工业供配电设计毕业设计计算书
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ZHEJIANG WATER CONSERV ANCY AND HYDROPOWER COLLEGE 毕业设计说明书题目:海天机械厂35kV供配电系统设计系(部):电气工程系专业班级:姓名:学号:指导教师:20 年06 月03 日摘要此机械制造长属于大型企业,是35KV总降,一条进线对应一个变电所。
为了方便设计说明,选了一个金工车间进行具体的计算设计。
这个车间有很多的设备,而且几组设备是并行的流水线。
首先进行负荷计算,再参考电源进线方向,确定变压器的台数和容量。
根据厂内负荷情况,从技术和经济合理性确定厂区配电电压。
按负荷计算求出总降压变电所的功率因数,通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。
用总降压变电所主结线图,设备材料表和投资概算表达设计成果。
参考本地区气象地质材料,设计防雷装置。
进行防直击的避雷针保护范围计算,避免产生反击现象的空间距离计算,按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号,并确定其接线部位。
进行避雷灭弧电压,频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。
最后根据总降压变电所变、配电装置总体布置设计综合前述设计计算结果,参照国家有关规程规定,进行内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。
关键词:负荷计算;短路计算;高、低压设备选择;继电保护ABSTRACTThis machinery manufacturing long belong to large enterprise, is a 35KV total fall into line corresponds to a substation. In order to facilitate the design descriptions, choose a metalworking shop specific calculation design.This workshop has a lot of equipment, and several groups of equipment is parallel lines. First, then load calculation reference power into line, determine the direction of transformer capacity and the Numbers. According to the situation from inside the plant load technical and economical rationality sure factory distribution voltage. According to the load calculation work out the power factor of general voltage substation, through the look-up table to ask out or computational power supply departments requirements needed without power numerical compensation. General voltage substation with main and equipment and materials chart table and investment estimate express design results. Reference this area of geological materials, design meteorological lightning protection device. The scope of protection of direct lightning calculation, avoid to produce counterattack phenomenon according to the space distance calculations, the basic parameters of the lightning arresters choice of electric shock wave lightning arrester specifications, and determine its wiring parts. For corona arcing voltage, frequency discharging voltage and maximum allowed to install grounding resistance and impact from inspection calculated. Finally, according to the general voltage substation change, power distribution equipment layout design integrated the design and calculation results, according to relevant state regulations sets, the variable, power distribution device inside the overall layout and construction design.Keywords:load calculation; Short circuit calculation; High and low voltage equipments choice; Relay protection目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)引言 (4)1. 负荷计算及变压器的选择 (5) (5)负荷计算的方法 (5) (5) (6) (7)变压器的选择 (7) (7) (8) (8)2. 电气主接线设计 (9) (9) (9) (10) (12)3. 防雷与接地 (18) (18) (18) (18)接地 (19)接地与接地装置 (19) (20)结论 (22)参考文献 (23)附录 (24)计算书 (24)变电所平面图 (34)电气主接线图 (35)引言本变电站设计说明书是根据浙江水利水电专科学校电气工程系毕业设计任务书《海天通用机械制造公司供配电系统电气设计》编拟的。
供配电课程设计设计题目:某工厂办公楼供配电系统设计所在学院:电气工程与控制科学学院专业:电气工程及其自动化班级:浦电气1303学生:指导教师:丁起讫日期: 2016-06-20~2016-07-032014年 06月16日第一章建筑概况建筑工程的电气设计中,需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。
本次设计的电气系统包括:变配电系统,照明系统,消防系统,通过理论和实践相结合,提高分析问题和解决问题的能力;学会使用规及有关的设计资料,掌握设计的基本方法。
1.1设计题目及建筑概况1.1.1设计题目某工厂办公楼供配电系统设计1.1.2建筑概况本建设项目为市厂区办公楼建筑,该建筑由地面上11层、局部地下1层组成,建筑面积27464m2,建筑高度44.1m,属2类高层建筑。
该建筑地下1层为水泵房及备用设备房,地上1层为开敞式办公用房及部分设备用房(含变配电所),2层为部食堂及部分办公用房,3~5层为开敞式办公用房,6~11层为办公及会议用房。
1.2设计目的和意义1)掌握变配电系统设计的理论知识,方法程序,技术规。
2)学会对变配电所的高低压系统的设计及相关设备的选择。
3)学会合理的布置变配电所的设备。
4)会用设计规、规程、设计手册及有关资料进行正确设计。
5)懂得利用产品样本进行设计及设备选型。
6)培养创新意识和获取新知识的能力以及树立起严谨、认真、实事、刻苦钻研、团结协作的工作态度。
1.3设计原则1.安全。
设计阶段应首先充分注意安全用电问题,要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。
2.可靠。
体现在供电电源和供电质量的可靠性。
3.合理。
一方面要符合国家有关政策和法令,符合现行的行业行规要求,另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。
4.先进。
杜绝使用落后、淘汰设备,不使用未经认可的技术,要充分考虑未来发展。
5.实用。
考虑降低物耗,保护环境,综合利用等实用因素。
如提高功率因数,深入负荷中心,选用高效电光源,选用节能开关等等。
供配电毕业设计电气配电设计是工程实践中非常重要的一个环节,电气配电在提供电能的同时,保障了电力系统的安全可靠运行。
