工厂供电课题设计报告

工厂供电课题设计工厂供电课题设计 题 目 某机械厂金工车间配电系统设计 作 者 二级学院 电信系 专业班级 11 电气工程本 1 指导教师 职 称 实训时间 2014 年 6 月 20 日 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 2 某 机 械 厂 金 工 车 间 配 电 系 统 设 计 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 3 摘 要 本次供配电技术实训是对某一个机械厂金工车间配电系统进行设计 该厂 的生产任务是 承担手拉葫芦共 155 种不同零件 8 个品种的加工工作 本次实训的主要内容是 对整个车间整体配电方案确定 对车间配电 系统主接线设计 确定主接线图 配电干线的选择 支线的选择 配电箱的 选择 保护设备的选择 在整个设计过程中 确定了树干式式车间配电系统 运用二项式系数法确定用电设备组计算负荷 和 选择 XL 30 P 30 Q 30 S 30 I 21 系列配电箱 选择车间线路 关键词关键词 二项式系数法 配电系统 配电箱 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 4 目 录 摘 要 关键词 3 1 车间配电系统确定 5 1 1 低压线路的接线方式 5 1 1 1 放射式接线 5 1 2 2 树干式接线 5 1 2 主接线图的确定 5 2 车间线路负荷计算及选择 6 2 1 负荷计算的方法 6 2 2 二项式系数法 6 2 3 线路选择 7 2 3 1 线路类型 7 2 3 2 线路敷设方式 7 2 3 3 线路敷设部位 7 2 3 4 导线选择 7 2 4 配电箱出线线路负荷计算及线路选择 8 2 4 1 各个设备的负荷计算 8 2 4 2 配电箱出线线路选择 8 2 5 配电箱进线负荷计算及线路选择 9 2 5 1 配电箱进线的负荷计算 9 2 5 2 配电箱进线的选择 10 2 6 车间干线的负荷计算及线路选择 10 2 6 1 车间干线的负荷计算 10 2 6 2 干线的选择 11 2 7 电源进线线路选择 12 3 配电箱的选择 12 3 1 配电箱的介绍 12 3 2 配电箱的选择 12 3 3 熔断器的选择方法 13 3 3 1 熔断器熔体电流的选择 13 3 3 2 熔断器的选择 13 3 4 刀熔开关的选择方法 13 3 5 熔体电流计算及熔断器选择 13 实训总结 17 参考文献 18 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 5 1 1 车间配电系统确定车间配电系统确定 供电线路是工厂供电系统的重要组成部分 担负着输送和分配电能的重要任务 1 11 1 低压线路的接线方式低压线路的接线方式 低压线路的接线方式有放射式 树干式等 其优缺点比较如下 1 1 11 1 1 放射式接线放射式接线 低压线路放射式接线的特点是发生故障时互不影响 供电可靠性较高 但在一般情况 下 有色金属消耗较多采用开关设备也较多 且系统灵活性较差 这种线路适用于大型设 备的供电 见图 1 1 1 1 21 1 2 树干式接线树干式接线 树干式接线的特点正好与放射式相反 其系统灵活性较好 采用的开关设备较少 有 色金属消耗的也较少 只是供电可靠性较差 实践证明 低压树干式接线在工厂的机械加 工车间 机修车间和工具车间中应用相当普遍 因为它比较适用于供电容量小 且分布较 均匀的用电设备组 见图 1 2 6 10kV 220 380V 6 10kV 6 10kV 220 380V a 母线放射式配电的树干式 b 为变压器 干线式树干式 图 1 1 低压放射式接线图 图 1 2 低压树干式接线 经过两者比较 本设计车间配电系统选择树干式接线 再通过 5 台配电箱给 36 台设备 供电 具体见图 1 3 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 6 1 21 2 车间配电系统主接线车间配电系统主接线 图 1 3 2 2 车间线路负荷计算及选择车间线路负荷计算及选择 2 12 1 负荷计算的方法负荷计算的方法 常用负荷计算方法有 需要系数法和二项式系数法 需要系数法的特点是简单方便 计算结果比较符合实际 但是把需要系数看作与一组设 备中设备的多少及容量是否相差悬殊等都无关的固定值 这就考虑不周全 需要系数法适 