某冶金机械厂供配电系统设计
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7某冶金机械修造厂供配电系统设计供配电系统是冶金机械修造厂的核心设施之一,其设计合理与否直接关系到生产的正常进行和安全运行。
下面将从供电源、配电回路、安全保护等方面,对该冶金机械修造厂供配电系统的设计进行阐述。
首先是供电源的选择。
冶金机械修造厂需要稳定可靠的电源来满足生产的要求。
一般情况下,可以选择两种供电方式,一种是自备发电机组,另一种是接入公用电网。
自备发电机组能够保证供电的稳定性,但需要投资较大,并且需要全天候的维护和监控。
而接入公用电网则可以降低投资成本,但对于供电的稳定性有较高的要求。
因此,在设计供配电系统时,需要根据生产的需求、预算和供电环境等综合因素来选择合适的供电方式。
其次是配电回路的设计。
冶金机械修造厂的配电回路主要包括高压、中压和低压三个层次。
高压配电主要包括变电站和高压开关设备,用于将原始电源通过变压器升压或降压后,在主电网与厂区之间进行传输和分配。
中压配电主要通过中压开关设备将高压电能传输到各个生产设备和用电设备。
低压配电主要通过低压配电柜将电能输送到具体的用电设备。
在设计配电回路时,需要考虑供电稳定性、负荷平衡、短路保护和过载保护等因素,确保电能的合理分配和运行安全。
最后是安全保护的设计。
冶金机械修造厂供配电系统的安全保护主要包括漏电保护、过电压保护和接地保护等。
漏电保护主要通过漏电保护器来检测和隔离漏电故障,防止人员触电和火灾事故的发生。
过电压保护主要通过过电压保护器和避雷设备来限制和消除电网中的过电压,防止设备损坏和生产中断。
接地保护主要通过接地网和接地装置来将电气设备和金属结构接地,确保人员和设备的安全。
综上所述,冶金机械修造厂供配电系统的设计需要综合考虑供电方式、配电回路和安全保护等因素。
只有合理选择供电源、设计科学的配电回路,并加强安全保护,才能确保供配电系统的正常运行和安全可靠。
因此,在设计过程中,需要充分考虑生产需求、环境条件和安全要求等多个因素,确保系统的稳定性和可靠性。
某冶金机械厂供配电系统设计供配电系统设计是冶金机械厂电力系统中的关键环节,其设计合理与否直接影响到冶金机械厂的生产效率和安全性。
本文将从配电系统的结构设计、设备选型和布置等方面进行详细阐述。
首先,配电系统的结构设计是整个供配电系统设计的基础。
通过合理划分电力负荷、确定电源、变压器等设备的位置和数量,将电能从电源送到用电设备,实现合理的供电结构。
例如,在冶金机械厂中,通常会将电力负荷按照用途和功率大小进行划分,分为冶炼区、机械加工区、办公区等不同场所。
根据不同场所的用电需求和重要性,确定相应的电源和配电设备,以保证各个场所的供电质量和供电可靠性。
其次,设备选型是供配电系统设计中的关键环节。
在冶金机械厂中,供配电系统涉及到的主要设备包括变压器、开关柜、电缆、电容器等。
根据冶金机械厂的用电负荷特点和供电要求,选择适合的设备型号和规格。
例如,对于冶炼区和机械加工区等大功率负荷场所,应选择功率较大的变压器和开关柜,以满足大电流和高功率的供电需求。
对于办公区等小功率负荷场所,可以选择小型变压器和开关柜,以节约成本和空间。
此外,还需要考虑设备的安全性、可靠性和可维护性等因素,以确保供配电系统的正常运行。
最后,配电系统的布置是供配电系统设计中不可忽视的一环。
合理的布置可以提高供配电系统的安全性和可靠性。
在冶金机械厂中,布置应尽量遵循就近原则,减少电缆线路的长度,降低线路电阻和电压降,以提高电能传输效率。
此外,还需要考虑各个设备之间的相互影响和安全距离等因素。
例如,变压器和开关柜之间应保持一定的安全距离,以防止设备过热和火灾等安全事故的发生。
另外,还应合理划分电缆沟槽和线路通道,方便后期线路维护和管理。
综上所述,供配电系统的设计对于冶金机械厂的生产效率和安全性至关重要。
通过合理的结构设计、设备选型和布置,可以提高供配电系统的供电质量和供电可靠性,为冶金机械厂的生产提供良好的电力支持。
因此,在进行供配电系统设计时,需要充分考虑冶金机械厂的用电负荷特点和供电要求,选择合适的设备和布置方案,以实现最佳的供配电效果。
某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计一、生产任务及车间组成1.本厂产品及生产规模本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产,即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体,生产规模为:铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。
2.本厂车间组成(1)铸钢车间;(2)铸铁车间;(3)锻造车间;(4)铆焊车间;(5)木型圈车间及木型库;(6)机修车间;(7)砂库;(8)制材场;(9)空压站;(10)锅炉房;(11)综合楼;(12)水塔;(13)水泵房及污水提升站等。
二、设计依据1.厂区平面布置图(略)2.全厂各车间负荷计算表如下:各车间380伏负荷说明:No.1变电所和No.2变电所设置两台变压器外,其余设置一台变压器。
3.供用电协议工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下:(1)工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所,用35千伏双回架空线路引入本厂,其中一个为工作电源,一个作为备用电源,该变电所距离工厂东侧4.5km处。
(2)供电系统短路技术数据如下:区域变电所35kV母线短路数据如下:系统最大运行方式:S dmax=200MVA;系统最小运行方式:S dmin=175MVA(3)电部门对本厂提出的技术要求①区域变电所35kV配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒,工厂总降不应大于1.5秒。
②该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。
③在企业总降压变电所高压侧进行计量。
三、设计范围与任务1.负荷计算(必做)全厂总降变电所负荷计算,是在车间负荷计算基础上进行的,考虑车间变电所变压器的功率损耗,从而求出全厂总降变电所高压侧计算负荷及总功率因数。
列出负荷计算表,表达设计成果。
2.总降变电所位置和各个变压器台数以及容量的选择(必做)考虑电源进线方向,综合考虑设置各个变电所的有关因素,结合全厂计算负荷以及扩建备用的需要,确定主变台数容量。
3.厂总降压变电所主接线设计(必做)根据变电所配电回路数,负荷要求可靠性级别的计算负荷值,确定高低压侧的接线形式。
某冶金机械厂供配电系统设计