以下是一份供配电毕业设计的范文,共计700字,供参考:设计题目:某工业园区的供配电设计设计目标:1. 设计一个满足工业园区电能需求的配电系统,以保障电力供应的可靠性。
2. 探索采用新技术,提高配电系统的能效,降低电能损耗。
3. 设计一个合理的配电结构,保障系统的安全性。
设计内容:1. 根据工业园区的负荷需求,确定总负荷容量。
结合工业园区土地面积、用户类型等因素,确定主变压器容量,以满足整个园区的总负荷需求。
2. 设计一套合理的地下电力配电线路,在园区内建设相应的配电设施。
根据各个用户的负荷需求和电缆截面积计算,确定合理的电缆容量。
3. 设计高低压配电系统,并确定合理的变压器容量。
在设计低压配电系统时,根据用户的负荷需求以及远近因素,选取合适的线缆容量和线缆保护装置。
4. 开展有效的电能质量分析,针对较大负荷的工业用户,采用合适的电能质量改善措施,以提高用电效率和质量。
5. 结合工业园区的特点,设计适当的应急电源,如发电机组和蓄电池组,以保障系统的连续供电能力。
6. 对系统进行故障与负载稳定性分析,制定相应的故障排除和检修方案。
7. 设计合理的继电保护及自动化装置,以及实施科学的保护装置设置。
8. 使用虚拟仿真技术,进行电气配电系统的模拟和优化,评估系统的性能和可靠性。
设计成果:1. 基于工业园区的供需情况和电能需求,设计并完成一套完整的供配电系统。
2. 根据设计目标,采用新技术,实现供配电系统的能效提升,降低电能损耗。
3. 设计一种合理的配电结构,确保系统运行的安全可靠性。
以上是一份供配电毕业设计的示范,希望对您的设计有所帮助。
工业供配电毕业设计说明书毕业论文目录设计任务书 (3)一、设计目的 (3)二、毕业设计选题 (3)三、毕业设计容 (3)四、设计的要求 (5)电气一次部分设计说明书 (7)一、确定变电所电气主接线 (7)二、用电负荷的计算 (9)三、变压器的选择 (11)四、拟定的主接线方案 (12)五、进行短路电流计算 (13)六、电气设备的选择和校验 (13)七、确定电压互感器、电流互感器的配置 (19)八、损耗 (20)九、防雷与接地 (28)十、电气设备布置设计 (32)十一、电气部分总体布置方案 (33)十二、布置的基本要求 (33)总结 (34)致谢.......................................... - 35 -主要参考书目.............................................设计任务书一、毕业设计目的毕业设计是实践教学必不可少的实训环节,是学生对课程与专业知识的巩固和综合运用。
通过本毕业设计,让学生初步掌握一个工厂供配电工程设计的思想、要求、容、方法和步骤,加深学生对专业理论知识的理解与运用,锻炼学生分析、处理与解决实际工程问题的能力,培养和提高学生使用技术规、技术资料进行有关计算、设计、绘图和编写技术文件的基本技能与综合能力,为今后参加企业事业单位供配电和变电所电气设计、安装、运行、检修、试验打下基础。
通过毕业设计使学生在以下几方面的能力得到训练和提高:综合运用所学专业知识分析、解决实际问题的能力;掌握文献检索、资料查询的基本方法及获取新知识能力;书面和口头表达的能力;团结协作工作的能力。
二、毕业设计的选题合理的选题,可将专业所学的各知识点联系起来,将理论与工程实际有机结合,并综合运用,有利于培养学生的独立分析与解决问题能力。
供用电技术专业在电气工程中涵养的容很广,适应面较宽,设计选题可选取企事业单位供配电工程电气设计,也可选取中小型变电所变电工程设计。
供配电设计计算书目录第1章绪论 ................................................ ................................................... (1)设计题目及工程概况 ................................................ .. (1)设计题目 ................................................ ................................................... ......... 1 工程概况 ................................................ ................................................... ......... 1 设计目的和意义 ................................................ ................................................... ....... 1 设计原则和设计要求 ................................................ .. (1)设计原则 ................................................ ................................................... ......... 1 设计要求 ................................................ ................................................... ......... 2 设计依据和设计程序 ................................................ .. (2)设计依据 ................................................ ................................................... ......... 2 设计程序 ................................................ ................................................... ......... 2 设计任务及范围 ................................................ ................................................... ....... 2 第2章方案论证 ................................................ ................................................... . (3)负荷等级 ................................................ ................................................... ................... 3 供电电源 ................................................ ................................................... ................... 3 变配电所系统 ................................................ ................................................... ........... 4 第3章负荷计算 ................................................ ................................................... . (4)负荷计算的依据和目的 ................................................ .............................................. 4 设备负荷计算 ................................................ ................................................... ........... 4 系统无功补偿计算 ................................................ ...................................................... 6 第4章高低压设备选择及要求 ................................................ . (8)变压器的选择 ................................................ ................................................... ........... 8 高压开关柜的选择 ................................................ ................................................... ... 8 高压断路器的选择 ................................................ ................................................... ... 9 低压开关柜选择 ................................................ ................................................... ....... 9 低压断路器选择 ................................................ ................................................... ..... 10 互感器的选择 ................................................ ................................................... (11)电流互感器的选择 ................................................ .......................................... 11 电压互感器的选择 ................................................ .......................................... 11 电缆的选择 ................................................ ................................................... ............. 12 第5章变配电所设计 ................................................ ................................................... .. (12)变配电所设计的要求 ................................................ (12)变配电所位置选择的要求 ................................................ ........................................ 13 变配电所的布置 ................................................ ................................................... (12)高压柜平面布置 ................................................ .............................................. 13 低压柜平面布置 ................................................ .............................................. 14 变配电所接地 ................................................ ................................................... ......... 14 心得体会 ................................................ ................................................... (14)吉林建筑工程学院供配电课程设计说明书 IC——计算电流,A Ir——额定电流,A IK3 ——三相短路电流,A Ibr ——分断电流,A拿低压侧D7柜的N2回路进行短路计算:计算短路电路元件的电抗:高压系统的电抗,于高压系统认为容量SK=500MVA4002则折算到低压侧ZS= =Ω 350010Ur2t21变压器阻抗ZT=XT==100SrtKTU00k电缆相线的电阻R7=×50=Ω电缆相线的电抗XL=×50=17mΩ计算短路点阻值Z=Ω K点的三相短路电流 IK= kAish=×Ik= Ish=×Ik=根据上面高压断路器选择校验方法,该回路选用NS160/3P断路器。
某工厂10kV供配电系统毕业设计某工厂10kV供配电系统毕业设计摘要本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。
工厂由户外引入10kV的高压电源,经过工厂变电所降为220/380V的低压电,直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。
在选择电气设备之前,先对工厂负荷进行计算,确定工厂总的负荷容量,同时在低压母线侧进行无功功率的补偿,以提高功率因数。
根据补偿后的负荷容量,选择工厂变电所变压器的容量和台数,然后确定工厂采用的供电系统,选择合适的车间配电方案,画出供配电系统主接线图。
高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时,都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。
电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求,还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验,以判断设备是否满足工作要求。
电路发生三相短路时的短路电流电流最大,计算三相短路电流,以进行设备的校验。
最后,进行继电保护和防雷接地,来提高系统的安全性和可靠性。
关键词:负荷计算,三相短路,主接线,继电保护,设备选择目录摘要IAbstractII目录III1绪论12电力负荷及其计算22.1负荷分级及供电电源措施22.1.1工厂电力负荷的分级22.1.2各级负荷的供电措施22.2工厂计算负荷的确定32.2.1负荷计算的目的和意义32.2.2负荷计算的方法32.2.3需要系数法确定计算负荷42.2.4二项式法确定计算负荷62.2.5工厂负荷的计算62.3无功功率补偿92.3.1功率因数92.3.2无功补偿的选择102.3.3无功补偿的计算113变压器的选择及其电气主接线133.1变压器的选择133.1.1电力变压器及其分类133.1.2电力变压器的连接组别133.1.3变压器台数和容量的选择143.1.4电力变压器的校验153.2工厂变配电所的主接线图153.2.1电气主接线的概况153.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图163.2.3本工厂变电所主接线的确定214短路电流的计算224.1短路的原因、后果及其形式224.1.1短路的原因224.1.2短路的后果224.1.3短路的形式234.2无限大容量电力系统的三相短路计算234.2.1无限大容量电力系统234.2.2短路电流的计算方法234.2.3工厂三相短路电流的计算25第5章金工车间的配电285.1低压配电线路接线方式285.2低压配电系统的接地型式29第6章设备选择与校验336.1导线的选择与校验336.1.1车间导线截面及配电箱的选择336.1.2车间导线的校验386.2高压一次设备的选择与校验406.2.1一次设备及其分类406.2.2一次设备的选择416.2.3一次设备的校验436.3低压补偿柜选择45第7章继电保护与防雷接地467.1工厂的继电保护467.1.1继电保护的选择467.1.2继电保护的整定及计算467.2工厂的防雷与接地47总结49参考文献50致谢51附录A1绪论电能是现代工业生产的主要能源和动力。
变配电所的设计学院:机电学院班级:电气二班姓名:--------学号://///////指导老师:-----目录前言一:负荷计算及无功功率补偿二:短路计算三:继电器的整定计算四:主接线方案的选择五:总配电所位置及车间变压器台数和容量选择 六:接地极防雷保护七:变配电所的电气照明总结前言为使工厂供电工作很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,本设计在大量收集资料,并对原始资料进行分析后,做出35kV变电所及变电系统电气部分的选择和设计,使其达到以下基本要求:1、安全在电能的供应、分配和使用中,不发生人身事故和设备事故。
2、可靠满足电能用户对供电可靠性的要求。
