工廠供用電設(shè)計(jì)

1、供用電技術(shù)畢業(yè)論文 工廠供用電設(shè)計(jì)年級：學(xué)號：專業(yè)：供用電技術(shù)姓名：指導(dǎo)老師：年月日目 錄一、緒論.二、設(shè)計(jì)原則 .三、設(shè)計(jì)目的四.、設(shè)計(jì)內(nèi)容 .五、設(shè)計(jì)方案論證.六、計(jì)算過程 .1 負(fù)荷計(jì)算. 2 確定補(bǔ)償容量. 3 補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)七、變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇1 變電所主變壓器的選擇.2 變電所主結(jié)線方案的選擇八、短路電流的計(jì)算 .1 計(jì)算等效電路2 計(jì)算元件電抗標(biāo)幺值.3 K1 點(diǎn)三相短路電流和短路容量的計(jì)算4 K2 點(diǎn)三相短路電流和短路容量的計(jì)算九、參考文獻(xiàn)一、緒論電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)

2、用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的 勞動(dòng)強(qiáng)度， 改善工人的勞動(dòng)條件， 有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。 從另一方面來說， 如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷， 則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)

3、， 實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重 要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義， 因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、 支 援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： 1、安全 在電能的供應(yīng)、 分配和使用中， 不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求4、經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。二、設(shè)計(jì)原則按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50

4、052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-9410kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范 、GB50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。2、安全可靠、先進(jìn)合理；1應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì) 合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 3、近期為主、考慮發(fā)展； 應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃， 正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、

5、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。 工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。 工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響 到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供 電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。三、設(shè)計(jì)目的通過課程設(shè)計(jì)可以鞏固本課程理論知識，了解變電所設(shè)計(jì)的基本方法，了解變電所電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算繪圖、編號、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的學(xué)習(xí)工作奠定基礎(chǔ)。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容某工廠共有4 座獨(dú)立車間，每個(gè)車間負(fù)荷為1600KVA ，功率因素為0.7 ，工

6、廠可以得到35KV供電電壓， 廠內(nèi)有一部需要35KV的高壓鍋爐， 功率為 700KW ，廠總變電所用電為100V ， 4個(gè)車間需要配電電壓為10.5KV ，設(shè)計(jì)廠用總變電所的主結(jié)線，功率因素需要補(bǔ)償?shù)?0.85 。五、設(shè)計(jì)方案論證收集基礎(chǔ)資料（包括負(fù)荷、電源和自然情況）； 進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償（采用需用系數(shù)法和靜電電容器補(bǔ)償）； 確定供電電源（電壓、供電方式、回路數(shù)），確定變壓器的臺數(shù)和容量，擬定主結(jié)線方案；進(jìn)行短路電流計(jì)算 (采用標(biāo)么制法)；2主要電器設(shè)備選擇（高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線、電流互感器、電壓互感 器、電容器等） ； 主要設(shè)備的繼電保護(hù)設(shè)計(jì) （寫明保護(hù)原則、 制定保護(hù)方案、

7、 繪制原理展開圖、 寫明工作原理） 。六、計(jì)算過程1、負(fù)荷計(jì)算補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷為：Sc1=1600kva Pc1=Sc1cos=1600×0.7=1120kwQc1= Sc12 - Pc12 = 1600 2 - 11202 =1142.63Kvar Pc2= K Qc2= KP QPC1 =0.9 ×1120×4=4032kw QC1=0.95 ×1142.63 ×4=4341.99Kvar=5925.36kvaSc2= Pc 2 2 +Qc 2 2 = 4032 2 + 4341.99 2 Ic 2 =Sc 2

8、 = 325.82 A 3U N變壓器的功率損耗為：Pt=0.015Sc2=0.015×5925.36=88.88kwQt=0.06Sc2=0.06×5925.36=355.52Kvar變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為： Pc3=Pc2+ Pt=4032+88.88=4120.88kw Qc3=Qc2+ Qt=4341.99+355.52=4697.51Kvar Sc3= Pc32 +Qc324120.882 + 4697.512 =6248.86kvaIc3 =Sc3 = 103.1A 3U NSc4=Sc3+S 鍋 =6248.86+700=6948.86kva Ic 4 =

9、Sc 4 = 114.6 A 3U N變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為：3cos =Pc3 =4120.88/6248.86=0.66 Sc32、確定補(bǔ)償容量現(xiàn)要求高壓側(cè)為0.85 ，而補(bǔ)償在低壓側(cè)進(jìn)行，所以我們考慮到變壓器的損耗，可設(shè)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.88來計(jì)算需補(bǔ)償?shù)娜萘?。Qc.c=Pc2(tan? 1 -tan ?2 )=4032 ×(1.02-0.54)=1935.36kvar查表選BW10.5-120-1型性電容器，需要的數(shù)量為：n= Qc.c=1935.36/120=16.128 Qn.c實(shí)際補(bǔ)償容量為：考慮三相均衡分配，應(yīng)裝設(shè)18 個(gè)并聯(lián)電容器，每相6 個(gè)。Qc.c=

