农业机械工厂供电设计报告.doc

工业工程设计农业机械工厂供电设计 小组成员：102827陈小双 102636 陈钊 专业：自动化 指导老师：刘畅、肖辉【绪论】电能在日常生活中扮演着越来越重的角色，社会的各行业都离不开电能。电能有很多的优点，它能够转换为其他能量（机械能、热能、光能、化学能等）。电能的输配易于实现。电能可以做到比较精确地控制、计算和测量，应用灵活。因此，电能在工农业、交通运输业以及人民的日常生活中得到越来越多的应用。作为一名电气类大学生应该掌握安全、可靠、经济、合理地供配电能和使用电能的技术。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得比重一般很小。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额中所占比重的多少，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，降低劳动成本，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。但是，如果工厂的电能供应突然中断，则会对工业生产可能造成严重的后果。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，并确实做好节能环保工作，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，适应社会的发展。为了保证工厂供电的正常运转，就必须要有一套完整的保护，监视和测量装置。目前多以采用自动装置，将计算机应用到工厂配电控制系统中去。【工厂供电设计的一般原则】按照国家标准gb50052-95 供配电系统设计规范、gb50053-94 10kv及以下设计规范、gb50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 （2） 安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。 （3） 近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4） 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要【设计目的及任务】 通过设计，系统地复习，巩固工厂供电的基本知识，提高设计计算能力和综合分析能力，为下学期的毕业设计以及今后的工作奠定初步的基础。 此次工业工程设计的题目是：农业机械工厂供电设计机械厂平面图：【原始资料】1. 电源情况（1） 电源电压等级：10千伏；（2） 电源线路：用一回架空非专用线向本厂供电，型号为，线路长度为公里，线路走向看工厂平面图；（3） 电源变电所千伏母线短路容量：最大运行方式时为兆伏安，最小运行方式时为兆伏安。单相接地电流为安；（4） 电源变电所千伏引出线继电保护整定时限为.秒。. 全场功率要求不低于.。. 计费要求为高供高量。. 二度电价制收费（） 电度电价为.度（） 基本电价：变压器容量元千伏安月. 本地气象、土壤等资料（） 海拔高度.米（） 最热月平均温度.度（） 最热月最高平均温度.度（） 极端最高温度.度（） 极端最低温度.度（） 雷暴日数.日年（） 最热月地下.米的平均温度.度（） 年最大风速时为米秒（） 土壤电阻率千欧厘米（） 土壤热阻系数厘米瓦【需要系数法计算负荷】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。主要计算公式和步骤：1、各车间动力计算负荷确定有功计算负荷 p30 （动） p30=kd *pe （kw） 无功计算负荷 q30 q30=p30 *tan （kvar） 视在计算负荷 s30 s30=p30/cos（kva） 计算电流 i30 i30=s30/un （a ） 其中：un为线电压单位（kv）2、车间照明计算负荷确定有功计算负荷 p30（照） p30=kd *pe （kw） 无功计算负荷 q30 q30 =p *tan （kvar） 视在计算负荷 s30 s30=p30/cos （kva） 计算电流 i30 i=s30/un （a ） 3、总的计算负荷（1）总的有功计算负荷为：p30p30=k*p30（动）+p30（照） k：为同时系数，取k=0.920.95总的动力有功计算负荷为:p30（动）= p301 +p302+ p303+ p30n 总的照明有功计算负荷为: p30（照）= p301+p302+ p303+ p30n （2）总的无功计算负荷为: q30q30=k*q30（动）+q30（照） k：为同时系数，取k=0.920.95总的动力无功计算负荷为:q30（动）= q301 +q302+ q303+ q30n 总的照明有功计算负荷为: q30（照）= q301+q302+ q303+ q30n （3）总的视在计算负荷为: s30s30 注：此s30为副边的计算负荷，也可以写为s30（2）。（4）计算电流 i30=s30/un 4 变压器的损耗（1）有功功率损耗： （2）无功功率损耗： 5. 变压器原边的负荷计算：p30（1）= p30（2）+pt q30（1）= q30（2）+qt s30（1） 无功补偿容量 无功补偿后的工厂计算负荷 【各车间参数计算】. 