3、优质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少,运行费用低,并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外,在供电工作中,又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,顾全大局,适应发展。
按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50059-92 《35~110kV变电所设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定,工厂供电设计遵循以下原则:1、遵守规程、执行政策;遵守国家的有关规定及标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源,节约有色金属等技术经济政策。
2、安全可靠、先进合理;做到保障人身和设备的安全,供电可靠,电能质量合格,技术先进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能先进电气产品。
3、近期为主、考虑发展;根据工作特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,适当考虑扩建的可能性。
4、全局出发、统筹兼顾。
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理确定设计方案。
工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。
工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。
一、负荷计算1.由车间平面布置图,可把一车间的设备分成5组,分组如下:NO.1:29、30、31 配电箱的位置:D-②靠墙放置NO.2:14——28 配电箱的位置:C-③靠墙放置NO.3:1、32、33、34、35 配电箱的位置:B-⑤靠柱放置NO.4:6、7、11、12、13 配电箱的位置:B-④靠柱放置NO.5:2、3、4、5、8、9、10 配电箱的位置:B-⑥靠柱放置2.总负荷计算表如表1所示。
毕业设计(论文)设计(论文)题目:小型工厂的供配电系统设计诚信承诺书本人慎重承诺和声明:本人在毕业设计(论文)过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,在指导教师的指导下独立完成,没有剽窃和抄袭他人的学术观点、思想和成果,未篡改研究数据,若有违规行为的发生,我愿接受学校处理,并承担一切法律责任。
论文作者签名:年月日重庆邮电大学本科毕业设计(论文)摘要电能是工业生产的主要动力能源,是现代文明的物质技术基础。
没有电力,就没有国民经济的现代化。
现代社会的信息化和网络化,都是建立在电气化的基础之上的。
电力供应如果突然中断,则将对这些用电部门造成严重的影响。
工厂供配电设计的任务是从电力系统取得电源,经过合理的传输、变换,分配到工厂车间中每一个用电设备上。
因而工厂供配电的设计对于一个企业来说是相当重要的,是企业生产出高品质产品的硬件保证。
在本设计中,依据给定的设计范围和基础资料,对塑料制品厂全厂总配变电所进行了初步的电气设计。
通过负荷计算、无功补偿、电气主接线选择、短路电流计算、电气设备选择、继电保护及防雷装置设计等一系列具体工作,按照课题的具体要求,使设计方案能够符合国家标准的有关规定,体现了安全、可靠、灵活、经济的原则,为塑料制品厂供电的可靠性、安全生产和经济运行提供了强有力的保证。
并根据设计要求,绘制了总配电所电气主接线图、1~5号车间变电所主接线图和总配电所平面布置简图等有关设计图纸。
通过这次设计,塑料制品厂的供配电系统的基本功能就实现了,从该厂附近的变电所取得10kV电源,通过设计中的配电所进行电力的传输分配到5个车间变电所,车间变电所把电压从10kV变成400V给各个车间设备以及工厂生活提供电能。
【关键词】总配电所主接线变压器短路电流继电保护ABSTRACTThe power of electricity is the major motive source of industrial production, material and technical basis of modern civilization. No electricity,no modern economy. Modern society's information and network, are based on the electrification of. If the sudden interruption of power supply, it will cause serious impact on these electricity sector. The mission of the factory power supply and distribution design is getting power source from the electric system and assign to each electricity using equipment of the factory workshop via reasonable transmission and transformation. Therefore, the factory power supply and distribution design is very important for an enterprise. It is also a high quality certificate of the production.In this design, I make a initial electric design for the power distribution of the whole plastic products factory according to the provided range of design and basic material. To make sure that the design is conformance to the national criterion and to be safe, dependable flexible and economical, I do the design after a series of load calculation, Reactive power compensation, Electrical main wiring choice, Short-circuit current calculation, electrical equipment choice, relay-protection and prevent thunder according to the particular demand of the course. It also makes sure that the course of power supply is dependable, safe and economical. At the same time, according to the demand, I have draw the main electrical power distribution by the total one-way wiring diagram,1 to 5 workshop substation main wiring diagram and the total distribution of the schematic layout.Through this design, supply and distribution system of the basic functions of plastic products factory is achieved, to obtain power from 10kV substation near the plant, carried out by the design of the electric power transmission and distribution substation assigned to five workshops, the workshop substation the voltage from 10kV to 400V into each workshop to provide power equipment and plant life.