工廠供電課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)001

專業(yè)模塊課程設(shè)計(jì)《工廠供電》

某機(jī)械廠降壓變電所一次部分設(shè)計(jì)

6月23日-7月4日一、設(shè)計(jì)目的通過(guò)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)地復(fù)習(xí)、鞏固工廠供電的基本知識(shí)，提高設(shè)計(jì)計(jì)算能力和綜合分析能力，為今后的工作奠定初步的基礎(chǔ)。二、基本要求按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》及GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)。做到“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”的基本要求。并處理好局部與全局、當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的關(guān)系，以便適應(yīng)今后發(fā)展的需要，同時(shí)還要注意電能和有色金屬的節(jié)約等問(wèn)題。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟

確定全廠計(jì)算負(fù)荷，編制負(fù)荷總表。擬定供配電方案，確定變配電所位置。合理確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量，選擇其規(guī)格型號(hào)。擬定高壓配電所主接線方案，并選擇元件和設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。擬定車間變電所主接線方案，并選擇元件和設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。合理確定無(wú)功補(bǔ)償。要求10KV側(cè)cosφ=0.92。擬定變配電所平面布置方案。選擇各線路的導(dǎo)線型號(hào)規(guī)格及敷設(shè)方式。選擇高壓、低壓一次設(shè)備時(shí)，應(yīng)按動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度和斷流能力等進(jìn)行校驗(yàn)。四、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書的具體要求1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)包括設(shè)計(jì)題目、方案論證、負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備及導(dǎo)線的選擇，動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度和斷流能力校驗(yàn)等。2、設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求方案可行，計(jì)算方法正確，圖紙規(guī)范無(wú)誤，條理清楚，語(yǔ)言通順。3、設(shè)計(jì)要求在10天之內(nèi)完成，設(shè)計(jì)驗(yàn)收項(xiàng)目有:(1)電力負(fù)荷計(jì)算表，(2)電力設(shè)備明細(xì)表，(3)廠區(qū)平面布線圖，(4)全廠及各車間供配電系統(tǒng)主接線圖等。五、任務(wù)1.負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算及補(bǔ)償2.變電所位置和形式的選擇3.變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇4.短路電流的計(jì)算5.變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)6.變電所高、低壓線路的選擇7.變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定8.防雷和接地裝置的確定9.心得和體會(huì)10.附錄參考文獻(xiàn)11.附圖(電腦畫圖、手繪)

A.廠區(qū)供電電纜規(guī)劃圖(A4)B.變電所平面布置圖(A4)C.變電所高壓電氣柱接線圖(A3)D.變電所低壓電氣柱接線圖(A3)六、有關(guān)說(shuō)明1.本次設(shè)計(jì)題目共有3個(gè)題目，按學(xué)號(hào)每11個(gè)左右一個(gè)題目，具體見(jiàn)名單；2.無(wú)特殊情況的話，每天有老師答疑，聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)情況；3.最后一天下午答辯（初定為7月4日下午兩點(diǎn)），上交設(shè)計(jì)說(shuō)明書及相關(guān)圖表；4.時(shí)間：6月23日-7月45.地點(diǎn)：14號(hào)樓512室原始材料①鑄造車間；②鍛壓車間；③電鍍車間；④工具車間；⑤機(jī)修車間；⑥裝配車間；⑦鍋爐房；⑧熱處理車間；⑨金工車間；⑩倉(cāng)庫(kù)。設(shè)置幾個(gè)變電所？獨(dú)立式還是附設(shè)式？變電站設(shè)在哪個(gè)位置比較合適呢？負(fù)荷中心的確定簡(jiǎn)單判斷：負(fù)荷功率矩法：工廠平面圖供電電源情況

由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-150；干線首端(即電力系統(tǒng)的饋電變電站)距離本廠約10km。

為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。與臨近單位高壓聯(lián)絡(luò)架空線長(zhǎng)度為3km。負(fù)荷基本情況編號(hào)用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量/kW（N為學(xué)號(hào)個(gè)位數(shù)）需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動(dòng)力200+10*N0.3~0.40.65~0.70照明5~100.7~0.91.02鍛壓車間動(dòng)力200+20*N0.2~0.30.60~0.65照明5~100.7~0.91.03電鍍車間動(dòng)力150+20*N0.4~0.60.70~0.80照明5~100.7~0.91.04工具車間動(dòng)力100+20*N0.2~0.30.60~0.65照明5~100.7~0.91.05機(jī)修車間動(dòng)力100+10*N0.2~0.30.60~0.70照明70.81.06裝配車間動(dòng)力100+20*N0.3~0.40.65~0.75照明5~100.7~0.91.07鍋爐房動(dòng)力100+10*N0.4~0.60.60~0.70照明30.81.08熱處理車間動(dòng)力100+20*N0.4~0.60.70~0.80照明5~100.7~0.91.09金工車間動(dòng)力200+20*N0.2~0.30.60~0.65照明5~100.7~0.91.010倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力50+10*N0.2~0.30.60~0.70照明30.81.0P30、Q30S30?需要系數(shù)法

