電修車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所-工廠供電設(shè)計(jì)

1、工廠供電工程課程設(shè)計(jì)說 明 書設(shè)計(jì)題目：電修車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所院 系：專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號：班 級：指導(dǎo)教師： 摘要 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為一個電修車間設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)及車間變電所。經(jīng)過對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料的分析后發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備基本都是三級負(fù)荷，對供電系統(tǒng)的要求也就每那么高了，經(jīng)過計(jì)算，其間我從圖書館和同學(xué)借來很多關(guān)于供電設(shè)計(jì)的書和設(shè)計(jì)手冊，查到了很多相關(guān)系數(shù)和參數(shù)，最后我選擇了一臺800KV.A的主變壓器，變壓器從35/10kV總降壓變電所引入作為電源，采用單母線進(jìn)線的方式，進(jìn)線后采用電纜鋪設(shè)深埋1米，各個設(shè)備的低壓接線方式采用放射式的接線方式。選好各個設(shè)備后通過短路電流、電壓損失等

2、進(jìn)行校驗(yàn)和整定，最后確定設(shè)計(jì)完成，畫好系統(tǒng)大圖。關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng) 、電修車間、車間變電所、系統(tǒng)大圖 Abstract This design primary mission is electricity repairs a vehicle designs the low pressure electrical power distribution system and the workshop transformer substation。After basic design information for the analysis revealed that the equipment is

3、 basic-load of the power supply system will require every so high that after calculation, during which I learned from the library and borrowed a lot of students on the design of electricity supply and design manual, found a lot of relevant factors and parameters, and finally I chose one Taiwan 800KV

4、.A main transformers, transformers 35/10kV total relief from the introduction of a power sub-stations, bus bar into a single line, into line after a 1-meter cable laying buried, the low voltage wiring equipment used radiation-way connections. After selecting various equipment through short-circuit c

5、urrent, voltage and the status will be a loss to finalize the design completed, painting good system great maps.Keywords : power distribution system, electricity repair workshop, workshop substations, large map system 目錄概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4二、設(shè)計(jì)任務(wù).

6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5三、全廠總負(fù)荷計(jì)算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6四、選擇變壓器的容量及臺數(shù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11五、確定供電系統(tǒng)圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12六、短路電流計(jì)算. . . . . . . .

7、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12七、設(shè)備選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15八、確定保護(hù)整定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18九、結(jié)論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20十 參考文獻(xiàn). . . . . . . . . . .

8、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21附：供電系統(tǒng)圖概述前 言本課程設(shè)計(jì)研究了供電工程在實(shí)際生活中的應(yīng)用，以一個具體的實(shí)例讓我們對上學(xué)期學(xué)的供電設(shè)計(jì)課程有了一次設(shè)計(jì)實(shí)踐的機(jī)會。通過學(xué)習(xí)，使我對供電工程在實(shí)際中如何應(yīng)用有了一個系統(tǒng)的了解，學(xué)會了去利用各種設(shè)計(jì)手冊。在設(shè)計(jì)過程中遇到了很多問題，通過查找資料最后都一一解決了。這次課程設(shè)計(jì)還為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了一定的基礎(chǔ)。現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展迅速，電能的生產(chǎn)和配置得到了充分的優(yōu)化，隨著控制技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)的控制和調(diào)度朝著自動化、集散化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，控制和調(diào)控手段越來越先進(jìn)。如今

9、，新型輸電技術(shù)開始應(yīng)用到現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，從而提高高壓輸電線路的輸送能力和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平，輸電方式更新穎。本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是電修車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所的設(shè)計(jì)，全廠車間總負(fù)荷不大，且都為三級負(fù)荷，分電修車間和機(jī)修車間，車間變電所從35/10kV總降壓變電所引入電壓，采用電纜線路受電，電纜為埋地鋪設(shè)。在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)時，供電系統(tǒng)總計(jì)算負(fù)荷的確定，一般采用逐級計(jì)算法由用電設(shè)備處逐步向電源進(jìn)線側(cè)計(jì)算，采用的是利用系數(shù)法。各級計(jì)算點(diǎn)的選取，一般為各級配電箱的出線和進(jìn)線、變電所低壓出線、變壓器低壓母線、高壓進(jìn)線處。在低壓側(cè)采用了放射式和樹干式相結(jié)合的方法進(jìn)行布線，因?yàn)槎际侨壺?fù)荷，且只采用了一臺變