【Key words】Total substation Electrical main wiring Transformer Short-circuit current Relay- protection目录前言....................................................................................................................... - 1 - 第一章绪论........................................................................................................... - 2 - 第一节工厂供电意义和要求........................................................................... - 2 - 第二节本厂的基本概况及设计要求............................................................... - 2 -一、生产任务及车间组成............................................................................. - 2 -二、负荷性质及负荷情况............................................................................. - 3 -三、供用电协议............................................................................................. - 3 -四、本厂自然条件......................................................................................... - 3 - 第三节本章小结............................................................................................... - 4 - 第二章负荷计算及无功补偿............................................................................... - 4 - 第一节供电电压的选择................................................................................... - 5 - 第二节负荷计算............................................................................................... - 5 -一、负荷计算的定义及计算方法................................................................. - 5 -二、负荷计算结果......................................................................................... - 7 - 第三节功率补偿............................................................................................... - 8 -一、意义......................................................................................................... - 8 -二、电容补偿................................................................................................. - 8 -三、补偿装置选择......................................................................................... - 9 - 第四节本章小结............................................................................................. - 10 - 第三章总配电所设计......................................................................................... - 11 - 第一节配电所的位置及型式......................................................................... - 11 -一、所址选择的一般原则........................................................................... - 11 -二、总体布置要求....................................................................................... - 11 - 第二节主接线方案......................................................................................... - 12 -一、主接线的设计原则及基本要求........................................................... - 12 -二、电气主接线的设计............................................................................... - 12 - 第三节短路电流计算..................................................................................... - 13 -一、产生短路电流的原因及危害............................................................... - 13 -二、短路电流计算的目的及计算方法....................................................... - 13 -三、短路电流计算....................................................................................... - 14 - 第四节主要电气设备选择............................................................................. - 16 -一、选择条件............................................................................................... - 16 -二、电气设备选择校验............................................................................... - 18 - 第五节配电所进出线的选择......................................................................... - 19 -一、概述....................................................................................................... - 19 -二、10kV架空线的选择 ............................................................................. - 20 -三、备用电源电缆进线的选择................................................................... - 20 -四、10kV母线的选择 ................................................................................. - 21 -五、配电所出线的选择............................................................................... - 22 - 