某啤酒厂供配电设计

闽南理工学院课程设计1供电系统课程设计报告（2012—2013学年第一学期）题目某啤酒厂供配电设计系别电子与电气工程系专业电气自动化班级0920325班学号092032504姓名苏惠兰指导教师贾景贵完成时间2012年11月16日评定成绩闽南理工学院课程设计2目录一、设计目的......................................................3二、设计的内容与要求..............................................3三、设计资料......................................................3四、设计任务......................................................4五、各车间计算负荷和无偿功率......................................5六、变电所的设计选择..............................................8七、工厂主接线设计...............................................13八、短路电流计算.................................................13九、变电所高低压电气设备选择.....................................13十、继电保护.....................................................16十一、设计总结.....................................................16十二、参考文献.....................................................17闽南理工学院课程设计3一、设计的目的供配电毕业设计的目的是进一步强化电气设计理论与电气工程的设计、实践能力的有机结合，更有效地培养本专业综合设计思维以及安装的实践能力。设计的任务包括啤酒厂全厂的供配电系统的方案设计以及供配电系统电路图的设计。二、设计的内容与要求以某啤酒厂全厂的总配电及部分车间配电系统的设计为背景，对该工厂供电系统进行合理的设计，重点设计酿造车间的配电系统。包括主接线，变压器、断路器等设备选择，电力负荷计算，短路电流计算，线路和变压器的继电保护设计等。啤酒厂的供电系统可分为几大模块区域。例如酿造车间、包装车间、实验室及一些办公楼用电等。其中发酵车间要求在生产过程中不能停电。三、设计资料（1）电压等级：10/0.4KV（2）气象条件：①最高气温40℃,最低气温-20℃，年平均气温25℃。②土壤电阻率：p400Ω/m③当地雷暴日：40日/年（3）三班倒企业。1#3#2#厂区平面图表1:2#变电所的技术参数污水处理水处理间职工之家食堂发酵车间高压配电室试验室仓库空瓶场广告品仓库生产车间原材料行政楼酿造车间闽南理工学院课程设计4表2：其他车间变电所的技术参数四、设计任务用电设备组名称容量Pe/kw需要系数Kdcos∮tg∮2#变电所麦芽储存输送2.20.80.80.75糖化糊化煮沸锅7.50.80.80.75压滤机5,00.80.80.75CIP4.00.80.80.75过滤5.00.80.80.75制冷3120.80.80.75空压3120.80.80.75水泵86.30.80.80.75锅炉房700.80.80.75照明60.81.00小计810用电设备组或车间名称容量Pe/Kw需要系数Kdcos∮tg∮1#变电所灌装线2970.80.80.75仓库150.30.51,73试验室1250.250.51.73小计4373#变电所行政楼150.80.80.75水处理房320.80.80.75其他500.80.80.75小计97考虑全厂同时系数KP=0.9KQ=0.95闽南理工学院课程设计5（一）设计计算说明书：1、各车间用电负荷和无功补偿；2、各车间变电所的设计选择；3、主接线设计；4、短路电流计算；5、变电所高低压电气设备的选择；6、继电保护的配置；7、收获和体会；8、参考文献。（二）设计图纸：1、工厂变电所设计计算用电气主接线简图；2、变电所供电平面布置图。五、各车间计算负荷和无偿功率5.1变电所2#：①麦芽存储输送：由Pe=2.2kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=2.2×0.8=1.76(kW)Q=Ptg∮=1.76×0.75=1.32(kVAR)S=22QP=2.2（kVA）②糖化糊化煮沸锅：由Pe=7.5kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=7.5×0.8=6.0(kW)Q=Ptg∮=6.0×0.75=4.5(kVAR)S=22QP=7.5（kVA）③压滤机：由Pe=5.0kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=5.0×0.8=4.0(kW)Q=Ptg∮=4.0×0.75=3.0(kVAR)S=22QP=5.0（kVA）④CIP：由Pe=4.0kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=4.0×0.8=3.2(kW)Q=Ptg∮=3.2×0.75=2.4(kVAR)闽南理工学院课程设计6S=22QP=4.0（kVA）⑤过滤：由Pe=5.0kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=5.0×0.8=4.0(kW)Q=Ptg∮=4.0×0.75=3.0(kVAR)S=22QP=5.0（kVA）⑥制冷：由Pe=312kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=312×0.8=249.6(kW)Q=Ptg∮=249.6×0.75=187.2(kVAR)S=