10、壓器，故采用了單母線的接線方式。在設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)備分組是至關(guān)重要的，這是本次設(shè)計(jì)最開始的部分，分組分的不好，會給之后的設(shè)計(jì)帶來很大的不便，甚至前功盡棄。在本課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程中，遇到了許多困難。剛拿到課題時，因?yàn)閺奈醋鲞^相關(guān)課題，毫無實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，不知道從何入手，只能相互討論或者去圖書館查閱相關(guān)資料。經(jīng)過對課本的復(fù)習(xí)和討論，慢慢開始有了初步的概念，心中稍微有了一點(diǎn)底。但由于匆忙開始設(shè)計(jì)，只是按照步驟一步步開始計(jì)算，心中沒有一個大的框架，剛開始把那些大容量的設(shè)備沒單獨(dú)分開，對后來的計(jì)算負(fù)荷造成了很大的麻煩，經(jīng)過問老師和同學(xué)討論最后把分組重新分了。在開始時，還因?yàn)闆]把資料看清楚，沒有將單相設(shè)備換算到三相

11、來，導(dǎo)致前功盡棄，從頭在來。在選擇導(dǎo)線時，沒有考慮到之后的校驗(yàn)問題，造成低壓斷路器和導(dǎo)線無法匹配，進(jìn)展受阻，經(jīng)過重新選擇后，才排除問題，浪費(fèi)了大量的時間和精力。在設(shè)計(jì)過程中，我也了解到充分利用電腦的總要性，一開始時我使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，但數(shù)據(jù)實(shí)在太多，工程十分龐大，后來用Excel來計(jì)算，做起來就輕松多了，進(jìn)展也快了許多。經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我的獨(dú)立解決問題的能力有了提高，而且也了解到從全局來考慮問題的重要性。在做課程設(shè)計(jì)時，一定要有條理，弄清楚什么先做，什么后做，在初選階段時其下面的步驟不能做，只有在確定了之后才能繼續(xù)做。在本設(shè)計(jì)最終完成之前，我已經(jīng)修改了不下五次，每次修改都是一項(xiàng)大工程，時間白白

12、浪費(fèi)了許多。但通過本次實(shí)踐，為今后的其它課程設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)，付出總有回報(bào)的。設(shè)計(jì)任務(wù)全廠總負(fù)荷計(jì)算選擇主變壓器容量及臺數(shù)確定供電系統(tǒng)圖短路電流計(jì)算高壓設(shè)備選擇低壓開關(guān)柜（配電屏）選擇確定低壓設(shè)備線路的接線方式低壓配電線路選擇保護(hù)整定計(jì)算10、用計(jì)算機(jī)畫供電系統(tǒng)大圖一張（用2#圖紙）11、編制設(shè)計(jì)總數(shù)明書（用計(jì)算機(jī)打?。?2、列出參考文獻(xiàn)圖2-1車間平面圖總負(fù)荷計(jì)算序號設(shè)備名稱，型號臺數(shù)單臺容量/KW總?cè)萘?KWPc/KWQc/KWKdCos&3感應(yīng)調(diào)壓器（單相）110010080214.10.80.354交流實(shí)驗(yàn)臺1777730.823.10.40.85，6試驗(yàn)臺7小型交流試驗(yàn)接線箱17777

13、30.823.10.40.88，9平整臺10電動機(jī)線圈饒線機(jī)11.71.70.340.590.20.511立式砂輪機(jī)11.51.50.30.520.20.512臺式砂輪機(jī)10.50.50.10.170.20.513臺式鉆床10.60.60.120.210.20.514吹灰通風(fēng)機(jī)13.03.02.41.80.80.815低電壓大電流變壓器單相）110102.512.250.250.216交流電焊機(jī)單相）121217.359.80.350.617，20拆卸裝置18電動起重機(jī)17.27.21.443.850.20.3519濾紙烘箱11.51.51.0500.7121濾油機(jī)12.22.21.5400.

14、7122，23油缸24烘箱控制箱140402800.7125，27小車，儲存槽26手動單軌車28浸油槽通風(fēng)機(jī)12.22.21.761.320.80.82938各類工作臺GDP13試驗(yàn)，儀表3*13*163*169.69.790.20.7XM照明配電箱11010700.71CD伺服電機(jī)10.370.370.0740.1280.20.5表3-1電修車間用電設(shè)備明細(xì)表序號建筑物容量/KWPca/kwQca/kvarSca/kva1金工工段443.378.64117.76141.62鍛造工段165.2547.4857.474.53熱處理工段331.42116.17160.56198.184木模工段25

