供用電技術畢業(yè)論文.doc

供用電技術畢業(yè)論文工廠供用電設計年級：學號：專業(yè)：供用電技術姓名：指導老師： 年 月 日目 錄一、緒 論.二、設計原則.三、設計目的四.、設計內(nèi)容.五、設計方案論證.六、計算過程.1負荷計算. 2確定補償容量. 3補償后的計算負荷和功率因數(shù)七、變電所主變壓器和主結線方案的選擇1變電所主變壓器的選擇. 2變電所主結線方案的選擇八、短路電流的計算. 1計算等效電路2計算元件電抗標幺值. 3 K1點三相短路電流和短路容量的計算4 K2點三相短路電流和短路容量的計算 九、參考文獻一 、緒 論電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。 電能既易于由其它形式的能量轉換 而來，又易于轉換為其它形式的能量以供應用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟， 又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè) 生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應用極為廣泛。 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所 占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它 在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少， 而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可 以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的 勞動強度， 改善工人的勞動條件， 有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 從另一方面來說， 如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。 因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重 要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家 經(jīng)濟建設具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支 援國家經(jīng)濟建設，也具有重大的作用。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要， 并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求： 1、安全 在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。 2、可靠 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 3、優(yōu)質 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求 4、經(jīng)濟 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少 有色金屬的消耗量。二、設計原則按照國家標準 GB50052-95 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范、GB50053-94 10kv 及以下設計規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設計規(guī)范等的規(guī)定，進行工廠供 電設計必須遵循以下原則： 1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 必須遵守國家的有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能 源，節(jié)約有色金屬等技術經(jīng)濟政策。 2、安全可靠、先進合理；1應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經(jīng)濟 合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產(chǎn)品。 3、近期為主、考慮發(fā)展； 應根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系， 做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。 4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 按負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。 工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。 工廠供電設計的質量直接影響 到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供 電設計的有關知識，以便適應設計工作的需要。三、設計目的通過課程設計可以鞏固本課程理論知識，了解變電所設計的基本方法，了 解變電所電能分配等各種實際問題， 培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術問題的能 力，同時對電力工業(yè)的有關政策、方針、技術規(guī)程有一定的了解，在計算繪圖、 編號、設計說明書等方面得到訓練，為今后的學習工作奠定基礎。四、設計內(nèi)容某工廠共有 4 座獨立車間，每個車間負荷為 1600KVA，功率因素為 0.7，工 廠可以得到 35KV 供電電壓， 廠內(nèi)有一部需要 35KV 的高壓鍋爐， 功率為 700KW， 廠總變電所用電為 100V，4 個車間需要配電電壓為 10.5KV，設計廠用總變電所 的主結線，功率因素需要補償?shù)?0.85。五、設計方案論證收集基礎資料（包括負荷、電源和自然情況） ； 進行負荷計算和無功功率補償（采用需用系數(shù)法和靜電電容器補償） ； 確定供電電源（電壓、供電方式、回路數(shù)） ，確定變壓器的臺數(shù)和容量，擬定 主結線方案； 進行短路電流計算(采用標么制法)；2主要電器設備選擇（高壓斷路器、隔離開關、母線、電流互感器、電壓互感 器、電容器等） ； 主要設備的繼電保護設計 （寫明保護原則、 制定保護方案、 繪制原理展開圖、 寫明工作原理） 。