机修厂机加工一车间变电所设计

1、广东石油化工学院课程设计说明书设计题目：某机修厂电加工车间变电所设计班 级：姓 名：学 号：摘要为使工厂供电工作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， 并做好节能工作，本设计在大量收集资料，并对原始资料 进行分析后，做出 35 变电 所与变电系统电气部分的选择和设计，使其 达到以下基本要求：1 、安全 在电能的供应、 分配和使用中， 不发生人身事故和设备事故。2 、可靠 满足电能用户对供电可靠性的要求。3 、优质 满足电能用户对电压和频率等质量的要求 。4 、经济 供电系统的投资少，运行费用低，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，又合理地处理局

2、部和全局、当前和长远等关 系，既照顾局部 的当前的利益，又要有全局观点，顾全大局，适应发展。 按照国家标准 50052-95 供配电系统设计规范 、50059-92 35110 变 电所设计规范 、 50054-95 低压配电设计规范等的规定，工厂 供电设计遵循以 下原则：1 、遵守规程、执行政策； 遵守国家的有关规定与标准，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； 做到保障人身和设备的安全，供电可靠， 电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效 率高、能耗低和性能先进 电气产品。3 、近期为主、考虑发展； 根据工作特点、 规模和发展规划，

3、 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与发 展。目录1 原始数据 错误 !未指定书签1.1 设计任务 错.误 !未指定书签1.2 设计依据 错.误 !未指定书签1.3 本车间负荷性质 错.误 !未指定书签2. 负荷计算以与变压器、补偿装置的选择 错误!未指定书签2.1 机加工车间一的负荷计算 错. 误!未指定书签2.2 车间总体负荷的计算 错. 误 !未指定书签5. 高、

4、低压一次设备选择 错误!未指定书签5.1 选母线： 错.误!未指定书签5.2. 选低压侧： 错.误!未指定书签5.3 高压侧选： 错.误 !未指定书签5.4 高压侧隔离开关： 错.误 !未指定书签5.5 电流互感器： 错.误 !未指定书签6. 高压侧继电保护选择与整定 错误!未指定书签6.1 差动保护 错.误 !未指定书签6.2 变压器的瓦斯保护 错.误 !未指定书签确定供电系统 错误 !未指定书签7. 心得体会与参考文献 错误!未指定书签7.1 心得体会 错.误 !未指定书签7.2 参考文献： 错.误 !未指定书签绪论变电所担负着从电力系统受电，经过变压然后配电的任务。车间变电 所主要用于负

5、荷大而集中、设备布置比较稳定的大型生厂房内。车间变电 所一般位于车间的负荷中心，可以降低电能损耗和有色金属的消耗量，并 能减少输电线路上的电压损耗可以保证供电的质量。因此，对这种车间变 电所的设计技术经济指标要求比较高。车间变电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂里占有特殊重要的地位， 因而设计一个合理的变电所对于整个工厂供电的可靠、经济运行至关重 要。本设计是从工程的角度出发，按照变电所设计的基本要求，综合地考 虑各个方面的要素，对供电系统进行了合理的布局，在满足各项技术要求 的前提下，兼顾运行方便、维护简单，尽可能地节省投资。1 原始数据1.1 设计任务本车间承担机修厂机械修理的配件生产。1.2

6、 设计依据 机加工一车间用电设备明细表，见表1-1。 车间变电所配电范围。a. 一车间要求三路供电：113 , 3234为一路，1431为一路,照明为一路（同二车间）。b. 车间变电所除为机加工一车间供电外，还要为机加工二车，铸造,铆焊，电修等车间供电。c. 其他个车间对参数和要求见表1-2 。表1 1机加工一车间用电设备明细表设备 代 号设备名称与型号台数单台容量（千瓦）总容量（千瓦）备注1马鞍车床C630M110.12510.1252万能工具磨床M5M12.0752.0753普通车床C620 117.6257.6254普通车床C620 117.6257.6255普通车床C620 117.6

7、257.6256普通车床C620 314.6254.6257普通车床C620 114.6254.6258普通车床C620 114.6254.6259普通车床C620 114.6254.62510普通车床C620 114.6254.62511普通车床C620 114.6254.62512普通车床C620 114.6254.62513旋转套丝机S 813913.1253.12514普通车床C620110.12510.12515螺旋纹车床Q11917.6257.62516摇臂钻床Z3518.58.517圆柱立式钻床Z504013.1253.12518圆柱立式钻床Z504013.1253.125195

