汽车配件厂供配电系统设计精编.doc

届毕业生毕业论文题 目: 汽车配件厂供配电系统设计 目录1 概述 12 负荷计算及功率补偿 22.1负荷计算原始数据 22.2负荷计算的方法 32.3各车间负荷分布及其计算负荷 52.4 功率补偿 73 主接线方案及变电所设计方案的确定 83.1主接线方案的比较 83.2总降压变电所变压器选择 113.3车间变电所变压器及其类型的选择 113.4变电所的平面布置设计 124 短路电流计算..............................................................................................................134.1 短路电流计算的目及方法 134.2在最小运行方式下 144.3在最大运行方式下 154.4短路电流计算结果 175 继电保护的整定和计算 185.1总降压变电所的继电保护及整定计算 185.2 35kV架空线路继电保护的整定和计算 195.3 10kV馈电线路保护的整定和计算 205.4其他保护 226 电气设备的选择 226.1工厂电气设备选择的准则 226.2高压电气设的选择 236.3 母线的选择 257 防雷接地及照明设计 267.1 防雷和接地的意义 267.2 35kV架空线路进线端的防雷保护 267.3 总降压变电所的防雷保护 277.4变电所接地装置设计 277.5照明配电系统设计 28总结 28致 谢 29参考文献 2936 / 391 概述1.1课题研究背景和意义国民经济的发展已经越来越离不开电力资源的辅助，相对其他能源来讲、传输和储存比较高效、洁净。

电能的运用已经广泛深入到人们日常的学习、生产、生活当中在日常的工厂生产活动当中，厂区的供配电系统在整个工厂中是举足轻重的地位电能是工厂生产的命脉所在，全厂所有的生产活动以及生产安全和供电系统的正常运行息息相关随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供配电系统的设计将高效、灵敏由于电能在工厂的广泛应用，使其产量大大增加，生产成本降低不少，产品质量提高很多，劳动生产率同样也提高了很多，劳动条件改善许多，劳动强度没有以前那样繁重，这些地方方的改善有利于将生产过程自动化，工人们从体力劳动中解放出来1.2国内外供配电系统研究现状随着改革开放的到来我国电力能源得到了迅猛的发展，在当今时代里我国电力发展已经跻身于世界前列当今竞争日益激烈的社会当中，一个工厂的生产效率要想提高，没有相应完善的供配电系统是办不到的电力系统中的电能由厂区总降压变电所降压后经由配电线路分配到不同的车间就构成了工厂的供配电系统，它由以下几部分组成，工厂总降压变电所，，，低压配电线路。

供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要环节它由地方变电所、输电线路、总降压变电所、输电线路、车间变电所以及用电设备组成输电线路分为380/220V低压输电线路和6～10KV高压输电线总降压变电所和车间变电所由高压输电线连接起来低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备用电设备按用途为可分为动力、工艺、电热、试验和照明等图1-1是地区降压变电所到工厂供配电的是示意图1.3本设计的主要研究内容本文所要研究的是某汽车配件厂供配电系统是设计，从老师那里获得原始资料开始着手相关资料的查询以及分析计算，主要完成了以下几个模块：负荷计算及无功补偿、确定变电所的所址和型式、确定变电所的主接线方案、进行短路计算、并选择一次设备、完成变电所防雷保护及接地装置的设计以及完成电气原理图和设计说明书等内容根据高老师任务书要求本汽车配件厂的工作电源和备用电源均采用等级电压，各自以架空线路引入厂内（因本文所设计的汽车配件厂在郊区工业园内，架空线路即可满足所有要求）由于供电部门对厂区用电有功率因数方面的要求必须达到0.9以上，所以计算负荷过后，总降压变电所采用并联电容器进行了无功功率补偿综合各方面因素，总降压变电所一次侧采用内桥型接线二次侧采用单母线分段的接线型形式。

通过短电流的计算，进而对供配电系统的继电保护整定和计算，对本场的供配电系统装设了过电流保护、电流速断保护、带时限电流速断保护、距离保护以及接地保护等装置并根据以上的计算数据和电气设备选型的原则，对本厂电气设备进行了选择最后对本厂主要的供配电场所进行了防雷和接地的保护，以及对本场照明系统做了简单的介绍 2 负荷计算及功率补偿2.1负荷计算原始数据（1）负荷的类型本文所设计的汽车配件厂的供配电系统所涉及的负荷，大多是工厂正常生产过程中不可以中断的负荷属于Ⅰ类负荷，若是对Ⅰ类负荷供电中断，将造成产品瑕疵严重的将直接损坏其他均为Ⅲ类负荷2） 负荷的情况本论文所设计的汽车配件厂，该厂每天的工作时间为十小时制，一年当中有十一个月正常生产，最大负荷时生产的小时为3000小时，年耗电量约为2800(3)电源供电情况在本文所设计汽车配件厂的正北方向处建有地区降压变电所处，此地区降压变电所为等级，按照设计任务书所要求的35KV电压等级，选择架空线路的形式向厂区供电，此地区降压变电所110kV进线端母线的最大三相短路容量，最小三相短路容量为距离工厂有一中小型降压变电所所以备用电源由此引入，该工厂发生检修或故障时一些重要负荷及照明的用电由备用电源提供，备用电源容量大于场内I类负荷容量。