第六节主要设备继电装置的整定及保护..................................................... - 23 -一、概述....................................................................................................... - 23 -二、继电保护装置的接线方式................................................................... - 23 -三、继电保护装置的操作方式................................................................... - 23 -四、电流速断保护....................................................................................... - 24 -五、回路方案选择与继电保护的整定....................................................... - 24 - 第七节防雷及接地......................................................................................... - 25 -一、概述....................................................................................................... - 25 -二、防雷措施............................................................................................... - 26 -三、接地装置............................................................................................... - 26 - 第八节本章小结............................................................................................. - 27 - 第四章车间变电所设计..................................................................................... - 28 - 第一节车间负荷计算及无功补偿................................................................. - 28 -一、车间负荷计算....................................................................................... - 28 -二、车间无功补偿....................................................................................... - 28 - 第二节车间变压器的选择............................................................................. - 29 -一、变电所变压器台数的选择................................................................... - 29 -二、变电所主变压器容量的选择............................................................... - 29 -三、主变压器相数选择............................................................................... - 30 -四、主变压器型号的选择........................................................................... - 30 - 第三节短路电流计算及一次设备的选择..................................................... - 30 -一、短路电流计算....................................................................................... - 30 -二、一次设备的选择................................................................................... - 32 - 第四节车间变电所布置................................................................................. - 33 -一、车间变电所的类型............................................................................... - 33 -二、车间变电所所址的选择....................................................................... - 33 -第五节车间变电所的继保装置的整定......................................................... - 33 -一、主变压器的继电保护装置及低压侧的保护装置............................... - 33 - 第六节防雷和接地......................................................................................... - 34 - 第七节本章小结............................................................................................. - 35 - 结论..................................................................................................................... - 36 - 致谢..................................................................................................................... - 37 - 参考文献................................................................................................................. - 38 - 附录..................................................................................................................... - 39 -一、英文原文.................................................................................................. - 39 -二、英文翻译.................................................................................................. - 46 -三、工程设计图纸.......................................................................................... - 52 -前言毕业设计在大学的教学过程显得非常重要,通过这次毕业设计进一步加深了在大学期间所学的工厂供电的认识,理解并掌握了关于工厂的配电系统是如何进行规划与设计,如何在国家相关规定下进行运行。
工厂供配电系统设计毕业设计河南职业技术学院毕业设计(论文)题目工厂供配电系统设计系(分院)电气工程系学生姓名喻文艳学号11112112专业名称电气自动化指导教师尹飞凰2013 年11 月8 日工厂供配电系统设计摘要: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;电能在工业生产中的重要性,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。
