工廠配電設(shè)計(jì)

1、邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院第 PAGE 20 頁 目錄前言機(jī)加工車車間的負(fù)負(fù)荷計(jì)算算 1短路電流流及其計(jì)計(jì)算 6配電設(shè)備備與線路路選型 10變壓器選選型 11繼電保護(hù)護(hù) 13機(jī)加工車車間接地地與防雷雷 14結(jié)束語參考資料料前言畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)是檢驗(yàn)驗(yàn)我們?nèi)陙韺W(xué)學(xué)習(xí)的情情況的一一項(xiàng)綜合合測試，它要求求我們把把以往所所學(xué)的知知識(shí)全部部適用，融會(huì)貫貫通的一一項(xiàng)訓(xùn)練練，是對對我們能能力的一一項(xiàng)綜合合評(píng)定，它要求求我們充充分發(fā)掘掘自身的的潛力，開拓思思路設(shè)計(jì)計(jì)出合理理適用的的自動(dòng)控控制系統(tǒng)統(tǒng)。眾所所周知，電能是是現(xiàn)代工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)的主要要能源。電能即即易于由由其他形形式的能能量轉(zhuǎn)換換而來，又易于于轉(zhuǎn)換為為其他形形式的

2、能能量以供供應(yīng)用。電能的的輸送和和分配既既簡單經(jīng)經(jīng)濟(jì)，又又便于控控制、調(diào)調(diào)節(jié)、測測量。有有利于實(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)過程自自動(dòng)化。而工廠廠供電就就是指工工廠所需需要電能能的供應(yīng)應(yīng)和分配配。工廠廠供電設(shè)設(shè)計(jì)要達(dá)達(dá)到為工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)服務(wù)，保障工工廠生產(chǎn)產(chǎn)和生活活用電的的需要，并做好好節(jié)能工工作，就就必須做做到：安安全、可可靠、優(yōu)優(yōu)負(fù)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)。我本次設(shè)設(shè)計(jì)的課課題為：“XX廠廠機(jī)加工工車間變變配電所所和動(dòng)力力配電系系統(tǒng)”。我所所設(shè)計(jì)的的屬于二二級(jí)電力力負(fù)荷。如果中中斷供電電造成的的后果十十分嚴(yán)重重，因此此在高壓壓側(cè)采用用雙電源源互為備備用自動(dòng)動(dòng)投入式式的設(shè)計(jì)計(jì)方案，在低壓壓側(cè)采用用單母線線分段控控制、交交流低壓

3、壓配電柜柜和無功功補(bǔ)償柜柜都采用用的是GGGD型型，為了了實(shí)現(xiàn)系系統(tǒng)的可可靠性，在高壓壓側(cè)有線線路和變變壓器保保護(hù)等繼繼電保護(hù)護(hù)，還有有工廠接接地保護(hù)護(hù)和變配配電所避避雷保護(hù)護(hù)，但工工廠接地地保護(hù)和和變配電電所避雷雷保護(hù)是是互相獨(dú)獨(dú)立的?？傊?，通通過這次次設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)該能夠夠樹立正正確的設(shè)設(shè)計(jì)思想想和嚴(yán)肅肅認(rèn)真的的工作態(tài)態(tài)度，樹樹立正確確的生產(chǎn)產(chǎn)觀念，經(jīng)濟(jì)意意識(shí)的全全面觀念念。從工工廠切身身利益經(jīng)經(jīng)濟(jì)狀況況等因素素出發(fā)進(jìn)進(jìn)行合理理的設(shè)計(jì)計(jì)。第一章 機(jī)加加工車間間的負(fù)荷荷計(jì)算供電系統(tǒng)統(tǒng)要能夠夠在正常常條件下下可靠運(yùn)運(yùn)行，則則其中各各個(gè)元件件（包括括電力變變壓器、開關(guān)設(shè)設(shè)備及導(dǎo)導(dǎo)線、電電纜等）都必須須

