简述工厂供电论文,梁鑫华

1、简述工厂供电论文,梁鑫华简述工厂供电论文,梁鑫华导读：.2三、设计依据.2第一节各车间负荷计算.中国地质大学长城学院 本 科 毕 业 设 计 题 目: 南阳防爆厂降压变电所的电气设计 系 别学生姓名 信息工程系 梁鑫华专 业 电气工程及其自动化学 号指导教师职 称 04311212 李建勋 高级工程师 2014年 05 月 28 日中国地质大学长城学院2014届课程设计目录前言 . 1设计任务及要求 . 2一、设计题目：南阳防爆厂降压变电所的电气设计二、设计要求 . 2三、设计依据 . 2第一节 各车间负荷计算 . 4第三节 年耗电量的估算 . 7 第四节 等级符合确定.7第一节 变电所主变压

2、器台数的选择 . 8第一节 确定基准值 . 错误！未定义书签。第四章 电气设备选择. 错误！未定义书签。第二节 变电所一次设备的选择 . 错误！未定义书签。简述工厂供电论文,梁鑫华(2)导读：采用联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达100km，电缆线路总长度达80km。4.气象资料本厂所在地区的年最高气温为37，年平均气温为24，年最低气温为-8，年最热月平均最高气温为33，年最热月平均气温为26，年最热月地下0.8处平均温度为25。当地主导风向为东北风，年雷暴是数为20。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.92。 中国地质大学长城学院2014届课程设计

3、第一节、各车间负荷计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明计算，主要涉及的计算公式如下：有功功率计算：P30?Pe?Kd无功功率计算: Q30?P30?tan?视在功率计算:S30?P30?cos?I30?S303UN 计算电流：下面以铸造车间为例计算：动力部分的计算：PkW 30?300?0.4?120Q30?120?1.02?122.4kvar S30?2?122.42?171.4kVA I30?171.4?260.4 ?0.38照明部分的计算：P30?6?0.7?4.2kWQ30?0S30?4.2kVA I30?4.2?6.381A 3?0.38小计： P.2kW 3

4、0?120?4.2?124Q30?122.4kvar S30?.22?122.42?174.4kVA中国地质大学长城学院2014届课程设计I30?174.4?265.0KA3?0.38各车间参数和计算负荷用需要系数法计算全厂负荷。取同时系数K?P=0.90。K?q?0.95 动力部分：?P30(i)?120+150+150+90+180+120+40+60+48=958KW照明部分：?P照明?4.2+5.6+6.3+4.9+4.9+5.6+4.9+2.8+1.4+140=180.6KW 全厂有功功率：P30?K?(P30(i)?P照明)? 0.9(958+180.6)=1024.74KW中国地

5、质大学长城学院2014届课程设计全厂无功功率：Q30?K?q?Q30(i)=0.95x(122.4+175.4+175.4+120+135+90+40.81+70.15+56.12)=936.02KVARS30?(1024.742?936.022)?1387.88kVA 无功补偿计算：由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：S30?1387.88KVA 这时低压侧的功率因数为:COS?2?1024.74?0.7384 1387.88为使高压侧的功率因数COS?1?0.92，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.92， 取：COS?2?0.95,要使低压侧的功率因数由0.769提高到0.95，则

6、低压侧需装设的并联电容器容量为：.74?(tanarccos0.7384?tanarccos0.92)?499.33kvar QC?1024取:QC=600kvar则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为： S30(2)?.742?(936.02?500)?1113.64kVA I30(2)?1113.64?2296.29A ?0.28变压器的功率损耗为：?PT?0.01S30(2)?0.01?1113.64?11.14kW?PT?0.05S30(2)?0.05?1113.64?55.68kvar补偿后高压侧的计算负荷为：.74?11.14?1035.88kW P30(1)?1024Q30(1)?

