工廠供電課程設計指導001

專業(yè)模塊課程設計《工廠供電》

某機械廠降壓變電所一次部分設計

6月23日-7月4日一、設計目的通過設計，系統(tǒng)地復習、鞏固工廠供電的基本知識，提高設計計算能力和綜合分析能力，為今后的工作奠定初步的基礎(chǔ)。二、基本要求按照國家標準GB50052-95《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》、GB50053-94《10KV及以下變電所設計規(guī)范》及GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》等規(guī)范，進行工廠供電設計。做到“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟”的基本要求。并處理好局部與全局、當前與長遠利益的關(guān)系，以便適應今后發(fā)展的需要，同時還要注意電能和有色金屬的節(jié)約等問題。三、設計內(nèi)容及步驟

確定全廠計算負荷，編制負荷總表。擬定供配電方案，確定變配電所位置。合理確定變壓器臺數(shù)及容量，選擇其規(guī)格型號。擬定高壓配電所主接線方案，并選擇元件和設備的型號規(guī)格。擬定車間變電所主接線方案，并選擇元件和設備的型號規(guī)格。合理確定無功補償。要求10KV側(cè)cosφ=0.92。擬定變配電所平面布置方案。選擇各線路的導線型號規(guī)格及敷設方式。選擇高壓、低壓一次設備時，應按動穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度和斷流能力等進行校驗。四、編寫設計說明書的具體要求1、設計說明書應包括設計題目、方案論證、負荷計算、設備及導線的選擇，動穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度和斷流能力校驗等。2、設計說明書要求方案可行，計算方法正確，圖紙規(guī)范無誤，條理清楚，語言通順。3、設計要求在10天之內(nèi)完成，設計驗收項目有:(1)電力負荷計算表，(2)電力設備明細表，(3)廠區(qū)平面布線圖，(4)全廠及各車間供配電系統(tǒng)主接線圖等。五、任務1.負荷計算和無功功率計算及補償2.變電所位置和形式的選擇3.變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇4.短路電流的計算5.變電所一次設備的選擇與校驗6.變電所高、低壓線路的選擇7.變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定8.防雷和接地裝置的確定9.心得和體會10.附錄參考文獻11.附圖(電腦畫圖、手繪)

A.廠區(qū)供電電纜規(guī)劃圖(A4)B.變電所平面布置圖(A4)C.變電所高壓電氣柱接線圖(A3)D.變電所低壓電氣柱接線圖(A3)六、有關(guān)說明1.本次設計題目共有3個題目，按學號每11個左右一個題目，具體見名單；2.無特殊情況的話，每天有老師答疑，聽取學生匯報情況；3.最后一天下午答辯（初定為7月4日下午兩點），上交設計說明書及相關(guān)圖表；4.時間：6月23日-7月45.地點：14號樓512室原始材料①鑄造車間；②鍛壓車間；③電鍍車間；④工具車間；⑤機修車間；⑥裝配車間；⑦鍋爐房；⑧熱處理車間；⑨金工車間；⑩倉庫。設置幾個變電所？獨立式還是附設式？變電站設在哪個位置比較合適呢？負荷中心的確定簡單判斷：負荷功率矩法：工廠平面圖供電電源情況

由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的導線型號為LGJ-150；干線首端(即電力系統(tǒng)的饋電變電站)距離本廠約10km。

為滿足工廠二級負荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡線由鄰近的單位取得備用電源。與臨近單位高壓聯(lián)絡架空線長度為3km。負荷基本情況編號用電單位名稱負荷性質(zhì)設備容量/kW（N為學號個位數(shù)）需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動力200+10*N0.3~0.40.65~0.70照明5~100.7~0.91.02鍛壓車間動力200+20*N0.2~0.30.60~0.65照明5~100.7~0.91.03電鍍車間動力150+20*N0.4~0.60.70~0.80照明5~100.7~0.91.04工具車間動力100+20*N0.2~0.30.60~0.65照明5~100.7~0.91.05機修車間動力100+10*N0.2~0.30.60~0.70照明70.81.06裝配車間動力100+20*N0.3~0.40.65~0.75照明5~100.7~0.91.07鍋爐房動力100+10*N0.4~0.60.60~0.70照明30.81.08熱處理車間動力100+20*N0.4~0.60.70~0.80照明5~100.7~0.91.09金工車間動力200+20*N0.2~0.30.60~0.65照明5~100.7~0.91.010倉庫動力50+10*N0.2~0.30.60~0.70照明30.81.0P30、Q30S30?需要系數(shù)法