4、選擇得得當(dāng)，除除了應(yīng)滿滿足工作作電壓和和頻率的的要求外外，最重重要的就就是要滿滿足負(fù)荷荷電流的的要求。因此有有必要對對供電系系統(tǒng)中各各個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)的電力力負(fù)荷進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)計(jì)算。通過負(fù)負(fù)荷的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算算求出的的、用來來按發(fā)熱熱條件選選擇供電電系統(tǒng)中中各元件件的負(fù)荷荷值，稱稱之為計(jì)計(jì)算負(fù)荷荷根據(jù)負(fù)負(fù)荷選擇擇電氣設(shè)設(shè)備和電電纜。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)表1-11 車車間設(shè)備備的負(fù)荷荷統(tǒng)計(jì)編號(hào)名稱單臺(tái)容量量（kww）數(shù)量（臺(tái)臺(tái)）1普通車床床3.24412普通車床床423普通車床床4.622524普通車床床4.122575普通車床床7.96626普通車床床7.622527普通車床床4.188螺栓套絲絲機(jī)3.122519銑

5、端面鉆鉆中心孔孔機(jī)床13.3325110回輪式六六角車床床4.044111管螺紋車車床7.9225112普通車床床7.844113普通車床床11.2225214普通車床床7.5215普通車床床7.844116普通車床床10.4425217普通車床床7.5218普通車床床5.755119普通車床床10.4425720轉(zhuǎn)塔式六六角車床床13.993121單自動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔車床床13122普通車床床12.116323普通車床床12.119124普通車床床12.119125普通車床床23.665126單柱立式式車床31.77127雙柱立式式車床70.77128龍門刨床床60129單臂刨床床67.775130

6、落地車床床32.88131龍門銑床床58132臥式鎖床床14.22133臥式鎖床床9.2234插床9.1225135牛頭刨床床8.255436牛頭刨床床8.255237插床4.166138插床3139搖臂鉆床床5.344140搖臂鉆床床11.339141搖臂鉆床床8.6225142搖臂鉆床床1.5143圓柱立式式鉆床3.1225244臥升降式式臺(tái)銑床床15145萬能回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭銑床床9.1225146萬能降式式臺(tái)銑床床9.1225147萬能降式式臺(tái)銑床床5.2225148臥升降式式臺(tái)銑床床5.4149萬能銑床床17.1175150立升降式式臺(tái)銑床床13.1128151立升降式式臺(tái)銑床床9.1225

7、152錐齒輪刨刨齒機(jī)4.6225153滾齒機(jī)7.277154插齒機(jī)9.5155弧齒錐齒齒銑床5.655156滾齒機(jī)17.44157臥軸矩臺(tái)臺(tái)平面磨磨床24.114158精密軸鉅鉅臺(tái)平面面磨床7.6772159外圓磨床床19.88160萬能工具具磨床1.6161內(nèi)圓磨床床4.7225162內(nèi)圓磨床床8.555163萬能外圓圓磨床9.5225264牛頭刨床床3265虎鉗166鉗式桌167臺(tái)式鉆床床0.6268砂輪機(jī)1.5369砂輪機(jī)3370滑線平臺(tái)臺(tái)171滑線平臺(tái)臺(tái)172電動(dòng)雙橋橋式起重重機(jī)45.55173電動(dòng)雙橋橋式起重重機(jī)45.55174電動(dòng)雙橋橋式起重重機(jī)20.332合計(jì)949.99117負(fù)