7、936.02?500?55.68?491.7kvar S30(1)?.882?491.72?1146.65kVA I30(1)?补偿后高压侧的功率因数为： cos?1?1035.88?0.9034，满足要求。 1146.651146.65?18.91A 3?35中国地质大学长城学院2014届课程设计年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：年有功电能消耗量：年无功电能耗电量： Wp?P30T? Wq?Q30T?T?结合本厂的情况，年负荷利用小时数为4000h，取年平均有功负荷系数?0.75，年平均无功负荷系数?0.82。由此可得本厂：年有功耗电量：Wp.a?0.75?1035.88?

8、4000?3107640kWh年无功耗电量：Wq.a?0.82?491.7?4000?1612776kWh根据用电设备在工艺生产中的作用，以及供电中断对人身和设备安全的影响，电力负荷通常可分为三个等级：一级负荷：为中断供电将造 身伤亡，或重大设备损坏难以修复带来极大的政治经济损失者。一级负荷要求有两个独立电源供电。本矿属于国有能源部门，其中断供电将有可能造 员伤亡及重大经济损失，属于一级负荷。二级负荷：为中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱且需较长时间才能恢复或大量产品报废，重要产品大量减产造成较大经济损失者。二级负荷应由两回线路供电，但当两回线路有困难时（如边远地区）允许由一回架空线路供

9、电。 负荷：不属于一级和二级负荷的一般电力负荷， 负荷对供电无特殊要求，允许长时间停电，可用单回线路供电。该厂的铸造车间、锻压车间和锅炉房属于二级负荷，其余的均为 负荷。 二级负荷的计算：?P（120?4.2?150?5.6?48?1.4）?296.3kW 二级?0.9?Q二级?0.95?（122.4?175.4?56.12）?335.3kvar ?S二级?296.32?335.32?447.5kVA可见二级负荷所占的比例较大。中国地质大学长城学院2014届课程设计第一节、变电所主变压器台数的选择变压器台数的选择应考虑一下原则：1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电

10、所，应采用两台变压器，以便当一台变压器法伤故障或者检修时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电。对职业二级而无一级负荷的变电所，也可以采用一台别有情趣，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。2）对季节货昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可以考虑采用两台变压器。3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相对较大的变电所，虽为 负荷，也可以采用两台或多台变压器。4）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。结合本厂的情况，经过上面的计算可知，二级负荷所占的比例较大，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠

11、，故选择两台主变压器。每台变压器的容量SN?T应同时满足以下两个条件：（1）任一台变压器单独运行时，宜满足：SN?T?(0.60.7)?S30（2）任一台变压器单独运行时，应满足：SN?T?S30(1?11)，即满足全部一、二级负荷需求。 所以，SN.T?0.7?1146.65?802.66kVA该厂的铸造车间、锻压车间和锅炉房属于二级负荷，其余的均为 负荷，经计算，该厂的二级负荷为447.5KVA故SN.T?S30(I?），满足全部一、二级负荷。所以变 简述工厂供电论文,梁鑫华(3)导读：(3kA?1?2.279(3)ish?2.55?2.279?5.811kA(3)Ish?1.51?2.2

12、79?3.441kA)4)三相短路容量：Sk(3?1?Sd*X?(k?1)?100MVA?146.1MVA0.68442.计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1)总电抗标么值;X*?(K?2)X1?X2?(X3/X4)?0.1?0.5844?6.5?2?3.9344（3压器的时机容量取最大SN.T?802.66kVA，为满足使用要求，同时又考虑到未来510年的负荷发展，初步取SN?1000kVA考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为SC9系列树脂浇注干式变压器。型号：S9-1000/35 ，其主要技术指标如下表所示：中国地质大学长城学院2014届课程设计 方案一单母线不分

13、段接线如图所示。 电气主接线方案一中国地质大学长城学院2014届课程设计方案二单母线分段接线如图所示 电气主接线方案二方案一种采用单母线不分段接线，虽然简单，但其可靠性不高。当母线需要检修或者发生故障时，会导致所有用电设备停电。且变电所的负荷大部分均为类、类负荷，因此方案一中的单母线不分段接线不能满足类、类负荷供电可靠性的要求。方案二中采用单母线分段接线的两段母线可看成是两个独立的电源，提高了供电的可靠性。可以保证当任一母线发生故障或检修时，都不会中断对类负荷的供电。综合比较本矿的35kv侧采取全桥形式的主接线，全桥型接线灵活可靠。380V侧则选用单母线分段接线。变电所的位置选择应根据选择原则

