某车间的供配电系统设计

精品文档 1欢迎下载 科信学院 课程设计说明书课程设计说明书 2012 2013 学年第 一 学期 课程名称 企业供配电系统 课程设计 题 目 某车间的供配电系统设计 专业班级 09 自动化 4 班 学生姓名 学 号 指导教师 王巍 王静爽 高敬格等 设计周数 1 周 设计成绩 2013 年 1 月 17 日 目录目录 前言 前言 3 3 精品文档 2欢迎下载 一 课程设计主要任务 一 课程设计主要任务 3 3 1 11 1 原始数据及主要任务 原始数据及主要任务 3 3 1 21 2 技术要求 技术要求 3 3 二 负荷计算和无功功率补偿与短路电流 二 负荷计算和无功功率补偿与短路电流 4 4 2 12 1 负荷计算公式 负荷计算公式 4 4 2 22 2 负荷计算 负荷计算 4 4 2 32 3 无功补偿计算 无功补偿计算 6 6 2 42 4 短路电流计算 短路电流计算 7 7 三 变压器选择与确定 三 变压器选择与确定 8 8 四 总结 四 总结 9 9 五 参考文献 五 参考文献 1010 精品文档 3欢迎下载 1 1 前 前 言言 我国的电力工业已居世界前列 但与发达国家相比还是有 一定的差距 我们人均电量水平还很低 电力工业分布也不均匀 还不能满足国民经济发展的需要 电力市场还未完善 管理水平 技术水平都有待提高 为了使我国电力工业赶上世界电力技术的发展水平 丛 21 世纪一开始 我国就进一步加强在电网安全 稳定 经济运行 电 力系统的自动化调度与管理 电力通信 网络技术 继电保护等领 域开展研究 尤其注意完善电力市场 研究电力市场的技术支持系 统 促进我们的电力工业不断前进 工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配 我们知道 电能是 现代工业生产的主要能源和动力 工业生产应用电能和实现电气化 以后 能大大增加产量 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 改善工人的劳动条件 有利于实现生产过程自 动化 但是 工厂车间的电能供应如果突然中断 则将对工业生产造 成严重的后果 甚至可能发生重大的设备损坏事故或人身伤亡事故 由此可见 搞好工厂供电工作对于工业生产的正常进行和实现工业现 代化 具有十分重大的意义 工业企业生产所需电能 一般是由外部电力系统供给 经企业 内各级变电所变电压后 分配到各用电设备 工业企业变电所是企 业电力供应的纽约 所处地位十分重要 所以正确计算选择各级变 精品文档 4欢迎下载 电站的变压器容量及其他设备是实现安全可靠供电的前提 进行企 业电力负荷计算的目的就是为正确选择企业各级变电站的变压器容 量 各种电气设备的型号 规格以及供电网络所用导线型号等提供 科学的依据 一 课程设计主要任务一 课程设计主要任务 1 11 1 原始数据及主要任务原始数据及主要任务 某生产车间为三班制 全年最大负荷利用时间为 3000 小时 属 于三级负荷 车间电气设备及车间变电所负荷计算所需数据如表所示 本厂地区 年最高温度为 38 年平均气温为 25 年最低气温为 6 年最 热月平均最高气温为 33 年最热月平均气温为 27 年最热月地 下 0 8m 处平均温度为 25 冬季主导风向为西北风 夏季为东南 风 年雷暴日数为 22 天 本厂地区平均海拔 100m 全厂地形平坦 地质以砂质粘土为主 地下水位 2m 最大冻土层厚度为 0 6m 地震 级烈度 7 度 1 21 2 技术要求技术要求 二 负荷计算和无功功率补偿与短路电流二 负荷计算和无功功率补偿与短路电流 2 1 2 1 负荷计算公式负荷计算公式 计算负荷的计算公式计算负荷的计算公式 精品文档 5欢迎下载 有功计算负荷 单位为 kW P30 KdPe Kd为同时系数 无功计算负荷 单位为 kvar Q30 P30tan 视在计算负荷 单位为 kvA S30 P30 cos 计算电流 单位为 A I S30 3 UN UN为用电设备的额定电压 单位为 kV 2 22 2 负荷计算负荷计算 在负荷计算时 采用需要系数法对车间机器进行计算 具体步 骤如下 1 车床 C336 P30 3 0 2 0 6kW Q30 0 6 1 73 1 038kvar S30 0 6 0 5 1 2kVA I30 1 2 3 0 38 1 823A 2 车床 1336M P30 4 5 0 2 0 9kW Q30 0 9 1 73 1 557kvar S30 0 9 0 5 1 8kVA I30 1 8 3 0 38 2 735A 3 台钻 P30 4 2 0 2 0 84kW Q30 0 84 1 73 1 4532kvar S30 0 84 0 5 1 68kVA I30 1 68 3 0 38 精品文档 6欢迎下载 2 552A 4 清洗机 自制 P30 40 0 2 8kW Q30 8 1 73 13 