8、荷計(jì)算算表 1-2 公式及及參數(shù)列列表名稱公式備注用電設(shè)備備組的容容量設(shè)備的的額定容容量設(shè)設(shè)備組的的同時(shí)系系數(shù)設(shè)備組組的負(fù)荷荷系數(shù)設(shè)備組組的平均均效率配電線線路的平平均效率率對應(yīng)用用電設(shè)備備組的正正切值用電設(shè)設(shè)備組的的平均功功率因數(shù)數(shù)用電設(shè)設(shè)備組的的額定電電壓以上參數(shù)數(shù)由用電電設(shè)備組組計(jì)算負(fù)負(fù)荷直接接相加來來計(jì)算時(shí)時(shí)取。用電設(shè)備備組有功功計(jì)算負(fù)負(fù)荷需要系數(shù)數(shù)無功計(jì)算算負(fù)荷視在計(jì)算算負(fù)荷計(jì)算電流流有功負(fù)荷荷的同時(shí)時(shí)系數(shù)無功負(fù)荷荷的同時(shí)時(shí)系數(shù)總的有功功計(jì)算負(fù)負(fù)荷總的無功功計(jì)算負(fù)負(fù)荷總的視在在計(jì)算負(fù)負(fù)荷由表1-2中的的公式的的以下結(jié)結(jié)論：車間的總總的容量量為： 12249kkw。車間的計(jì)計(jì)算電流流為

9、： 13389.1A?？偟挠泄τ?jì)算負(fù)負(fù)荷為：5300.8kkw?？偟臒o功功計(jì)算負(fù)負(fù)荷為：7477.5kkvarr。總的視在在計(jì)算負(fù)負(fù)荷為：9166.8kkv.AA。表 1-3 配電箱箱資料統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表配電箱序序號(hào)動(dòng)力負(fù)荷荷(kww)功率因數(shù)數(shù)計(jì)算電流流(A)No.11410.63398.66No.22290.63369.77No.33640.633153.9No.44460.633110.6No.55640.633153.9No.66410.63398.66No.77360.63386.66No.88650.633156.3No.99800.633192.4No.110710.633170.8N

10、o.111580.633139.6No.112660.633158.7No.113600.633144.3No.114680.633163.5No.115540.633129.9No.116440.633105.8No.117720.633173.1No.118220.63352.99No.119750.633180.4No.220540.633129.9No.22160.63314.44表 1-3 母線線負(fù)荷表表母線序號(hào)號(hào)母線負(fù)荷荷(kww)計(jì)算電流流(A)WL1244586.8WL2142341.5WL3275661.4WL4226543.5WL594226.1WL6135324.7短路電

11、流流及其計(jì)計(jì)算工廠供電電系統(tǒng)要要求正常常地不簡簡斷地用用電負(fù)荷荷供電，以保證證工廠生生產(chǎn)和生生活的正正常進(jìn)行行。但是是由于種種種原因因，也難難免出現(xiàn)現(xiàn)故障，而使系系統(tǒng)的正正常運(yùn)行行遭到破破壞。系系統(tǒng)中最最常見的的故障就就是短路路。短路路就是指指不同電電位的導(dǎo)導(dǎo)電部分分之間的的低阻性性短接。短路后后，短路路電流比比正常電電流大得得多；在在大電力力系統(tǒng)中中，短路路電流可可達(dá)幾萬萬安甚至至幾十萬萬安。如如此大的的電流可可對供電電系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)生極大大的危害害。因此此必須盡盡力設(shè)法法消除可可能引起起短路的的一切因因素；同同時(shí)需要要進(jìn)行短短路電流流的計(jì)算算，以便便正確的的選擇電電氣設(shè)備備，使設(shè)設(shè)備具有有足夠的

12、的動(dòng)穩(wěn)定定性和熱熱穩(wěn)定性性，以保保證在發(fā)發(fā)生可能能有的最最大電流流時(shí)不致致?lián)p壞。為了選選擇切除除短路故故障的開開關(guān)電器器、整定定短路保保護(hù)的繼繼電保護(hù)護(hù)裝置和和選擇限限制短路路電流的的元件等等，也必必須計(jì)算算短路電電流。表211電力線線路每相相的單位位長度電電抗平均均值線路結(jié)構(gòu)構(gòu)線 路 電 壓6100KV220/3800V架空線路路0.3880.322電纜線路路0.0880.0666表222公式及及參數(shù)列列表名稱公式備注電力系統(tǒng)統(tǒng)的電抗抗高壓饋饋電線的的短路計(jì)計(jì)算電壓壓系統(tǒng)出出口短路路器的斷斷流容量量300 MMVA I=5000 MVAAII750 MMVA IIII電力線路路的電抗抗系統(tǒng)電

