工廠供電課程設(shè)計 陽光機械廠配電室（可編輯）

工廠供電課程設(shè)計陽光機械廠配電室氣與信息工程學(xué)院學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：職稱講師專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：完成時間：2013年12月18本工程分為以下幾部分：第一部分為車間負荷計算，通過對負流計算，計算短路電流對車間變電所一次設(shè)備和進出線選擇至關(guān)重要。第三部分為二次回路設(shè)計，二次回路對一次回路的運行進行控制、路，電氣測量回路與絕緣監(jiān)視回路。第四部分為車間配電線路設(shè)計。第五部分為車間照明系統(tǒng)設(shè)計，充足的照明時保障車間正常安全生產(chǎn)的前提。關(guān)鍵詞：負荷計算一次系統(tǒng)二次回路變壓器Theprojectisdividedshort-circuitcurrentcalculation,short-circuitcurrentisverytheoperation,monitoring,instructionandprotpowerlinesisaprerequisiThroughthedevicecurrentratedcapacityhasbeencacross-sectionmodels.Thefifthpartisthedesignoflightingprotectionofthelightingworkshopanormalproductionsa2.2無功功率的補償及變壓器得選擇63變電所位置和型式的選擇83.2變電所的型式83.3高低壓選擇84變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇94.1變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇94.1.1變壓器的選擇95短路電流的計算126變電所一次設(shè)備的選擇與校驗147變電所高低壓線路的選擇168變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定189降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計209.1變電所的防雷保護201.概述眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。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利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小(除電化工業(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)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：(1)安全在電能戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求(4)經(jīng)濟供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。2.負荷計算和無功功率計算及補償2.1負荷計算負荷計算的方法有需要系數(shù)法、二項式等幾種，本設(shè)計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有：有功功率：無功功率：視在功率：計算電注：由車間干線計算負荷直接相加來計算時，總的有功計算負荷為：總的無功計算負荷為：總的視在計算負荷為：總的計算電流為：根據(jù)要求及負荷計算公式，分別計算各車間的，,,,然后列出表格。1.金工車間1動力：查表1得，2照明：查表1得，2.工具車間(1)動力：查表1得，2照明：查表1得，3.電鍍車間：(1)動力：查表得，2照明：查表1得，4.熱處理車間：(1)動力：查表1得，(2)照明：查表1得，5.裝配車間：(1)動力：查表1得，(2)照明：查表1得，6.機修車間：(1)動力：查表1得，(2)照明：查表1得，7.鍋爐房：(1)動力：查表1得，(2)照明：查表1得，8.倉庫：(1)動力：查表1得，(2)照明：查表1得，9.鑄造車間：(1)動力：查表1得，(2)照明：查表1得，10.鍛壓車間：(1)動力：查表1得，(2)照明：查表1得，宿舍住宅區(qū)：照明：查表1得，所有廠房總的計算負荷：取表2:1金工車間動力360108126.36108.580.16照明109090.042工具車間動力3603電鍍車間動力310186139.5232.500.35照明109090.045裝配車間動力260鑄造車間動力360鍛壓車間動力36010812總結(jié)取1476.401046.631809.752.75表3:車間總體負荷的計算工具車間117126.36172.210.26電鍍車間195139.5239.760.36熱處理車間165117202.270.31裝配車間11391.52145.410.22機修車間58.555.0880.350.12鍋爐房109.80110.16155.540.24倉庫40.839.7856.980.09鑄造車間153146.88212.090.32鍛壓車間117126.36172.210.26宿舍住宅區(qū)36803680.562.2無功功率的補償及變壓器得選擇有功損耗：無功損耗：注意：以上二式中S30為變壓器二次側(cè)的視在計算負荷。并聯(lián)電容器得容量：并聯(lián)電容器的個數(shù)：變壓器的選擇因工廠得總計算視在功率KVA,查《工廠供電》附錄表5,選用型空載損耗為3000KW,負載損耗為18000KW,空載電流(%)為3000KW,阻抗電壓(%)為6.2.無功補償計算按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無功功率損耗遠大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進行無功功率補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)略高與0.90,取。又要使低壓側(cè)功率因數(shù)又0.74提高到0.92,需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量查《工廠供電》附錄表4,選用BKMJ0.4-25-3的電容器，其參數(shù)為額定容量為25Kvar,額定電容為500uF.電容個數(shù)故取3.補償后的變壓器容量及功率因數(shù)補償后的低壓側(cè)的視在計算負荷為考慮無功補償后最終確定變壓器：查《工廠供電》附錄表5,選用型號為S9-1600/10的變壓器，其4.