8、T单梁吊车110.210.220立式砂轮S38135011.751.7521牛头刨床B66513322牛头刨床B66513323万能升降台铣床X631131324万能升降台铣床X 52K19.1259.12525滚齿机Y 3614.14.126插床B503214427弓锯机G7211.71.728立式钻床Z51210.60.629井式回火电阻炉1242430箱式电阻炉1454531普通车床6 1 , 100131.931.932单柱立式车床 C512 1A135.735.733卧式镗床J681101034单臂刨床B10101707035小结34表1 2机加工二，铸造，铆焊，电修等车间计算负荷表

9、序号车间名称容量（千瓦）计算负荷备注P30（千瓦）Q30（千乏）S30（千瓦）1机加工二车间15546.554.4N01供电回路1203642.12N02供电回路10N03车间照明2铸造车间1606465.3N01供电回路1405657.12N02供电回路1807273.44N03供电回路8N04车间照明3铆焊车间1504583.1N01供电回路17051100.98N02供电回路7N03车间照明4电修车间N01供电回路N02供电回路N03车间照明150146.2104543.8577.855小结1.3本车间负荷性质车间为三班工作制年最大负荷利用小时为5500小时。属于三级负荷。供电电源条件：

10、 电源从35/10千伏厂总降压变电所采用架空线路受电，线路长度为300 米。 供电系统短路数据见下图所示。 厂总降压变电所配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒。 要求车间变电所功率因数应在 0.9以上。 当地最热月的平均温度为 25 Co2.负荷计算以与变压器、补偿装置的选择在进行负荷计算时选用需用系数法，具体计算公式如下：PcaQcaSeanKsi(K“Pn i)i 1nKsi( K di PN i tan i )i 1(1,2,3 n)o!2.1机加工车间一的负荷计算根据机加工车间一的负荷性质，将一车间分为三路：113 , 3234为一路，1431为一路，照明电路为一路。通过分析机

11、加工车间一的第一路属于小批生产的金属冷加工，查表2-1得它的需用系数为：0.3=0.65=1.171 ()11* =65.383()其中：10.125+2.075+7.65*3+4.625*7+3.125+3.57+10+70=186.275()Sca1 .巳2QCa 86 ()I ca1 Sca 3 Un 130.67(A)通过分析机加工车间一的第二路属于小批热加工，查表2-1得：0.3=0.65=1.172 ()11* =64.54()其中 183.875()Sca2 . P2Q；2 84.9 ()1 ca2 Sca23 Un 129 (A)第三路FCaa=10= Sca3I ca3=10

12、/( ,3*0.4 ) =14.434(A)通过以上的计算得到以下的负荷的汇总:序车间名称容量计算负荷备注号（千瓦）P30Q30S30（千瓦）仟之）（千瓦）1机加工一车间85.96329.80451.561N01供电回路83.25545.96969.413N02供电回路10N03车间照明2机加工二车间15546.554.4N01供电回路1203642.12N02供电回路10N03车间照明3铸造车间1606465.3N01供电回路1405657.12N02供电回路1807273.44N03供电回路N04车间照明84铆焊车间N01供电回路N02供电回路N03车间照明1501707455183.11

13、00.985电修车间N01供电回路N02供电回路N03车间照明150146.2104543.8577.856小结22车间总体负荷的计算车间名称有功功率无功功率视在功率负荷电流一车间134.80875.227154.377222.831二车间7477.216106.950154.374铸造车间180176.274251.938363.652铆焊车间92.7179.982202.452292.223电修车间88.96570.065113.243163.457根据附表2-2查得车间的同时系数 0.9，贝y(1+ -4) (1+ 731.3890.702 = 1.0142.3无功补偿的计算和变压器的选

14、择QcPUtan 1 tan 2）变压器的预选变压器低压侧：513.426520.888731.389相关参数全部列举如下：额定容量：800 高压：10 高压分接范围（）:4*2.5低压：4连接组标号：0空载损耗：1.36负载损耗：9.4空载电流(%) : 1.2阻抗电压() : 4.5 重量：器身一2050 油重-805 总重：3245外形尺寸()长*高*宽：2445*800*2420无功补偿计算 AP0+ ()=1.36+9.4*(731.389/800 )=9.22Sea 2124 5 Q0+ () = (I0%/100 ) *(=*800+*800* ()o=47.005取补偿后要求达