13、電纜的單單位長度度的電抗抗線路長長度變壓器的的電抗變壓器器短路電電壓百分分比變壓器器的額定定容量求k點(diǎn)的三三相短路路電流和和短路容容量（）注解：短短路計(jì)算算電壓取取值要比比線路額額定電壓壓高5%。計(jì)算短路路電流中中各元件件的電抗抗及總電電抗。電力系統(tǒng)統(tǒng)的電抗抗：由表表31可知知SN110110I型型短路器器的短流流容量，因此。架空電路路的電抗抗：由表表322得，因因此。K1點(diǎn)點(diǎn)短路的的等效電電路如圖圖所示，其計(jì)算算總電抗抗如下：計(jì)算三相相短路電電流和短短路容量量。三相短路路電流周周期分量量有效值值：。三相短路路次暫態(tài)態(tài)電流和和穩(wěn)態(tài)電電流：。三相短路路沖擊電電流及第第一個(gè)周周期短路路全電流流有效

14、值值：三相短路路容量：求k22點(diǎn)的三三相短路路電流和和短路容容量（c2=0.44KV）計(jì)算短路路電流中中各元件件的電抗抗及總電電抗。電力系統(tǒng)統(tǒng)的電抗抗 ： 。架空電路路的電抗抗 ： 。電力變壓壓器的電電抗：。因此：所以：=1.884=224.338 KKA=1.009=114.334 KKA =99.188 MVVA表2-33 常用高高壓斷路路器的主主要技術(shù)術(shù)參數(shù)類別型號(hào)額定電壓壓KV額定電流流A開斷電流流KA斷流容量量MVA動(dòng)穩(wěn)定電電流峰值值kA熱穩(wěn)定電電流kAA少油戶內(nèi)內(nèi)SN100-100I10630163004016（22s）10000163004016（22s）第三章 配配電設(shè)備備與線

15、路路選型高壓側(cè)設(shè)設(shè)備選型型根據(jù)實(shí)際際情況和和第一章章的負(fù)荷荷計(jì)算，選用了了6臺(tái)高高壓配電電柜。各各柜型號(hào)號(hào)及其柜柜內(nèi)的元元?dú)饧x選型見圖圖紙2號(hào)號(hào)。交流低壓壓配電柜柜的選型型根據(jù)實(shí)際際情況和和第一章章的負(fù)荷荷計(jì)算，采用GGGD型型交流配配電柜。它的柜柜體采用用通用柜柜的形式式；設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)充分分考慮到到柜體運(yùn)運(yùn)行中的的散熱問問題；按按照現(xiàn)代代工業(yè)要要求設(shè)計(jì)計(jì)的，使使整體美美觀大方方；柜體體的頂蓋蓋在需要要時(shí)可以以拆除，便于現(xiàn)現(xiàn)場主母母線的裝裝配和調(diào)調(diào)整。根據(jù)上圖圖的參數(shù)數(shù)選用GGGD22型，具具體規(guī)格格見圖紙紙1號(hào)。線路的選選型根據(jù)實(shí)際際情況和和第一章章的負(fù)荷荷計(jì)算，線路的的詳細(xì)選選擇見各各圖紙上