84kvar S30 8 0 5 16kVA I30 16 3 0 38 24 309A 5 包装机 自制 P30 13 5 0 2 2 7kW Q30 2 7 1 73 4 671kvar S30 2 7 0 5 5 4kVA I30 5 4 3 0 38 8 204A 7 车床 C620 1 P30 7 0 2 1 4kW Q30 1 4 1 73 2 422kvar S30 1 4 0 5 2 8kVA I30 2 8 3 0 38 4 254A 8 车床 C620 1M P30 7 0 2 1 4kW Q30 1 4 1 73 2 422kvar S30 1 4 0 5 2 8kVA I30 2 8 3 0 38 4 254A 9 车床 C620 P30 7 0 2 1 4kW Q30 1 4 1 73 2 422kvar S30 1 4 0 5 2 8kVA I30 2 8 3 0 38 4 254A 10 车床 C618K 精品文档 7欢迎下载 P30 7 0 2 1 4kW Q30 1 4 1 73 2 422kvar S30 1 4 0 5 2 8kVA I30 2 8 3 0 38 4 254A 11 铣床 X62W P30 7 5 0 2 1 5kW Q30 1 5 1 73 2 595kvar S30 1 5 0 5 3kVA I30 3 3 0 38 4 558A 12 平面磨床 M7230 P30 7 62 0 2 1 524kW Q30 1 524 1 73 2 63652kvar S30 1 524 0 5 3 048kVA I30 3 048 3 0 38 4 631A 13 牛头刨床 P30 3 0 2 0 6kW Q30 0 6 1 73 1 038kvar S30 0 6 0 5 1 2kVA I30 1 2 3 0 38 1 823A 14 立钻 P30 1 5 0 2 0 3kW Q30 0 3 1 73 0 519kvar S30 0 3 0 5 0 6kVA I30 0 6 3 0 38 0 912A 15 砂轮机 P30 3 6 0 2 0 72kW Q30 0 72 1 73 1 2456kvar 精品文档 8欢迎下载 S30 0 72 0 5 1 44kVA I30 1 44 3 0 38 2 188A 16 电葫芦 1 5t P30 2 8 0 2 0 56kW Q30 0 56 1 73 0 9688kvar S30 0 56 0 5 1 12kVA I30 1 12 3 0 38 1 702A 17 电葫芦 1 5t P30 1 1 0 2 0 22kW Q30 0 22 1 73 0 3806kvar S30 0 22 0 5 0 44kVA I30 0 44 3 0 38 0 669A 计算负荷 设 备 代 号 设备名称 型号 台 数 单 台 容 量 kw 总 容 量 kw 需 要 系 数 Kd cos tan k30P w 30Q kvar 30S AkV A30I 1 车床 C336 1330 2 0 5 1 7 3 0 61 03 8 1 21 82 3 2 车床 1336M 14 5 4 5 0 2 0 5 1 7 3 0 91 55 7 1 82 73 5 3 台钻 70 6 4 2 0 2 0 5 1 7 3 0 841 45 32 1 6 8 2 55 2 4 清洗机 自制 410400 2 0 5 1 7 3 813 8 4 1624 3 09 5 包装机 自制 34 5 13 5 0 2 0 5 1 7 3 2 74 67 1 5 48 20 4 6 涂油槽 1 7 车床 C620 1 1770 2 0 5 1 7 3 1 42 42 2 2 84 25 4 8 车床 1770 0 1 71 42 422 84 25 精品文档 9欢迎下载 C620 1M25324 9 车床 C620 1770 2 0 5 1 7 3 1 42 42 2 2 84 25 4 10 车床 C618K 1770 2 0 5 1 7 3 1 42 42 2 2 84 25 4 11 铣床 X62W 17 5 7 5 0 2 0 5 1 7 3 1 52 59 5 34 55 8 12 平面磨床 M7230 17 62 7 62 0 2 0 5 1 7 3 1 52 4 2 63 652 3 0 48 4 63 1 13 牛头刨床 1330 2 0 5 1 7 3 0 61 03 8 1 21 82 3 14 立钻 11 5 1 5 0 2 0 5 1 7 3 0 30 51 9 0 60 91 2 15 砂轮机 60 6 3 6 0 2 0 5 1 7 3 0 721 24 56 1 4 4 2 18 8 16 电葫芦 1 5t 12 8 2 8 0 2 0 5 1 7 3 0 560 96 88 1 1 2 1 70 2 17 电葫芦 1 5t 11 1 1 