10、18×120=2160kvar3、補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷為：Sc1= Pc 2 2 + (Qc 2 -nQn.c) 2 = 4032 2 + (4341.99 - 18× 20) 2 =4584.55此時(shí)變壓器的功率損耗為: Pt1=0.015Sc11=0.015×4584.55=68.77kwQt1=0.06Sc11=0.06 ×4584.55=275.07kvar Pc21=Pc11+ Pt1=4032+68.77=4100.77kw Qc21=Qc11+ Qt1=4341.99-2160+257.07=2457.06kv

11、ar Sc21= Pc 212 + Qc 2124100.77 2 + 2458.06 2 =4780.53kva S=6248.86-4780.53=1468.33kva變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 : Pc11 cos 2= =4100.77/4780.53=0.85 Sc11七、變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇1、變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器選擇以下方案：、裝設(shè)一臺主變壓器選擇單臺主變壓器，容量按下式選擇4SN (1.151.4)SC 即：SN (1.151.4)SC=5497.61 6692.74 KVA，型式采用S7-7000/35 、裝設(shè)兩臺主

12、變壓器型式采用S7 ，每臺容量按式：SN·T（ 0.6 0.7 ）Sc 選擇，即； S N = (0.6 0.7) S C = 2868.32 3346.371KVA 由于企業(yè)負(fù)荷較大所以選擇兩臺主變壓器，型式為 S7-3500/352、變電所主結(jié)線方案的選擇按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列兩種主結(jié)線方案：裝設(shè)一臺主變壓器的主結(jié)線方案。裝設(shè)兩臺主變壓器的主結(jié)線方案。八、短路電流的計(jì)算1、計(jì)算等效電路計(jì)算系統(tǒng)圖畫出短路電流計(jì)算等效電路圖。由油斷路器斷流容量估算系統(tǒng)電抗，用X1 表示。2、計(jì)算元件電抗標(biāo)幺值取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA,基準(zhǔn)電壓，2 個(gè)電壓等級的基準(zhǔn)電壓分別 為U

13、d1=35kv,Ud2=10.5kv 則個(gè)元件電抗標(biāo)幺值為：， 相應(yīng)的基準(zhǔn)電流分別為Id1,Id2Sd 100系統(tǒng)X X 1* = = = 0 .1，Soc 1000 S 100 *線路1WL X 2 = X O l1×d= 0.430××= 0.98 2 2 U d1 35* 變壓器 T1 和 T2X3=U K % S d 7.5 100=× ×= 1 .5 100 S N 100 53、 K1 點(diǎn)三相短路電流和短路容量的計(jì)算1） 、計(jì)算短路回路的總阻抗標(biāo)幺值5* *XK1=X1*+X2=0.1+0.98=1.08 2) 、計(jì)算 K1 點(diǎn)所在

14、電壓級的基準(zhǔn)電流=100 = 16.5 KA 335×3) 、計(jì)算 K1 點(diǎn)短路電流各量* I k1 =1 1 = = 0.93 * X K 1 1.08 I d 1 16.5 = = 15.3KA * X K 11.08I k1 =ish.k = 2.55 I K 1 = 2.5515.3 ×= 39 KA S K1 = Sd 100=93MVA*XK11.084、 K2 點(diǎn)三相短路電流和短路容量的計(jì)算1） 、計(jì)算短路回路的總阻抗標(biāo)幺值* *XK2=XK1+X3/X4=2.0175 2) 、計(jì)算 K2 點(diǎn)所在電壓級的基準(zhǔn)電流=100 = 5.5KA 3×10.5

15、3) 、計(jì)算 K2 點(diǎn)短路電流各量* Ik2 =1 1 = = 0 .5 * X K 2 2.0175 Id2 5 .5 = = 2.75 KA * X K 22.0175Ik2 =ish.k 2 = 2.55 I K 2 = 2.55 2.75 =×7.0125 KA SK2 = Sd 100 = = 50 MVA * X K 2 2.1076九、參考文獻(xiàn)1 電氣設(shè)計(jì)手冊 . 機(jī)械工業(yè)出版社 .2007 2 民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T 16-92 住宅設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50096-1999 住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB 62/25-3011-2002 3工廠供電2005年7月第4 版 機(jī)械工業(yè)出