14、，经技术、经济比较后确定。一、变电所位置的选择原则：(1) 尽可能接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量；(2) 考虑电源的进线方向，偏向电源侧；中国地质大学长城学院2014届课程设计(3) 进出线方便；(4) 不应妨碍企业的发展，考虑扩建的可能性；(5) 设备运输方便；(6) 尽量避开有腐蚀气体和污秽的地段；(7) 变电所屋外配电装置与其他建筑物之间的防火间距符合规定；(8) 变电所建筑物、变压器及屋外配电装置应与附近的冷却塔或喷水池之间的距离负荷规定。二、负荷中心的确定用负荷功率矩法确定负荷中心。如图3-1所示为铜冶炼厂平面图选直角坐标系如图所示，假设各车间负荷分

15、布均匀，则各车间的负荷中心即为车间平面几何中心，在所选直角坐标系中确定各车间负荷中心坐标，计算总厂负荷中心。则负荷中心坐标为： x?Pixi6396.31?5.6 ?Pi1138.6 y?Piyi6524.07?5.7 ?Pi1138.6 中国地质大学长城学院2014届课程设计供电系统应该正常地不间断地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。但供电系统的正常运行常常因为发生短路故障而遭到破坏。短路就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。短路电流通过电气设备时，设备温度急剧上升，过热会使绝缘加速老化或损坏，同时产生很大的点动力，使设备的载流部分变形或损坏，因此选择设

16、备时要考虑它们对短路电流的稳定性，所以我们以最严重的短路三相短路为例，计算短路电流。本厂的供电系统简图如图4-1所示。本厂采用两路电源进线供电，一路由附近一条35kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的导线牌号为LGJ120导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（即电力系统的馈电变电电站）距离本厂约20km，该干线首端所装高压断路器1000MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s；另一路为与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达100km，电缆线路总长度达80km。下面计算本厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k

17、-2点短路的三相短路电流和短路容量。 10.5KV380VSC9-1250/10 图4-1 供电系统简图下面采用标幺值法进行短路电流计算。取Sd?100MVA，UC1?37kV，Uc2?0.4kV所以有：Id1?Sd100MVA?1.560kA 3Uc13?37kVASd100MVA?144.3kA 3Uc23?0.4kV Id2?1) 电力系统的电抗标么值： X1*?100MVA?0.1 1000MVA2) 架空线路的电抗标么值：查手册得X0?0.40?/km，因此：中国地质大学长城学院2014届课程设计X2*?0.40(?/km)?20km?100MVA?0.5844(37kV)23）电力

18、变压器的电抗标么值：由所选的变压器的技术参数得Uk%?6.5，因此： X3?*X4?*6.5?100MV.A?6.5100?1000kV.A可绘得短路等效电路图如图4-2所示。K-1K-2 图4-2 短路等效电路图1.计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 1) 总电抗标么值：X*?(k?1)?X1*?X2*?0.1?0.5844?0.6844)2) 三相短路电流周期分量有效值： Ik(3?1?Id1*X?(k?1)?1.56?2.279kA0.6844(3)3) 其他三相短路电流：I(3)?I?Ik(3kA ?1?2.279(3) ish?2.55?2.279?5.811

19、kA (3) Ish?1.51?2.279?3.441kA)4) 三相短路容量：Sk(3?1?Sd*X?(k?1)?100MVA?146.1MVA0.68442.计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 1) 总电抗标么值; X*?(K?2)X1?X2?(X3/X4)?0.1?0.5844?6.5?2?3.9344（3）*2) 三相短路电流周期分量有效值：Ik-2 ?3) 其他三相短路电流：I(3)(3)（3）X?*d2(k-2)?144.3kA?36.68kA3.9344?I?I(k-2)?36.68kA中国地质大学长城学院2014届课程设计ish ?1.84?36.68?6