16、上所標(biāo)注注。第四章 變變壓器選選型負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)由車間間設(shè)備材材料表統(tǒng)計(jì)的的： 計(jì)算時(shí)參參數(shù)選擇擇： 有功功率率： 無功功率率： 取同時(shí)系系數(shù)： 取0.85 取0.90所以，總總的有功功功率： 總的無功功功率： 變電所的的視在計(jì)計(jì)算負(fù)荷荷為：主變壓器器容量選選擇條件件為，因因此未進(jìn)進(jìn)行無功功補(bǔ)償時(shí)時(shí)，主變變壓器應(yīng)應(yīng)選為110000KV.A。變電所低低壓側(cè)的的功率因因數(shù)為：無功補(bǔ)償償容量按規(guī)定，變電所所高壓側(cè)側(cè)的，因因此。取 補(bǔ)償后的的變壓器器容量因此無功功補(bǔ)償后后的變壓壓器容量量可選為為6300KV.A 。第五章 繼繼電保護(hù)護(hù)供電系統(tǒng)統(tǒng)及電氣氣設(shè)備在在運(yùn)行中中，往往往會(huì)因電電氣設(shè)備備的絕緣緣損壞、

17、操作失失誤等種種種原因因，造成成短路事事故或進(jìn)進(jìn)入異常常運(yùn)行狀狀態(tài)。尤尤其是短短路事故故，會(huì)給給供電系系統(tǒng)及電電氣設(shè)備備帶來嚴(yán)嚴(yán)重的危危害。這這些危害害主要有有：短路電電流通過過電氣設(shè)設(shè)備，使使電氣設(shè)設(shè)備直接接受到損損害并造造成停電電事故；由于短短路使電電力系統(tǒng)統(tǒng)的電壓壓和頻率率下降，影響用用戶的正正常生產(chǎn)產(chǎn)；如果系系統(tǒng)發(fā)生生震蕩，同步遭遭到破壞壞時(shí)，將將引起系系統(tǒng)解列列，造成成大面積積停電。因此，為為了迅速速而有效效地排除除供電系系統(tǒng)及電電氣設(shè)備備發(fā)生的的事故，防止造造成嚴(yán)重重的后果果，需采采用繼電電保護(hù)裝裝置加以以保護(hù)。繼電保保護(hù)裝置置是指供供電系統(tǒng)統(tǒng)或電氣氣設(shè)備出出現(xiàn)異常常運(yùn)行或或故障時(shí)

18、時(shí)，能夠夠及時(shí)發(fā)發(fā)出預(yù)告告信號(hào)或或作用于于開關(guān)跳跳閘并發(fā)發(fā)出報(bào)警警信號(hào)，以達(dá)到到縮小故故障范圍圍，保證證系統(tǒng)安安全運(yùn)行行的自動(dòng)動(dòng)裝置。對于中中性點(diǎn)不不接地或或經(jīng)消弧弧線圈接接地的系系統(tǒng)的單單相接地地及電氣氣設(shè)備過過負(fù)荷等等現(xiàn)象，繼電保保護(hù)裝置置能及時(shí)時(shí)發(fā)出預(yù)預(yù)告信號(hào)號(hào)。通知知運(yùn)行值值班人員員進(jìn)行處處理，而而當(dāng)供電電系統(tǒng)及及電氣設(shè)設(shè)備發(fā)生生事故時(shí)時(shí)，它能能夠自動(dòng)動(dòng)地將事事故切除除。這樣樣，通過過預(yù)防事事故或縮縮小事故故范圍來來提高系系統(tǒng)運(yùn)行行的可靠靠性和保保護(hù)電氣氣設(shè)備的的安全。第六章 機(jī)機(jī)加工車車間接地地與防雷雷接地與防防雷是工工廠供電電設(shè)計(jì)的的一個(gè)重重要部分分。電氣氣設(shè)備的的某部分分與大地地

19、之間做做良好的的電氣連連接，稱稱為接地地。埋入入地中并并直接與與大地接接觸的金金屬導(dǎo)體體，稱為為接地體體，或接接地極。連接接接地體與與設(shè)備、裝置接接地部分分的金屬屬導(dǎo)體，稱為接接地線。接地線線在設(shè)備備、裝置置正常運(yùn)運(yùn)行情況況下是不不載流的的，但在在故障情情況下要要通過接接地故障障電流。接閃的金金屬桿稱稱為避雷雷針。避避雷針的的功能實(shí)實(shí)質(zhì)上是是引雷作作用，它它能對雷雷電場產(chǎn)產(chǎn)生一個(gè)個(gè)附加電電場，使使被保護(hù)護(hù)物免受受直接雷雷擊。下面根據(jù)據(jù)機(jī)加工工車間的的實(shí)際需需求來計(jì)計(jì)算接地地體的選選擇和確確定避雷雷針的高高度。確定接地地電阻因?yàn)檫M(jìn)線線為100KV，屬1KKV以上上電流接接地系統(tǒng)統(tǒng)及與11KV以以