供配电系统是冶金机械厂的关键部分,它为生产线提供电力,保障生产的正常运行。
在设计过程中,应考虑到机械设备的用电需求、电力稳定性和安全性。
首先,供配电系统的设计应根据机械设备的用电需求来确定主要电源和配电线路的规格。
机械设备可能需要不同电压和功率的电力供应,因此需要对机械设备进行分类和分析。
根据机械设备的用电需求,选择相应的电源和变压器,并确保其能够满足机械设备的用电需求。
其次,供配电系统的设计还需要考虑电力稳定性。
冶金机械厂的生产对电力的稳定性要求较高,任何电力波动都可能导致生产线停机。
因此,应考虑采用备用电源和自动切换装置,以确保在主电源故障时能够及时切换到备用电源,并降低生产中断的风险。
另外,供配电系统的安全性也是设计的重要方面。
电力的高压和大功率使得电气设备的安全性尤为重要。
应合理布置电气设备,并设置防火、防爆、防电击等安全设施。
此外,还应加强对电气设备的维护和检修,确保设备的运行安全。
在设计过程中,还需要考虑供配电系统的扩展性和可靠性。
冶金机械厂的生产规模和需求可能会随着市场和技术的变化而变化,因此供配电系统的设计应具备一定的扩展性,以方便后期的扩展和升级。
此外,供配电系统的可靠性也是设计的重要考虑因素,应合理设置保护设备,避免由于电力故障导致的设备损坏和生产中断。
综上所述,冶金机械厂供配电系统的设计需要综合考虑机械设备的用电需求、电力稳定性、安全性、扩展性和可靠性等因素。
通过科学合理的
设计,可以为冶金机械厂提供稳定可靠的电力供应,保障生产线的正常运行。
目录1设计任务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,确定二次回路方案,选择整定继电保护,确定防雷和接地装置。
最后按要求写出设计说明书,绘出设计图纸。
设计依据供电电源情况供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定,本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。
该干线的走向参看工厂总平面图。
该干线的导线牌号为LGJ-150,导线为等边三角形排列,线距为2m;干线首端距离本厂约8km。
干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。
此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护,定时限过流保护整定的动作时间为。
为满足工厂二级负荷要求,可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km,电缆线路总长度为25km。
气象资料本厂所在地区的年最高气温为38℃,年平均气温为23℃,年最低气温为-9℃,年最热月平均最高气温为33℃,年最热月平均气温为26℃,年最热月地下米处平均气温为25℃。
当地主导风向为东北风,年雷暴日数为20。
地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m,地层以砂粘土为主,地下水位为2m。
电费制度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,按两部电费制交纳电费。
每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA,动力电费为元/,照明电费为元/。
工厂最大负荷时的功率因数不得低于,此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性向供电部门交纳供电贴费:6~10VA为800/kVA。
设计内容及要求1.确定车间变电所变压器的台数和容量;2.电气主接线图设计;3.输电导线截面选择(选择一条线路计算);4.确定短路计算点,计算三相短路电流;5.主要电气设备选择与校验;设计成果1.设计说明书一份(约4000字):包括设计任务所要求的各项设计计算过程、结果和表格,要求内容完整,条理清晰,书面清洁,字迹工整。
冶金机械厂供配电系统设计供配电系统是冶金机械厂的重要组成部分,它承担着输电、配电和用电的功能,为冶金机械的正常运行提供必要的电力支持。
本文将对冶金机械厂供配电系统的设计进行详细介绍。
首先,供配电系统的设计应根据冶金机械厂的实际需求确定负荷容量,包括主要生产设备、照明设备以及办公设备等。
通过对设备的功率、电流、电压等参数的测算,确定配电系统的额定负荷容量,以便为设备的正常运行提供稳定可靠的电力。
其次,供配电系统的设计要考虑设备的供电方式。
根据不同设备的特点和要求,可以选择单相供电、三相供电或者直流供电等,确保供电质量符合设备工作的要求。
同时,还要确定供电系统的电压等级,以满足设备的电压需求。
对于大容量的主要生产设备,可以考虑采用高压供电,以提高输电效率。
此外,供配电系统的设计还需要合理布置配电设备。
根据不同设备的需求,可以设置不同的配电箱、电缆桥架、插座等,以便为各个设备提供稳定的电力供应。
同时,还要考虑设备之间的电缆布线,确保电缆的选用符合设备之间的传输要求。
供配电系统设计还要考虑到电力系统的安全性和可靠性。
安全性包括对电缆敷设、接线箱、开关柜等设备进行防火、防爆、防雷等措施,以保护设备和人员的安全。
可靠性主要包括对供电系统的备份设计,设置备用变压器、备用开关设备等,以确保设备在发生故障时能够及时切换到备用设备,避免因电力故障而停产造成的损失。
最后,供配电系统的设计还要考虑到节能环保的要求。
可采用能源管理系统来监测和控制设备的用电情况,优化供电系统的运行,降低耗能,减少资源浪费。
同时,还要选择低能耗的电气设备,如节能灯具、变频器等,以降低设备的能耗和运行成本。
以上是对冶金机械厂供配电系统设计的一般介绍。
供配电系统的设计要根据具体的冶金机械厂的需求和要求来进行,确保为设备提供稳定可靠的电力供应,保证冶金机械的正常运行。
目录1 绪论...................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1工厂供电的意义及要求 (1)1.2工厂供电设计的一般原则 (2)1.3设计的具体内容 (2)1.4 工厂原始资料 (3)2 工厂的电力负荷及其计算 (4)2.1 工厂的电力负荷 (4)2.2 车间计算负荷的确定 (5)2.3 工厂计算负荷的确定 (6)2.4 无功功率补偿及其计算 (7)3 降压变电所及变压器的选择 (9)3.1 总降压变电所所址的选择 (9)3.2 降压变电所形式的选择 (10)3.3 厂区供电电压的选择 (10)3.4 总降压变电所变压器台数和容量的选择 (11)3.5 车间变电所变压器选择 (11)4 总降压变电所主接线方案及供电线路的设计 (13)4.1 总降压变电所的任务和类型 (13)4.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 (13)4.3 主接线方案的选择 (14)4.4 厂区配电线路的设计 (15)4.5 总降压变电所二次回路操作电源设计 (15)5 短路电流计算 (17)5.1 短路电流计算的目的....................................................................................... 错误!未定义书签。
