标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计.doc
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1、目 录前言4一 设计任务及要求5二 负荷计算和变压器的选择8三 主接线方案的的选择12四 短路电流的计算13五 变电所一、二次设备的选择与校验15六 继电保护的选择和整定17七 防雷与接地18八 课程设计总结19九 参考文献20十 附录21前言工厂供电,就是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电.工厂供电系统是电力系统的主要组成部分,它是电能的主要用户。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.因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛
2、。 在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外).电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而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.从另一方面来说,如果工厂的电能供应突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果. 因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义.由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义,因此做好工厂供电工
3、作,对于节约能源、支援国家经济建设,也具有重大的作用. 工厂供电工作要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,就必须达到以下基本要求:(1) 安全 在电能的供应、分配和使用中,不应发生人身事故和设备事故.(2) 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求.(3) 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求(4) 经济 供电系统的投资要少,运行费用要低,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,应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既要照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展.恒星标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设
4、计一、 设计任务及要求设计题目恒星标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计设计要求 要求根据本厂电源及本车间用电负荷的实际情况,并适当考虑生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,进行车间低压配电系统及车间变电所设计.确定车间变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主结线方案及高压设备和进出线,选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,车间设备分组并确定低压配电系统的布置及设备.最后按要求写出设计说明书,绘出设计图样.设计依据(1)图1 恒星标准件厂冷镦车间平面布置图车间平面布置图 如图1所示。(2)车间设备明细表 如表1所示.表1 冷镦车间设备明细表(380V)设备代号设备
5、名称型号台数单台容量kW总容量kW设备代号设备名称型号台数单台容量kW总容量kW1冷镦机Z47-12153149626铣口机(自制)1772冷镦机GB-3l555527铣口机(自制)155553冷镦机A1641282828车床C3361334冷镦机A1241282829车床1336M145455冷镦机A1232204030台钻706426冷镦机A163120203l清洗机(自制)410407冷镦机A1691101032包装机3451358冷镦机Z47-671510533涂油槽(自制)1009冷镦机82BA1111134车床C620117710冷镦机A1212479435车床C6201M1771
6、1冷镦机A12023636车床C62017712切边机A2332204037车床C618K17713切边机A232l141438铣床X62Wl757514压力机60t1101039平面磨床M7230l76276215压力机40t17740牛头刨床l3316切边机A23147284l立钻1151517切边机A2301454542砂轮机6063618切边机(自制)13343钳工台40019搓丝机GWBl62102044划线台l0020搓丝机1141445桥式吊车5t218737421搓丝机A25317746梁式吊车3t1828222搓丝机A253472847电葫芦15t1282823双搓机1111
7、148电葫芦15t1111124搓丝机GWB652551149叉车05t20025梯缒机Z25413350叉车05t100照明40总 计(3)车间变电所的供电范围本车间变电所设在冷镦车间东北角,除为冷镦车间供电外,尚需为工具、机修车间供电.工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源.机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源.本车间负荷可分为照明1组(380V),动力46组(380V).即本车间需要五七路电源.各负荷组需要系数为0.30.65,照明组功率因数为1.0,动力组功率因数为0.60.75.(具体数值自行选择)工具、机修车间负荷计算如表2所示.(4)车间负荷性质 车间为三班工作制,年最大有
8、功负荷利用小时数为4500h,属于三级负荷.表2 工具、机修车间负荷计算表序号车间名称供电:伺路代号设备容量kW计 算 负 荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1工具车间No.1供电回路4714.116.5No.2供电回路5616.819.7No.3供电回路4212.64.7No.4供电回路3510.512.32机修车间No.5供电回路15037.5 43.9(5)供电电源条件图2 冷镦车间变电所配电系统图本车间变电所从本厂35/10kV总降压变电所用电缆线路引进10kV电源,如图2所示.电缆线路长200m.工厂总降压变电所10kV母线上的短路容量按200MVA计.工厂总降压
9、变电所10kV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=1.5s.要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9.要求在车间变电所10kV侧计量.(6)车间自然条件气象资料1)车间内最热月的平均温度为30.2)地中最热月的平均温度为20.3)土壤冻结深度为1.10m. 4)车间环境属正常干燥环境.5)车间内计算气温:32.地质水文资料 车间原址为耕地,地势平坦.地层以砂粘土为主.地下水位为2.8m.设计任务要求在规定时间内完成下列工作量: 设计说明书 需包括以下主要内容: 1)负荷计算.2)变电所位置的选择.3)变电所主变压器台数和容量、类型的选择.4)变电所主结线方案的设计(要求从两个以上
10、较为合理的方案中优选).5)短路电流的计算.6)变电所一次设备的选择与校验.7)变电所进出线的选择.8)变电所继电保护的设计及整定.9)防雷保护概述和接地装置的设计.10)参考文献.设计图样 变电所主结线图(CAD) 1张.明细表 主要设备、器件明细表1张,需注明主要设备、器件的代号、名称、型号(规格)、数量等.工作分配:何军红:完成负荷计算、功率计算、无功功率补偿、变压器选择以及继电保护的选择和整定部分.刘顺航:短路计算和变电所一次设备的选择与校验以及母线的选择.杨 松:主接线方案的选择,以及防雷接地.二、 负荷计算和无功功率计算及补偿以及变压器的选择一、 负荷计算的内容和目的(1) 计算负
11、荷又称需要负荷或最大负荷.计算负荷是一个假想的持续性的负荷,其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等.在配电设计中,通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据.(2) 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流.一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据.在校验瞬动元件时,还应考虑启动电流的非周期分量.(3) 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比.常选用最大负荷班(即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班)的平均负荷,有时也计算年平均负荷.平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量.