變壓器的校驗變壓器高壓側(cè)得計算負荷為：這一功率因數(shù)滿足要求。3變電所位置和型式的選擇3.1變配電所位置原則1.盡量靠近負荷中心；2.進出線方便；4設(shè)備運輸方便；5.不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所；6.不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所；.7.不宜設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不8.不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方；9.不應(yīng)設(shè)在地勢較洼和可能積水的場所。內(nèi)一側(cè)，有高、低壓配電室、值班室及變壓器室。值班室有分別通往高壓配電室設(shè)不能開啟的自然采光窗，窗臺距室外地坪1.8,低壓配電室設(shè)能開啟地自然采光窗。3.2變電所的型式3.3高低壓選擇其余均屬三級負荷，綜合考慮變配電所位置的選擇原則，該廠采用一個高壓配電所，變電所方案如下方案一：全廠只用一個變電所，方案變電所編號車間號一號變電所3,6,7,8,9,10二號變電所1,2,4,5及宿舍區(qū)4變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇4.1變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇4.1.1變壓器的選擇1.變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行進行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：(1)、裝有兩臺及以上變壓器的變電所，當(dāng)其中任一臺變壓器斷開時，其余變壓器的容量應(yīng)滿足一級負荷及二級負荷的用電。變電所中單臺變壓器(低壓為0.4kV)的容量不宜大于1250kVA。當(dāng)用電設(shè)備容量較大、負荷集中且運行合理時，可選用較大容量的變在一般情況下，動力和照明宜共用變壓器。當(dāng)屬下列情況之一時，可設(shè)專用變壓器：(1)、當(dāng)照明負荷較大或動力和照明采用共用變壓器嚴重影響照明質(zhì)量及燈泡壽命時，可設(shè)照明專用變壓器；(2)、單臺單質(zhì)量時，可設(shè)沖擊負荷專用變壓器。(40、在電源系統(tǒng)不接地或經(jīng)阻抗接地，電氣裝置外露導(dǎo)電體就地接地系統(tǒng)(IT系統(tǒng))的低壓電網(wǎng)中，照明負荷應(yīng)設(shè)專用變壓器。多層或高層主體建筑內(nèi)變電所，宜選用不燃或難燃型變壓器。在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全運行的場所，應(yīng)選用防塵型或防腐型變壓器。4.1.2變電所的容量方案一：因變電所中有二級負荷，所以變電所中選用2臺變壓器，未補償前每臺變壓器的容量為：并且故初步確定每臺變壓器的容量為1250KVA。補償后每臺變壓器的容量為：并且故確定每臺變壓器的容量為1000KVA,查查《工廠供電》附錄表5,選用型號為S9-1000/10的變壓器，具體參數(shù)見表4方案二：一號車間變電所1變壓器的選擇2.進行功率補償：按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無功功率損耗遠大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進行無功功率補償時，低壓側(cè)補償后的功率又要使低壓側(cè)功率因數(shù)又0.73提高到0.92,需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量查《工廠供電》附錄表4,選用BKMJ0.4-25-3的電容器，其參數(shù)為額定容量為25Kvar,額定電容為500uF.電容個數(shù)故取3.補償后的低壓側(cè)的視在計算負荷為4.變壓器的校驗.因數(shù)應(yīng)略高與0.90,取應(yīng)該車間3,7,9為二級負荷，故該變電所應(yīng)裝2臺變壓器，未補償前每臺變壓器的容量為：并且并且因此最終確定每臺主變壓器的容量為630KVA,查查《工廠供電》附錄表5,選用型號為S9-630/10的變壓器，具體參數(shù)見表4.二號車間變電所計算同上得：變壓器高壓側(cè)得計算負荷為：補償后的功率因數(shù)為：這一功率因數(shù)滿足要求。因該車間都為三級負荷，故該變電所應(yīng)裝1臺變壓器，為補償前每臺變壓器的容量為：故初步確定變壓器的容量為1000KVA.因此最終確定每臺主變壓器的容量為1000KVA,查查《工廠供電》附錄表5,選用型號為S9-1000/10的變壓器，具體參數(shù)見表4.表4:電壓綜合比較方案一與方案二，最后選用方案一，即全廠選用一個高壓配電所一個變電所。5短路電流的計算由原始材料知除鑄造車間，電鍍車間和鍋爐房屬于二級負荷外，其余的均屬二級負荷，故選用2臺變壓器，其型號為S9-800.導(dǎo)線型號為LGJ-185,取線距為1.5Km,每相阻抗為0.33歐/千米。1因斷路器的斷流容量為500MVA,查《工廠供電》附錄表8,選用型號為SN10-10。2.確定基準值：=100,==10.5=0.4,而==5.53.短路電路中各主要元件的電抗標幺值因斷路器得斷流容量=500,故二2架空線路電抗的標幺值：查表得=0.33/,則二3電力變壓器的電抗標要幺值，有《工廠供電》附表5查得5二4.求K-1點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1總電路標幺值：2三相短路電流周期分量有效值：二3其他三相短路電流：4三相短路容量：5.