工厂供电课程设计

0摘要随着国民经济的发展，电能需求量越来越大，其中城市用电量更是急剧增加。目前，我国一般大、中型城市的市中心地区每平方公里的负荷密度平均已达左右，有些城市市中心局部地区的负荷密度甚至高达上万千瓦，乃至几万千瓦，且有继续增长的势头。因此供配电系统的发展趋势是：提高供电电压：如以进城，用配电。以解决大型城市配电距离长，配电功率大的问题，这在我国城市已经有先例。简化配电的层次：如按的电压等级供电。逐步淘汰等级：因为过细的电压分级不利于电气设备制造和运行业的发展。提高设备配套能力：对工业企业和一些大型用电设备，将现行的电压升压为电压，可增加输电距离，提高输电能力；减少变压器数量，简化配电系统，提高供电可靠性；缩小电缆截面，节省有色金属；降低功率损耗；扩大异步电动机的制造容量。只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。广泛使用配电自动化系统：借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进行离线和在线的智能化监控管理。做到保护、运行、管理的自动化，提高运行人员工作效率，增强供配电系统可靠性。关键词：电力、供配电系统、高压输电、电流、电压、节能1目录第一章课程设计任务书1.1设计目的…………………………………………………………………….31.2设计内容………………………………………………………………….…31.3设计任务书……………………………………………………………….…3第二章设计说明书2.1车间变电所电压等级确定和主接线方案确定……………………….……62.2电力负荷计算……………………………………………………….………72.3车间变电所变压器台数及额定容量的选择……………………..……….102.4无功补偿及补偿容量确定…………………………………………….…..112.5短路电流计算…………………………………………………………...…112.6车间高低压电器设备选择………………………………………...………132.7变电所防雷保护及接地装置设计………………………………...………15第三章总结………………………………………….……………………………18参考文献………………………………………………………………..……..192第一章课程设计任务书1.1设计目的工厂供电课程设计是按教学计划安排在供电课程借宿后进行了教学实践环节，设计周。以加强学生所学供电理论应用，培养学生综合运用所学知识，解决为题及分析问题的能力培养学生初步的工程设计能力。公国课程实践使学生初步掌握电气工程设计的步骤及方法，学会编写设计说明书，并按国家标准绘制工程图样。1.2设计内容工厂供电课程设计的任务是将电力系统输送来得电能，经过合理输送变配电方式，输送给没一个用电设备上。以保证电气设备可以获得安全、可靠、高质量的电能。设计方案的完善与否，直接影响到供电系统运行性能和经济性能的优劣。在设计中药遵循国家有关规程和规定。在保证供电可靠性和电能质量的前提下，尽可能做到节省投资，减少有色金属消耗量，降低运行费用，尽量采用供电新技术和新产品。1.3设计任务书1．设计题目某机械制造厂车间变电所及其低压配电系统设计2.设计基础资料1机加工车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。车间电气设备各细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示.设备代号设备名称台数单台容量效率功率因数启动倍数备注1普通车床C630110.1250.880.8162平面磨床M713017.60.880.8263-12普通车床C620107.60.890.81513镗床T6819.80.860.805.514,15普通车床C62023.30.90.81616摇臂钻Z3518.50.870.825.517,18滚齿机Y5423.80.920.82619吊车5t110.20.820.654.521,22牛头刨床B6050240.870.82623,24立式铣床X53T213.80.880.81425,26液压牛头刨床B6902110.890.805.527立式钻床Z51210.60.910.826.528,33立式钻床Z53524.6250.900.806329,30箱式加热电阻炉RJX-452450.971.032,35立式车床C516A2380.860.80334万能铣床X62W19.80.890.81436龙门刨床B2016166.80.860.812.537~39,20砂轮机S3SL-30031.50.920.826.540,41通风机24.50.880.826表二.车间变电所低压转供负荷序号转供负载名称计算负荷转供距离（km）Pc（kW）Q（kvar）Sc（kV·A）1模型车间回路1462250.990.2回路2703879.65回路3482956.082铸造车间回路1603569.460.25回路2904299.323砂库回路1363046.860.15回路2382042.94回路3311835.854办公楼回路1281632.250.15回路2371439.56回路3221727.805照明回路(三相)回路1170.2回路220回路38车间平面布置图43.设计内容及其要求1设计内容:①有总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国家规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别；②计算负荷采用需用的系数法，计算出单台设备直线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进线的计算负荷；③由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数和电容器个数；④按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线⑤按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变电器的容量和台数；⑥导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆按经济电流密度选择，按允许发热，电压损失和短路的热进行校验；⑦短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，定短路点，计算出各短路点的最大和最小短路电流值及短路容量；⑧车间变电所低压母线按发热条件选择，按段路的热和力校验；⑨按国家规定的标准符号和图幅，用泉币画出车间变电所的电气主接线图、车间配电系统图和配电平面图。