用于设备台数较多的车间计算负荷 实际上只有当设备台数较多 总容量足够大 没有特 大型用电设备 才用需要系数法 而本系统设备台数较少 故应采用二项式系数法 配电箱设备序号备用路数 NO1 1 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 4 1 1 12 1 1 13 1 1 14 1 1 15 1 NO2 1 1 5 1 1 6 1 1 7 1 1 8 1 1 16 3 NO3 1 1 9 1 1 10 1 1 11 1 2 1 1 2 2 1 2 3 1 2 10 1 2 11 1 NO4 1 2 12 1 2 13 1 2 14 1 NO5 1 2 4 1 2 5 1 2 6 1 2 7 1 2 8 1 2 15 1 2 16 1 2 17 1 NO6 1 1 17 1 2 9 1 2 18 1 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 7 2 22 2 二项式系数法二项式系数法 1 单个设备 30 3030 22 30303030 3030 2 1 tan 2 2 cos 2 3 3 N N PP QP SPPQ ISU 2 4 2 单组设备 x n 2 按四舍五入取整 30 2 5 PbPecPx 3030 22 30303030 3030 tan 2 6 cos 2 7 3 2 8 N QP SPPQ ISU 3 多组设备 30max 30maxmax 2 9 tan tan 2 10 eix eix PbPcP QbPcP 2 32 3 线路线路选择选择 2 3 12 3 1 线路类型线路类型 线路类型有 架空线路 电缆线路和车间线 架空线路 LJ 铝绞线和 LGJ 钢芯铝绞线 车间线路包括室内配电线路和室外配电线路 室内配电线路大多采用绝缘导线 绝缘导线 按线芯材质分铜芯和铝芯两种 按绝缘材料分橡皮绝缘和塑料绝缘 其中配电箱进 出线采用绝缘导线 BLV 500 电源进线采用 LJ 铝绞线 干线采用 LMY 硬铝母线 2 3 22 3 2 线路敷设方式线路敷设方式 常见的敷设方式有 穿焊接钢管敷设 穿硬塑料管敷设 穿电线管敷设等 其中配电 箱进线采用穿硬塑料管敷设 PC 配电箱出线采用穿焊接钢管敷设 SC 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 8 2 3 32 3 3 线路敷设部位线路敷设部位 常见的线路敷设部位有 沿墙面敷设 WS 沿地板或地面下敷设 F 其中配电箱进线 采用沿墙面敷设 WS 配电箱出线采用沿地板或地面下敷设 F 2 3 42 3 4 导线选择导线选择 根据 工厂供电技术 可得 电力线路的导线的选择必须满足下列条件 发热条件 电压损耗条件 经济电流密度 机械强度等 低压动力线路截面选择按发热条件选择 再 校验其他条件 1 三相系统相线截面选择 该实训采用按发热条件选择三项系统中的相线截面 应使其允许载流量不小于通过相线 al I 的计算电流 即 30 I 30 2 11 al II 2 中性线和保护线截面选择 一般三相四线制线路中的中性线截面 应不小于相线截面的 50 即 0 AA 0 0 5 2 12 AA 3 保护线截面选择 根据短路热稳定度的要求 保护线 PE 线 截面 按 低压配电设计规范 规定 PE A 当其材料与相线相同时 其最小截面应满足表 1 如下 表 1 相线芯线截面 2 16Amm 22 1635mmAmm 2 35Amm PE 线最小截面 PE AA 15 PEN Amm 0 5 PE AA 4 保护中性线 PEN 线 截面选择 因为保护中性线兼有 PE 线和 N 线的双重功能 因此选择截面时应同时满足上述 PE 线和 N 线的要求 取其中的最大截面 2 42 4 配电箱出线线路负荷计算及线路选择配电箱出线线路负荷计算及线路选择 2 4 12 4 1 各个设备的负荷计算各个设备的负荷计算 由公式 2 1 2 3 2 4 得 单个设备的计算电流为 30 3 NN IPUCOS 其中取 0 85 0 95 cos0 85 0 95 0 9 cos0 9 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 9 以 NO1 车间的 1 1 1 设备为例 所以 30 3cos4 13 30 38 0 9 0 97 75 NN IPUA 同理可得其余各个设备的 见表 2 30 I 2 4 22 4 