動力設備屬于三相設備，照明設備屬于單相設備，單相用電設備計算負荷如何確定？Question1：需要系數(shù)取多少？在實際工程中應根據(jù)具體情況從表中選取一個恰當?shù)闹颠M行負荷計算。一般而言，當用電設備組內(nèi)的設備數(shù)量較多時，需要系數(shù)應取較小值；反之，則應取較大值。設備使用率較高時，需要系數(shù)應取較大值，反之，則應取較小值。Question2：圖中工廠生活區(qū)的負荷大小如何計算？設計人員一般采取粗估的辦法進行取值，從安全角度考慮，數(shù)值通常偏大。據(jù)統(tǒng)計，居民用電高峰出現(xiàn)在夏季19時至22時時間段，此時的用電負荷約為用電設備容量的45%，所以可以取需要系數(shù)為0.45，又因居民住宅中較大的用電設備多為電熱設備，故功率因數(shù)可按0.9取值。中小城市住宅小區(qū)內(nèi)的居民由于作息時間、生活習慣和愛好各有不同，同時系數(shù)一般均較小，其取值與小區(qū)的規(guī)模有關(guān)，戶數(shù)多時應取較小值，戶數(shù)少時應取較大值。一般：50戶以下取0.55,50~99戶取0.50,100~199戶取0.45，200~399戶取0.4,400戶以上取0.35.編號廠房名稱負荷類型設備容量計算負荷1鑄造車間動力2300.30.71.02XXXX——照明50.80.90.48XXXX——小計———XXXXXXXX2鍛壓車間動力3400.30.640.93照明60.80.90.48小計全廠負荷負荷計算結(jié)果（匯總成表）

工廠最大負荷時的功率因數(shù)不得低于0.9

。是否需要進行無功功率補償？√無功功率補償后，需確定變電所高壓側(cè)的計算負荷，必須保證高壓側(cè)功率因數(shù)滿足要求。項目計算負荷380V側(cè)補償前負荷380V側(cè)無功補償容量380V側(cè)補償后負荷主變壓器功率損耗（估算）10kV側(cè)負荷計算無功功率補償結(jié)果（匯總成表）

變壓器臺數(shù)的選擇滿足負荷對供電可靠性的要求，I、II級負荷較大時，選擇2臺變壓器；季節(jié)性負荷或晝夜負荷比較大時，宜采用經(jīng)濟運行方式，技術(shù)經(jīng)濟合理時，可設2臺變壓器；三級負荷一般選擇1臺變壓器，如果負荷較大時，也可選擇2臺變壓器；若I、II級負荷較小，且可從鄰近取得低壓備用電源時，宜可設1臺變壓器?？紤]因素：供電可靠性要求、負荷變化與經(jīng)濟運行、集中負荷容量等，變電所中變壓器一般為1～2臺。變電所變壓器的選擇①根據(jù)負荷等級、大小以及電源情況（是否有備用電源），選擇變壓器的臺數(shù)，計算各主變?nèi)萘?；②查表，得到準確的變壓器型號銘牌參數(shù)（包括聯(lián)接方式、短路電壓百分數(shù)）；變壓器型號額定容量額定電壓

kV聯(lián)結(jié)組型號損耗/kW空載電流%短路阻抗%高壓低壓空載負載變電所主接線方案的設計與優(yōu)選Y0Y0聯(lián)絡線（備用電源）10kV220/380V

變電所主接線圖應說明：①電源電壓、電源進線回路數(shù)和線路結(jié)構(gòu)；②變電所的接線方式和運行方式；③高壓開關(guān)柜和低壓配電屏的類型和電路方案；④高低壓電氣設備的型號及規(guī)格；⑤各條饋出線的回路編號、名稱及容量等。根據(jù)原始資料對各個電壓等級的主接線進行設計。初步設計兩種或兩種以上的主接線方案，然后從可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等角度進行比較，最終優(yōu)選一種主接線方案。短路電流的計算短路計算點三相短路電流三相短路容量/MVAk-1k-2如何選擇故障點的數(shù)量和位置？采用何種計算方法？

計算分短路點進行；為了滿足電氣設備選擇和校驗的需要，應正確選擇短路點。通常選取發(fā)電機出口母線及各個電壓等級母線處為短路點進行計算。根據(jù)電壓等級采用標幺值或有名值進行計算。電氣設備的選擇及校驗選擇：額定電壓、額定電流、安裝場合，準確度級等。

校驗：熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗，開斷能力的校驗。

結(jié)果匯總成表格顯示。對所設計變電所不同電壓等級的主要一次設備（包括架空線及電纜）進行選擇和校驗