5.2 短路电流计算的方法和步骤 (17)5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路 (18)5.4 短路计算 (19)5.5 短路计算结果 (26)6 一次设备的选择与校验 (27)6.1 一次设备的选择校验的条件与项目 (27)6.2 一次设备效验公式 (27)6.3 一次设备的选择与校验 (28)6.4 电缆、母线的选择 (30)7 继电保护装置的整定计算 (34)7.1 总降压变电所35/10kV变压器的保护 (34)7.2 35kV电力线路保护 (36)7.3 10kV电力线路保护 (38)8 防雷保护与接地装置的设计 (39)8.1 变电所防雷保护与防雷装置的选择 (39)8.2 接地装置的设计计算 (39)结论 (41)致谢........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
某冶金机械修造厂供配电系统设计毕业论文目录前言 ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
第一章绪论 (3)1.1 论文的背景及意义 (3)1.2 工厂供电设计的一般原则 (3)1.3 原始资料 (4)1.4 本次设计的主要内容 (6)1.5 本章小结 (6)第二章负荷计算与无功功率补偿 (7)2.1 负荷计算的意义 (7)2.2 计算负荷的确定 (7)2.3 无功功率补偿 (9)2.3.1 无功功率补偿的分类 (10)2.3.2 无功功率补偿的选择与计算 (11)2.3.3 补偿方式综合比较 (14)2.4 本章小结 (14)第三章降压变电所及变压器的选择 (15)3.1 变电所所址选择的一般原则 (15)3.2 降压变电所形式的分类与选择 (15)3.3 变压器的选择 (17)3.3.1 变压器的分类 (17)3.3.2 变压器选择的原则 (17)3.4 变压器容量确定 (18)3.5 本章小结 (19)第四章总降压变电所主接线设计 (21)4.1 变电所主接线方案的设计原则与要求 (21)4.1.1 安全性 (21)4.1.2 可靠性 (21)4.1.3 灵活性 (21)4.1.4 经济性 (22)4.2 工厂总降压变电所高压侧主接线方式 (22)4.3 总降压变电所电气主接线设计 (24)4.4 本章小结 (24)第五章短路电流的计算 (26)5.1 短路计算的意义 (26)5.2 短路电流计算的方法和步骤 (26)5.3 短路计算 (28)5.3.1 确定短路计算基准值 (28)5.3.2 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 (29)5.3.3 计算各点短路电路的参数 (30)5.4 本章小结 (33)第六章变电所一次设备的选择校验 (35)6.1 电气设备选择校验的条件与项目 (35)6.2 设备选择 (36)6.2.1 断路器和隔离开关的选择依据 (36)6.2.2 电压互感器的选择 (38)6.2.3 电流互感器的选择 (39)6.3 本章小结 (41)第七章变电所高低压线路的选择 (44)7.1 导线截面的选择原则 (44)7.2 计算母线型号 (44)7.2.1 35kV侧进线的选择 (44)7.2.2 6kV母线的选择 (45)7.2.3 6kV出线的选择 (45)7.3 本章小结 (47)第八章继电保护和参数整定 (49)8.1 继电保护装置的任务 (49)8.2 对继电保护的基本要求 (49)8.3 35kV主变压器保护 (50)8.4 6kV变压器保护 (52)8.5 6kV出线保护 (53)8.6 本章小结 (55)结论 (56)总结与体会 (57)谢辞 (58)参考文献 (59)附录 (60)附录1 英文文献原文 (60)附录2 英文文献翻译 (64)附录3 35kV及6kv变电所主接线图 (77)第一章绪论1.1 论文的背景及意义电能是一种清洁的二次能源。
某冶金机械厂总降压变电所及配电系统设计二、生产任务及车间组成1、本厂产品及生产规模本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产,即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体,生产规模为:铸钢件1万件、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。
2、本厂车间组成(1)铸钢车间;(2)铸铁车间;(3)锻造车间;(4)铆焊车间;(5)木型车间及木型库;(6)机修车间;(7)砂库;(8)制材场;(9)空压站;(10)锅炉房;(11)综合楼;(12)水塔;(13)水泵房;(14)污水提升站等。
三、设计依据1全车间各车间负荷计算表如下:2、供用电协议工厂与电业部门所鉴定的供用电协议主要内容如下:(1)工厂拟从电业部门某220/35千伏变压所,用35千伏双回架空线引入本厂,其中一个做为工作电源,一个做为备用电源,两个电源不并列运行,该变电所距厂东侧8公里。
(2)供电系统短路技术数据供电系统如图()(3)电业部门对本厂提出的技术要求①区域变电所35千伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒,工厂“总降”不应大于1.5秒;②在总降压变电所35千伏侧进行计量;③本厂的功率因数值应字0.9以上四、本厂负荷性质本厂为三班工作制,最大有功负荷年利用小时数为6000小时。
属于二级负荷。
五、本厂的自然条件1、气象条件(1) 最热月平均最高温度为30C;(2) 土壤中0.7~1米深处一年中最热月平均温度20C;(3) 年雷暴日为31天;(4) 土壤冻结深度为1.10米;(5) 夏季主导风向为南风2、地质及水文条件]根据工程地质勘探资料获悉,厂区地址原为耕地,地势平坦,地层以砂质粘土为主,地质条件较好,地下水位为2.8~5.3米。
地耐压力为20吨/平方米。
六、设计任务及设计大纲1总降压变电站设计(1)主结线设计。
(2)短路电流计算:根据电气设备选择和继电保护的需要确定短路计算点,计算三相短路电流,计算结果列出汇总表。