因此,所以工厂企业供配电的电路设计要联系到各个方面,负荷计算及无功补偿,变压器的型号、容量和数量的分配;短路的计算、设备的选择、线路的分配和设计等方面进行设计分析,把最好的供配电设计应用到现实生产中来,为经济的发展做出最好的服务。
关键词:配电所电力负荷功率补偿短路电流目录1 工厂供电概述 (3)1.1工厂供电的意义和要求 (3)1.2设计内容及步骤 (3)2 负荷计算及功率补偿 (5)2.1负荷计算的内容和目的 (5)2.2负荷计算的方法 (5)3 变配电所选型及总体布置 (7)3.1变配电所位置的选择 (7)3.2变电所总体布置要求 (7)4短路计算 (8)4.1短路电流计算的目的及方法 (8)4.2短路电流计算 (9)5 主要电气设备选择 (12)5.1电气设备选择的条件 (12)5.2高压设备的选择要求 (13)6电测量仪表与绝缘监视装置 (14)6.1电测量仪表 (14)6.2绝缘监视装置 (14)7 供电系统电气原理图及说明 (14)8结束语 (17)9参考文献 (17)1 工厂供电概述1.1 工厂供电的意义和要求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;电能的输送和分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化。
湖南水利水电职业技术学院HUNan Technical College of Water Resources and Hydro Power毕业设计成果Graduation practice achievement设计项目名称飞腾工业供配电电气设计(电气一次部分计算书)姓名:专业:班级:学号:指导老师:任务下达日期: 2011年 11月 15 日设计完成日期: 2011年 12 月 07 日电力工程系编目录第一章设计有关原始资料 (2)1.1原始资料 (2)1.2概述 (2)第二章负荷计算及无功功率补偿 (4)2.1 负荷计算 (4)2.2 功率因数的计算 (6)2.3 无功功率的补偿 (8)第三章短路电流计算 (9)3.1 计算短路电流中各原件电抗标幺值 (9)3.2K点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 (10)13.3K点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 (11)23.4 计算短路电流中各原件电抗标幺值 (12)3.5K点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 (13)13.6K点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 (14)2第四章设备选型 (16)3.1 架空导线的选择及校验 (16)3.2 母线的选择及校验 (16)3.3 电缆的选择及校验 (18)3.4 设备的选择及校验 (18)总结致谢主要参考书目第一章设计有关原始资料1.1原始资料(1)本工程为飞腾工业股份有限公司供配电设计;(2)本公司占地面积157.5亩,职工155人,厂区平面布置图;(3)本公司供配电为降压型配电所,无高压负荷;(4)本公司拟设加工、检验、辅助、检修四个车间,其中加工车间有大型制冷设备;(5)由于本公司地理位置较高,供水水压偏低,经市水务局批准,同意拟设抽水加压泵站:(6)系统电源电源情况:1)本厂由正西向2公里处一110KV变电所公用干线取得工作电源。
所内两台主变压器,10回10KV出线,一回出线断路器为KYN28-13/1250(查的开断电流为25KA);另一回路出线为ZN12-10/2000。
高压侧有电气联系的架空线总长为70KM,电缆线总长为20KM。
2)降压变电所中本出线系统阻抗:最大运行方式下为0.185,最小运行方式为0.25。
(7)负荷情况见下表:飞腾工业股份有限公司用电负荷情况1.2 概述本次设计是针对飞腾工业股份有限公司的供配电工程进行的初步技术设计。
该公司属于重型机械加工厂,主要用电负荷有加工车间,检验车间、辅助车间、检修车间、办公楼、办公楼及泵房、活动中心。
加工车间有二类负荷一个为冷加工,一个为热加工,一个为制冷。
根据该公司的厂房的具体布置,决定将厂区总供配电所地址选在活动中心与检修车间中间,配电房的选址主要依据是,在此建配电所距离电源最近,从此处往厂区各处接线也是最近的地点。
根据该公司的地理位置,我们直接从该公司正西向的降压变电所用架空高压线路将10KV 的电源引入该公司,然后经公司的总配电所将电能转换为用电设备所需要的低压电能(220/380V )。
一个配电工程可能有各种组合方案,组合方案的变化必然会影响到投资费用和运行费用的变化。
因此,一个主接线方案是否可行得从可靠、安全、合理、经济等方面考虑。
本设计是针对该公司供配电工程需要进行设计,配电方案的线路比较简单。
第二章 负荷计算及无功功率补偿2.1负荷计算公式: εe x P K Pjs ∙= ϕtg P Q js js =22js js js Q P S +=或 ϕcos jsjs P S =Njsjs U S I 3=或 ϕcos 3N jsjs U P I =式中 ϕcos —功率因数;ϕtg —功率因数角甲的正切值; js P —有功计算负荷,Kw;js Q —无功计算负荷,kvar;js S —在计算负荷,kV ·Ajs I —计算电流,A;N U —三相用电设备的额定电压冷加工: εe x P K Pjs ∙==22515.07520=⨯⨯(KW) ϕtg P Q js js =5.38973.1225=⨯= (KVar) 热加工: εe x P K Pjs ∙==25.29323.07517=⨯⨯(KW ) ϕtg P Q js js =75.40137.125.293=⨯=(KVar ) 制冷: εe x P K Pjs ∙==1267.0454=⨯⨯ (KW )ϕtg P Q js js =88.11088.0126=⨯= (KVar) 检验: εe x P K Pjs ∙=5.6745.01510=⨯⨯= (KW ) ϕtg P Q js js =63.5075.05.67=⨯= (KVar) 辅助: εe x P K Pjs ∙=2.11545832.0=⨯⨯= (KW ) ϕtg P Q js js =41.12408.12.115=⨯= (KVar) 检修: εe x P K Pjs ∙=4.48221022.0=⨯⨯= (KW ) ϕtg P Q js js =63.5617.14.48=⨯= (KVar) 泵站: εe x P K Pjs ∙=51.2457.025.21=⨯⨯= (KW ) ϕtg P Q js js =38.1875.051.24=⨯= (KVar) 工厂:总功率=4268 KW<5000 KW同时系数 Kop=Koq=0.9~1.0有功功率为:)(86.899)51.244.482.1155.6712625.293225(1)(31KW pjs Kop P i i js =++++++⨯==∑=无功功率为:)(92.1151)38.1863.564.12463.5088.11075.40125.389(1)(31KVar tg P Kop Q i i js js =++++++⨯==∑=ϕ视在计算负荷:A KV Q P S js js js ⋅=+=+=73.146192.115186.8992222计算电流为: A U S I N js js 49.8410373.14613=⨯==2.2 功率因数的计算2.2.1 功率因数的定义有功功率是视在功率的一部分,有功功率在视在功率中所占的比重,称为功率因数。
2.2.2 功率因数的计算方法有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的关系如下S =22Q P + cos ϕ =SP = 2)PQ (11+式中:S ——视在功率,KV ·A P ——有功功率,KW Q ——无功功率,Kvar cos ϕ——功率因数 ϕ——功率因数角由上式可以看出,在一定的有功功率下,功率因数的高低与无功功率的大小有关,当用电客户需要的无功功率越大,其视在功率也越大,功率因数较低,所以客户功率因数的高低,反映了用电设备的合理使用状况、电能的利用程度和用电的管理水平。
客户开展节约用电,必须改善客户的功率因数和加强功率因数的管理。
