工厂供电课程设计-某冶金机械修造厂变电所及配电系统设计

工厂供电过程设计冶金机械建设厂变电站和配电系统设计学校：江西理工大学部门：电气工程系课程：09机电(2)课学号：学生名称：毛建波(第一组)导师：张老师2011年12月26日摘褥子产业企业供给电力是指工厂所需电力的供给和分配问题。众所周知电力是现代工业生产的主要能源和动力。电力易于从其他形式的能源转换为其他形式的能源，运输和分配简单、经济、易于控制、调整和测量，也有助于生产过程自动化，因此电力在现代工业生产和国民经济生活中有着非常广泛的应用。做好工业企业的供电工作，对整个工业生产发展，实现工业现代化具有十分重要的意义。工厂供电设计是整个工厂设计的重要组成部分，工厂供电设计的质量影响工厂及其生产和开发，作为执行工厂供电工作的人员，需要了解和掌握工厂供电设计的相关知识，以适应设计工作的需要。在工厂里，电力是工业生产的主要能源和动力，但一般在生产成本中所占的比重很小(除了电火工品)。在工业生产中，电力的重要性不是在生产成本或投资总额中所占的比重，而是在工业生产实现电气化后，可以大大提高产量，提高生产率，降低生产成本，降低劳动者的劳动强度，改善劳动者的劳动条件，实现生产过程的自动化。相反，工厂的电力供应突然中断，会给工业生产带来严重的后果。因此，搞好工厂的供电工作，对发展工业生产，实现工业现代化具有十分重要的意义。节能是工厂供电工作的重要方面，节能对国家经济建设具有重要的战略意义，因此搞好工厂供电工作对节能、国家经济建设的支持有很大的作用。工厂的供电工作要做好工业生产，减少工厂生产和生活电力的需要，做好节能工作，必须满足以下基本要求：(1)保安：不得在电力能源的供应、分配和使用中发生人员和设备事故。(2)可靠的：必须满足电力用户对电源可靠性的要求。(3)高质量的：必须满足电力用户对电压和频率等质量的要求(4)经济：供电系统投资少，运营成本低，最大限度地节约电力，减少有色金属消耗。此外，在供电工作中，要合理处理局部和全局、当前、长期等关系，照顾局部的当前利益，同时要有全局的观点，照顾整个局面，适应发展。我们这次课程设计的主题是特定冶金系统建设工厂的变电站和配电系统设计。时代的发展和发展，以及未来今年的发展，将对工厂的设施建设，特别是电力设备提出相当大的挑战。因此，我们要为供配电设计工作做好前期准备。为未来发展提供了足够的空间。这主要转变为电力电压表和一些相当重要的配电线路，为了避免变压器或变压器组在短短几年内因容量问题被“光荣解雇”的情况，必须采取应对当前需求的对策。列表第一章课程设计任命书1一、设计标题1二、设计要求1三、设计标准1四、设计工作3五、提交资料3六、设计时间3第二章负荷计算和功率补偿3一、负荷计算方法3二、无功补偿6第三章变电站选址和类型选择7第四章变电站变压器和主接线方案的选择91、选择主变压器92、变电站主接线方案选择9第五章短路电流计算125.1绘制计算电路125.2确定短路计算基准值12计算5.3短路中单个元件的电抗标准或值125.4 k-1点(10.5kV侧)相关计算135.5 k-2点(0.4kV侧)相关计算13第六章变电站设备选型验证146.1 10kV侧设备选择验证146.2 380V侧初级设备选择验证166.3高低压总线选择17第七章变压器出入口线和相邻单位联络线的选择177.1 10kV高压进入和引进电缆选择177.2 380低压线路选择187.3验证高压接触线作为备用电源的选择19第八章变电站二次回路方案选择和继电保护设置208.1变电站二次回路方案选择208.2变电站继电保护装置218.3安装电流切断保护218.4作为备用电源的高压联络线的继电保护装置22第九章降压变电所防雷接地装置设计239.1变电站的防雷239.2变电站公共接地装置设计23第十章设计摘要24第11章参考文献24第一章课程设计任命书一、设计主题冶金机械建设厂变电站及配电系统设计。二、设计要求根据本厂所能获得的电力和本厂电气负荷的实际情况，适当考虑工厂生产的发展，根据安全、可靠、质量、经济的工厂电力的基本要求，确定变电站的位置和类型，确定变电站周边压气机的当量、容量、类型，选择变电站的主接线计划、高低压设备和出入口，进行电线剖面选择计算，选择继电保护装置，防雷和接地。三、设计标准1.工厂总计划2.车间配置和工厂负荷(1)配置和部署车间铸造厂；锻造车间；电镀厂；刀具工厂；机械修理厂；组装厂；锅炉房；热处理厂；金属车间；仓库。(2)工厂负荷情况本厂大部分车间采用梁式，年最大负荷使用时间为4600H，日最大负荷期间为5H。这家工厂除了铸造厂、电镀厂、锅炉房是二级负荷外，都是三级负荷。低压电源为三相，额定电压为380V。电气照明和家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂负荷统计数据显示在表中(表中设备容量为范围值，同学请不要使用相同的容量数据)。