目录1 设计任务 (2)1.1设计要求 (2)1.2设计依据 (2)1.3 设计内容及要求 (4)1.4 设计成果 (4)2 负荷计算 (5)2.1 车间各负荷 (5)2.2 全厂负荷 (7)3 短路电路的计算 (8)3.1 绘制计算电路 (8)3.2 确定短路计算基准值 (8)3.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 (8)3.4 k-1点(10.5kV侧)的相关计算 (9)3.5 k-2点(0.4kV侧)的相关计算 (9)4 变电所变压器和主接线方案的选择 (10)4.1 主变压器的选择 (10)4.2 变电所主接线方案的选择 (11)4.3 装设一台主变压器的主接线方案 (11)4.4 装设两台主变压器的主接线方案 (12)1 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,确定二次回路方案,选择整定继电保护,确定防雷和接地装置。
最后按要求写出设计说明书,绘出设计图纸。
1.2设计依据1.2.1工厂总平面图1.2.2 工厂负荷情况本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为4600h ,日最大负荷持续时间为6h 。
该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负生活区的负荷中心 (8)(9)(10)(4)(7)(6)(5)(3)(2) (1) 大街公共电源干线厂区大 街厂门后厂门邻厂某机械厂总平面图比例:1:2000图1 某机械厂总平面图荷。
本厂的负荷统计资料如表1.1所示。
表1 工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW 需要系数功率因数1 铸造车间动力300 0.3 0.7照明 5 0.8 1.02 锻压车间动力350 0.3 0.65照明8 0.7 1.07 金工车间动力400 0.2 0.65照明10 0.8 1.06 工具车间动力360 0.3 0.6照明7 0.9 1.04 电镀车间动力250 0.5 0.8照明 5 0.8 1.03 热处理车间动力150 0.6 0.8照明 5 0.8 1.09 装配车间动力180 0.3 0.7照明 6 0.8 1.010 机修车间动力160 0.2 0.65照明 4 0.8 1.08 锅炉车间动力50 0.7 0.8照明 1 0.8 1.0 仓库动力20 0. 4 0. 8照明 1 0. 8 1. 0生活区照明350 0.7 0.9 1.2.3 供电电源情况供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定,本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。
某冶金机械制造厂总降压变电所及配电系统设计(doc 46页)目录摘要 (5)Abstract (2)第一章绪论 (5)1.1 工厂供电的意义和要求 (5)1.2 工厂供电设计的一般原则 (7)第二章设计任务及原始资料 (12)2.1 设计任务 (12)2.2 原始资料 (12)第三章负荷计算及无功功率补偿 (15)3.1负荷计算 (15)3.1.1 负荷计算的意义 (15)3.1.2 按需要系数法确定计算负荷163.2 无功功率补偿 (21)第四章主变压器的选择与主接线方案的设计244.1 主变压器的选择 (24)4.1.1 35kV/6kV变压器的选择 (25)4.1.2 6kV/380V变压器的选择 (26)4.2 工厂主接线方案的比较 (26)7.1.1 35kV主变压器保护 (54)7.1.2 6kV变压器保护 (56)7.1.3 6kV母线保护 (57)7.1.4 6kV出线保护错误!未定义书签。
第八章防雷保护和接地装置的设计错误!未定义书签。
8.1防雷保护 ....... 错误!未定义书签。
8.1.1架空线路的防雷措施错误!未定义书签。
8.1.2 变配电所的防雷措施错误!未定义书签。
8.2接地装置 ....... 错误!未定义书签。
8.2.1确定此配电所公共接地装置错误!未定义书结论.................. 错误!未定义书签。
参考文献(References). 错误!未定义书签。
致谢................... 错误!未定义书签。
附录A ................. 错误!未定义书签。
附录B ................. 错误!未定义书签。
附录C ................. 错误!未定义书签。
某冶金机械制造厂总降压变电所及配电系统设计专业:电气工程及其自动化学号:7022808044姓名:祁成龙指导老师:许仙明摘要:厂总降压变电所是工厂供配电的重要组成部分,它直接影响整个工厂供电的可靠运行,同时它又是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换、接受和分配电能的作用。
电气工程基础课程设计某冶金机械修造厂供电系统设计目录一概述 (3)1. 设计目的 (3)2. 设计内容 (3)3. 设计要求 (3)二、设计基础资料 (4)1. 生产任务及车间组成 (4)2. 设计依据 (4)3. 供用电协议 (5)4. 本厂负荷性质 (6)5. 自然条件 (6)三、主变压器及主接线设计 (7)1. 各电压等级的合计负载及类型 (7)2. 改善功率因数装置设计 (10)3. 工厂总降压变电所的位置 (10)4. 主变压器的选择 (11)5. 接地方式 (12)6. 型式的确定 (12)7. 主接线设计 (12)四、短路电流计算 (13)1. 绘制计算电路 (13)2. 确定短路计算基准值 (14)3. 用于设备选择的短路电流计算 (15)五、电气设备选择 (17)1. 电气设备选择的一般条件 (17)2. 断路器和隔离开关选择 (18)3. 导线的选择 (20)4. 限流电抗器的选择 (22)5. 电压互感器的选择 (22)6. 电流互感器的选择 (22)7. 高压熔断器的选择 (23)8. 消弧线圈的选择 (23)六、课程设计体会及建议 (23)参考文献 (24)附录 (24)短路电流计算书 (24)附图:某冶金机械修造厂供电系统电气主接线图(#2 图纸) (28)某冶金机械修造厂供电系统设计说明书一、概述1. 设计目的1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识2) 培养分析问题和解决问题的能力3) 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法2. 设计内容1)主变压器选择:根据负荷的大小、类型,选择主变压器的容量、台数、型式、电压等级、调压方式等。