20、下系統(tǒng)統(tǒng)共用的的接地裝裝置，選選（且10 ），同時(shí)又又滿足與與總?cè)萘苛吭?000KVVA以上上的發(fā)電電機(jī)或變變壓器相相聯(lián)的接接地裝置置得:，所以確確定次變變電所公公共接地地裝置的的接地電電阻應(yīng)滿滿足以下下兩個(gè)條條件：故此變電電所的接接地電阻阻為。接地裝置置初步方方案現(xiàn)初步考考慮圍繞繞變電所所建筑四四周距變變電所22-3米米打入一一圈直徑徑50mmm，長長25mm的鋼管管接地體體，每隔隔5m打打入一根根，管間間用的扁扁鋼焊接接。計(jì)算單根根鋼管接接地電阻阻查表6-1得砂砂質(zhì)粘土土的=1100m單根鋼鋼管接地地電阻確定接地地管數(shù)和和最后方方案根據(jù),但但考慮到到管間屏屏蔽效應(yīng)應(yīng),初選選15根根直徑55

21、0mmm,長22.5mm的鋼管管作為接接地體.以n=15和和去查手手冊 (取n=10和和n=220,在在時(shí)的值的的中間值值)可得得,因此此,但是是要考慮慮到接地地體的均均勻?qū)ΨQ稱布置以以及實(shí)際際需要,選188根直徑徑為500mm,長2.5m的的鋼管作作接地體體,用4404mmm的扁鋼鋼連接,根據(jù)廠廠房需要要,適宜宜單排布布置,而而且南北北兩排,共366根。 =SUM() SUM(2) COUNT() 表6-11 土壤電電阻率參參考值土 壤 名 稱稱電阻率/(m)土 壤 名 稱稱電阻率/(m)陶粘土泥炭、泥泥灰?guī)r、沼澤地地?fù)v碎的木木炭黑土、田田園土、陶土粘土1020405060砂質(zhì)粘土土、可耕耕

22、地黃土含砂粘土土、砂土土多石土壤壤砂、砂礫礫10020030040010000避雷器的的高度選選定查表6-2得機(jī)機(jī)加工車車間是第第三類防防雷建筑筑滾求半徑徑hr=60mm, 變變電所高高h(yuǎn)x=4m,避雷器器高為hh在hxx=4mm的高度度上最遠(yuǎn)遠(yuǎn)一角距距離避雷雷針的水水平距離離為r=177.2mm。避雷器器的保護(hù)護(hù)半徑最最少為117.22m取118m。hx=188m h=144.855m15mm選擇高高度為22m的避避雷針，其塔架架為133m。如如下圖所所示。表6-22 按建筑筑物防雷雷類別確確定滾球球半徑建筑物防防雷類別別滾球半徑徑hr/m,第一類防防雷建筑筑物30第二類防防雷建筑筑物45第三類防防雷建筑筑物60結(jié)束語通過這一一段時(shí)間間的畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)，我經(jīng)過過長期的的核實(shí)并并進(jìn)行了了深入的的調(diào)查研研究，經(jīng)經(jīng)過一段段時(shí)間的的工廠實(shí)實(shí)習(xí)和社社會(huì)調(diào)查查，使我我得到了了很多的的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏鞏固和加加深以及及擴(kuò)大了了專業(yè)知知識(shí)面，鍛煉綜綜合及靈靈活運(yùn)用用所學(xué)知知識(shí)的能能力，正正確使用