短路計算結(jié)果如表5表5:短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVA6.110KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗如表6表6選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其他裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)10KV89.61A2.75KA7.01KA9.83一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UN高壓少油斷路器SN10-10I/630--電壓互感器JDJ-1010/0.1KV----電壓互感器JDZJ-10/KV--電流互感器LQJ-1010KV100/5A-二次負荷0.6Ω6.2380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗如(表7)表7選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其他裝置地點條件參數(shù)UNI30數(shù)據(jù)380KV2.75KA一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UN低壓斷路器DW15-1500/3電動380V1500A40KA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5表6,表7所選設(shè)備均滿足要求.6.3高低壓母線的選擇10KV母線選LMY?3(40×4),即母線尺寸為×4mm:;380V母線選LMY?3(120×10)+80×6,即相母線尺寸為7變電所高低壓線路的選擇7.110KV高壓進線和引入電纜的選擇1按發(fā)熱條件選擇。由及室外環(huán)境溫度38℃,查表8-36,初選2校驗機械強度。查《工廠供電》附錄表6,最小允許截面，因(2)由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇。由及土壤溫度25℃,查《工廠供電》附7.2380V低壓出線選擇1饋電給4號廠房熱處理車間的線路采用VV22-1000型聚氯乙1按發(fā)熱條件選擇。由I30310A及地下0.8m土壤溫度為25℃,度不為25℃,則其應(yīng)乘以表的修正系數(shù)。)2校驗電壓損耗。由平面圖量得變電所至4號廠房距離約50m,而由表8-41查得240mm2的銅芯電纜的R00.10/km按纜芯工作溫度75℃計，X00.07Ω/km,又4號廠房的P30165kw,Q30117kvar,因此按式8-13得；滿足允許電壓損耗5%的要求。3短路熱穩(wěn)定度校驗。求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面式中??變電所高壓側(cè)過電流保護動作時間按0.5秒整定終端變電所，再加上斷路器斷路時間0.1秒，再加0.05秒。由于前面所選120mm2的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度300+1×120的四芯電纜中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同。2饋電給1~7,910號廠房的線路亦采用VV22-1000聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。方法同上，從略纜芯截面選300mm2,即VV22-1000-3×300+1×120的四芯電纜。3饋電給8號廠房倉庫的線路由于就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線BLV-1000型5根3根相線、一根中性線、一根保護線穿硬塑料管埋地敷設(shè)。4饋電給宿舍住宅區(qū)的線路采用LJ型銅絞線架空敷設(shè)，中性線采用LJ-240銅絞線。3.作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距約2km鄰近單位變配電所的10kv母線相聯(lián)。綜合以上所選變電所進去線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如10kv電源進線LJ-35銅絞線三相三線架空380v低壓出線至1號廠房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至2號廠房VV22-1000-3×300+1×120至3號廠房VV22-1000-3×300+1×120至4號廠房VV22-1000-3×300+1×120至5號廠房BV-1000-1×4銅芯線5根穿內(nèi)徑25mm硬塑管至6號廠房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至7號廠房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至8號廠房BLV-1000-1×120mm2至9號廠房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至10號廠房VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料直埋至生活區(qū)四回路3×LJ-120+1×LJ-70三相四線架空與鄰近單位10kv聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-3×25交聯(lián)電纜直埋號回路斷路器采用手動操動機構(gòu)。b變電所的電能計量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，分別計量全廠消耗的有功電能表和無功電能，并以計算每月工廠的平均功率因數(shù)。計量柜由上級供電部門加封和管理。c變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器??避雷器柜。其中電壓互感器為3個JDZJ??10型，組成YO/YO/的接線，用以實現(xiàn)電壓側(cè)量和絕緣監(jiān)察。作為備用電源的高壓聯(lián)路線上，裝有三相有功電度表和三相無功電度表、電流表。高壓進線上，也裝上電流表。低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝上三相四線有功電度。低壓并聯(lián)電容器組線路儀表的準確度等級按符合要求。8.2變電所幾點保護裝置1.主變壓器的繼電保護裝置a)裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方2.保護動作電流整定因此過電流保護動作電流整定為10A。3.過電流保護動作時間的整定因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間(10倍的動作電流動作時間)可整定為最短的0.5s。4.過電流保護靈敏度系數(shù)的檢驗滿足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。5.裝設(shè)電流速斷保護利用GL15的速斷裝置。(2)電流速斷保護靈敏度系數(shù)的檢驗利用式，因此其保護靈敏度系數(shù)為1.5按GB50062?92規(guī)定，電流保護的最小靈敏度系數(shù)為1.5,因此這里裝設(shè)的電流速斷保護的靈敏度系數(shù)是達到要求的。但按JBJ6?96和JGJ/T16?92