選擇242、配電所高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇24第七章 變壓器的繼電保護(hù)241、過(guò)電流保護(hù)242、差動(dòng)保護(hù)243、變壓器的過(guò)電流保護(hù)25第八章 防雷與接地261、確定接地電阻263、確定方案26總結(jié)27參考文獻(xiàn)28摘要供配電技術(shù)，就是研究電力的供應(yīng)及分配的問(wèn)題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企事業(yè)單位的主要能源和動(dòng)力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。沒(méi)有電力，就沒(méi)有國(guó)民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化。現(xiàn)代社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣化的基礎(chǔ)之上的。因此，電力供應(yīng)如果突然中斷，則將對(duì)這些用電部門(mén)造成嚴(yán)重的和深遠(yuǎn)的影響。故，作好供配電工作，對(duì)于保證正常的工作、學(xué)習(xí)、生活將有十分重要的意義。供配電工作要很

3、好的為用電部門(mén)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，必須達(dá)到以下的基本要求：（1） 安全在電力的供應(yīng)、分配及使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2） 可靠應(yīng)滿(mǎn)足電力用戶(hù)對(duì)供電可靠性和連續(xù)性的要求。（3） 優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足電力用戶(hù)對(duì)電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量的要求。（4） 經(jīng)濟(jì)應(yīng)使供配電系統(tǒng)投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。 另外，在供配電工作中，還應(yīng)合理的處理局部和全局，當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)的關(guān)系，即要照顧局部和當(dāng)前利益，又要有全局觀(guān)點(diǎn)，能照顧大局，適應(yīng)發(fā)展。關(guān)鍵詞：工廠(chǎng)供電 負(fù)荷計(jì)算 變壓器 防雷工廠(chǎng)供配電課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、目的通過(guò)設(shè)計(jì),系統(tǒng)地復(fù)習(xí),鞏固工廠(chǎng)供電的基本知識(shí),提高設(shè)計(jì)計(jì)算能力和綜合分析能力,為

4、今后的工作奠定初步的基礎(chǔ).二、任務(wù)某機(jī)械廠(chǎng)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) ,具體數(shù)據(jù)如下:序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)金屬切削機(jī)床（三相）通風(fēng)機(jī)（三相）電阻爐（三相）電熱干燥箱（220v單相）對(duì)焊機(jī)（380v單項(xiàng)）1原料車(chē)間6kw*34kw*310kw*410kw*42電鍍車(chē)間3kw*34kw*320kw*410kw*23鍋爐車(chē)間10kw*24kw*510kw*44加工中心30kw*35kw*34kw*220kw*4注：各單相設(shè)備盡量平衡接入系統(tǒng)，負(fù)荷持續(xù)率均已經(jīng)換算為100。三、基本要求按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范, gb50053-9410kv及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范及gb50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)

5、范等規(guī)范,進(jìn)行工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì).做到安全,可靠,優(yōu)質(zhì),經(jīng)濟(jì)的基本要求.并處理好局部與全局,當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的關(guān)系,以便適應(yīng)今后發(fā)展的需要,同時(shí)還要注意電能和有色金屬的節(jié)約等問(wèn)題.四、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟1、工廠(chǎng)負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償，列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。2、工廠(chǎng)總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇3、工廠(chǎng)總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)設(shè)計(jì)4、工廠(chǎng)供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算5、導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)及截面的選擇6、合理確定無(wú)功補(bǔ)償.要求10kv側(cè)cos=0.92.五、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的具體要求 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括設(shè)計(jì)題目,方案論證,負(fù)荷計(jì)算,設(shè)備及導(dǎo)線(xiàn)的選擇,動(dòng)穩(wěn)定度,熱穩(wěn)定度和斷流能力校驗(yàn)等.2、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求方案可行

