工厂供电毕业设计

1工厂供电课程设计某机械厂降压变电所的电气设计学院：唐山工业职业技术学院专业班级：自动化09电气11班姓名：高健学号：095243104指导老师：李静2011年12月2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换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。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。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，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3某机械厂降压变电所的电气设计唐山工业职业技术学院09电气11班高健摘要：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，确定变电所主变压器的台数和容量类型选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按照要求写出设计说明书，绘出设计图样。设计依据1、供用电协议本厂与电业部门所签定的供用点协议主要内容如下：（1）从电业部门某10千伏变电所用10千伏架空线路向本厂供电，该所在距本厂8KM处。（2）电业部门变电做配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为1．7秒。（3）在总配变电所10千伏侧计量。（4）要求本厂的功率因数值在0.9以上。（5）供电系统技术数据：电业部门变电所10千伏母线，为无限大电源系统，其短路容量为500兆伏安。2、本厂的负荷性质大多数车间为两班制，全年最大负荷利用时数为4600小时，日最大负荷持续时间为6小时．该厂除铸造车间，电镀车间，和锅炉房为二级负荷外，其余均为三级负荷．低压动力设备均为三相，额定电压为380伏．电气照明及家用电器均为单相．额定电压为220伏，本厂负荷统计资料如表所示．4厂房编号厂房名称负荷类别设备容量)(kW需要系数dK功率因数costan1铸造车间动力5200.40.71.02照明100.91.002锻压车间动力2400.30.651.17照明100.91.003金工车间动力3900.320.651.12照明100.91.004工具车间动力2900.350.651.33照明100.91.005电镀车间动力4500.60.80.75照明100.91.006热处理车间动力2600.620.820.82照明100.91.007装配车间动力1700.40.751.02照明100.91.008机修车间动力1000.30.71.17照明50.91.009锅炉车间动力1150.80.81.05照明30.91.0010仓库动力500.40.90.75照明20.91.0011生活区照明4000.81.00.483、本厂自然条件（1）气象条件1）年最高温度为38度，年平均气温23度，年最低气温零下8度，年最热月平均最高气温33度，年最热月平均气温26度．2）土壤中0.8米深处一年中最热月平均温度为25度。3）年雷暴日为20天；4）主导风向东北风。（2）地质及水文条件根据勘测部门对本厂工程地质提出的资料，本厂地质构造为：1)本厂所在地区平均海拔500米，土壤主要成分为砂质粘土。2)地下水位一般为2米。4、电费制度5本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制度交纳电费：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kwa，动力电费为0.2元/kw.h照明（含家电）电费为0.5元kw.h．工厂最大负荷时的功率因数不低于0.9。第一章负荷计算及无功功率计算及补偿1负荷计算及无功功率计算及补偿（一）负荷计算：1.1负荷计算：1.1.1负荷计算的内容和目的（1）计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。(2）尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。(3）平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。2、负荷计算的方法采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下:1.铸造车间动力部分:30(11)5200.9468PkWkW；30(11)4681.02477.36varQkWk2230(11)468477.36668.5SkVA；30(11)668.51015.711.7320.38kVAIAkV照明部分：30(12)100.99PkWkW；30(11)0Q2.锻压车间6动力部分:30(21)2400.372PkWkW；30(21)721.1784.24varQkWk2230(21)7284.24110.82SkVA30(21)110.82168.371.7320.38kVAIAkV照明部分:30(22)100.99PkWkW；30(22)0Q3.金工车间动力部分:30(31)3900.32124.8PkWkW；30(31)124.81.12139.78varQkWk2230(31)124.8139.78187.38SkVA30(31)187.38284.711.7320.38kVAIAkV照明部分:30(32)100.99PkWkW；30(32)0Q4.工具车间动力部分:30(41)2900.35101.5PkWkW；30(41)101.51.33135varQkWk2230(41)101.5135168.9SkVA30(41)168.9256.621.7320.38kVAIAkV照明部分:30(42)100.99PkWkW；30(42)0Q4、电镀车间动力部分:30(51)4500.6270PkWkW；30(51)2700.75202.5varQkWk2230(51)270202.5337.5SkVA30(51)337.5512.791.7320.38kVAIAkV照明部分:30(52)100.99PkWkW；30(52)0Q5、热处理车间动力部分:30(61)2600.62161.2PkWkW；30(61)161.20.82132.18varQkWk2230(61)161.2132.18208.47SkVA30(61)208.47316.741.7320.38kVAIAkV照明部分:30(62)100.99PkWkW；30(62)0Q76、装配车间动力部分:30(71)1700.75127.5PkWkW；30(71)127.51.02130.05varQkWk2230(71)127.5130.05182.12SkVA30(71)182.12276.721.7320.38kVAIAkV照明部分:30(72)100.99PkWkW；30(72)0Q7、机修车间：动力部分30(81)1000.330PkWkW；30(81)301.1735.1varQkWk2230(81)3035.146.17SkVA30(81)46.1770.11.7320.38kVAIAkV照明部分:30(82)50.94.5PkWkW；30(82)0Q8、锅炉房：动力部分:30(91)1150.892PkWkW；30(91)921.0596.6varQkWk2230(91)9296.6133.4SkVA30(91)133.4202.691.7320.38kVAIAkV照明部分:30(92)30.92.7PkWkW；30(92)0Q10.仓库动力部分：30(101)500.420PkWkW；30(101)200.7515varQkWk2230(101)201525SkVA30(101)2537.981.7320.38kVAIAkV照明部分：30(102)20.91.8PkWkW；30(102)0Q11.生活区照明：30(112)4000.8320PkWkW30(112)0Q取全厂的同时系数为：0.95pK，0.97qK，则全厂的计算负荷为：811113030(1)30(2)110.95()0.9518591766.05iiiiPPPkWkW113030(1)10.970.971447.81var=1404.38variiQQkk22301766.051404.382256.37SkVA；302256.373428.330.38kVAIAkV（二）无功功率补偿由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：302256.37SkVA这时低压侧的功率因数为：(2)1766.05cos0.782256.37，为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，取'cos0.95。要使低压侧的功率因数由0.78提高到0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：1404.38(tanarccos0.78tanarccos0.95)var665.11varCQkk取:CQ=700vark则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：'2230(2)1766.05(1440.38700)1914.97SkVA计算电流'30(2)1914.372909.5830.38kVAIAkV变压器的功率损耗为：'30(2)0.020.021914.9738.30TPSkVAkW'30(2)0.060.061914.97114.90varTQSkVAk变电所高压侧的计算负荷为：'30(1)1766.0538.31804.35PkWkWkW'30(1)(1440.38700)var114.9var855.28varQkkk'2230(1)1804.35855.281996.79SkVAkVA'30(1)1996.79115.29310kVAIAkV9补偿后的功率因数为：'1804.35cos0.9041996.79满足（大于0.90）的要求。第三章变电所高、低压线路的选择为了保证供电的安全、可靠、优质、经济，选择导线和电缆时应满足下列条件：发热条件；电压损耗条件；经济电流密度；机械强度。根据设计经验：一般10KV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件选择导线和电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。对于低压照明线路，因对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验其发热条件和机械强度。（一）高压线路导线的选择架空进线后接铜芯交联聚氯乙烯绝缘钢铠护套电力电缆BLV-95,因高压侧计算电流'30115.29IA，所选电缆的允许载