動(dòng)力設(shè)備屬于三相設(shè)備，照明設(shè)備屬于單相設(shè)備，單相用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷如何確定？Question1：需要系數(shù)取多少？在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)具體情況從表中選取一個(gè)恰當(dāng)?shù)闹颠M(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。一般而言，當(dāng)用電設(shè)備組內(nèi)的設(shè)備數(shù)量較多時(shí)，需要系數(shù)應(yīng)取較小值；反之，則應(yīng)取較大值。設(shè)備使用率較高時(shí)，需要系數(shù)應(yīng)取較大值，反之，則應(yīng)取較小值。Question2：圖中工廠生活區(qū)的負(fù)荷大小如何計(jì)算？設(shè)計(jì)人員一般采取粗估的辦法進(jìn)行取值，從安全角度考慮，數(shù)值通常偏大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，居民用電高峰出現(xiàn)在夏季19時(shí)至22時(shí)時(shí)間段，此時(shí)的用電負(fù)荷約為用電設(shè)備容量的45%，所以可以取需要系數(shù)為0.45，又因居民住宅中較大的用電設(shè)備多為電熱設(shè)備，故功率因數(shù)可按0.9取值。中小城市住宅小區(qū)內(nèi)的居民由于作息時(shí)間、生活習(xí)慣和愛(ài)好各有不同，同時(shí)系數(shù)一般均較小，其取值與小區(qū)的規(guī)模有關(guān)，戶數(shù)多時(shí)應(yīng)取較小值，戶數(shù)少時(shí)應(yīng)取較大值。一般：50戶以下取0.55,50~99戶取0.50,100~199戶取0.45，200~399戶取0.4,400戶以上取0.35.編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類型設(shè)備容量計(jì)算負(fù)荷1鑄造車間動(dòng)力2300.30.71.02XXXX——照明50.80.90.48XXXX——小計(jì)———XXXXXXXX2鍛壓車間動(dòng)力3400.30.640.93照明60.80.90.48小計(jì)全廠負(fù)荷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果（匯總成表）

工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9

。是否需要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償？√無(wú)功功率補(bǔ)償后，需確定變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷，必須保證高壓側(cè)功率因數(shù)滿足要求。項(xiàng)目計(jì)算負(fù)荷380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷主變壓器功率損耗（估算）10kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算無(wú)功功率補(bǔ)償結(jié)果（匯總成表）

變壓器臺(tái)數(shù)的選擇滿足負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，I、II級(jí)負(fù)荷較大時(shí)，選擇2臺(tái)變壓器；季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷比較大時(shí)，宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可設(shè)2臺(tái)變壓器；三級(jí)負(fù)荷一般選擇1臺(tái)變壓器，如果負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇2臺(tái)變壓器；若I、II級(jí)負(fù)荷較小，且可從鄰近取得低壓備用電源時(shí)，宜可設(shè)1臺(tái)變壓器。考慮因素：供電可靠性要求、負(fù)荷變化與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、集中負(fù)荷容量等，變電所中變壓器一般為1～2臺(tái)。變電所變壓器的選擇①根據(jù)負(fù)荷等級(jí)、大小以及電源情況（是否有備用電源），選擇變壓器的臺(tái)數(shù)，計(jì)算各主變?nèi)萘?；②查表，得到?zhǔn)確的變壓器型號(hào)銘牌參數(shù)（包括聯(lián)接方式、短路電壓百分?jǐn)?shù)）；變壓器型號(hào)額定容量額定電壓

kV聯(lián)結(jié)組型號(hào)損耗/kW空載電流%短路阻抗%高壓低壓空載負(fù)載變電所主接線方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)選Y0Y0聯(lián)絡(luò)線（備用電源）10kV220/380V

變電所主接線圖應(yīng)說(shuō)明：①電源電壓、電源進(jìn)線回路數(shù)和線路結(jié)構(gòu)；②變電所的接線方式和運(yùn)行方式；③高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏的類型和電路方案；④高低壓電氣設(shè)備的型號(hào)及規(guī)格；⑤各條饋出線的回路編號(hào)、名稱及容量等。根據(jù)原始資料對(duì)各個(gè)電壓等級(jí)的主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)兩種或兩種以上的主接線方案，然后從可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等角度進(jìn)行比較，最終優(yōu)選一種主接線方案。短路電流的計(jì)算短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流三相短路容量/MVAk-1k-2如何選擇故障點(diǎn)的數(shù)量和位置？采用何種計(jì)算方法？

計(jì)算分短路點(diǎn)進(jìn)行；為了滿足電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)的需要，應(yīng)正確選擇短路點(diǎn)。通常選取發(fā)電機(jī)出口母線及各個(gè)電壓等級(jí)母線處為短路點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)電壓等級(jí)采用標(biāo)幺值或有名值進(jìn)行計(jì)算。電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)選擇：額定電壓、額定電流、安裝場(chǎng)合，準(zhǔn)確度級(jí)等。

校驗(yàn)：熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，開(kāi)斷能力的校驗(yàn)。

結(jié)果匯總成表格顯示。對(duì)所設(shè)計(jì)變電所不同電壓等級(jí)的主要一次設(shè)備（包括架空線及電纜）進(jìn)行選擇和校驗(yàn)