工廠配電設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998工廠配電設(shè)計(jì)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)目 錄前言一 機(jī)加工車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算 1二 短路電流及其計(jì)算 6三 配電設(shè)備與線路選型 10四 變壓器選型 11五 繼電保護(hù) 13六 機(jī)加工車(chē)間接地與防雷 14結(jié)束語(yǔ)參考資料前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)我們?nèi)陙?lái)學(xué)習(xí)的情況的一項(xiàng)綜合測(cè)試，它要求我們把以往所學(xué)的知識(shí)全部適用，融會(huì)貫通的一項(xiàng)訓(xùn)練，是對(duì)我們能力的一項(xiàng)綜合評(píng)定，它要求我們充分發(fā)掘自身的潛力，開(kāi)拓思路設(shè)計(jì)出合理適用的自動(dòng)控制系統(tǒng)。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源。電能即易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又

2、易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)、測(cè)量。有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。而工廠供電就是指工廠所需要電能的供應(yīng)和分配。工廠供電設(shè)計(jì)要達(dá)到為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，保障工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須做到：安全、可靠、優(yōu)負(fù)、經(jīng)濟(jì)。我本次設(shè)計(jì)的課題為：“XX廠機(jī)加工車(chē)間變配電所和動(dòng)力配電系統(tǒng)”。我所設(shè)計(jì)的屬于二級(jí)電力負(fù)荷。如果中斷供電造成的后果十分嚴(yán)重，因此在高壓側(cè)采用雙電源互為備用自動(dòng)投入式的設(shè)計(jì)方案，在低壓側(cè)采用單母線分段控制、交流低壓配電柜和無(wú)功補(bǔ)償柜都采用的是GGD型，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性，在高壓側(cè)有線路和變壓器保護(hù)等繼電保護(hù)，還有工廠接地保護(hù)和

3、變配電所避雷保護(hù)，但工廠接地保護(hù)和變配電所避雷保護(hù)是互相獨(dú)立的?？傊?，通過(guò)這次設(shè)計(jì)應(yīng)該能夠樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，樹(shù)立正確的生產(chǎn)觀念，經(jīng)濟(jì)意識(shí)的全面觀念。從工廠切身利益經(jīng)濟(jì)狀況等因素出發(fā)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。第一章 機(jī)加工車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠運(yùn)行，則其中各個(gè)元件（包括電力變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等）都必須選擇得當(dāng)，除了應(yīng)滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱(chēng)之為計(jì)算負(fù)荷根據(jù)負(fù)荷選擇電氣設(shè)備和電纜。1. 負(fù)荷統(tǒng)

4、計(jì)表1-1 車(chē)間設(shè)備的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)編號(hào)名稱(chēng)單臺(tái)容量（kw）數(shù)量（臺(tái)）1普通車(chē)床12普通車(chē)床423普通車(chē)床24普通車(chē)床75普通車(chē)床26普通車(chē)床27普通車(chē)床88螺栓套絲機(jī)19銑端面鉆中心孔機(jī)床110回輪式六角車(chē)床111管螺紋車(chē)床112普通車(chē)床113普通車(chē)床214普通車(chē)床215普通車(chē)床116普通車(chē)床217普通車(chē)床218普通車(chē)床119普通車(chē)床720轉(zhuǎn)塔式六角車(chē)床121單自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車(chē)床13122普通車(chē)床323普通車(chē)床124普通車(chē)床125普通車(chē)床126單柱立式車(chē)床127雙柱立式車(chē)床128龍門(mén)刨床60129單臂刨床130落地車(chē)床131龍門(mén)銑床58132臥式鎖床133臥式鎖床234插床135牛頭刨床436牛頭刨床2