2 配电箱出线线路选择配电箱出线线路选择 以 NO1 车间的 1 1 1 设备为例 设工作在 30 摄氏度环境下 已知 所以查 工厂供电技术 附表 16 根 30 7 75IA 据公式 2 11 可得 所以 据公式 2 12 得 30 14 al IIA 2 2 5Amm 和表 1 得 SC 穿钢管径为 所以可得线路型号为 0 0 5AA 2 5 PEN Amm 15mm BLV 500 3 2 5 1 2 5 SC15 F 以此类推可得其他线路的型号 见表 2 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 10 2 52 5 配电箱进线负荷计算及线路选择配电箱进线负荷计算及线路选择 2 5 12 5 1 配电箱进线的负荷计算配电箱进线的负荷计算 以 NO1 配电箱为例 该机械厂金工车间配电系统为大批生产的金属冷加工机床 查 工厂供电技术 附表 16 得 因为 NO1 车间为单组设备 所以根据公式 0 14 0 5 cos 0 5 1 73 2 5 得 x n 2 8 2 4 所以 30 0 14 4 13 8 0 5 4 134 12 89 eX PbPcPkW 据公式 2 6 2 7 2 8 分别得 3030 tan12 89 1 7322 29QPkVar 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 11 303030 2222 12 8922 2925 75SPQkV A 3030 325 75 30 3839 12 N ISUA 以此类推可得 NO2 NO3 NO4 NO5 NO6 的 见表 3 30 I 2 5 22 5 2 配电箱进线的选择配电箱进线的选择 以 NO1 车间为例 设工作在 30 环境下 已知 39 12 所以查 工厂供电技术 附表 16 根据公式 30 I 2 11 可得 所以 PC 穿硬塑料管管径为 30 39 12 al IIA 2 41 16 al IAmm 所以可得线路型号为 BLV 500 3 16 1 16 PC32 WS 32mm 以此类推可得其他配电箱的线路型号 见表 3 配电箱 I30 A 线路型号 规格 敷设方式 NO139 12BLV 500 3 16 1 16 PC32 WS NO232 50BLV 500 3 10 1 10 PC32 WS NO386 21 BLV 500 3 50 1 25 PC65 WS NO452 60 BLV 500 3 25 1 25 PC40 WS NO557 56 BLV 500 3 35 1 35 PC50 WS NO687 24 BLV 500 3 50 1 25 PC65 WS 2 62 6 车间干线的负荷计算及线路选择车间干线的负荷计算及线路选择 2 6 12 6 1 车间干线的负荷计算车间干线的负荷计算 设该机械厂金工车间配电系统为大批生产的金属冷加工机床 查 工厂供电技术 附 表 16 得 可知 且运用公式 2 9 0 14 0 5 cos0 5 tan1 73 5bcx 2 10 可得 NO1 1 0 14 4 13 8 4 63 e bPkW 1 0 5 4 13 4 8 26 X cPkW NO2 2 0 14 2 22 29 473 13 2 2 82 e bPkW 2 0 5 9 473 12 2 7 87 X cPkW 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 12 NO3 3 0 14 9 13 9 70 36 20 28 167 50 9 28 e bPkW 3 0 5 9 7 3 9 13 19 12 X cPkW NO4 4 0 14 8 16 17 207 84 4 65 e bPkW 4 0 5 17 208 16 12 68 X cPkW NO5 5 0 14 8 166 35 43 13 3 6 01 e bPkW 5 0 5 8 166 35 3 13 61 X cPkW NO6 6 0 14 22 13 22 92 6 61 e bPkW 6 0 5 41 51 41 51 41 51 X cPkW 所以运用公式 2 9 30max 4 632 829 284 656 016 6141 5175 51 eX i PbPcPkW 运用公式 2 10 30maxmax 1 tan tan eiX QbPcP 4 63 1 732 82 1 739 28 1 