1 0 2 0 5 1 7 3 0 220 38 06 0 4 4 0 66 9 合计 24 0 64 41 6 367 48 164 70 1 966 2 32 3 无功补偿计算无功补偿计算 无功功率的人工补偿装置 主要有同步补偿机和并联电抗器两 种 由于并联电抗器具有安装简单 运行维护方便 有功损耗小及 组装灵活 扩容方便等优点 因此并联电抗器在供电系统中应用最 为普遍 由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为 S30 48 168kVA 这时低压侧的功率因数为 cos 24 064 48 168 0 4996 而根据设计要求工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0 9 考 虑到主变电器的无功损耗远大于有功损耗 因此 380V 侧最大负荷时 精品文档 10欢迎下载 功率因数应稍大于 0 9 暂取 0 92 来计算 380V 侧所需无功功率补 偿容量 Qc P30 tan 1 tan 2 24 064 tan arccos0 4996 tan arccos0 92 24 064 1 732 0 426 38 648 kvar Q 30 Q30 Qc 2 9886 kvar S 30 24 249kVA 补偿后的功率因数为 cos 24 064 24 248 0 92 满足 大于 0 90 的要求 2 42 4 短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的及方法 短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备 以及进 行继电保护装置的整定计算 进行短路电流计算 首先要绘制计算电路图 在计算电路图上 将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来 并将各元件依 次编号 然后确定短路计算点 短路计算点要选择得使需要进行短 路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过 接着 按所选择的短路计算点绘出等效电路图 并计算电路中 各主要元件的阻抗 在等效电路图上 只需将被计算的短路电流所 流经的一些主要元件表示出来 并标明其序号和阻抗值 然后将等 效电路化简 对于工厂供电系统来说 由于将电力系统当作无限大 容量电源 而且短路电路也比较简单 因此一般只需采用阻抗串 并联的方法即可将电路化简 求出其等效总阻抗 最后计算短路电 精品文档 11欢迎下载 流和短路容量 短路电流计算的方法 常用的有欧姆法 有称有名单位制法 和标幺值法 又称相对单位制法 短路电流的计算公式 基准容量 Sd 基准电压 Uav 1 电力系统的电抗标幺值 Sd Soc sX 2 电力线路的电抗标幺值 LSd WLX 0X 2 avU 3 电力变压器的电抗标幺值 Uk Sd 100SN TX 4 三相短路电流周期分量有效值 Id I 3 X 5 短路点处的次暂态短路电流 I 3 I 3 I 3 6 短路冲击电流 2 55 高压系统 1 84 3 ish I 3 3 ish 低压系统 I 3 7 冲击电流有效值 1 51 高压系统 Ish 3 I 3 1 09 低压系统 Ish 3 I 3 8 三项短路容量 Sd S 3 X 9 0 866 0 866 0 866 I 2 I 3 ish 2 3 ishshI 2 Ish 3 母线短路电流列表母线短路电流列表 三相短路电流 KA三相短路容量 MVA 短路计算点 I 3 I 3 I 3 3 ishIsh 3 S 3 精品文档 12欢迎下载 K 12 74 8 10 3 2 748 10 3 2 748 10 3 7 0074 10 3 4 149 48 10 3 0 050 K 27 18 7 10 4 7 187 10 4 7 187 10 4 1 3224 08 10 3 7 833 83 10 4 0 050 三 变压器选择与确定三 变压器选择与确定 车间变电所的位置 变压器数量和容量 可根据厂区平面布置 图提供的车间分布情况及车间负荷的中位置 负荷性质 负荷大小 等 结合其他各项选项择原则 与工艺 土建有关方面协商确定 主变压器的选择 根据工厂的负荷性质和电源情况 可装设一台主变压器 型式 采用 S9 而容量根据式 SN T S 30 一般取 S30 0 85 0 9 S 30 1 40 9394 43 3476 kVA 因此选一台 S9 50 10 型低损耗配电变压器 精品文档 13欢迎下载 CadCad 接线图接线图 四 总结四 总结 我做的是某车间供配电系统设计 通过这课程设计 我加 深了对工厂供电知识的理解 基本上掌握了进行一次设计所要经历 的步骤 像计算短路电流 我和同组的同学一起进行课程的分析 查资料 进行