5、37插床138插床3139搖臂鉆床140搖臂鉆床141搖臂鉆床142搖臂鉆床143圓柱立式鉆床244臥升降式臺(tái)銑床15145萬(wàn)能回轉(zhuǎn)頭銑床146萬(wàn)能降式臺(tái)銑床147萬(wàn)能降式臺(tái)銑床148臥升降式臺(tái)銑床149萬(wàn)能銑床150立升降式臺(tái)銑床151立升降式臺(tái)銑床152錐齒輪刨齒機(jī)153滾齒機(jī)154插齒機(jī)155弧齒錐齒銑床156滾齒機(jī)157臥軸矩臺(tái)平面磨床158精密軸鉅臺(tái)平面磨床159外圓磨床160萬(wàn)能工具磨床161內(nèi)圓磨床162內(nèi)圓磨床163萬(wàn)能外圓磨床264牛頭刨床3265虎鉗166鉗式桌167臺(tái)式鉆床268砂輪機(jī)369砂輪機(jī)3370滑線平臺(tái)171滑線平臺(tái)172電動(dòng)雙橋式起重機(jī)173電動(dòng)雙橋式起重機(jī)1

6、74電動(dòng)雙橋式起重機(jī)2合計(jì)1172. 負(fù)荷計(jì)算表 1-2 公式及參數(shù)列表名稱(chēng)公式備注用電設(shè)備組的容量設(shè)備的額定容量設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)設(shè)備組的平均效率配電線路的平均效率對(duì)應(yīng)用電設(shè)備組的正切值用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)用電設(shè)備組的額定電壓以上參數(shù)由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)取。用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷需要系數(shù) 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流有功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)無(wú)功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)總的有功計(jì)算負(fù)荷總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷總的視在計(jì)算負(fù)荷由表1-2中的公式的以下結(jié)論： 車(chē)間的總的容量為： 1249kw。 車(chē)間的計(jì)算電流為： 。 總的有功計(jì)算負(fù)荷為：。 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：。 總的視在計(jì)算負(fù)荷為

7、：。表 1-3 配電箱資料統(tǒng)計(jì)表配電箱序號(hào)動(dòng)力負(fù)荷(kw)功率因數(shù)計(jì)算電流(A)41296446644136658071586660685444722275546表 1-3 母線負(fù)荷表母線序號(hào)母線負(fù)荷(kw)計(jì)算電流(A)WL1244WL2142WL3275WL4226WL594WL6135第二章 短路電流及其計(jì)算工廠供電系統(tǒng)要求正常地不簡(jiǎn)斷地用電負(fù)荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但是由于種種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見(jiàn)的故障就是短路。短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分之間的低阻性短接。短路后，短路電流比正常電流大得多；在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬(wàn)安甚至

8、幾十萬(wàn)安。如此大的電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計(jì)算短路電流。表21電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線 路 電 壓610KV220/380V架空線路電纜線路表22公式及參數(shù)列表名稱(chēng)公式備注電力系統(tǒng)的電抗高壓饋電線的短路計(jì)算電壓系統(tǒng)出口短路器的斷流容量300 MVA I= 500 MVA II750 MVA III電力線路的電

9、抗系統(tǒng)電纜的單位長(zhǎng)度的電抗線路長(zhǎng)度變壓器的電抗變壓器短路電壓百分比變壓器的額定容量3. 求k點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（）注解：短路計(jì)算電壓取值要比線路額定電壓高5%。1） 計(jì)算短路電流中各元件的電抗及總電抗。 電力系統(tǒng)的電抗：由表31可知SN1010I型短路器的短流容量，因此。 架空電路的電抗：由表32得，因此。 K1點(diǎn)短路的等效電路如圖所示，其計(jì)算總電抗如下：2） 計(jì)算三相短路電流和短路容量。 三相短路電流周期分量有效值：。 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流：。 三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值： 三相短路容量：4. 求k2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（c2=）1） 計(jì)算短路電流中各