2)电气主接线设计:可靠性、经济性和灵活性3)短路电流计算:不同运行方式(大、小、主)、短路点与短路类型4)主要电气设备的选择:断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈…5)编写“××变电所电气部分设计”说明书,绘制电气主接线图(#2图纸)6)参加课程设计答辩:课设的收获、体会,回答质疑3. 设计要求1)负荷计算;2)工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择;3)工厂总降压变电所主结线设计;4)厂区高压配电系统设计;5)工厂供、配电系统短路电流计算;6)改善功率因数装置设计;7)变电所高、低压侧设备选择;8)继电保护装置及二次结线的设计;9)变电所防雷装置设计(选做)。
工厂供电课程设计某冶金机械修造厂变电所及配电系统设计摘要工业企业供电,就是指工厂所需电能的供给和分配问题。
众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能既易于由其他形式的能量转换而来,又易于转换为其他形式的能量,它的输送和分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,又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。
从而搞好工业企业供电工作对于整个工业生产开展,实现工业现代化具有十分重要的意义。
工厂供电设计是整个工厂设计的重要组成局部,工厂供电设计的质量影响到工厂的和生产及其开展,作为从事工厂供电工作的人员,有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识,以便适应设计工作的需要。
在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品本钱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,并不在于它在产品本钱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,降低生产本钱,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,如果工厂的电能供给突然中断,那么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开展工业生产,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。
工厂供电工作要很好地为工业生产效劳,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,就必须到达以下根本要求:〔1〕平安: 在电能的供给、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。
某冶金机械厂全厂供电系统的电气设计介绍本文档旨在介绍某冶金机械厂全厂供电系统的电气设计的目的和重要性。
全厂供电系统的电气设计是确保___正常运转所必不可少的一项工作。
电气设计旨在合理规划和安排整个供电系统的布局和架构,确保电力的稳定供应,以满足机械设备的日常工作需求。
电气设计的目的是为了保证供电系统的安全、可靠和高效运行。
通过科学合理的设计,可以降低电力故障和设备损坏的风险,提高设备的使用寿命和工作效率。
同时,电气设计还需要考虑节能和环保的因素,以减少能源浪费和环境污染。
全厂供电系统的电气设计是一个综合性的工程,涉及到电缆布线、电气设备的选择和安装、电力负荷的分配等多个方面。
在设计过程中,需要深入分析和评估机械设备的电气需求,合理分配电力资源,确保各个部分的供电质量和稳定性。
综上所述,全厂供电系统的电气设计对___的正常运作至关重要。
通过科学合理的设计,可以提高供电系统的效率和稳定性,保障机械设备的正常运转,从而为冶金机械厂的发展提供有力支持。
本文档描述了某冶金机械厂全厂供电系统电气设计的总体原则,包括安全性、可靠性和节能性等方面。
安全性:在设计全厂供电系统时,安全是最重要的考虑因素之一。
所有电气设备和电线必须符合国家和行业标准,以确保运行期间没有电击、火灾或其他安全风险。
此外,应采用适当的保护装置和安全措施,如过载保护、绝缘保护和接地保护,以确保全厂供电系统的安全性。
可靠性:全厂供电系统必须具备高度可靠性,以确保稳定的电力供应。
设计中应考虑备用电源以应对突发电力故障情况,如电力中断或电力波动。
此外,电气设备的选择和布置应符合负荷要求,并具备足够的容量和冗余度,以避免超负荷或单点故障。
节能性:能源消耗是一个重要的环境和经济问题。
在设计电气系统时应考虑节能措施,如合理的电气设备选型、电气负载管理和能源优化。
采用高效率的电气设备和节能控制策略有助于减少能源浪费和运行成本。
考虑到以上原则,某冶金机械厂全厂供电系统的电气设计将按照安全性、可靠性和节能性进行规划和实施。
本科毕业设计说明书某冶金机械修造厂总降压变电所及配电系统设计THE DESIGN OF METALLURGICAL MACHINERY REPAIR YARD, STEP-DOWN SUBSTATION AND DISTRIBUTIONSYSTEM学院(部):电气与信息工程学院专业班级:电气08-5 班学生姓名:周波指导教师:李红月讲师2012年6月1日某冶金机械修造厂总降压变电所及配电系统设计摘要本文详细介绍了某煤矿地面35kV变电所的设计。
文中对该变电所的负荷计算与变压器的选择、供电系统的拟定与短路计算、变电所电器设备的选择、继电保护方案的拟定与整定以及变电所的防雷与接地皆有详细的说明。
特别对主接线的选择,变压器的选择,还有一些电气设备如断路器、电流互感器、电压互感器等的选择和校验作了详细的说明和分析。
本次设计的内容紧密结合实际,通过查找大量相关资料,设计出符合当前要求的变电所。
设计中除采用了一些固定方式的保护和常规保护,通过电力监控综合自动化系统,可以使变电站内值班人员或调度中心的人员及时掌握变电所的运行情况,直接对设备进行操作,及时了解故障情况,并迅速进行处理,达到供电系统的管理科学化、规范化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据,充分发挥整体优势,进行全系统的信息综合管理。
在本次设计中,得到了学校老师、同学的耐心指导和大量帮助,在此对他们表示衷心的感谢和崇高的敬意。
