某车间制造厂配电所设计

供电技术课程设计任务书（四）一、设计目的供电技术课程设计是按教学计划安排在供电课程结束后进行的教学实践环节，设计时间为一周。以加强学生所学供电理论的应用，培养学生综合运用所学知识，解决问题及分析问题的能力。培养学生初步的工程设计能力。通过课程设计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。二、设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。最后要求写出设计说明书，采用IEP软件绘出设计图纸。三、设计任务书（一）设计题目某制造厂车间变电所及其低压配电系统设计（二）设计时间2010年1月6日至2010年1月14日指导老师（签名）2011年1月14日（三）设计依据1、某车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。图1某车间平面布置图表1某车间用电设备明细表设备代号设备名称台数单台容量（kW）效率功率因数启动倍数备注1~3普通车床C630-137.60.880.8164内圆磨床M212017.250.880.8365，16砂轮机S3SL-30021.50.920.826.56平面磨床M713017.60.880.8267~9牛头刨床B6050340.870.82610~12普通车床C614036.1250.890.81613~15普通车床C61634.60.900.81617，18单臂龙门刨床B1012267.80.860.812.519龙门刨床B2016166.80.860.812.520，21普通车床C630210.1250.880.81622立式钻床Z53514.6250.900.80623，38立式车床C534J12800.860.80324摇臂钻床Z3518.50.870.825.525~28镗床T6849.80.860.655.529~33插床B5032540.870.8634~37普通车床C630-345.6250.890.826表2某车间变电所低压转供负荷序号转供负荷名称计算负荷转供距离（km）Pc（kW）Qc（kvar）Sc（kVA）1机修车间回路152270.15回路26832回路359292加工车间回路147180.1回路23822回路341273汽车库回路136140.2回路22911回路320244泵站回路1102600.25回路27048回路35照明回路（三相）回路1170.2回路210回路39已知车间需要系数Kd为0.32，功率因数cosφ为0.6，正切值tanφ为1.33；低压母线有功功率同时系数为0.90，无功功率同时系数为0.95。车间变电所电源原始数据如表3所示。表3车间变电所电源原始数据设计题目序号总降压变电所车间变电所地区环境最热日平均气温（oC）车间最大负荷利用小时数Tmax（h）土壤情况自然接地电阻（Ω）二次母线短路容量（MVA）保护动作时限tp（s）电源进线电压（kV）电阻率SkmaxSkmin长度l（km）导线类型U1NU2N地上地下架空电缆12001501.20.4√100.4302845001002022502001.30.4√100.4352055001006031801501.00.6√100.4252335003002543002501.10.5√100.4322540004003052001501.20.5√100.4302545002003563502001.00.6√100.4271550003004074003001.10.3√100.4352660005002084502501.20.6√100.4251555002001595503001.01.8√100.4302065005010103502001.31.5√100.42816400030015115002501.21.7√100.42723350020040122501001.11.3√100.43318300010030133501501.01.2√100.42723500020010145502001.32.0√100.43520350030040154002501.31.5√100.42520400010030165502001.22.5√100.436256000200353、车间采用三班制。年最大有功负荷利用小时数见表3。4、供电电源条件：（1）从本厂35/10kV总降压变电所用架空县引进10kV电源，该变电所距本车间南0.3km。（2）电力系统短路数据见表3所示。（3）供电部门提出的技术要求如下：a．工厂总降压变电所10kV配电出线定时限过电流保护装置的整定时间tp见表3。b．车间最大负荷时功率因数不得低于0.92。c．在车间变电所10kV侧进行计量。d．供电贴费为700元/kVA，每月电费按两部电价制：基本电费为18元/kVA，动力电费为0.4元/kWh，照明电费为0.5元/kWh。5、工厂自然条件：（1）气象资料。年最高气温38oC，年平均气温35oC，年最低气温8oC，年最热月平均最高气温30oC，年最热月地下0.7~1m处平均温度20oC，常年主导风向为南风；年雷暴日180天；土壤冻结深度1.10m。（2）地质水文资料。平均海拔200m，地层以沙质黏土为主，地下水位3~5m，地耐压力为20t/m2。图2所示为车间变电所电源供电系统图。（四）设计任务及步骤要求在一周内独立完成下列工作量：1、设计所明书需包括：（1）前言。（2）目录。（3）由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。（4）计算负荷采用需要系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进行的计算负荷。（5）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柜个数。（6）按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线。