10、元件的電抗及總電抗。 電力系統(tǒng)的電抗 ： 。 架空電路的電抗 ： 。 電力變壓器的電抗：。因此：所以： = KA= KA = MV?A表2-3 常用高壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)類(lèi)別型號(hào)額定電壓KV額定電流A開(kāi)斷電流KA斷流容量MVA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值kA熱穩(wěn)定電流kA少油戶內(nèi)SN10-10I10630163004016（2s）1000163004016（2s）第三章 配電設(shè)備與線路選型1. 高壓側(cè)設(shè)備選型根據(jù)實(shí)際情況和第一章的負(fù)荷計(jì)算，選用了6臺(tái)高壓配電柜。各柜型號(hào)及其柜內(nèi)的元?dú)饧x型見(jiàn)圖紙2號(hào)。2. 交流低壓配電柜的選型根據(jù)實(shí)際情況和第一章的負(fù)荷計(jì)算，采用GGD型交流配電柜。它的柜體采用通用柜的形式

11、；設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到柜體運(yùn)行中的散熱問(wèn)題；按照現(xiàn)代工業(yè)要求設(shè)計(jì)的，使整體美觀大方；柜體的頂蓋在需要時(shí)可以拆除，便于現(xiàn)場(chǎng)主母線的裝配和調(diào)整。根據(jù)上圖的參數(shù)選用GGD2型，具體規(guī)格見(jiàn)圖紙1號(hào)。3. 線路的選型根據(jù)實(shí)際情況和第一章的負(fù)荷計(jì)算，線路的詳細(xì)選擇見(jiàn)各圖紙上所標(biāo)注。第四章 變壓器選型1. 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)由車(chē)間設(shè)備材料表統(tǒng)計(jì)的： 計(jì)算時(shí)參數(shù)選擇： 有功功率： 無(wú)功功率： 取同時(shí)系數(shù)： 取 取所以，總的有功功率： 總的無(wú)功功率： 變電所的視在計(jì)算負(fù)荷為：主變壓器容量選擇條件為，因此未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器應(yīng)選為。變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：2. 無(wú)功補(bǔ)償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的，因此。取 3. 補(bǔ)償后

12、的變壓器容量因此無(wú)功補(bǔ)償后的變壓器容量可選為 。第五章 繼電保護(hù)供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備在運(yùn)行中，往往會(huì)因電氣設(shè)備的絕緣損壞、操作失誤等種種原因，造成短路事故或進(jìn)入異常運(yùn)行狀態(tài)。尤其是短路事故，會(huì)給供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重的危害。這些危害主要有：短路電流通過(guò)電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備直接受到損害并造成停電事故；由于短路使電力系統(tǒng)的電壓和頻率下降，影響用戶的正常生產(chǎn)；如果系統(tǒng)發(fā)生震蕩，同步遭到破壞時(shí)，將引起系統(tǒng)解列，造成大面積停電。因此，為了迅速而有效地排除供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備發(fā)生的事故，防止造成嚴(yán)重的后果，需采用繼電保護(hù)裝置加以保護(hù)。繼電保護(hù)裝置是指供電系統(tǒng)或電氣設(shè)備出現(xiàn)異常運(yùn)行或故障時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)告

13、信號(hào)或作用于開(kāi)關(guān)跳閘并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以達(dá)到縮小故障范圍，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的自動(dòng)裝置。對(duì)于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)的單相接地及電氣設(shè)備過(guò)負(fù)荷等現(xiàn)象，繼電保護(hù)裝置能及時(shí)發(fā)出預(yù)告信號(hào)。通知運(yùn)行值班人員進(jìn)行處理，而當(dāng)供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備發(fā)生事故時(shí)，它能夠自動(dòng)地將事故切除。這樣，通過(guò)預(yù)防事故或縮小事故范圍來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和保護(hù)電氣設(shè)備的安全。第六章 機(jī)加工車(chē)間接地與防雷接地與防雷是工廠供電設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱(chēng)為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地體，或接地極。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地線。接地線在設(shè)備、裝置