20、7.49kA Ish?1.09?34.62?39.98kA 4) 三相短路容量：SK-2 ?短路计算结果(3)(3)(3)X?*d(k?2)?100MV.A?25.42MVA3.9344 第一节、一次设备选择的原则供配电系统中的一次设备是在一定的电压、电流、频率和工作环境条件下工作的，一次设备的选择，除了应满足在正常工作时能安全可靠运行之外，还应满足在短路故障时不至损坏的条件，开关电器还必须具有足够的断流能力，并能适应所处的位置、环境温度、海拔高度。以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。一次设备的选择应遵循以下3个原则。 (1) 按工作环境及正常工作条件选择电气设备； (2) 按短路条件校验电

21、气设备的动稳定和热稳定； (3) 开关电器断流能力校验。 高压母线1）选择母线型号：TMY-3?（50?4）中国地质大学长城学院2014届课程设计2）高压母线热稳定性校验 校验条件： A?Amin=I(3)?C=171A，取tima?0.75s。mm2母线的截面： A=50?4mm2=200mm2 允许的最小截面： Amin?2.279kA?0.75s?11.54mm2 s171Amm2从而，A?Amin，该母线满足热稳定性要求 。 （2）高压电缆1）选择电缆型号：YJV-3?50 2) 高压电缆的热稳定性校验(3)校验条件： A?Amin=I?允许的最小截面： Amin?2.279kA?0.

22、75s?11.54mm2 s171Amm所选电缆YJV-3?50的截面 A=50m 简述工厂供电论文,梁鑫华(4)导读：m2从而，A?Amin，该电缆满足热稳定性要求 。 （3）高压断路器高压侧计算电流I30=18.91A，户内变电所，故选择户内少油型断路器ZN12-35/1250型，其有关技术参数及装设地点的电气条件和计算结果列于表5-1中，从中可以看出断路器的参数均大于装设地点的电气条件，故所选断路器合格。 高压断路器选择校验表中国地质大学长城学院2014届课程设计（4）高压熔断器熔断器没有触头，而且分断短路电流后熔体熔断，故不必校验动稳定和热稳定。仅需校验其断流能力。高压侧需要保护电力变

23、压器和保护电压互感器的熔断器。 保护电力变压器的熔断器选择考虑到变压器的正常过负荷能力（20%左右）、变压器低压侧尖峰电流及变压器空载合闸时的励磁涌流，熔断器熔体额定电流应满足IN.FE?1.52.0?I1N.TI1N.T?SN.TN1=1000=16.50A ?35所以IN.FE可取100A，又熔断器额定电流应不小于熔体的额定电流，所以选R10-15/10型低压熔断器。 校验：额定工作电压380V?线路电压220V； 额定工作电流10A?线路计算电流6.381A； 最大分段电流1.2KA。各车间选择原则同上，低压熔断器型号见表5-4。 各车间低压熔断器型号中国地质大学长城学院2014届课程设

24、计 低压断路器低压断路器选择的一般原则：? 低压断路器的型号及操作机构形式应符合工作环境、保护性能等方面的要求； ? 低压断路器的额定电压应不低于装设地点线路的额定电压；? 低压断路器的额定电流应不小于它所能安装的最大脱扣器的额定电流。 下面以铸造车间为例选择动力和照明干线的低压断路器。? 动力线路选择DW15-400/300型低压断路器。 校验：额定工作电压380V?线路电压380V； 脱扣器额定电流电流300A?线路计算电流260.4A； 低压断路器额定电流400A?脱扣器额定电流300A 额定运行断路分断能力25KA。? 照明线路选择DZ20-100/20Y型低压断路器。 校验：额定工作电压380V?线路电压220V； 脱扣器额定电流电流20A?线路计算电流6.381A；