工廠供電技術(shù)論文

工廠供電技術(shù)論文--廠用變電所主結(jié)線的設(shè)計(jì)班級(jí):*********姓名:

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********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)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)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(guó)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(duì)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(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，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(duì)于國(guó)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(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)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(duì)供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB50053-94?10kv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(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)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；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、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(shí)，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(shí)，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(duì)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(hào)、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)?.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(tái)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）；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、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=1600kvaPc1=Sc1cosa=1600x0.7=1120kwQc1=.Sc12-Pc12=16002-11202=1142.63KvarPc2=K、,PC1=0.9X1120X4=4032kwQc2=KTqZQC1=0.95X1142.63X4=4341.99KvarSc2= Pc22Qc22=.403224341.992=5925.36kva變壓器的功率損耗為：△Pt=0.015Sc2=0.015X5925.36=88.88kw△Qt=0.06Sc2=0.06X5925.36=355.52Kvar變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為：Pc3=Pc2+ △Pt=4032+88.88=4120.88kwQc3=Qc2+△Qt=4341.99+355.52=4697.51KvarSc3= Pc32Qc324120.8824697.512=6248.86kvaSc4=Sc3+S 鍋=6248.86+700=6948.86kva變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為：Pc3cosa=——=4120.88/6248.86=0.66Sc32、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%-tan%)=4032x(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：Q=J=1935.36/120=16.128Qn.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=18X120=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：_ . 1 9 " " 9" ? 9 9Sc1=Pc22(Qc2-nQn.c)2 =40322(4341.99-1820)2=4584.55此時(shí)變壓器的功率損耗為：△Pt1=0.015Sc11=0.015X4584.55=68.77kw△Qt1=0.06Sc11=0.06X4584.55=275.07kvarPc21=Pc11+APt1=4032+68.77=4100.77kwQc21=Qc11AQt1=4341.99-2160+257.07=2457.06kvarSc21=Pc212Qc212.4100.7722458.062=4780.53kva△S=6248.86-4780.53=1468.33kva變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為：一Pc11cosa2= =4100.77/4780.53=0.85Sc11七、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：⑴、裝設(shè)一臺(tái)主變壓器選擇單臺(tái)主變壓器，容量按下式選擇Sn之(1.15~1.4)Sc即：Sn>(1.15~1.4)Sc=5497.61~6692.74KVA,型式采用S7-7000/35⑵、裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 型式采用S7,每臺(tái)容量按式：Sn?T=(0.6?0.7)Sc選擇，即；由于企業(yè)負(fù)荷較大所以選擇兩臺(tái)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(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。裝設(shè)兩臺(tái)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TOC\o"1-5"\h\z取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA,基準(zhǔn)電壓，2個(gè)電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓分別為Ud1=35kv,Ud2=10.5kv,相應(yīng)的基準(zhǔn)電流分別為Id1,Id2,則個(gè)元件電抗標(biāo)幺值為：力心? Sd100 …系統(tǒng)XX1*=——=——=0.1Soc1000線路1WLX2=XOl1~^22~=0.4301嗎=0.98U21 352變壓器T1和T2X；=^￡%父且=空父100=1.5100 SN 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2）、計(jì)算K1點(diǎn)所在電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流3）、計(jì)算K1點(diǎn)短路電流各量4、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2）、計(jì)算K2點(diǎn)所在電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流3）、計(jì)算K2點(diǎn)短路電流各量參考文獻(xiàn)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社.2007民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T16-92住宅設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50096-1999住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) DB62/25-3011-2002《工廠供電》2005年7月第4版機(jī)械工業(yè)出版社 劉介才編[4《]中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)》 2000年5月第1版中國(guó)水利水電出版社 雷振山編[5《實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè)》] 2002年1月第一版中國(guó)水利水電出