6、,計(jì)算方法正確,圖紙規(guī)范無(wú)誤,條理清楚,語(yǔ)言通順.有關(guān)說(shuō)明:1、電源:工廠(chǎng)東北方向2公里有一降壓變電所110/35/10kv,12150kva變壓器一臺(tái)作為工廠(chǎng)的主電源,允許用35kv或10kv中的一種電壓,以單回架空線(xiàn)向工廠(chǎng)供電.此外,由正北方向其他工廠(chǎng)引入10kv電纜作為備用電源,平時(shí)不準(zhǔn)投入,只在該廠(chǎng)的主電源發(fā)生故障或檢修時(shí)提供照明及部分重要負(fù)荷用電,輸送容量不得超過(guò)全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷的20%.2、負(fù)荷類(lèi)型:本廠(chǎng)除三車(chē)間和五車(chē)間有部分二級(jí)負(fù)荷外,其余均為三級(jí)負(fù)荷.3、工廠(chǎng)為兩班制,全年工作時(shí)數(shù)為4500h,最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)為4000h.(參考值)第一章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償1.負(fù)荷計(jì)算l 各用電

7、車(chē)間計(jì)算負(fù)荷a. 原料車(chē)間通風(fēng)機(jī)組 查表得：kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75 pe=6*3kw=18kw p30(1)= kd*pe=0.8*18kw=14.4kw q30(1)=p30tan=14.4*0.75kvar=10.8kvar電阻爐組 查表得：kd=0.7,cos=1.0, tan=0 pe=4*3kw=12kw p30(2)= kd*pe=0.7*12kw=8.4kw q30(2)= p30(2)tan=8.4*0=0電熱干燥箱組 查表得：kd=0.7,cos=1.0, tan=0pab-a=pbc-b=pca-c=0.8,pab-b=pbc-c=pca-a=0.2

8、,qab-a=qbc-b=qca-c=0.22,q ab-b=q bc-c=q ca-a=0.8有四臺(tái)電熱干燥箱2臺(tái)接于an相間a相 p30.a=0.7*2*10kw=14kwb相 p30.b=0.7*10kw=7kwc相p30.c=0.7*10kw=7kw 等效三相計(jì)算負(fù)荷 p30（3）=3p30。a=3*14kw=42kw q30（3）= 0 對(duì)焊機(jī)組 查表得：kd=0.35，cos=0.7，tan=1.02pab-a=pbc-b=pca-c=0.8,pab-b=pbc-c=pca-a=0.2,qab-a=qbc-b=qca-c=0.22,q ab-b=q bc-c=q ca-a=0.8有

9、四臺(tái)單項(xiàng)對(duì)焊機(jī) ab相間接2臺(tái)，其余接一臺(tái)a相 pa=0.8*10*2kw+0.2*10kw=18kw qa=0.22*10*2kvar+0.8*10kvar=12.4kvarb相 pb=0.8*10kw+0.2*10*2kw=12kw qb=0.22*10kvar+0.8*10*2kvar=18.2kvarc相 pc=0.8*10kw+0.2*10kw=10kw qc=0.22*10kvar+0.8*10kvar=10.2kvar各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為a相 p30。a=0.35*18kw=6.3kw q30。a=0.35*12.4kvar=4.34kvarb相 p30。b=0.35*12

10、kw=4.2kw q30。b=0.35*18.2kvar=6.37kvarc相 p30。c=0.35*10kw=3.5kw q30。c=0.35*10.2kvar=3.57kvar總的等效三相計(jì)算負(fù)荷 p30(4)=3p30。a=3*6.3kw=18.9kw q30(4)=3q30。b=3*6.37kvar=19.11kvar取kp=0.95 kq=0.97整個(gè)車(chē)間總的計(jì)算負(fù)荷為 p30=kp(p30(1)+ p30(2)+ p30(3) + p30(4) =0.95(14.4+8.4+42+18.9)kw=79.52kw q30= kq(q30(1)+ q30(2)+ q30(3) =0.9