关键词: 短路电流计算继电保护断路器THE DESIGN OF METALLURGICAL MACHINERY REPAIR YARD, STEP-DOWN SUBSTATION AND DISTRIBUTIONSYSTEMABSTRACTThis paper introduces soms coal mine 35kV substation design ground. In this paper, the load calculation and transformer substation of choice, power supply system with short circuit calculation, substation worked electical, relay protection scheme with setting and worked the lightning protection and grounding substation is detailed instructions. It also discusses the choice of main wiring, high pressure equipment and all kinds of the protection of relay, the calculation of load, short current and so on in detail, especially, the choice of main wiring, transformer and some electric equipment such as circuit breaker, current and V oltage sensor. It shows main wiring of substation, the distribution of plane and some protection equipment ofThe design not only adopts some stable-form and general protections but also adopts PC protection. The synthetical automation system of electric power supervision, which can make workers on duty control the situation of substation timely, operate the equipments directly, know the breakdown and deal with it without delay, so that the system of power supply is scientific and standard in management.What’s more, it can exchange data with other automatic systems an d give full play to whole advantage in order to manage information in all systems as a whole.KEYWORD: the calculation of short current,the protection of relay,circuit breaker目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1 论文背景及目的 (1)1.2 论文研究方法 (1)1.3 供电设计的主要内容 (1)2负荷计算与变压器选择 (2)2.1 计算负荷定义 (2)2.1.1 计算负荷目的 (2)2.1.2计算负荷方法 (2)2.2冶金厂用电负荷计算 (2)2.3功率因数的改变 (5)2.4 主变压器的选择 (6)2.4.1变压器的分类 (6)2.4.2变压器台数选定原则 (6)2.4.3变压器容量选择原则 (7)2.4.4变压器容量确定 (7)3导线截面的选择 (9)3.1 电线、电缆截面选择 (9)3.2 经济电流密度选择原则从两方面考虑 (9)4主接线的确定与短路计算 (11)4.1 变配电所类型的选择 (11)4.2 接线图的意义和目的 (11)4.2.1 主接线的设计原则和要求 (11)4.2.2主接线 (12)4.2.3 桥形接线 (12)4.2.4单母线分段接线 (13)4.3 短路电流的分类与计算方法 (14)4.3.1 短路的原因 (14)4.3.2 短路的种类 (14)4.3.3 短路的危害 (14)4.3.4 短路电流计算的目的 (14)4.3.5 短路电流计算的标幺值法 (14)4 .3. 6 短路电流计算 (15)4.4短路电流计算过程 (16)4.4.1根据材料可以绘出如下的等效电路图 (16)4.4.2各母线短路电流计算过程 (16)5电气设备的选择 (18)5.1 电气设备选择的一般条件 (18)5.1.1 电气设备选择的一般原则 (18)5.1.2 电气设备选择的技术条件 (18)5.1.3 环境条件 (19)5.2各种电气设备的选择 (20)5.2.1 断路器的选择 (20)5.2.2 隔离开关的选择 (20)5.2.3 配电所高压开关柜的选择 (20)6变电所二次回路 (24)6.1 二次回路的定义和分类 (24)6.2 电测量仪表与绝缘监视装置 (24)6.2.1 电测量仪表 (24)6.2.2 绝缘监视装置 (24)6.3 供电系统的自动装置 (25)7继电保护方案及整定 (26)7.1 概述 (26)7.2 故障的危害及继电保护的任务 (27)7.3 继电保护的优化配置及整定原则 (27)7.4 供电系统继电保护配置情况 (28)7.5 对电力变压器的保护 (28)7.5.1 瓦斯保护 (28)7.5.2 变压器的电流速断保护 (29)7.5.3 变压器的过电流保护 (30)7.5.4 变压器的过负荷保护 (30)7.5.5 高压线路的继电保护 (31)8变电所室内外布置 (32)8.1 电气总平面布置的特点 (32)8.2 变电站土建要求 (32)8.3 电气照明 (33)9变电所防雷保护及接地 (34)9.1 变电所的防雷 (34)9.1.1 变电所的防雷设计原则 (34)9.1.2 变电所的防雷措施 (34)9.1.3 变电所主要防雷设备 (35)9.2 变电所的接地设计 (37)9.2.1 设计原则 (37)9.2.2 简单接地设计 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1绪论1.1 论文背景及目的电能是一种清洁的二次能源。
题目7某冶金机械修造厂供配电系统设计一.原始资料1.工厂的总平面布置图仓库图1 工厂总平面布置图2.工厂的生产任务、规模及产品规格:本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产,即以生产铸造、锻压、铆焊、毛坯件为主体。