12、二、负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种.本设计采用需要系数法确定.主要计算公式有: 有功功率: 无功功率: 计算电流: 冷墩车间负荷计算:回路设备代号设备名称型号台数单台容量kW需要系数Kd功率因数总容量kW有功功率Pc无功功率QcSc第六回路1冷镦机Z47-1215310.380.74496139.48126.77188.52冷镦机GB-31550.380.745515.46614.05720.93冷镦机A1641280.380.74287.8747.15710.644冷镦机A1241280.380.74287.8747.15710.645冷镦机A123220
13、0.380.744011.24810.22415.26冷镦机A1631200.380.74205.6245.1127.67冷镦机A1691100.380.74102.8122.5563.88冷镦机Z47-67150.380.7410529.52626.83739.99冷镦机82BA1110.380.74113.0932.8114.1810冷镦机A12124.70.380.749.42.6432.4033.57211冷镦机A120230.380.7461.6871.5342.28小计227.3206.6307.2第7供电回路12切边机A2332200.340.72409.7929.43813.6
14、13切边机A2321140.340.72143.4273.3034.7614压力机60t1100.340.74102.5162.2873.415压力机40t170.340.7471.7611.6012.3816切边机A231470.340.72286.8546.6079.5217切边机A23014.50.340.724.51.1021.0621.5318切边机(自制)130.340.7230.7340.7081.0219搓丝机GWB162100.330.73204.8184.5116.620搓丝机1140.330.73143.3733.1584.6221搓丝机A253170.330.7371.
15、6861.5792.3122搓丝机A253470.330.73286.7456.3159.2423双搓机1110.330.73112.652.4813.6324搓丝机GWB6525.50.330.73112.652.4813.6325梯缒机Z25-4130.330.7330.7230.6770.9926铣口机(自制)170.360.7471.8651.6952.5227铣口机(自制)15.50.360.745.51.4651.3321.98小计52.249.271.7第8供电回路28车床C336130.420.7330.920.8611.2629车床1336M14.50.420.734.51.
16、381.2921.8930台钻70.60.380.734.21.1651.0911.59631清洗机(自制)4100.380.734011.09610.38815.232包装机34.50.410.7313.54.0413.7835.53533涂油槽(自制)100.410.73000034车床C620-1170.350.7371.7891.6742.4535车床C620-1M170.350.7371.7891.6742.4536车床C620170.350.7371.7891.6742.4537车床C618K170.350.7371.7891.6742.4538铣床X62W17.50.350.73
17、7.51.9161.7942.62539平面磨床17.620.350.737.621.9471.8232.66740牛头刨床130.350.7330.7670.7181.05小计30.428.441.6第九供电回路41立钻11.50.350.731.50.3830.3590.52542砂轮机60.60.350.733.60.920.8611.2643钳工台400.370.73000044划线台100.370.7000045桥式吊机5t218.70.340.6837.48.6479.32412.7246梁式吊机3t18.20.340.688.21.8962.0442.78847电葫芦1.5t12
18、.80.320.712.80.6360.6310.89648电葫芦1.5t11.10.320.711.10.250.2480.35249叉车0.5t200.430.73000050叉车0.5t100.430.730000小计12.713.518.5照 明0.6514026026全厂总负荷:序号车间名称供电:伺路代号计算负荷设备容量P30/kWQ30/kWS30/kWI30/A1工具车间No.1供电回路4714.116.521.7 33.0 No.2供电回路5616.819.725.9 39.4 No.3供电回路4212.64.713.4 20.4 No.4供电回路3510.512.316.2
19、24.6 2机修车间No.5供电回路15037.543.957.7 87.7 3冷镦车间No.6供电回路 227.3206.6307.2487.4 No.7供电回路 52.249.271.7138.3 No.8供电回路 30.428.441.681.0 No.9供电回路 12.713.518.528.1 No.10供电回路 2602639.5 全厂负荷计算:取,得无功功率计算:取,得kvar视在功率计算:功率因数 功率因数达不到设计要求.3、无功功率补偿计算:由于本设计中要求,由上面公式计算可知: ,因此需要进行无功功率补偿.考虑在这里采用电容器进行低压集中补偿.即可选用的补偿电容器容量: 其
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