15、7.2176.91134.71222.365檢修工段23.238.699.913.26倉庫5.33.803.87生活區(qū)4.323.4603.468車間辦公室6.2505表3-2機(jī)修車間計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表1）將全部負(fù)荷分成9組，分別列于下面各表1組Pe(kw)KdcosPc(kw)Qc(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)3感應(yīng)調(diào)壓器350.80.3548.5129.98138.57210.5表332組Pe(kw)KdcosPc(kw)Qc(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)15低壓大電流變壓器100.350.356.0616.2317.3226.3表343組Pe(kw)KdcosPc(kw)Qc

16、(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)4交流實(shí)驗(yàn)臺770.250.219.2594.396.25146.247小型交流實(shí)驗(yàn)接線箱770.250.219.2594.396.25146.24GDP實(shí)驗(yàn)、儀表、維修接線箱480.250.21246.474872.916交流電焊機(jī)16.930.350.710.2510.4720.431表354組Pe(kw)KdcosPc(kw)Qc(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)10電動機(jī)線圈繞線機(jī)4.30.20.50.861.491.722.612臺式砂輪13臺式鉆孔機(jī)11立體式砂輪14吹灰用通風(fēng)機(jī)30.80.82.41.834.5618電動起重機(jī)7.20.2

17、50.51.83.123.65.4728浸油通風(fēng)機(jī)2.20.80.81.761.322.23.34表365組Pe(kw)KdcosPc(kw)Qc(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)19濾紙烘箱1.50.711.0501.051.624電熱烘箱控制箱400.712802842.5421濾油機(jī)2.20.711.5401.542.34CD 伺服機(jī)0.370.20.50.0740.1280.1480.22XM照明配電箱100.7170710.66倉庫5.30.713.803.85.777生活間4.320.813.4603.465.258車間辦公室6.20.815057.6表376組Pe(kw)Pc

18、(kw)Qc(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)2鍛造工段165.2547.4857.474.5113.25檢修工段23.238.699.913.1720表387組Pe(kw)Pc(kw)Qc(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)1金工工段443.378.64117.76141.6215.2表398組Pe(kw)Pc(kw)Qc(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)3熱處理工段331.42116.17160.56198.18301.1表3109組Pe(kw)Pc(kw)Qc(kvar)Sc(kv.A)Ic(A)4工模工段257.2176.91134.71222.36337.85表3112）數(shù)

19、值計(jì)算：B1點(diǎn)cosf =0.35 tgf =2.68Pe =Sn* cosf=100KvA*0.35=35KWPe=* Pe=*35KW = 60.62KWPc = Kd* Pe=0.8*60.62KW =48.50KWQc = Pc* tg f =48.50KW *2.68=129.98KvarSc = Pc/ cos f =48.50KW /0.35=138.57 KvAIc = Sc/Un=138.57 KvA/(*0.38Kv)=210.54AcosF= 0.35B2點(diǎn)Pc=6.06 kw Qc= 16.23kvar Sc= 17.32kv.A Ic=26.3A cosF=0.35B

20、3點(diǎn)Pc.i=19.25+10.25+12+19.25=60.75kw Qc.i=94.3+94.3+10.47+46.47=245.54kvarPc=Kp*Pc.i=57.7kwQc=Kq*Qc.i=238.177kvarSc=Ic=367.13Acos=0.227B4點(diǎn)Pc.i=1.76+1.8+2.4+0.86=6.82kwQc.i=1.49+1.8+1.32+3.12=7.73kvarPc=Kp*Pc.i=6.48kwQc=Kq*Qc.i=7.5kvarSc=9.9kv.AIc=15.04Acos=0.654B5點(diǎn)Pc.i=7+0.185+1.54+28+1.05+3.8+5+3.46

21、=50.035kwQc.i=0Pc=Kp*Pc.i=0.95*50.035=47.53kwSc=47.53kwIc=72.2Acos=1 B6點(diǎn)Pc.i= 47.48+8.69=56.17kwQc.i=57.4+9.9=67.3kvarPc=Kp*Pc.i=53.36kwQc=Kq*Qc.i=65.28kvarSc=84kv.AIc=127.7Acos=0.635B點(diǎn)負(fù)荷，即總負(fù)荷Pc.i=80+3.5+54.96+47.53+6.48+53.36+78.64+116.17+176.91=617.55KWQc.i=277.3+9.37+7.5+235.3+65.28+134.71+160.56

