工厂供电课程设计报告-通用机器厂供配电系统的电气设计

1、课 程 论 文2010 年 7 月 1 日课 程 发电厂电气部分 题 目 通用机器厂供配电系统的电气设计 院 系 电气信息工程学院电气自动化系 专业班级 学生姓名 学生学号 工厂供电课程设计（报告）目 录1 设计要求 12 工厂负荷计算及配电系统的确定 12.1 工厂实际情况的介绍 12.2 工厂负荷计算和无功补偿计算 32.3 主要车间配电系统的确定 53 电气设备选择与电器校验 73.1 主要电气设备的选择 73.2 电器校验 84 继电保护系统的设计 124.1 继电保护的选择、整定及计算 124.2 防雷与接地 125 变电所平面布置设计及设计图样 135.1 变配电所平面布置设计 135.2 设计图样 14结 论 15参考文献 16工厂供电课程设计（报告）11 设计要求（1）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，确定变电所的位置与型式。（2）确定变电所主变压器的台数与容量、类型。（3）选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线。（4）确定二次回路方案。（5）选择整定继电保护装置。（6）确定防雷和接地装

2、置。（7）绘制设计图样。2 工厂负荷计算及配电系统的确定2.1 工厂实际情况的介绍1.本次设计的机器厂厂区平面布置如图 2.1 所示。图 2.1 通用机器厂长区平面图2.各车间负荷情况见表 2-1。表 2-1 各车间负荷表车间 /kWP/kvarQ最大电动机/kW冷作 100 110 30装配 80 90 22仓库 20 20 7.5户外照明 20 153.金工车间设备平面布置如图 2.2 所示。4.供电电源。工厂供电课程设计（报告）2在金工车间东侧 1020m 处有一座 10kV 配电所，先用 1km 的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，其出口断路器是 SN1010型 4，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为 1s。5.气象资料。年平均气温为 23.2，年最低气温为 2，年最热月平均气温为 34.6图 2.2 金工车间设备平面布置图6.地质资料。本厂所在地区平均海拔 450m。土壤电阻率为 100 欧姆/米。7.金工车间设备明细见表 2-2。表 2-2 金工车间设备明细表序号 设备名称 设备容量/kW 台数/ 台13 36 1336 23

3、25 3234车床 7+0.125 144 铣床 10+2.8 15 21 35 摇臂钻 4.5+1.7+0.6+0.125 36 7 41 42 铣床 7+2.8 48 9 铣床 7+1.7 210 砂轮机 3.2 111 12 砂轮机 1 2工厂供电课程设计（报告）317 18 磨床 7+1.7+0.5 219 磨床 10+2.8+1.5 120 38 磨床 10+2.8+0.5 222 37 车床 10+0.125 226 27 磨床 14+1+0.6+0.15 230 车床 20+0.15 131 摇臂钻 10+0.5 139 40 龙门刨 75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.5 243 44 45 铣床 7+1.7 346 镗床 6.5+2.8 147 铣床 7+2.8 148 桥式起重机 11+5+5+2.2 149 50 桥式起重机 16+5+5+3.5 2全厂照明密度为：12W/ m.m2.2 工厂负荷计算和无功补偿计算根据工艺设计提供的各厂房电力负荷清单，全厂都是三级负荷。按需要系数法分别计算出各厂房及全厂的计算负荷。注意，用电设备的总容量 P 值不含备e用设备

4、容量。2.2.1 金工车间负荷计算1金属切削机床组设备容量P =（7.125 14+12.8+6.9253+9.84+8.72+3.2+12+9.22+14.3+13.3e2+10.1252+15.752+63+38.7+20.15+10.5+85.42+8.73+9.3+9.8）kW=653.525kW对于大批生产的金属冷加工机床电动机，其需要系数：K =0.180.25 =0.5，tan =1.73d0.25取 cos有功计算负荷：P =K =（0.25653.525）kW=163.38kW3dPe无功计算负荷：Q = tan =（163.381.73）kVA=282.65kVA02.桥式起重机容量P =P =（23.2+29.52）kW =82.2kWeN对于锅炉房和机加、机修、装配等类车间的吊车，其需要系数：K =0.10.15（取 0.15） ，tan =1.73,cos =0.5d 有功计算负荷：P =K P =（0.1582.2）kW=12.33kW30de工厂供电课程设计（报告）4无功计算负荷：Q = tan =（12.331.73）kVA=21.33kVA30P3.金

5、工车间照明车间面积：6024=1440 （m ）2设备容量：P =（121440）W=17280 W=17.28kWe对于生产厂房及办公室、阅览室、实验室照明，其需要系数：K =0.81 ，tan =0,cos =1.0（tan 和 cos 的值均为白炽灯照明数据）d取 有功计算负荷：P =K =（117.28）kW=17.28kW30dPe无功计算负荷：Q = tan =（17.280）kVA =0 kVA2.2.2 全厂总负荷1变压器低压侧：有功计算负荷：P =0.95 P30230=0.95（163.38+12.33+17.28+100+80+20+20）kW=392.34kW无功计算负荷：Q =0.97 Q30230=0.97（282.65+21.33+110+90+20+15）kVA=522.81kVA视在计算负荷：S = kVA=653.65kVA302229.45.81功率因数：cos =P /Q =392.34/653.65=0.630SL7 型变压器属于低损耗电力变压器，其功率损耗可按简化公式计算。有功损耗： P 0.015S =（0.015653.65）kW=9.8

6、1 kWT302无功损耗： Q 0.06S =（0.06653.65）kVA=39.22 kVA2变压器高压侧：有功计算负荷：P = + =（392.34+9.81）kW=402.15kW301302TP无功计算负荷：Q =Q + Q =（522.81+39.22）kVA=562.03kVA视在计算负荷：S = kVA=691.09kVA30124.56.3功率因数：cos =P /S =402.15/691.09=0.583013无功功率的补偿。由于要求工厂变电所高压侧的功率因数不得低于 0.9，而目前只有 0.58，因此，需进行无功功率的补偿。提高功率因数的方法分为改善自然功率因数和安装人工补偿装置两种。安装人工补偿装置的方法既简单见效又快，因此，这里采用在低压母线装设电容屏的方法来提高功率因数5。考虑到变压器无功功率补偿损耗远大于有功功率损耗。一般 Q =（4-5） P ,因此在低压补偿时，低压侧补偿后的功率略高于 0.9，这t T工厂供电课程设计（报告）5里取 cos =0.92。而补偿前低压侧的功率因数只有 0.6，由此可得低压电容屏的容量为：Q = （tan -tan ）CP302= kVA=355.76kVA9.4tanrcos0.6tanrcos0.92 取 Q =360kVA。4补偿后变压器容量和功率因数：补偿后变电所低压侧的视在计算负荷：S = kVA=424.78kVA302229.45.81360主变压器的功率损耗： 302.1.4.7.3TPkW 62549QVA变压器高压侧的计算负荷：有功计算负荷：P 3019.4.398.kk无功计算负荷：Q 528025.1.视在计算负荷：S kVA=440.9kVA301.71功率因数：cos =P30/9./4.904S功率因数满足要求。计算电流：I 301/./3125.6NUkVAkA全厂变电所负荷计算如表 2-3 所示。2.3

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