11、7(10.8+0+0+19.11)kvar =29.01kvars30=84.64kv.ab. 電鍍車(chē)間通風(fēng)機(jī)組 查表得：kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75 pe=3*3kw=9kw p30(1)= kd*pe=0.8*9kw=7.2kw q30(1)= p30(1)tan=7.2*0.75kvar=5.4kvar電阻爐組 查表得：kd=0.7,cos=1.0, tan=0 pe=4*3kw=12kw p30(2)= kd*pe=0.7*12kw=8.4kw q30(2)=p30tan=8.4*0=0電熱干燥箱組 查表得：kd=0.7,cos=1.0, tan=0pab-a=pbc

12、-b=pca-c=0.8,pab-b=pbc-c=pca-a=0.2,qab-a=qbc-b=qca-c=0.22,q ab-b=q bc-c=q ca-a=0.8有四臺(tái)電熱干燥箱2臺(tái)接于an相間a相 p30.a=0.7*2*20kw=28kwb相 p30.b=0.7*20kw=14kwc相p30.c=0.7*20kw=14kw 等效三相計(jì)算負(fù)荷 p30（3）=3p30。a=3*28kw=84kw q30（3）= 0 對(duì)焊機(jī)組 查表得：kd=0.35，cos=0.7，tan=1.02pab-a=pbc-b=pca-c=0.8,pab-b=pbc-c=pca-a=0.2,qab-a=qbc-b=

13、qca-c=0.22,q ab-b=q bc-c=q ca-a=0.8有兩臺(tái)單項(xiàng)對(duì)焊機(jī)接于ab bc間a相 pa=0.8*10kw=8kw qa=0.22*10k.var=2.2k.var b相 pb=0.2*2*10kw+0.8*10kw=12kw qb=0.8*2*10kvar+0.22*10kvar=18.2kvar c相 pc=0.2*10kw=2kw qc=0.8*10kvar=8kvar各相的有功無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 a相 p30。a=0.35*8kw=2.8kw q30。a=0.35*2.2kvar=0.77kvar b相 p30。b=0.35*12kw=4.2kw q30。b=0.3

14、5*18.2kvar=6.37kvarc相 p30。c=0.35*2kw=0.7kw q30。c=0.35*8kvar=2.8kvar等效三相計(jì)算負(fù)荷 p30(4)=3p30。b=3*4.2kw=12.6kw q30(4)=3q30。b=3*6.37kvar=19.11var取kp=0.95 kq=0.97整個(gè)車(chē)間總的計(jì)算負(fù)荷為 p30=kp(p30(1)+ p30(2)+ p30(3) + p30(4) =0.95(7.2+8.4+84+12.6)kw= 106.59kw q30= kq(q30(1)+ q30(2)+ q30(3) + q30(4) =0.97(5.4+0+0+19.11)

15、kvar =23.77kvars30=109.21kv.ac. 鍋爐車(chē)間 通風(fēng)機(jī)組 查表得：kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75pe=2*10kw=20kw p30(1)= kd*pe=0.8*20kw=16kwq30(1)= p30(1)tan=16*0.75kvar=12kvar電阻爐組 查表得：kd=0.7,cos=1.0, tan=0pe=5*4kw=20kw p30(2)= kd*pe=0.7*20kw=14kwq30(2)= p30(2)tan=0對(duì)焊機(jī)組 查表得：kd=0.35，cos=0.7，tan=1.02pab-a=pbc-b=pca-c=0.8,pab-b=pb

16、c-c=pca-a=0.2,qab-a=qbc-b=qca-c=0.22,q ab-b=q bc-c=q ca-a=0.8有四臺(tái)單項(xiàng)對(duì)焊機(jī) ab相間接2臺(tái)，其余接一臺(tái)a相 pa=0.8*10*2kw+0.2*10kw=18kw qa=0.22*10*2kvar+0.8*10kvar=12.4kvarb相 pb=0.8*10kw+0.2*10*2kw=12kw qb=0.22*10kvar+0.8*10*2kvar=18.2kvarc相 pc=0.8*10kw+0.2*10kw=10kw qc=0.22*10kvar+0.8*10kvar=10.2kvar各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為a相 p30。