14、正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過(guò)接地故障電流。接閃的金屬桿稱(chēng)為避雷針。避雷針的功能實(shí)質(zhì)上是引雷作用，它能對(duì)雷電場(chǎng)產(chǎn)生一個(gè)附加電場(chǎng)，使被保護(hù)物免受直接雷擊。下面根據(jù)機(jī)加工車(chē)間的實(shí)際需求來(lái)計(jì)算接地體的選擇和確定避雷針的高度。1. 確定接地電阻因?yàn)檫M(jìn)線為10KV，屬1KV以上電流接地系統(tǒng)及與1KV以下系統(tǒng)共用的接地裝置，選（且10 ），同時(shí)又滿足與總?cè)萘吭?00KVA以上的發(fā)電機(jī)或變壓器相聯(lián)的接地裝置得: ，所以確定次變電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件： 故此變電所的接地電阻為。2. 接地裝置初步方案現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周距變電所2-3米打入一圈直徑50mm，長(zhǎng)25m

15、的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用的扁鋼焊接。3. 計(jì)算單根鋼管接地電阻查表6-1得砂質(zhì)粘土的=100m單根鋼管接地電阻 4. 確定接地管數(shù)和最后方案根據(jù),但考慮到管間屏蔽效應(yīng),初選15根直徑50mm,長(zhǎng)的鋼管作為接地體.以n=15和去查手冊(cè) (取n=10和n=20,在時(shí)的值的中間值)可得,因此,但是要考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ(chēng)布置以及實(shí)際需要,選18根直徑為50mm,長(zhǎng)的鋼管作接地體,用404mm的扁鋼連接,根據(jù)廠房需要,適宜單排布置,而且南北兩排,共36根。表6-1 土壤電阻率參考值土 壤 名 稱(chēng)電阻率/(m)土 壤 名 稱(chēng)電阻率/(m)陶粘土泥炭、泥灰?guī)r、沼澤地?fù)v碎的木炭黑土、田園土、陶

16、土粘土1020405060砂質(zhì)粘土、可耕地黃土含砂粘土、砂土多石土壤砂、砂礫10020030040010005. 避雷器的高度選定查表6-2得機(jī)加工車(chē)間是第三類(lèi)防雷建筑滾求半徑hr=60m, 變電所高h(yuǎn)x=4m,避雷器高為h在hx=4m的高度上最遠(yuǎn)一角距離避雷針的水平距離為r=。避雷器的保護(hù)半徑最少為取18m。hx=18m h=15m選擇高度為2m的避雷針，其塔架為13m。如下圖所示。表6-2 按建筑物防雷類(lèi)別確定滾球半徑建筑物防雷類(lèi)別滾球半徑hr/m,第一類(lèi)防雷建筑物30第二類(lèi)防雷建筑物45第三類(lèi)防雷建筑物60結(jié)束語(yǔ)通過(guò)這一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的核實(shí)并進(jìn)行了深入的調(diào)查研究，經(jīng)過(guò)一段時(shí)

17、間的工廠實(shí)習(xí)和社會(huì)調(diào)查，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以及擴(kuò)大了專(zhuān)業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。達(dá)到了由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過(guò)渡，為進(jìn)一步成為優(yōu)秀的技術(shù)人員奠定基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)具有：1. 鞏固和加深專(zhuān)業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。2. 學(xué)習(xí)怎樣查找文獻(xiàn)資料，正確使用技術(shù)資料。3. 熟悉與“電氣工程”相關(guān)的工程技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范、國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和工具書(shū)、設(shè)計(jì)程序及方法。4. 通過(guò)大量參數(shù)計(jì)算，鍛煉從事工程技術(shù)設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)算能力，參數(shù)計(jì)算盡可能采用先進(jìn)的計(jì)算方法。5. 通過(guò)調(diào)整資料，達(dá)到編寫(xiě)工程技術(shù)設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的繪制技術(shù)圖紙的能力。6. 培養(yǎng)參加手工實(shí)踐，進(jìn)行安裝，調(diào)試和運(yùn)行的能力。7. 培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，塑造一個(gè)工程技術(shù)人員的形象，從而盡快實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到一個(gè)合格的工