年生产规模为铸钢件10000t,铸铁件3000t,锻件1000t,铆焊件2500t。
3.工厂各车间的负荷情况及变电所的容量:如表1和表2.4.供用电协议:(1)工厂电源从电力系统的某220/35KV变电站以35KV双回路架空线引入工厂,其中一路作为工作电源,另一路作为备用电源,两个电源不并列运行。
系统变电站距工厂东侧8km。
(2)系统的短路数据,如表3所示。
其供电系统图,如图2所示。
图2 供电系统图(3)供电部门对工厂提出的技术要求:○1系统变电站35KV馈电线路定时限过电流保护的整定时间t op=2s,工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于1.5s;○2工厂在总降压变电所35KV电源侧进行电能计量;○3工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9.(4)供电贴费和每月电费制:每月基本电费按主变压器容量计为18元/kV A,电费为0.5元/kW·h。
此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性地向供电部门交纳供电贴费:6~10kV为800元/kV A。
5.工厂负荷性质:本厂为三班工作制,年最大负荷利用小时数为6000h,属二级负荷。
6.工厂自然条件:(1)气象资料:本厂所在地区的年最高气温为38o C,年平均气温为23o C,年最低气温为-8o C,年最热月平均最高气温为33o C,年最热月平均气温为26o C,年最热月地下0.8m 处平均温度为25o C。
当地主导风向为东北风,年雷暴日数为20。
(2)地质水文资料:本厂地区海拔60m,底层以砂粘土为主,地下水位为2m。
二.设计内容1.总降压变电站设计(1)负荷计算(2)主结线设计:根据设计任务书,分析原始资料与数据,列出技术上可能实现的多个方案,根据改方案初选主变压器及高压开关等设备,经过概略分析比较,留下2~3个较优方案,对较优方案进行详细计算和分析比较,(经济计算分析时,设备价格、使用综合投资指标),确定最优方案。
目录1 设计任务 (2)1.1设计要求 (2)1.2设计依据 (2)1.3 设计内容及要求 (4)1.4 设计成果 (4)2 负荷计算 (5)2.1 车间各负荷 (5)2.2 全厂负荷 (7)3 短路电路的计算 (8)3.1 绘制计算电路 (8)3.2 确定短路计算基准值 (8)3.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 (8)3.4 k-1点(10.5kV侧)的相关计算 (9)3.5 k-2点(0.4kV侧)的相关计算 (9)4 变电所变压器和主接线方案的选择 (10)4.1 主变压器的选择 (10)4.2 变电所主接线方案的选择 (11)4.3 装设一台主变压器的主接线方案 (11)4.4 装设两台主变压器的主接线方案 (12)1 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,确定二次回路方案,选择整定继电保护,确定防雷和接地装置。
最后按要求写出设计说明书,绘出设计图纸。
1.2设计依据1.2.1工厂总平面图1.2.2 工厂负荷情况本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为4600h ,日最大负荷持续时间为6h 。
该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负生活区的负荷中心 (8)(9)(10)(4)(7)(6)(5)(3)(2) (1) 大街公共电源干线厂区大 街厂门后厂门邻厂某机械厂总平面图比例:1:2000图1 某机械厂总平面图荷。
本厂的负荷统计资料如表1.1所示。
表1 工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW 需要系数功率因数1 铸造车间动力300 0.3 0.7照明 5 0.8 1.02 锻压车间动力350 0.3 0.65照明8 0.7 1.07 金工车间动力400 0.2 0.65照明10 0.8 1.06 工具车间动力360 0.3 0.6照明7 0.9 1.04 电镀车间动力250 0.5 0.8照明 5 0.8 1.03 热处理车间动力150 0.6 0.8照明 5 0.8 1.09 装配车间动力180 0.3 0.7照明 6 0.8 1.010 机修车间动力160 0.2 0.65照明 4 0.8 1.08 锅炉车间动力50 0.7 0.8照明 1 0.8 1.0 仓库动力20 0. 4 0. 8照明 1 0. 8 1. 0生活区照明350 0.7 0.9 1.2.3 供电电源情况供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定,本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。
该干线的走向参看工厂总平面图。
该干线的导线牌号为LGJ-150,导线为等边三角形排列,线距为2m;干线首端距离本厂约8km。
干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。
此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护,定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。
为满足工厂二级负荷要求,可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km,电缆线路总长度为25km。
1.2.4 气象资料本厂所在地区的年最高气温为38℃,年平均气温为23℃,年最低气温为-9℃,年最热月平均最高气温为33℃,年最热月平均气温为26℃,年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。
当地主导风向为东北风,年雷暴日数为20。
1.2.5 地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m,地层以砂粘土为主,地下水位为2m。
1.2.6 电费制度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,按两部电费制交纳电费。
每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA,动力电费为0.9元/Kw.h,照明电费为0.5元/Kw.h。