15、到的功率因数为 =0.92=23.074Sn 100100补偿无功：高() =337.914根据以上计算选择电力电容器:简明电工手册P579页04-25-1选15台，每三台一组，共分 5组 *25*15=375 考虑无功补偿后应选的变压器 无功补偿后应选的变压器容量为：、Pca 124. 5=630 X +630 X 100100=27.41考虑损耗后实际需要变压器容量：S 实=.(513. 4626. 647)2 (520. 88837527. 41)2=548.186630=0.9493.供电系统的选择从原始资料我们知道车间为三级负荷，供电的可靠性要求并不是很高,且通过负荷计算我们知道车间

16、的总消耗功率并不是很高，初步估计了后决 定使用一台变压器来为车间供电，同时为了节省变电所建造的成本和简化 (Qca Qc)2=.513. 4262 (520. 888375)2 =533.750考虑无功补偿后最终确定变压器:根据简明电工手册应选9型，额定容量为：630 (具体参数见P33 页)(4 )变压器的校验:Sca0+ 丽2)=1.12+7.72X() =6.647Ik %100Uk%( Sca) 2 1qq (sn)X()总体的布线，所以在设计中我们首先考虑了线路一变压器组结线方式。线路一变压器组结线方式的优点是结线简单，使用设备少，基建投资 省。缺点是供电可靠性低，当主结线中任一设备

17、（包括供电线路）发生故 障或检修时，全部负荷都将停电。但对于本设计来说线路一变压器组结线 方式已经可以达到设计的要求。线路一变压器组结线方式也按元件的不同组合分为：a进线为隔离幵关；b进线为跌落式保险；c进线为断路器。因为设计为车间为变电所, 所以采用c方式。供电系统短路图KkV0.4/kN(a)(b)(c)图1.1线路一变压器组结线a进线为隔离幵关;b 进线为跌落式保险;c进线为断路器4. 短路电流电流计算4.1各短路点的平均电压线路的平均电压1=10.52=0.44.2各元件电抗计算电源的电抗：21 (10. 5)1 2000.551 ?线路L的电抗：0.2 X0.4=0.08 ?变压器的

18、电抗X =4.5% X=7.875 ?4.3各短路点总阻抗K1点短路：10.551+0.08=0.631K2点短路0. 4 2丽)=-12344.4根据电抗值计算短路电流K1点短路(3)I k = = = 9.61 KA(3)1 = (3)130.139AK2点短路时(3)218.715(3)(3)5. 高、低压一次设备选择5.1 .选母线：导体尺寸：63 X8单条，平放：995矩形铝导线长期允许载流量和肌肤效应系数导线尺寸单条双条三条平放竖放平放竖放平放竖放63 X89951081.0151116441.119082071.223552选低压侧:选2 1000型，见低压电器P440表2系列低

19、压真空智能型断路器主要技术特征型号额定工作电压（）额定工作电流（A）额定极限分断能力（）额定短路运行分断能力（）1s短时耐受点（）380V660V380V660V2-10380 、 66010004030403040005.3高压侧选:选10 10I，见供电技术 P125型号额定电压额定电流A额定幵断电流断流容量动稳定电流热稳定 电流（4S）2-3535150024.8150063.424.810-101010002950074295.4高压侧隔离幵关：选6 10/600 52，见发电厂电气部分 P346 附表7隔离幵关技术数据型号额定电压（）额定电流（）极限通过电流峰值（）热稳定电流（）4s

20、5s6-10/1000-521060052205.5电流互感器:根据上述情况初步选用1-3型电流互感器.具体参数如下型号额定电流比级次组准确级次二次负荷准(A)合确级次（0.5）?1-320200/50.50.50.8电压互感器选择：型号10具体参数如下型号额定电压（）一次绕组1额定容量（）最大容量（）一次绕组二次绕组0.510100.1806406. 高压侧继电保护选择与整定6.1差动保护变压器差动保护动作电流应满足以下三个条件应躲过变压器差动保护区外出现的最大短路不平衡电流应躲过变压器的励磁涌流在电流互感器二次回路端线且变压器处于最大符合时，差动保护不应动作由于车间变电所是三级负荷，变压器