22、+117.76=1007.78kvarPc= Kp*Pc.i=586.67kwQc=Kq*Qc.i=977.5kvarSc=1140KV.AIc=1732Acos=0.514所以應(yīng)對它進(jìn)行無功補(bǔ)償Qn.c=Pc*(tanarccos0.514tanarccos0.92)=586.67*(1.6660.426)=727.53kvar選25組C30kvar=750kvar補(bǔ)償后 Pc=586.67kw Qc=977.5750=227.5kvar Sc=627.23KV.A Ic=956A cos=0.935 具體如下表Pc(kw)Qc(kvar)Sc(kv.a)Ic(A)cosB148.50129

23、.98138.57 210.50.35B26.0616.2317.326.30.35B357.7238.177241.63367.130.227B46.487.59.915.040.654B547.53047.5372.21B653.3665.2884127.70.635B778.64117.76141.6215.20.557B8116.17160.56198.18301.10.586B9176.91134.71222.36337.850.796總計(jì)算負(fù)荷補(bǔ)償前586.67977.5114017320.514補(bǔ)償后586.67227.5627.239560.935表312四、變壓器的選擇：考慮

24、到變壓器的負(fù)荷一般取70%到85%，這里總負(fù)荷是608.46KW，所以選擇SCB10-800/10型變壓器PT= P0+Pk()=4.84kwQT=Sn.T+ ()=34.17kvar計(jì)算點(diǎn)變壓器功率損耗（Sc=627.23,Sn.t=800）PckwQckvarScKv.AIcAcosP0/kwPk/kwI0%U0%PT/kwQT/kwA1.336.060.86.05.06 35.9622.17263.4675.63390.921表4-1五、 供電系統(tǒng)圖 圖5-1六、短路計(jì)算圖6-1高壓側(cè)短路電流取Sd=100MVA，Uc1=10.5KV，Uc2=0.4KVId1=5.5KA 電抗表幺值電力

25、系統(tǒng)=0.5電纜=0.4*0.2*=0.072電力變壓器=Uk%=7.5變壓器高壓側(cè)短路時的總標(biāo)幺植=+=0.5+0.072=0.572=9.62KA=9.62KA=2.55*9.62=24.53KA=1.51*9.62=14.53KA低壓側(cè)短路電流1)高壓系統(tǒng)電抗 每相阻抗 =2m X=0.995=1.99 m 0.199 m 相零阻抗 1.33 m =0.133 m2)變壓器的阻抗（查附表13得SCB10-800/10型變壓器Dyn11連結(jié)， DPk=6.06kw、）每相阻抗 =1.515 m =12 m =11.9 m相零阻抗 m =12 m 3)母線的阻抗 查母線單位長度每相阻抗和相零

26、回路阻抗值每相阻抗 0.031*3=0.093 m 0.195*3=0.585 m 相零阻抗 0.078*3=0.253 m 0.412*3=1.236 mk-2點(diǎn)的短路電流三相回路總阻抗=0.199+1.515+0.093=1.789 m =1.99+11.9+0.585=14.433 m三相短路電流=15.88KA短路沖擊系數(shù)=1.41三相短路沖擊電流=31.66KA I= I=18.36KA單相短路回路總相零阻抗R-0=R-0.s+R-0.T+1.683m = 14.74 m單相短路電流I=14.82KA其余各項(xiàng)短路電流組號RXRXRXRXRX10.1331.331.515120.253

27、1.23613.745.7615.64120.23620.1331.331.515120.2531.236130.56132.40120.56630.1331.331.515120.2531.2365.464.627.36119.18640.1331.331.515120.2531.236130.56132.40120.56650.1331.331.515120.2531.23681.547.9883.44122.54660.1331.331.515120.2531.23626.14.7428.00119.30670.1331.331.515120.2531.23613.745.7615.64

28、120.32680.1331.331.515120.2531.2368.75.5810.60120.14690.1331.331.515120.2531.2367.084.628.98119.186表6-1組號RXU/VU/VI/kAI/kA115.64120.2363802208.9143458.8900142132.40120.5663802201.6441881.63970137.36119339811.308854132.40120.5663802201.6441881.639701583.44122.5463802202.5545992.547626628.