工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9,此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性向供电部门交纳供电贴费:6~10VA为800/kVA。
1.3 设计内容及要求1.确定车间变电所变压器的台数和容量;2.电气主接线图设计;3. 输电导线截面选择(选择一条线路计算);4.确定短路计算点,计算三相短路电流;5. 主要电气设备选择与校验;1.4 设计成果1.设计说明书一份(约4000字):包括设计任务所要求的各项设计计算过程、结果和表格,要求内容完整,条理清晰,书面清洁,字迹工整。
2.设计图纸:电气主接线图一张。
2 负荷计算本设计采用需要系数法计算。
2.1 车间各负荷表2各车间负荷统计资料编号名称设备容量/kW需要cosΦtanΦ计算负荷系数P c/kW Q c/kvar S c/kV A I c/A1 铸造车间动力355 0.25 0.75 0.88 88.75 78.1 118.33 180.00 照明10 0.8 1 8 0 8.00 20.732 锻压车间动力325 0.3 0.6 1.33 97.5 129.675 162.50 247.19 照明10 0.8 1 8 0 8.00 20.737 金工车间405 0.2 0.65 1.17 81 94.77 124.62 189.56照明10 0.8 1 8 0 8.00 20.736 工具车间动力380 0.35 0.6 1.33 133 176.89 221.67 337.19 照明10 0.8 1 8 0 8.00 20.734 电镀车间动力255 0.5 0.75 0.88 127.5 112.2 170.00 258.59 照明7 0.8 1 5.6 0 5.60 14.513 热处理车间动力180 0.6 0.8 0.75 108 81 135.00 205.35 照明8 0.8 1 6.4 0 6.40 16.589 装配车间动力190 0.3 0.7 1.02 57 58.14 81.43 123.86 照明 5 0.8 1 4 0 4.00 10.3610 机修车间165 0.25 0.65 1.17 41.25 48.2625 63.46 96.53照明 40.813.23.208.298锅炉房动力 65 0.7 0.8 0.75 45.5 34.125 56.88 86.52 照明 10.810.80.802.075仓库动力 55 0.4 0.8 0.75 22 16.5 27.50 41.83 照明 10.810.80.802.07 总计— 854.3 829.66 1214.172.2 全厂负荷取p K ⋅∑=0.9;q K ⋅∑=0.95 根据上表可算出:i P ⋅∑30=854.3Kw ;30iQ∑=829.66kvar ;30iS∑=1214.17kv ·A则30P =pK ⋅∑i P ⋅∑30=0.9×854.3Kw =768.87Kw30Q =i q Q K ⋅⋅∑∑30=0.95×829.66kvar=788.177kvar30S =223030P Q + kv ·A=1214.17kv ·A30I =NU S 330=1616.86Acos ϕ=30i 30iP S∑∑=854.3/1214.17=0.7043 短路电路的计算3.1 绘制计算电路图3-1 短路计算电路3.2 确定短路计算基准值取基准容量d S =100MVA ,基准电压d U =c U =1.05N U ,c U 为短路计算电压,即高压侧c1U =10.5kV ,低压侧c2U =0.4kV ,则d1I =d 13c S U =100310.5MV AkV∙⨯=5.50kA2d I =23d c S U =10030.4MV AkV ∙⨯=144kA3.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 3.3.1电力系统的电抗标幺值已知电力系统出口断路器的断流容量oc S =500MV ·A ,故*1X =100M ·VA/500MV ·A=0.23.3.2架空线路的电抗标幺值查表得LGJ-150的线路电抗0X =0.35/km Ω,而线路长8km ,故2X *=0.35(/km Ω)× 8×()210010.5kv MV A ∙=2.543.3.3电力变压器的电抗标幺值查表得变压器的短路电压百分值%k U =4.5,故500MVAK-1K-2LGJ-150,8km10kVS11-1250/10 380V(2)(3)(1) ~ ∞系统3X*=4.51001001250k MV A V A⨯∙⨯∙=34.510010k 1001250k V AV A ⨯⨯∙⨯∙=3.6式中,N S 为变压器的额定容量因此绘制短路计算等效电路如图5-2所示,图上标出各元件的序号和电抗标幺值,并标明短路计算点。
图3-2 短路计算等效电路3.4 k-1点(10.5kV 侧)的相关计算 3.4.1总电抗标幺值*2*1)1(X X X k +=*-∑=0.2+2.54=2.743.4.2 三相短路电流周期分量有效值()()3d1k-1k-1=I I X *∑=5.50kA/2.74=2.01kA3.4.3 其他三相短路电流()()()333k-1''I I I ∞===2.01kA()()332.55''sh i I ==2.55×2.01=5.13kA()()331.51''sh I I ==1.51×2.01=3.04kA3.4.4 三相短路容量()()3d k-1k-1S S X *=∑=100MV ·A/2.74=36.50MV ·A3.5 k-2点(0.4kV 侧)的相关计算 3.5.1总电抗标幺值()123k-2=X X X X ****++∑=0.2+2.54+3.6=6.34 2.01k-1k-254.22 33.63.5.2三相短路电流周期分量有效值()()3d2k-2k-2=I I X *∑=144kA/6.34=22.71kA3.5.3 其他短路电流()()()333k-2''I I I ∞===22.71kA()()331.84''sh i I ==1.84×22.71kA =41.79kA()3shI =()31.09''I =1.09×22.71kA=24.75kA3.5.4三相短路容量()()3d k -2k -2=S S X *∑=100MV ·A/6.34=15.77 MV ·A4 变电所变压器和主接线方案的选择4.1 主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况,工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案:a)装设一台变压器 型号为S11型,而容量根据式30S S T N ≥⋅,T N S ⋅为主变压器容量,30S 为总的计算负荷。