本文所设计的供配电系统当中所用电缆距离，架空线路距离为地区降压变电所和厂区总降压变电所的联接示意图如下图2-1所示4)功率因数要求以的电压等级对工厂配供电，则根据有关部门的要求功率因数5)厂区所在地的自然条件本厂所在地14.2摄氏度，一年当中最热月份的32.1摄氏度，一年当中最冷的月份-4.6摄氏度，一年当中平均雷暴日是22.6天，雷电多以直击雷为主，西北风是当地经常的风向该地区高出水平面，且本地区属于平原地带2.2负荷计算的方法 （1）单个用电设备）主要计算公式有： 有功功率： 无功功率: 视在功率: 计算电流: （2）多组用电设备主要计算公式有： 总的有功计算负荷为： 总的无功计算负荷为 ： 总的视在计算负荷为： 总的计算电流为： 式中，为同时系数，为用电设备组的组数，见下表2-3。

表2-2 同时系数应用范围车间干线用电设备组合并直合并本厂计算负荷中 ，有功负荷同时系数，无功负荷同时系数对于干线来说直接相加计算，分别取2.3各车间计算负荷在计算本汽车配件厂总功率前，要首先分析包括 锻工、配料、焊接、机加工、装配、模具等各车间的用电情况，部分车间设备、功率等详细情况如下表2-3：表2-3本厂部分工作设备概况设备名称型号规格功率（KW）台数重型落地镗床TX16-11001重型落地镗床TX13-1404重型落地镗床TX16-2452旋转工作台HZT-405.52固定工作台24旋转工作台HZT-20.52数控落地镗铣床TK160402车床CD6140A*1m7.513立铣床XW503284外圆磨床M131W7.56摇臂钻床Z3035*1067CO2气体保护焊机NBC-3502320晶闸管弧焊机YD350-KR182直流弧焊机ZX5-500203交流弧焊机BX3-5002315氩弧焊机WSES-315181远红外焊条烘箱ZYH-10031直线切割机G/S/2-40D51等离子切割机LGK8-100F3.51仿型切割机CG-15042数控火焰切割机CNC-400064半自动切割机CG1-3036卧式带锯床GD40281.52立式带锯床GD6550/24021带锯床GB424024 各车间负荷的计算结果如下表2-4表2-4负荷计算表车间变电所编号车间变电所名称负荷类型设备容量（）需要系数功率因数Cosφ10kv侧计 算 负 荷P30Q30S30I30kw kvar kV·A AA1机加工车间 Ⅰ2400 0.8 0.85 1920 1190.42259.08130.43B2锻工车间 Ⅰ17000.30.6 864.5 1149.79 1140.83 83.193配料车间Ⅰ16000.25C4冷加工车间 Ⅰ11000.2 0.5304 429.32 526.05 30.375模具车间 Ⅰ 4000.25 0.85D6装配车间 Ⅲ21000.85 0.8 17851338.752231.25128.82E7热处理车间 Ⅰ1300 0.6 0.71382.25 1347.91 1930.67 111.478高压泵房 Ⅰ1500 0.45 0.75F9空压站煤气站 Ⅰ1600 0.7 0.7 11201142.4140092.38厂区其他负荷 Ⅲ 500 0.8 0.85 400248470.59共计7775.756846.57同时系数 0.950.97全厂计算负荷7386.966641.179933.4573.512.4 功率补偿根据供电部门对本厂用电的要求，功率因数,由负荷计算表可得出，因此必须对总降压变电所进行无功补偿。

按照供电部门的要求功率因数来计算所需的无功功率补偿容量，总降压变电所通过并联电容器的方法进行高压集中补偿取，因此采用型号为的电容器型，将电容器并联其个数为： 因为高压配电网都是三相的，且电容器并联到单相电路上，因而电容器的取值应当是3的整数倍，个满足要求 进行无功补偿后，计算负荷（变电所低压侧）为： 变电所变压器的。