17、a=0.35*18kw=6.3kw q30。a=0.35*12.4kvar=4.34kvarb相 p30。b=0.35*12kw=4.2kw q30。b=0.35*18.2kvar=6.37kvarc相 p30。c=0.35*10kw=3.5kw q30。c=0.35*10.2kvar=3.57kvar總的等效三相計(jì)算負(fù)荷 p30(3)=3p30。a=3*6.3kw=18.9kw q30(3)=3q30。b=3*6.37kvar=19.11kvar取kp=0.95 kq=0.97整個(gè)車(chē)間總的計(jì)算負(fù)荷為 p30=kp(p30(1)+ p30(2)+ p30(3) =0.95(16+14+18.9

18、)kw=46.46kw q30= kq(q30(1)+ q30(2)+ q30(3) =0.97(12+0+19.11)kvar =30.18kvars30=55.40kv.ad. 加工中心金屬切削機(jī)床組查表得：kd=0.2,cos=0.5，tan=1.73pe=3*30kw=90kw p30(1)= kd*pe=0.2*90kw=18kw q30(1)= p30(1)tan=18*1.73kvar=31.14kvar通風(fēng)機(jī)組 查表得：kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75pe=3*5kw=15kw p30(2)= kd*pe=0.8*15kw=12kwq30(2)= p30(2)ta

19、n=12*0.75kvar=9kvar電阻爐組 查表得：kd=0.7,cos=1.0, tan=0 pe=4*2kw=8kw p30(2)= kd*pe=0.7*8kw=5.6kw q30(2)=p30tan=5.6*0=0電熱干燥箱組 查表得：kd=0.7,cos=1.0, tan=0pab-a=pbc-b=pca-c=0.8,pab-b=pbc-c=pca-a=0.2,qab-a=qbc-b=qca-c=0.22,q ab-b=q bc-c=q ca-a=0.8有四臺(tái)電熱干燥箱2臺(tái)接于an相間a相 p30.a=0.7*2*20kw=28kwb相 p30.b=0.7*20kw=14kwc相p

20、30.c=0.7*20kw=14kw 等效三相計(jì)算負(fù)荷 p30（4）=3p30。a=3*28kw=84kw q30（4）= 0取kp=0.95 kq=0.97整個(gè)車(chē)間總的計(jì)算負(fù)荷為 p30=kp(p30(1)+ p30(2)+ p30(3) + p30(4) =0.95(18+12+5.6+84)kw=113.62kw q30= kq(q30(1)+ q30(2)+ q30(3) + q30(4) =0.97(31.14+9+0+0)kvar =38.94kvars30=120.11kv.a 各用電車(chē)間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表：序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)設(shè)備容量計(jì)算負(fù)荷變壓器臺(tái)數(shù)及容量p30(千瓦)q30千乏)s

21、30(千伏安)1原料車(chē)間11079.5229.0184.641*1002電鍍車(chē)間121106.5923.77109.211*1253鍋爐車(chē)間6246.4630.1855.401*1004加工中心193113.6238.94120.111*125 全廠(chǎng)負(fù)荷計(jì)算 取kp=0.95 kq=0.97 = （79.52+106.59+46.46+113.62)kw=346.19kw =(29.01+23.77+30.18+38.94)kvar=121.9kvar p30=kp=0.95*346.19kw=328.88kw q30= kq=0.97*121.9kvar=118.24kvar s30=(p3

22、0*p30+q30*q30)0.5=373.3kv.a = /(un=380v) 531.00a cos=p30/s30=328.88/373.3=88.1%4、功率補(bǔ)償設(shè)計(jì)中要求cos0.9,而由上面計(jì)算可知cos=0.841.5滿(mǎn)足保護(hù)靈敏度的要求4、變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定(ol) = 1.3/ = 1.3104/40a = 3a動(dòng)作時(shí)間取1015s第八章 防雷與接地1、確定接地電阻 250v/ie 式中ie的計(jì)算為 = = 60(60354)a/350 = 34.3a 故： 350v/34.3a = 10.2 綜上可知，此配電所總的接地電阻應(yīng)為re102、單根鋼管接地電阻選直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管作接地體查相關(guān)資料得土質(zhì)的 =