（7）按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变压器的容量和台数。（8）导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆案经济电流密度选择，按允许发热，电压损失和短路的热稳定性进行校验。（9）短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出各短路点的最大和最小短路电流值及短路容量。（10）车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热稳定和动稳定进行校验。（11）防雷保护和接地装置的设计。对于变电所的防雷保护需考虑直击雷防护和雷电侵入波的防护；对于变电所公共接地装置的设计，需确定允许的接地电阻最大值，估算可利用的自然接地体的接地电阻，再求出需补充的人工接地体的接地电阻，最后设计人工接地方案。（12）附录——参考文献。2、设计图纸利用IEP软件绘出车间变电所电气主接线图1张（A2图纸）和车间配电平面图1张（A4图纸），IEP软件使用说明参看附录1。前言众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转化而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用，电能的输送和分配简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于生产自动化小型化变电所的建设方案，是在总结国内外变电所设计运行经验的基础上提出的，与过去建设的常规变电所和简陋变电所有明显区别。无论是主接线方式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，都形成了一种新的格局，从而使小型化变电所无法按已有规程进行设计。机修厂的电力系统由变电，输电，配电三个环节组成，由此也决定了此电力系统的特殊性，在确保供电正常的前提下，这三个环节环环相扣。其次，还电力系统一次设备较为简单，二次系统相对复杂。本设计对整个系统作了详细的分析，各参数计算，以及电网方案的可靠性作了初步的确定。全厂总降压变电所（或总配电所）及配电系统的设计，是根据各个车间的负荷数量，性质及生产工艺对对用电负荷的要求，以及负荷布局，结合电网的供电情况，解决对全厂可靠，经济的分配电能。车间供电设计是整个工厂设计的重要组成部分，车间供电设计的质量直接影响到的产品生产及公司的发展。1.车间供电设计的任务：车间供电设计的任务是保障电能从电源安全、可靠、经济、优质地送到车间的各个用电部门。2.车间供电设计应遵循的一般原则：（1）车间供电设计必须严格遵守国家的有关法令、法规、标准和规范，执行国家的有关方针、政策，如节约有色金属，以铝代铜，采用低能耗设备以节约能源等。（2）必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。（3）车间供电设计应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。设计采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。（4）应根据整个工程的特点、规模和发展规划，正确处理工程的近、远期的建设发展关系，以近期为主，远近结合，适当考虑扩建的可能性。目录第一章设计任务第二章负荷计算和无功功率补偿第三章变电所主变压器及主接线方案的选择第四章第五章短路电流的计算第六章变电所一次设备的选择校验第七章变压所进出线与邻近单位联络线的选择第八章降压变电所防雷与接地装置的设计第九章设计总结参考文献附录某机械厂降压变电所主接线电路图（A1图纸)第一章设计任务1.1设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。最后要求写出设计说明书，采用IEP软件绘出设计图纸。1.2设计依据1.2.11、某车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。图1某车间平面布置图1、某车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。图1某车间平面布置图表1某车间用电设备明细表设备代号设备名称台数单台容量（kW）效率功率因数启动倍数备注1~3普通车床C630-137.60.880.8164内圆磨床M212017.250.880.8365，16砂轮机S3SL-30021.50.920.826.56平面磨床M713017.60.880.8267~9牛头刨床B6050340.870.82611，12普通车床C614026.1250.890.81613~15普通车床C61634.60.900.81617，18单臂龙门刨床B1012267.80.860.812.519龙门刨床B2016166.80.860.812.520，21普通车床C630210.1250.880.81622立式钻床Z53514.6250.900.80623立式车床C534J11800.860.80324摇臂钻床Z3518.50.870.825.525~28镗床T6849.80.860.655.529~33插床B5032540.870.8634~37普通车床C630-345.6250890.826表2某车间变电所低压转供负荷序号转供负荷名称计算负荷转供距离（km）Pc（kW）Qc（kvar）Sc（kVA）1机修车间回路152270.15回路26832回路359292加工车间回路147180.1回路23822回路341273汽车库回路136140.2回路22911回路320244泵站回路1102600.25回路27048回路35照明回路（三相）回路1170.2回路210回路39已知车间需要系数Kd为0.32，功率因数cosφ为0.6，正切值tanφ为1.33；低压母线有功功率同时系数为0.90，无功功率同时系数为0.95。车间变电所电源原始数据如表3所示。车间变电所电源原始数据如