21、容量为500在选用保护时选电流限时电流速断保护，而不米用差动保护。1速断整定：X1.3 X16.4844=21.4293X 16.4844/21 .429 = 0.67 1.52不能满足灵敏度要求，可使用低压闭锁保护。过电流保护的整定：2.18近后备保护的灵敏系数 Km= 16. 4844/ 2. 18=6.54822动作时限： 0.5s6.2变压器的瓦斯保护瓦斯保护，又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的保护装置。按 50062 92规定，800 ?A与以上的一般油浸式变压器和400 ?A与以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。 瓦斯保护的主要元件是气体继电器。它

22、装设在变压器的油箱与油枕之间的 联通管上。为了使油箱内产生的气体能够顺畅地通过气体继电器排往油 枕，变压器安装应取1%1.5%的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对 油箱顶盖也有 2%4%的倾斜度。当变压器油箱内部发生轻微故障时，由故障产生的少量气体慢慢升 起，进入气体继电器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降， 上油杯因其中盛有残余的油而使其力矩大于另一端平衡锤的力矩而降落。 这时上触点接通而接通信号回路，发出音响和灯光信号，这称之为“轻瓦 斯动作”。当变压器油箱内部发生严重故障时，由故障产生的气体很多，带动油 流迅猛地由变压器油箱通过联通管进入油枕。这大量的油气混合体在经过 气体继电

23、器时，冲击挡板，使下油杯下降。这时下触点接通跳闸回路（通 过中间继电器） ，同时发出音响和灯光信号（通过信号继电器） ，这称之为 “重瓦斯动作” 。如果变压器油箱漏油，使得气体继电器内的油也慢慢流尽。先是继电 器的上油杯下降，发出报警信号，接着继电器内的下油杯下降，使断路器 跳闸，同时发出跳闸信号。确定供电系统,2 d -万案1“10kVi3碗开和L鋼鼾LJg-5oo/ic（s）能能齿IO w 厶台3 口立弍-T5-輪和ISO明EB床歸X X6 5臂旋蚁车 J S询车氐箱弍加热 莽式回火 立式钳床弓霜机UJTn_.Jt -3 2VTK站床Z 5 o LQ 1 1 s 3L D PMU 11 1

24、1-7 2Ln-皤床B 5 AU 3 2 柱立盂车床匚T Ssw-ff8l39 bvH G- n_D 11 rl 11 rl 式迷晾J 6 $ 追车床曾通车氏 万能11具C62-1+3磨斥M5N万案2HD13-400/LNZ1-0.SV15-400/II II I I I I3齿杓Y-3 万乘#菇厶n嶷*x-m 2 K 乾升耳台 w*x E 3VT 牛*匸矗B 5 5 豈弍一梵S 3 8 L 3 5 O5T牟冕吊军卫桓立丈顒.*2 5 o 1 0*2忌！S兰* .罟i. #遲车* =f一适车史 井式国火-Q 1 1 ?-C 2 O_一6-1 L o cs2512H503EHD13-401/3H

25、R-40Q/3里栏二戎*亠汽C巧1 2 T禹 .舉箱尋强机s-旨L 2勺 .早 w ,LB I O 10 手式老疾J 6 00 虑選车來C 6 M 0-3絆 冠逹车辰匚型-;?7乖工員巻展M刖 二二薪车 * C 6 3 o M方案3S9-500/10 co L rE *如-前巳 - o L O 时式蓉床-I b BB车库 LJ 吕 2 D-?*7 普迴主祈亡御： 万能T且瞪味H5M3 毎车 c -b 3 D M万案4冗If汗FQS1 庁竝星on.毛洼査兽趙TA尹蹩iiQF=; s r TAII J J J J I I I I I I I I I I I方眈井隆色議氏X-:玄底 方鱷升昭5嶷寺K E - V 亠-!-丟土咒B石百$*? 二弍氐蜒 3 8 L : A HiHtt-玄t=夬 zsu 1 o 船 _=E1二K 忑 L3 J 4 1*2罐矣一.二H QI I Im - s 2 a m-1二戾CV6-11 港宝豐*:西恒 井弍B A=M炉 二武站=z m 1己 望忙G 了 m崔B 5 O 3 2*桂立！ii=l-clnLE-lc 犬直冬 II 口S-QP129-茅二E I O 1 O 色弍脸观1 E 3 营兰 士 - C 6 e