734 65 1 736 01 1 736 61 1 7341 51 1 73 130 63kVar 所以 303030 2222 75 51130 63150 88SPQkV A 所以 3030 3229 25 N ISUA 2 6 22 6 2 干线的选择干线的选择 设工作在 30 据公式 2 11 得 则查 工厂供电技术 附 30 229 25 al IIA 表 19 和 工厂配电设计手册 得 选择线路型号为 LMJ 3 40 4 1 25 3 2 72 7 电源进线线路选择电源进线线路选择 设工作在 30 环境下 已知 所以查 工厂供电技术 附表 13 根据 30 229 25IA 公式 2 11 得 所以 所以额定截面为 由此得 30 229 25 al IIA 249 al IA 2 70mm 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 13 进线线路型号为 LJ 70 3 3 配电箱的选择配电箱的选择 3 13 1 配电箱的配电箱的介绍介绍 配电箱是按按电气接线要求将开关设备 测量仪表 保护电器和辅助设备组装在封闭 或半封闭金属柜中或屏幅上 构成低压配电装置 正常运行时可借助手动或自动开关接通 或分断电路 故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警 借测量仪表可显示运行 中的各种参数 还可对某些电气参数进行调整 对偏离正常工作状态进行提示或发出信号 常用于各发 配 变电所中 配电箱中的 XL 21 系列适用于发电厂及工矿企业中 在交流电压 500 伏及以下的三相 四线或三相五线系统作动力配电之用 所以该车间我采用 XL 21 系列配电箱 3 23 2 配电箱的选择配电箱的选择 据 工厂常用电气设备手册 和表 2 的各配电箱的计算电流 选用 XL 21 50 改 和 XL 21 43 改 两种配电箱 其中 XL 21 50 改 配电箱由 HR3 400 34 刀熔开关和 RL6 60 熔断器组成 XL 21 43 改 配电箱由 HR3 400 34 刀熔开关和 RT0 100 熔断器组成 接 线图如 a b a b 3 33 3 熔断器的选择熔断器的选择方法方法 3 3 13 3 1 熔断器熔体电流的选择熔断器熔体电流的选择 30 3 1 N FE II 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 14 3 2 N FEPK Ik I 其中 k 为小于 1 的计算系数 取 k 0 3 此车间设备均为笼型异步电动机 则 30 7 PK II 3 3 23 3 2 熔断器的选择熔断器的选择 3 3 N FE N FU II 3 43 4 刀熔开关的选择方法刀熔开关的选择方法 低压刀熔开关又称熔断器式刀开关 是低压刀开关与低压熔断器组合而成的开关电器 具有刀开关和熔断器的双重功能 目前以广泛用于低压动力配电屏中 因为刀熔开关是由低压刀开关和 RT0 100 熔断器组成 所以选择方法为 刀开关选择 30 3 4 N II 熔断器选择 30 3 5 N FE II 3 6 N FEPK Ik I 3 7 N FE N FU II 3 53 5 熔体电流计算及熔断器选择熔体电流计算及熔断器选择 以 NO1 车间为例 已知 NO1 的支干线 据式 3 1 30 39 12IA 且据式 3 2 由 HR 400 34 30 39 12 N FE IIA 2 1 39 1282 15 N FEPK Ik IA 可知该刀熔开关的刀开关额定电流为 400A 据公式 3 4 得 所以 82 15400 N Fu IAA 所以满足要求 又由于根据表 3 可得 NO1 配电箱进线为 39 12A 运用公式 3 5 3 6 3 7 知 2 1 39 12 82 15A 所以选刀熔开关的熔断器为 RT0 100 100 型号 N FEPK Ik I 再以 NO1 的 1 1 1 设备为例 由表 1 知 所以 30 7 75IA 30 7 75 N FE IIA 所以 由此类推 可得 NO1 各2 1 7 7516 82 N FEPK Ik IA 16 82 N FuN FE IIA 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 15 设备的 且均小于 60A 所以选 RL6 60 熔断器 其中熔体电流选择参考 工厂配 PK k I 电设计手册 