22QP=312（kVA）⑦空压：由Pe=312kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=312×0.8=249.6(kW)Q=Ptg∮=249.6×0.75=187.2(kVAR)S=22QP=312（kVA）⑧水泵：由Pe=86.3kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=86.3×0.8=69.04(kW)Q=Ptg∮=69.04×0.75=51.78(kVAR)S=22QP=86.3（kVA）⑨锅炉房：由Pe=70kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=70×0.8=56(kW)Q=Ptg∮=56×0.75=42(kVAR)S=22QP=70（kVA）⑩照明：由Pe=6kW,Kd=0.8,cos∮=1.0,tg∮0,得：P=PeKd=6×0.8=4.8(kW)Q=Ptg∮=4.8×0=0(kVAR)S=22QP=4.8（kVA）变电所2#符合统计表:闽南理工学院课程设计75.2变压器1#：①灌装线：由Pe=297kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=297×0.8=237.6(kW)Q=Ptg∮=237.6×0.75=178.2(kVAR)S=22QP=297（kVA）②仓库：由Pe=15kW,Kd=0.3,cos∮=0.5,tg∮=1.73,得：P=PeKd=15×0.3=4.5(kW)Q=Ptg∮=4.5×1.73=7.785(kVAR)S=22QP=9（kVA）③试验室：由Pe=125kW,Kd=0.25,cos∮=0.5,tg∮=1.73,得：P=PeKd=125×0.25=31.25(kW)Q=Ptg∮=31.25×1.73=54.06(kVAR)S=22QP=62.44（kVA）变电所1#计算负荷统计列表:序号用电设备组名称容量Pe/kW需要系数Kdcos∮tg∮P（kW）Q（kVAR）S(kVA)1麦芽储存输送2.20.80.80.751.761.322.22糖化糊化煮沸锅7.50.80.80.7564.57.53压滤机5,00.80.80.754354CIP4.00.80.80.753.22.445过滤5.00.80.80.754356制冷3120.80.80.75249.6187.23127空压3120.80.80.75249.6187.23128水泵86.30.80.80.7569.451.7886.39锅炉房700.80.80.7556427010照明60.81.004.804.8小计810648482.4772.8闽南理工学院课程设计8序号名称容量Kdtg∮P（kW）Q（kVAR）S(kVA)1灌装线2970.80.75237.6178.22972仓库150.31,734.57.78593试验室1250.251.7331.2554.0662.444小计437373.25240.045368.445.3变压器3#：①行政楼：由Pe=15kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=15×0.8=12(kW)Q=Ptg∮=12×0.75=9(kVAR)S=22QP=15（kVA）②水处理房：由Pe=32kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=32×0.8=25.6(kW)Q=Ptg∮=25.6×0.75=19.2(kVAR)S=22QP=297（kVA）③其他：由Pe=50kW,Kd=0.8,cos∮=0.8,tg∮=0.75,得：P=PeKd=50×0.8=40(kW)Q=Ptg∮=40×0.75=30(kVAR)S=22QP=5（kVA）变电所3#计算负荷统计列表六、变电所的设计选择：6.1全厂供电平面图：序号名称容量Kdtg∮P（kW）Q（kar）S(kVA)1行政楼150.80.75129152水处理房320.80.7525.619.2323其他500.80.754030504小计9777.658.297闽南理工学院课程设计91#变电所：生产车间、实验室、仓库2#变电所：发酵车间、酿造车间、原料仓库3#变电所：行政楼、水处理房、其它3#1#2#6.2变压器选择：6.2.1变压器1#：①同时系数：KΣp=0.9KΣQ=0.95ΣP=KΣp×373.25=335.935(kW)ΣQ=KΣQ×240.045=228.04275(kVAR)S=)(22QP=406.02(kVA)②变电所的无功补偿（提高功率因数到0.9以上）则：补偿前的功率因数：cos∮=ΣP÷S=0.830.9由公式得：所需要的补偿容量为：：Q=P×（tg∮1-tg∮2）=335.93×（tan(arccos0.83)-tan(arccos0.90)）=63.155(kVAR)即：选取Qc=80(kVAR)10KV侧补偿后：Q=228.043-80=148.043(kVAR)S1=22043.14893.335=367.10(kVAR)cos∮=P÷S1=335.93÷367.10=0.920,9③变电所变压器选择。污水处理水处理间职工之家食堂发酵车间高压配电室试验室仓库空瓶场广告品仓库生产车间原材料行政楼酿造车间闽南理工学院课程设计10为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负荷的70%）Sn=0.7S1=0.7×367.10=256.97(kVA)选择变压器型号为S9系列，额定容量为315kVA，两台。查表得各参数：空载损耗：△P0=0.67kW负载损耗：△Pk=3.65kW阻抗电压：Uz%=4空载电流：Ik%=1.1④计算每台变压器的功率损耗:(n=1)S=S1÷2=367.10÷2=183.55(kVA)△Pt=n△P0+(1/n)*△Pk*(S/Sn)2=2.53kW△Qt=n(Ik%/100)*Sn+(1/n)*(Uz%/100)*Sn*(S/Sn)2=5.