2设计要求:①按章节编制出设计说明书，说明书要用钢笔在规定的用纸上，说明书要用仿宋体字，字迹要工整，清晰，图纸上的字必须用仿宋字，说明书要见面扼要，计算要有公式依据。②设计图样要符合国家标准，采用新标准电气图形符号和文字符号，图样上的字必须用仿宋字。③要求列出参考资料书目。④要有设计结论4.列出设计设计时间2011年12月19日至2011年12月23日（一周）指导教师（签名）年月5第二章设计说明书2.1车间变电所电压等级确定和主接线方案确定1、根据已知机械加工车间负荷均为三级负荷，对供电可靠性要求不高，因此可采用线路-变压器组连接方式。它优点是接线简单、使用设备少和建设投资省；其缺点是供电可靠性较差。当供电线路、变压器及其低压母线上发生短路或任何高压设备检修时，全部负荷都要停止供电。这种接线适用于三级负荷的变电所。为保证对少量二级负荷供电，可在变压器低压侧引入其他变电所联络线作为备用电源。选择主接线方案如图所示。车间变电所线路—变压器组主接线2、车间变电所高压侧根据电源条件选定为10kV，低压侧额定电压为380V，因此选降压变压器额定电压为10kV/0.4kV。3、机加工车间低压配电网络连接方式的选择：低压配电网络接线设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单，操作安全方便，具有一定灵活性，适应性广和使用上变化及设备检修的需要，配电系统层次一般不超过三级。根据GB50052—1995《供配电系统设计规范》的规定，由于机加车间的电动机容量不大又集中，对供电可靠性要求不高，因此低压配电网接线可采用树干式或链式接线。车间低压配电网络接线图如图所示。车间低压配电网络接线图6各配电箱所接电气设备如下表所示：配电箱编号配电箱内所接电气设备序号配电箱编号配电箱内所接电气设备序号AL11,2,41AL613,27,28,36,38,39,40AL214,15,16,17,18,42AL720,32,37AL33,4,5,6,7,8,9,10,11,12,AL819，25,26AL429,30,31AL9接AL5和AL6配电箱AL521,22,23,24,33,34,35车间低压配电系统图2.2电力负荷计算采用需要系数法对车间用电设备进行负荷计算1各支线负荷计算及熔断器和导线截面积选择设备序号设备名称单台容量eP（kW）计算电流30I（A）启动电流stI（kA）熔断器选择N.FUN.FEI/I导线截面积A（2mm）允许载流量alI（A）穿钢管管径cS（mm）1普通车床C63010.12521.580.4*129.49100/601699302平面磨床M71307.616.000.4*96.0150/40642253普通车床C6207.616.020.4*57.5250/302.518154镗床T689.821.640.4*19.6450/102.518155普通车5.6256.880.4*41.2750/202.518157床C6206摇臂钻Z358.518.100.4*99.5650/40642257滚齿机3.87.650.4*38.5650/202.518158吊车5t10.229.080.3*130.8450/50642259牛头刨床B605048.510.3*51.1150/202.5181510立式铣床X53T13.829.410.4*117.6650/5010573011液压牛头刨床B6901123.470.3*129.10100/6016993012立式钻床Z5120.61.220.4*7.4950/52.5181513立式钻床Z5354.6259.760.4*58.5650/302.5181514立式车床C516A3883.920.4*199.60100/8016993015万能铣床X63W9.820.650.4*82.6250/406422516龙门刨床B201666.8145.700.4*364.24200/120251283217砂轮机S3SL-3001.53.020.4*19.6450/102.5181518通风机4.59.470.4*56.8550/40642251干线负荷计算及截面积选择机加车间用电设备从低压配电屏引出三个回路WL1、WL2、WL3。各回路所接配电箱及用电设备如表所示。车配电设备序号额定容常用系数计算负荷8间回路号箱序号量（kW）dKcostan30P30Q30S30IWL1AL11,2,41125.5750.30.651.1737.6744.0757.9588.05AL214,15,16,17,18,42AL33,4,5,6,7,8,9,10,11,12,WL2AL521,22,23,24,33,34,35216.350.30.651.1764.90575.93899.854151.712AL613,27,28,36,38,39,40AL720,32,37WL3AL819,25,26122.20.30.651.1736.6642.89256.485.69AL9接AL5AL和6配电箱AL429,30,31车间转供负荷计算结果如表转供负荷名称车间回路号计算负荷30P30Q30S30Icos模型车间WL416489186.59283.490.88铸造车间WL515077168.6197.250.89砂库WL610568125.1256.180.84办公楼WL7874798.88150.230.88照明回路WL84545按允许发热条件选择车间干线截面积计算如下表所示，各干线选择YJLV型交联聚乙烯绝缘电缆，埋地敷设。回路编号干线计算电流30I（A）导线允许载流量alI（A）导线截面积A(2mm)WL188.05993*25+1*25WL2151.711833*50+1*25WL385.69993*25+1*25WL4283.493053*120+1*95WL597.25993*25+1*25WL6256.