所以选择 XL 21 50 改 配电箱 见表 4 配电箱设备序号 30 IA PK k IA RL 配电箱型号规格 1 1 17 7516 2860 20 1 1 27 7516 2860 20 1 1 37 7516 2860 20 1 1 47 7516 2860 20 1 1 127 7516 2860 20 1 1 137 7516 2860 20 1 1 147 7516 2860 20 NO1 1 1 157 7516 2860 20 XL 21 50 改 RT0 100 100 由上述得 HR 400 34 同样适合 NO2 运用公式 3 5 3 6 3 7 知 2 1 32 50 68 25A 所以选刀熔开关的熔断器为 RT0 100 100 型号 且求的各 N FEPK Ik I 设备的均小于 60A 所以选 RL6 60 熔断器 选择 XL 21 50 改 配电箱 见表 5 PK k I 配电箱设备序号 30 IA PK k IA RL 配电箱型号规格 1 1 54 168 7460 20 1 1 64 168 7460 20 1 1 717 7637 3060 40 1 1 85 8712 3360 20 NO2 1 1 165 8712 3360 20 XL 21 50 改 RT0 100 100 同理 HR 400 34 同样适合 NO3 且求的各设备的均小于 60A 运用公式 3 5 PK k I 3 6 3 7 知 2 1 86 21 181 04A 所以选刀熔开关的熔断器为 RT0 N FEPK Ik I 200 200 型号 所以选 RL6 60 熔断器 选择 XL 21 50 改 配电箱 见表 6 配电箱设备序号 30 IA PK k IA RL 配电箱型号规格 1 1 917 1335 9760 40 1 1 1018 2038 2260 40 1 1 1118 2038 2260 40 1 2 111 6324 4260 25 1 2 218 2038 2260 40 NO3 1 2 315 3132 1560 35 XL 21 50 改 RT0 200 200 电信系 工厂供电课程设计 设计说明书 16 1 2 1011 6324 4260 25 1 2 1114 0729 5560 30 同理 HR 400 34 同样适合 NO4 运用公式 3 5 3 6 3 7 知 所以选刀熔开关的熔断器为 RT0 200 120 型号 且2 1 52 60110 46 N FEPK Ik IA 求的 1 2 13 设备的为 67 75A 大于 60A 所以 选 RT0 100 熔断器 选择 XL 21 PK k I 43 改 配电箱 见表 7 配电箱设备序号 30 IA PK k IA RT0 配电箱型号规格 1 2 1212 3132 15100 40 1 2 1332 2667 75100 80 NO4 1 2 1414 7130 89100 40 XL 21 43 改 RT0 200 120 同理 HR 400 34 同样适合 NO5 运用公式 3 5 3 6 3 7 知 2 1 57 56 120 88A 所以选刀熔开关的熔断器为 RT0 200 150 型号 且求的 N FEPK Ik I 各设备的均小于 60A 所以选 RL6 60 熔断器 选择 XL 21 50 改 配电箱 见表 8 PK k I 配电箱设备序号 30 IA PK k IA RL 配电箱型号规格 1 2 415 3132 1560 35 1 2 5 5 8712 3360 20 1 2 611 9123 8260 25 1 2 711 9123 8260 25 1 2 811 9123 8260 25 1 2 1511 9123 8260 25 1 2 165 8712 3360 20 NO5 1 2 175 8712 3360 20 XL 21 50 改 RT0 200 150 同理 HR 400 34 同样适合 NO6 用公式 3 5 3 6 3 7 知 2 1 87 24 183 20A 所以选刀熔开关的熔断器为 RT0 200 200 型号 且求的 N FEPK Ik I 1 1 17 1 2 9 设备均为 87 15A 大于 60A 所以 选 RT0 100 熔断器 选择 XL PK k I 21 43 改 配电箱 见表 9 配电箱设备序号 30 IA PK k IA RT0 配电箱型号规格 1 1 1741 5187 17100 10 XL 21