六、計算過程1、負荷計算補償前的計算負荷和功率因數(shù) 低壓側的有功計算負荷為： Sc1=1600kva Pc1=Sc1cos=16000.7=1120kw Qc1= Sc12 Pc12 = 1600 2 11202 =1142.63Kvar Pc2= K Qc2= KP Q PC1 =0.911204=4032kw QC1 =0.951142.634=4341.99Kvar=5925.36kvaSc2= Pc 2 2 +Qc 2 2 = 4032 2 + 4341.99 2Ic 2 =Sc 2 = 325.82 A 3U N變壓器的功率損耗為： Pt=0.015Sc2=0.0155925.36=88.88kw Qt=0.06Sc2=0.065925.36=355.52Kvar 變電所高壓側總的計算負荷為： Pc3=Pc2+Pt=4032+88.88=4120.88kw Qc3=Qc2+Qt=4341.99+355.52=4697.51Kvar Sc3= Pc32 +Qc324120.882 + 4697.512 =6248.86kvaIc3 =Sc3 = 103.1A 3U NSc4=Sc3+S 鍋=6248.86+700=6948.86kvaIc 4 =Sc 4 = 114.6 A 3U N變電所高壓側的功率因數(shù)為：3cos=Pc3 =4120.88/6248.86=0.66 Sc32、確定補償容量現(xiàn)要求高壓側為 0.85，而補償在低壓側進行，所以我們考慮到變壓器的損 耗，可設低壓側補償后的功率因數(shù)為 0.88 來計算需補償?shù)娜萘俊?Qc.c=Pc2(tan 1 -tan 2 )=4032(1.02-0.54)=1935.36kvar 查表選 BW10.5-120-1 型性電容器，需要的數(shù)量為： n= Qc.c =1935.36/120=16.128 Qn.c實際補償容量為： 考慮三相均衡分配，應裝設 18 個并聯(lián)電容器，每相 6 個。 Qc.c=18120=2160kvar3、補償后的計算負荷和功率因數(shù)變電所低壓側視在計算負荷為： Sc1= Pc 2 2 + (Qc 2 nQn.c) 2 = 4032 2 + (4341.99 18 20) 2 =4584.55此時變壓器的功率損耗為: Pt1=0.015Sc11=0.0154584.55=68.77kw Qt1=0.06Sc11=0.064584.55=275.07kvar Pc21=Pc11+Pt1=4032+68.77=4100.77kw Qc21=Qc11+Qt1=4341.99-2160+257.07=2457.06kvar Sc21= Pc 212 + Qc 2124100.77 2 + 2458.06 2 =4780.53kvaS=6248.86-4780.53=1468.33kva 變電所高壓側的功率因數(shù)為: Pc11 cos2= =4100.77/4780.53=0.85 Sc11七、變電所主變壓器和主結線方案的選擇1、變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器選擇以下方案：、裝設一臺主變壓器 選擇單臺主變壓器，容量按下式選擇4S N (1.15 1.4) S C 即： S N (1.15 1.4) S C = 5497.61 6692.74 KVA ，型式采用 S7-7000/35 、裝設兩臺主變壓器 型式采用 S7，每臺容量按式： SNT（0.60.7）Sc 選擇，即； S N = (0.6 0.7) S C = 2868.32 3346.371KVA 由于企業(yè)負荷較大所以選擇兩臺主變壓器，型式為 S7-3500/352、變電所主結線方案的選擇按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設計下列兩種主結線方案： 裝設一臺主變壓器的主結線方案。 裝設兩臺主變壓器的主結線方案。八、短路電流的計算1、計算等效電路計算系統(tǒng)圖畫出短路電流計算等效電路圖。 由油斷路器斷流容量估算系統(tǒng)電 抗，用 X1 表示。2、計算元件電抗標幺值取 基 準 容 量 Sd=100MVA, 基 準 電 壓 ， 2 個 電 壓 等 級 的 基 準 電 壓 分 別 為 Ud1=35kv,Ud2=10.5kv， 相應的基準電流分別為 Id1,Id2， 則個元件電抗標幺值為： Sd 100 系統(tǒng) X X 1* = = = 0 .1 Soc 1000 S 100 * 線路 1WL X 2 = X O l1 d = 0.4 30 = 0.98 2 2 U d1 35* 變壓器 T1 和 T2 X 3 =U K % S d 7.5 100 = = 1 .5 100 S N 100 53、K1 點三相短路電流和短路容量的計算1） 、計算短路回路的總阻抗標幺值5* * X K 1 = X 1* + X 2 = 0.1 + 0.98 = 1.082) 、計算 K1 點所在電壓級的基準電流I d1 =Sd 3U d 1=100 = 16.5 KA 3 353) 、計算 K1 點短路電流各量* I k1 =1 1 = = 0.93 * X K 1 1.08 I d 1 16.5 = = 15.3KA * X K 1 1.08I k1 =ish.k = 2.55 I K 1 = 2.55 15.3 = 39 KA S K1 = Sd 100 = = 93MVA * X K 1 1.084、K2 點三相短路電流和短路容量的計算1） 、計算短路回路的總阻抗標幺值* * * * X K 2 = X K 1 + X 3 / X 4 = 2.01752) 、計算 K2 點所在電壓級的基準電流Id2 =Sd 3U d 2=100 = 5.5KA 3 10.53) 、計算 K2 點短路電流各量* Ik2 =1 1 = = 0 .5 * X K 2 2.0175 Id2 5 .5 = = 2.75 KA * X K 2 2.0175Ik2 =ish.k 2 = 2.55 I K 2 = 2.55 2.75 = 7.0125 KA SK2 = Sd 100 = = 50 MVA * X K 2 2.1076九、參考文獻1電氣設計手冊. 機械工業(yè)出版社.2007 2民用建筑設計規(guī)范 JGJ/T 16-92 住宅設計規(guī)范 GB 50096-1999 住宅設計標準 DB 62/25-3011-2002 3工廠供電 2005 年 7 月第 4 版 機械工業(yè)出版社 劉介才 編