工厂编号工厂名称负载类型设备容量/千瓦所需系数功率因数1铸造厂动力220-3000.30.7照明50.81.02锻造车间动力300-4000.30.64照明60.71.03电镀厂动力390-4500.50.8照明70.81.04刀具工厂动力160-2000.30.6照明60.91.05机械修理厂动力请参阅注释照明70.81.06组装工厂动力140-2000.30.7照明60.81.07锅炉房动力165-2000.70.8照明30.81.08热处理工厂动力160-2000.60.8照明60.81.09金工厂动力320-4000.20.65照明90.81.010仓库动力40-600.40.8照明30.81.0醉乐，注：机修工厂动力装置20台冷加工机械，共120千瓦，1台开车共5.1千瓦(暂装率=15%)，4台换气扇共5千瓦，3台焊机，共10.5千瓦(=65%)，车间3.电源情况根据工厂与当地供电部门签订的供电合同，本厂可以从附近10kV的公用电源箱获得工作电源。干线的方向请参阅工厂主平面图。干线的配线号码为LGJ-150；是。干线的第一端(即电力系统的供电变电站)距本厂约6.0公里。安装在行李箱第一端的高压断路器阻塞容量为500MVA。该断路器具有1.5s工作时间内的一定时间过电流保护和电流阻断保护。为了满足工厂的二次负荷要求，可以使用高压联络线从相邻单元获得备用电源。与附近单位的高压联络线长度为3公里。4.气象资料本厂所在地区的年最高气温为38 ，年平均气温为23 ，年最低气温为-8 ，年最热月份的平均最高气温为33 ，年最热月份的平均气温为26 ，年最热月份的地下0.8米的平均气温为25 。当地的支配风向是东北风，每年雷雨的天数是20。5.地质水文学资料本厂所在地区的平均海拔为500米。地层主要是砂黏土。地下水位为2米。6.电费制度本厂与当地电力供应部达成协议，决定在工厂变电站的高压侧测量电能，设置专用测量场，缴纳电费两项。按月计算的电费根据主变压器容量，18元/kVA，电力电费0.2元/kw.h，照明(包括家电)电费0.5元/kw.h。工厂最大负荷的功率因数必须在0.9以下。电力用户还应根据新变压器容量计算，然后向电源支付一次性供应费(6 10kv为800元/kVA)。四、设计任务以下设计陈述必须在规定的时间内独立完成。工厂负荷计算和功率补偿，列出负荷计算表，表示计算结果；工厂总降压变电站主变压器数量和容量的选择；工厂总降压变电站主接线设计；钢丝模型和剖面选择；工厂电力系统短路计算；变电站侧设备的选择和验证；防雷接地装置设计；五、提交资料1)设计指南2)工厂主接线原理图3)变电站平面布置(导线趋势和模型注释)六、设计时间一周第二章负荷计算和功率补偿一、负荷计算方法1、负荷计算的内容和目的(1)负荷计算也称为必需或最大负荷。计算负荷是一个假想的连续负荷，在同一时间内，实际波动负荷产生的最大热效应和热效应相同。配电设计通常使用30分钟的平均负荷作为根据加热条件选择电力或导体的基准。(2)峰值电流是指持续一秒左右的单个或多个电气装置的最大负载电流。通常，启动电流上午周期组件用于计算电压损失、电压波动和电压降，并作为选择电气和保护组件的基准。验证瞬时元件时，还必须考虑启动电流的非周期元件。(3)平均负荷是在一段时间内用于电气设备的电能的比率。经常使用最大负载类别(即，昼夜消耗最大功率的典型类别)的平均负载，有时还会计算年度平均负载。平均负载用于计算最大负载和耗电量。此设计是使用所需系数方法确定的。主要计算公式如下：有效功率：=，系数无功功率：=tan表面功率：=计算的电流：=，电气装置的额定电压，以KV为单位2、每个电气车间负荷计算结果：(1)铸造厂功率的负荷计算：=230KW=0.3，cos=0.7Tan=1.02=69KW=tan=70.38Kvar照明的荷载计算：=5 KW=0.8 cos=1.0Tan=0=4 KW=tan=0Kvar车间总负荷计算：=(69 4)=73 KW=(70.38 0)=70.38Kvar(2)锻造车间功率的负荷计算：=340 KW=0.3 cos=0.64Tan=0.93=102KW=tan=94.86Kvar照明的荷载计算：=6 KW=0.8 cos=1.0Tan=0=4.8KW=tan=0Kvar车间总负荷计算：=(102 4.8)=106.8 kw=(0 94.86)=94.86 kvar通过上述方法计算的车间匹配列表如下：编号工厂名称负载类型设备容量所需系数功率因数功率因数计算负荷1铸造厂动力2300.30.71.026970.3898.57149.8照明50.81.004046.08小计2357370.38101.42锻造车间动力3400.30.640.9310294.86159.38242.22照明60.81.004.804.87.29小计346106.894.86142.843电镀厂动力4000.50.80.75200150250379.94照明70.81.005.605.68.51小计407205.6150254.54刀具工厂动力1800.30.61.335471.8290136.78照明60.91.005.405.48.21小计18659.471.8293.2