29、00119.3063802206.6015756.583557715.64120.3263802208.9143458.890014810.601201481710.1204898.981199608710.93096表6-2七、設(shè)備選擇1、高壓電纜選擇（1）短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn) =99.78線路的計(jì)算電流Ic=Un=39A高壓電纜在埋地1米時溫度為C查用電手冊得，120截面的YJV型電纜在C時的載流量為322A，大于39A(2)按電壓損失校驗(yàn)查附錄表得120截面YJV電纜的=0.181/km,=0.095/km。帶入公式得因此，所選電纜截面也滿

30、足電壓損失要求。低壓母線的選擇：低壓段Ic=956A，而636.3的矩形銅母線的允許載流量為1125A，所以選擇3（808）+636.3的低壓母線。 2、高壓斷路器 根據(jù)我國目前廣泛使用的10KV高壓用戶內(nèi)真空斷路器型式，選用VS112型。根據(jù)=37.73A，可初選VS112/63016型斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，見表41，結(jié)果全部合格，因此是正確的。序號安裝條件VS112/63016型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1Un10KVUn.QF12KV合格2Ic39AIc.QF630A合格39.62KA.QF16KA合格424.53KA.QF40KA合格5合格表713、低壓配電線路的選擇 整個變壓所中線路都比較

31、短，便于實(shí)現(xiàn)安裝，因此這里選擇單回路放射式線路，考慮到了某一用電設(shè)備出現(xiàn)問題不影響其它用電設(shè)備。具體如下所示圖7-14、低壓電器選擇各組導(dǎo)線的選擇，第一組中，Ic=210.5A,車間內(nèi)月最高氣溫C，所以選擇導(dǎo)線截面為95，查表得導(dǎo)線在C時的載流量為235A，所以選0.6/13電纜。選擇導(dǎo)線長度為50m。電纜的由附表11、15查得單位長度的每相阻抗和相零阻抗得每相阻抗 =0.214*0.05=0.01m =0.07*0.05=0.0035 m =+1.793m =+14.4365 m =15.08KA I=14.82KA5、低壓熔斷器選擇按滿足=210.5A，故應(yīng)選用=225A的熔體，熔斷器型號

32、為NT1-400，熔體額定電流=400A，校驗(yàn)分?jǐn)嗄芰?，查附?2得NT1-400熔斷器的=120KA=15.08kA，滿足斷流要求。校驗(yàn)熔斷器的保護(hù)靈敏度=41.756，滿足5S內(nèi)切除故障電流的保護(hù)靈敏度要求。6、斷路器和導(dǎo)線選擇由附表21知，CM1400/3型低壓配電用低壓斷路器的過電流脫扣器額定電流有225A、250A、315A、350A、400A。該斷路器作為配電線路的過負(fù)荷保護(hù)、短路保護(hù)并作接地鼓掌保護(hù)。根據(jù)=210.5A，故初選CM1225/3型低壓斷路器，=225A。瞬時脫扣器動作電流=1125A。 短路沖擊系數(shù)=1.407 最大沖擊電流為=30KAL型=50KA，所以滿足分?jǐn)嗄?/p>

33、力要求。靈敏度檢驗(yàn)=13.17，滿足靈敏度要求熱穩(wěn)定性校驗(yàn)=33.295，滿足短路配合條件其它各組斷路器和導(dǎo)線選擇如下表Ic（A）導(dǎo)線截面（mm）導(dǎo)線型號I斷路器型號（A）B1210.595VV22-0.6/1-315.0814.82CM1-225L型225B226.310VV22-0.6/1-315.0715.435CM1-100L型32B3367.13240VV22-0.6/1-315.0814.82CM1-400L型400B415.0410 VV22-0.6/1-315.0715.435CM1-100L型20B572.216VV22-0.6/1-315.0714.81CM1-100L型8

34、0B6127.750VV22-0.6/1-315.0814.81CM1-255L型140B7215.795VV22-0.6/1-315.0814.81CM1-225L型225B8301.1150VV22-0.6/1-315.0814.82CM1-400L型315B9337.85185VV22-0.6/1-315.0814.82CM1-400L型350表727、互感器的選擇1）電流電流的選擇根據(jù)從上到下，至左而右的原則對高壓側(cè)選擇互感器，Un=10KV，Ic=39A,取，選擇LZZJ10Q型電流互感器，額定一次電流=100A，額定二次電流=5A，額定輸出容量=10V.A，額定熱穩(wěn)定電流有效值=20KA，額定動穩(wěn)定電流峰值=50KA，按準(zhǔn)確度等級要求選擇，滿足S2即可。短路動熱穩(wěn)定性檢驗(yàn)：動穩(wěn)定性：=31.66KA，滿足條件。熱穩(wěn)定性：=2.25S t=1s It=20kA =9.62kA 滿足熱穩(wěn)定條件，其余列表如下：組號型號一次額定電流二次額定電流精度1BH4025050.52BH303050.53BH6040050.54BH302050.55BH307550.56BH3015050.57BH4025050.58BH6030050.59BH6040050.5表7-3配電箱的