计算如下: ① 冷、热加工:总P = 20×75+17×75=2775(KW )总S = 2875(KV ·A ) cos ϕ=总总S P =28752775=0.96 > 0.89(符合) ② 制冷:总P = 45×4=180(KW ) 总S = 200(KV ·A )cos ϕ=总总S P =200180= 0.9 > 0.89(符合)③ 检验: 总P = 10×15=150(KW ) 总S = 200(KV ·A )cos ϕ=总总S P =200150= 0.75 < 0.89(不符合) ④ 辅助: 总P = 8×45=360(KW ) 总S = 400(KV ·A )cos ϕ=总总S P =400360= 0.9 > 0.89(符合) ⑤ 检修: 总P = 10×22=220(KW ) 总S = 250(KV ·A )cos ϕ=总总S P =250220= 0.88 < 0.89(不符合) ⑥ 泵站:总P = 21.5×2=43(KW ) 总S = 43(KV ·A )cos ϕ=总总S P =4343= 1 > 0.89(符合)表2-2 计算出来的功率因数工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷,从而使功率因数降低。
如果能在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下,尚达不到规定的功率因数要求,则要考虑人工补偿。
按飞腾股份有限公司规定:功率因数不得低于0.89。
如达不到上述要求,则需增设无功功率的人工补偿。
本次设计中,检验车间的功率因数只有0.75和检修车间的功率因数只有0.88均不符合要求。
工厂中普遍采用并联电容器来补偿供电系统中的无功补偿。
2.3 无功功率补偿需要补偿的无功容量检验车间:功率因数由0.75提高到0.89时 查工厂供电附表4得:△qc=2371.0425.0-+0.371=0.398C Q =△qc ×P 30=0.398×150=59.7(kvar ) 取 C Q =60(kvar ) 个数 n=cC q Q =15460=(个) 检修车间:功率因数由0.88提高到0.89时 查工厂供电附表4得:△qc=056.02056.0109.0+-=0.083C Q =△qc ×P 30=0.083×220=18.3(kvar ) 取 C Q =20(kvar ) 个数 n=cC q Q =5420=(个)取n=6 总共选21个并联电容器。
第三章 短路电流计算设S d =100MVA ,U d =U c ,高压侧U d1=U c1=10.5kV ,低压侧U d2=U c2=0.4kV则:KA kVMVA U S I d d d 5.55.103100311=⨯==KA KVMVA U S I d d d 1444.03100322=⨯==等效电路图如下:k1k2G1G2X*X *2X *4X *6X *5X *7X *8X *3X *5X *=X *2X *6X *4X *7X *3X *8===3.1计算短路电流中各原件电抗标幺值最大运行方式: 1)电力系统的标幺值X *1=X *5=0.185 2)架空线路的电抗标幺值X *2 X *2 =X *6=lX 0UcdS 2=0.38⨯35⨯25.10100)(=11.97 3)电力电缆的电抗标幺值X *3 X *3=X *8=lX 0UcdS 2=0.08⨯10⨯25.10100)(=0.72 4)电力变压器的电流电抗标值 X *4X *4=X *7=100%k U n d S S ⨯=100%66.1100⨯=3.75 3.2 求1K 点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量(1)2G 系统的总电抗值为:XXXK *6*5*1+=∑=0.185+11.97=12.15(2)三相短路周期分量有效值为: X I K d K I ∑=*11)3(=12.155.5=0.45(KA) (3)三相次暂态电流和稳态短路电流为: ='3I 0.4531)3(==∞IIK (KA)(4)三相短路相冲击电流为:==I k sh i 355.2 2.55×0.45=1.15(KA) I k sh I 351.1==1.51×0.45=0.52(KA) (5)三相短路容量为: )0.23(12.151001*1MVA MVA X S S K d k ===∑ (1)1G 系统的总电抗值为: XXXXXXK *8*7*4*3*2*1*1X +++++=∑=0.185+11.97+0.72+3.75+0.72+3.75 =21.09(2)三相短路周期分量有效值为: X I K d K I ∑=*11)3(=21.095.5=0.26(KA) (3)三相次暂态电流和稳态短路电流为: ='3I 0.2631)3(==∞IIK (KA)(4)三相短路相冲击电流为:==I k sh i 355.2 2.55×0.26=0.66(KA) I k sh I 351.1==1.51×0.26=0.29(KA) (5)三相短路容量为: )4.74(21.09100*11MVA MVA S S X K dk ==∑=所以最大运行下1K 的总三相短路电流:=)(总3K I 0.45+0.26=0.71(KA)='3I 总0.7131)3(==∞II K 总总(KA)总sh i =1.8(KA) 总sh I =0.81(KA) 97.41=总k S (MVA)3.3 求2K 点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量(1)总电抗值为:=+++=∑XXXX K *4*3*2*1*2X 16.62(2)三相短路周期分量有效值为: X I K d K I ∑=*12)3(=16.62144=8.66(KA) (3)三相次暂态电流和稳态短路电流为:='3I )(KA IIK 66.831)3(==∞(4)三相短路相冲击电流为:)K 15.9366.884.184.13A i I k sh (=⨯== )9.44(K 8.661.0909.13A I I k sh =⨯== (5)三相短路容量为: )6.02(16.62100*22MVA MVA S S X K dk ==∑=所以最大运行下2K 的总三相短路电流:=)(总3K I 2×8.66=17.32(KA)='3I 总II K 31)3(总总=∞=2×8.66=17.32(KA)总sh i =2×15.93=31.86(KA) 总sh I =2×9.44=18.88(KA) 总1k S =2×6.02=12.04(MVA)3.4计算短路电流中各原件电抗标幺值最小运行方式:1)电力系统标幺值X *1 X *1=X *5=0.25 2)架空线路的电抗标幺值X *2 X *2 =X *6=lX 0UcdS 2=0.38⨯35⨯25.10100)(=11.97 3)电力电缆的电抗标幺值X *3 X *3=X *8=lX 0UcdS 2=0.08⨯10⨯25.10100)(=0.72 4) 电力变压器的电流电抗标值 X *4 X *4=X *7=100%k U n d S S ⨯=100%66.1100⨯=3.75 3.5 求1K 点总电抗值及三相短路电流各值和短路容量等效电路图同上(1)2G 系统的总电抗值为: XXXK *6*5*1+=∑=0.25+11.97=12.22(2)三相短路周期分量有效值为:X I K d K I ∑=*11)3(=12.225.5=0.45(KA) (3)三相短路容量为: )8.18(12.22100*11MVA MVA S S X K dk ==∑=(4) 1G 系统的总电抗值为: XXXXXXK *8*7*4*3*2*1*1X +++++=∑=0.25+11.97+0.72+3.75+0.72+3.75 =21.16(5)三相短路周期分量有效值为: X I K d K I ∑=*11)3(=21.165.5=0.25(KA) (6)三相短路容量为: )4.73(21.16100*11MVA MVA S S X K dk ==∑=所以最小运行下1K 的总三相短路电流:=)(总3K I 0.45+0.25=0.70(KA)='3I 总0.7031)3(==∞II K 总总(KA)56.131=总k S (MVA)3.6 求2K 点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量(1)总电抗值为:=+++=∑XXXX K *4*3*2*1*2X 16.69(2)三相短路周期分量有效值为: X I K d K I ∑=*12)3(=16.69144=8.62(KA) (3)三相次暂态电流和稳态短路电流为:='3I )(KA IIK 62.831)3(==∞(4)三相短路相冲击电流为:)K 15.8662.884.184.13A i I k sh (=⨯== )9.40(K 8.621.0909.13A I I k sh =⨯== (5)三相短路容量为: )5.99(16.69100*22MVA MVA S S X K dk ==∑=所以最小运行下2K 的总三相短路电流:=)(总3K I 2×8.62=17.24(KA)='3I 总II K 31)3(总总=∞=2×8.62=17.24(KA)总1k S =2×5.99=11.98(MVA)最大运行方式下:表3-1 最大运行方式下的短路点技术参数最小运行方式:表3-2 最小运行方式下的短路点技术参数第四章 设备选型4.1架空导线的选择及校验架空导线作为电源的引入线其特点是投资少、易于架设。