第一机械加工车间用电设备组名称设备容量 (千瓦)需要系数 计算负荷 （千瓦）（千乏） （千伏安）冷加工449.7450.140.51.7362.96108.93125.8161615压缩机510.750.80.7538.2528.2647.55722973照明120.8109.609.6合计512.745110.81137.19176.352.第二机械加工车间用电设备组名称设备容量 (千瓦)需要系数 计算负荷 （千瓦）（千乏） （千伏安）冷加工234.17 0.14 0.50 1.73 32.78 56.72 65.51 变压器 8.47 0.35 0.50 1.73 2.96 5.13 5.92 照明6.00 0.80 1.00 0.00 4.80 0.00 4.80 合计248.64 40.55 61.84 73.95 3.第三机械加工车间用电设备组名称设备容量 (千瓦)需要系数 计算负荷 （千瓦）（千乏） （千伏安）冷加工233.10 0.14 0.50 1.73 32.63 56.46 65.21 变压器8.47 0.35 0.50 1.73 2.96 5.13 5.92 起重机25.00 0.25 0.50 1.73 6.25 10.81 12.49 照明7.68 0.80 1.00 0.00 6.14 0.00 6.14 合计274.25 47.99 72.40 86.86 用电设备组名称数量（台）设备容量 (千瓦)需要系数 计算负荷 （千瓦）（千乏） （千伏安）起重机41.97 0.40 0.50 1.73 16.79 29.04 33.55 通风机320.00 0.75 0.80 0.75 240.00 180.00 300.00 清砂130.20 0.75 0.80 0.75 97.65 73.24 122.06 变压器8.47 0.35 0.50 1.73 2.96 5.13 5.92 照明6.36 0.80 1.00 0.00 5.09 0.00 5.09 合计507.00 362.49 287.41 462.61 .铸工车间5.热处理车间用电设备组名称数量（台）设备容量 (千瓦)需要系数 计算负荷 （千瓦）（千乏） （千伏安）电阻炉513.00 0.60 0.98 0.20 307.80 61.56 313.90 泵34.00 0.75 0.80 0.75 25.50 19.13 31.88 起重机29.22 0.40 0.50 1.73 11.69 20.22 23.36 冷加工2.40 0.14 0.50 1.73 0.34 0.58 0.67 通风机8.80 0.75 0.80 0.75 6.60 4.95 8.25 变压器8.47 0.50 0.50 1.73 4.24 7.33 8.46 实验室20.00 0.40 0.60 1.33 8.00 10.64 13.31 感应电炉100.00 0.80 0.65 1.17 80.00 93.60 123.13 锻锤18.50 0.25 0.60 1.33 4.63 6.15 7.70 照明6.00 0.80 1.00 0.00 4.80 0.00 4.80 合计743.39 453.58 224.15 505.95 【总体参数计算一览表】序号车间或用电设备名称设备容量（千瓦）计算负荷备注（千瓦）（千乏）（千伏安）1第一机械加工车间512.745110.81137.19176.351785422第二机械加工车间248.6440.55 61.84 73.95 3第三机械加工车间274.2547.99 72.40 86.86 4铸工车间507362.49 287.41 462.61 45热处理车间743.39453.58 224.15 505.95 46食堂2.82.802.87宿舍4.484.4804.488仓库2.82.802.8小计2296.1051025.5782.991315.802全场低压侧（小计*同期系数）（取0.8）820.4626.3921032.19最大负荷时4变压器功率损耗18.9394.635变压器高压侧839.33721.027补偿前全场高压侧（小计*同期系数；取1）839.33721.0271106.51补偿前最大负荷时功率因数高压移相电容器补偿-600补偿后全场高压侧839.33121.027848.01补偿后最大负荷时功率因数【配电系统图】选用两个变压器，其中变压器1容量为400kva，负责给第一机械加工工厂，铸工工厂以及食堂、宿舍、仓库进行供电，低压侧补偿300kvar。变压器2容量为400kva，负责给热处理工厂，第二机械加工工厂以及第三机械加工工厂进行供电，低压侧补偿300kvar。该农业机械工厂供电设计图如下：整体图如下图所示：第一机械加工工厂的系统图：第二机械加工工厂的系统图：第三机械加工工厂的系统图：铸工工厂以及食堂、宿舍、仓库系统图：热处理工厂的系统图：【供电平面布置图】【总结】历时一个月的农用机械工厂供电设计在今天画下了句点。虽然以前也做过不少大作业，刚开始时这次设计的难度依然超过了预期。慢慢的，在老师的讲解以及查阅了很多资料之后，开始着手一步步有条不紊进行设计。 此次设计，我们不仅充分利用到了本课程的知识，也更使得我们能够把