水泥厂供配电设计报告

科信学院课程设计说明书（2014/2015学年第一学期）课程名称：企业供电系统工程设计题目：水泥厂供配电系统的设计专业班级：11级自动化4班学生姓名：魏国平学号：110412415指导教师：王巍设计周数：一周设计成绩：2015年1月2日目录一、绪论……………………………………………………………………11.1工厂配电系统的意义…………………………………………………11.2工厂供电的原则……………………………………………………11.3该设计具体内容……………………………………………………21.3.1该设计目的……………………………………………………21.3.2该设计内容……………………………………………………2二、水泥厂设计具体参数及概况…………………………………………22.1该水泥厂的供电具体参数……………………………………………22.1.1水泥厂负荷情况………………………………………………22.1.2水泥厂供电电源情况…………………………………………22.1.3水泥厂负荷情况………………………………………………………22.1.4供电局要求的功率因数…………………………………………3三、负荷计算………………………………………………………………3四、短路电流计算…………………………………………………………8五、供配电系统图的拟定和绘制…………………………………………11六、变压器的台数、数量、型号选择……………………………………13七、电气设备、线缆型号、截面和长度…………………………………207.1电气主接线的意义和重要性…………………………………………207.2供电线路的导线选择…………………………………………………217.2.1工厂常用架空线路裸导线型号及选择……………………………217.2.2供电10KV线路的导线选择………………………………………21八、课程设计总结或结论…………………………………………………28九、参考文献……………………………………………………………281第一章绪论1.1工厂供配电系统设计的意义众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和核心动。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间内的停电，也会引起重大设备的损坏，或者引起大量的产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来极大地经济损失。可见，做好工厂供电工作对于发展工业自动化生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证要，并确实做好节能环保工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠：应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济：供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。1.2工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2）安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3）近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影2响到工厂的生产及发展。1.3该设计的具体内容1.3.1该设计的主要目的本课题应用供配电设计的基本原则和方法进行水泥厂供配电系统的设计。通过本课题的设计,能培养我们综合运用所学的理论知识、基本技能和专业知识分析和解决实际问题的能力,培养我们独立获取新知识、新技术和新信息的能力,使我们初步掌握科学研究的基本方法和思路,能够理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求,掌握工厂供电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。1.3.2该设计的主要内容（1）负荷计算，短路电流计算。（2）供配电系统的设计方案技术和经济的比较。（3）供配电系统图的拟定和绘制。（4）变压器的台数，容量，型号的选择；主要电气设备。（5）线缆的型号，截面，长度选择；变电所的防雷接地。第二章水泥厂供配电的具体参数及概况2.1该水泥厂的供电具体参数2.1.1水泥厂负荷情况该厂多数车间为2班制，年最大负荷利用小时为5000h。冻土层厚度0.35m，黄土。最热月室内／外温度为32╱43℃,最热月土壤最高平均气温27℃，电费收取办法：俩部电价制，固定部分按最高负荷收费，22元／kw／月。2.1.2水泥厂供电电源情况该水泥厂距上级变电所3km，电缆直埋进线厂，电源电流保护动作时间为2.0s，最大运行方式下的电抗X*smax=0.12，最小运行方式下的电抗X*smin=0.26，Sd=100MVA.2.1.3水泥厂负荷情况车间序号车间设备名称设备容量KW需要系数Kd功率因数cos1生料车间生料破碎20000.70.8生料配料750.650.65生料磨28000.80.932煤磨车间煤磨4500.70.893烧成车间生料入窑300.60.7预热器750.650.75回转窑750.750.75冷却机450.60.7熟料库100.80.74水泥车间水泥配料300.70.8水泥磨28000.80.9水泥库200.70.85生活区4000.81.06锅炉房350.80.82.1.4供电局要求的功率因数35Kv母线上的功率因数0.9；电压损失5%，母线残压65%；第三章负荷计算3.1水泥厂各个车间负荷计算3.1.1生料车间计算1.单台设备负荷计算（1）生料破碎机：2000ePKW0.7dKcos0.8tan0.75；30K20000.71400edPPKW；3030tan=14000.75=1050KvarQP2222303030140010501750SPQKVA；（2）生料配料机：75ePKW，0.65dK，cos0.65，tan1.16930K750.6548.75edPPKW3030tan=48.751.16957.0KvarQP222230303048.755773SPQKVA；303073110.6330.38NSIAU配（3）生料磨机：2800ePKW，0.8dK，cos0.9，tan0.484430K28000.82240edPPKW；3030tan=22400.9=2016KvarQP2222303030224020163013.6SPQKVA2.生产车间总计算负荷统计大电机设备组计算负荷直接相加计算负荷时，取同时系数0.9,0.95pqKK，30300.914002240KWpPKP磨、破机（）=32763030QQ0.952016KvarqK磨、破机（1050）=2912.7222230303032762912.74384SPQ磨、破机KVA30304384421.9336NSIAU磨、破机磨、破机30300.9140048.752240pPKPKW生总（）=33203030QQ0.9510505720162967KvarqK生总（）=2222303030332029674453SPQ生总KVA303030421.9110.6532.5AIII配生总磨、破机3.2.2煤磨车间计算450ePKW,0.7dK，cos0.89，tan0.51230K4500.7315edPPKW3030tan=3150.512=161.3KvarQP2222303030315161.3354SPQKVA3030354536330.38NSIAU3.2.3烧成车间计算1.单台设备负荷计算（1）生料入窑电机：30ePKW,0.6dK，cos0.7，tan1.020，30K300.618edPPKW3030tan=181.020=18.36KvarQP（2）预热器：75ePKW,0.65dK，cos0.75，tan0.882530K750.6548.75edPPKW，3030tan=48.750.882=43KvarQP（3）回转窑：75ePKW,0.75dK，cos0.75，tan0.88230K750.7556.25edPPKW，3030tan=56.250.882=49.6KvarQP（4）冷却机：45ePKW,0.6dK，cos0.7，tan1.020，30K450.627edPPKW3030tan=271.020=27.54KvarQP（5）熟料库：10ePKW,0.8dK，cos0.7，tan1.02030K100.88edPPKW，3030tan=81.020=8.16KvarQP2.烧成车间总负荷计算用电设备组计算负荷直接相加计算负荷时，取同时系数0.9,0.95pqKK，30300.948.7556.25278KWpPKP（18）=142.23030QQ0.954349.627.548.16KvarqK（18.36）=1402222303030142.2140199.5SPQKVA3030199.5I=320.3330.38NSAU3.2.4水泥车间计算1.单台设备符合计算（6）水泥配料：30ePKW,0.7dK，cos0.8，tan0.7530K300.721edPPKW，3030tan=210.75=15.75KvarQP（7）水泥磨：2800ePKW,0.8dK，cos0.9，tan0.48430K28000.82240edPPKW，3030tan=22400.9=2016KvarQP630302016I=194336NSAU水磨机（8）水泥库：20ePKW,0.7dK，cos0.8，tan0.7530K200.714edPPKW，3030tan=140.75=10.5KvarQP2.水泥车间总负荷统计用电设备组计算负荷直接相加计算负荷时，取同时系数0.9,0.95pqKK30300.9224014KWpPKP水泥总（21）=2047.53030QQ0.95201610.5KvarqK水泥总（15.75）=19402222303030204719402820SPQ水泥总KVA30300.914KWpPKP（21）=31.53030QQ0.9510.5KvarqK（15.75）=25222230303031.52540SPQKVA303040I=60.7330.