某机械制造厂车间变电所及其低压配电系统设计docWord下载.docx

1、骤及方法，学会编写设计说明书，并按国家标准绘制工程图样。1.2 设计内容工厂供电课程设计的任务是将电力系统输送来的电能，经过合理输送变配电方式，输送给每一个用电设备上。以保证电气设备可以获得安全、可靠、高质量的电能。设计方案的完善与否直接影响到供电系统性能和经济性能的优劣。在设计中要遵循国家有关规程和规定。在保证供电可靠性和电能质量的前提下，尽可能做到节省投资，减少有色金属的消耗量，降低运行费用，尽量采用供电新技术和新产品。1.3 设计任务书1、设计题目某机械制造产车间变电所及其低压配电系统设计2、设计时间2013 年 12 月 20日至 2013年 12月 25 日指导教师（签名）年月日3

2、、设计基础资料（1）机加车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。（2）车间平面布置图如图1-1 所示，车间电气设备各细表如表1-1 所示，另外车间低压母线转供负荷如表 1-2 所示。图 1-1 机加车间平面布置图表 1-1 车间用电设备明细表设备代号 设备名称 台数 单台容量 效率 功率因数 启动倍数 备注17 普通车床 C616A 7 33 09 081 6810普通车床 C620-176089 08161113普通车床 CW61100237088 08214,15立式车床 C516A382086 08016,17平面磨床 M713018,19普通车床 C63010125088 081

3、20,21摇臂钻床 Z3585087 0825 522,23插齿机 Y548092 08224,25龙门刨床 B201666086 0812 526,27立式车床 C512-1A352831牛头刨床 M60503234插床 B50203538立式钻床 Z5356250900803940砂轮机 S3SL-3000920826 54143通风机08808144吊车 5t280654 5表 1-2 车间变电所低压转供负荷转供负荷名称 额定容量 计算负荷 转供距离（KW ） （KM ）Pc （KW ） Qc （Kvar ） Sc （KVA ）机修车间回路 142120 15回路 22518回路 331

4、21加工车间10230134165020汽车库261561泵站40341照明回路（三相）15车间变电所电源原始数据如表 1-3 所示表 1-3车间变电所电源原始数据设总降压变电所车间变电所地区环境车间土壤自计二次母线短路保 护电源进线电压（KV） 最热平均最大情况然题容量动 作气温（度） 负荷电阻接目（MVA ）时限长导线类型U1N U2N 地地利 用率序S.max S.min（s）度架电上下小 时号KM空缆数阻H4 200 150 12 04 10 04 30 28 4500 100 30（3 ）车间采用三班制。年最大有功负荷利用小时数为 5500h 。（4 ）供电电源条件：1 ）从本厂 3

5、5/10KV 总降压变电所用架空线引进 10kV 电源，该变电所距本车间南 0.3Km 。2 ）电力系统短路数据见表 1-3 设计题目序号 2。3）供电部门提出的要求如下。a 、工厂总降压变电所 10kV 配电出线定时限过电流保护装置的整定时间 tP=1.3sb 、车间最大负荷是功率因数不得低于 0.9 。c 、在车间变电所 10KV 侧进行计量。d 、供电贴费为 700 元/ （KVA ），每月电费按两部电价制：基本电费为 18 元/（kVA） ，动力电费为 0.4 元 /（kV/h） ，照明电费为 0.5 元（ KW/h ）。（ 5 ）工厂自然条件：1 ）气象资料。年度最高气温 38 度，

6、年平均气温 35 度，年度最低气温 8 度，年最热月平均最高气温 30 度，年最热月地下 0.71m 处平均温度 20 度，常年主导风向为东南风；雷暴日 10 天；土壤冻结深度 1.10m 。2 ）地质水文资料。平均海拔 200m ，底层以沙质粘土为主，地下水位 35m ，地耐压力为20t/m2 。图 1-2 所示为车间变电所电源供电系统图图 1-2 车间变电所电源供电系统图4、设计内容及要求（ 1 ）设计内容1）由总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国家规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别；2）计算负荷采用需用的系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线

7、和进线的计算负荷；3）由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数电容器柜个数；4）按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线；5）按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变电器的容量和台数；6）导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆按经济电流密度选择，按允许发热，电压损失短路的热进行效验；7）短路电流的计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出个短路点的最大和最小短路电流及短路容量；8）车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热和力效验；9）按国家规定的标准符号和图幅，用铅笔画出车间变电所的电气主接线图、车间配电系统图和配电平面图。（ 2 ）设计要求1）

8、按章节编制出设计说明书，说明书要用钢笔在规定的用纸上，说明书要用仿宋体字，字迹要工整，清晰，图纸上的字必须用仿宋字，说明书要简明扼要，计算要有公式依据，结果要列表记入，必要的数据及资料要注明出处。提倡用计算机绘图和打印设计说明书。2）设计图样要符合国家标准，采用新标准电气图形符号和文字符号，图样上的字必须用仿宋字。3）按教学大纲要求，课程设计应包括和设计内容相关的英文资料翻译一份。4）要列出参考书目（文献） 。5）要有设计结论（或总结或体会） 。第二章 设计说明书2.1 车间变电所电压等级确定和主接线方案确定（1 ）根据已知机械加工产车间负荷均为三级负荷， 对供电可靠性要求不高， 因此可采用线

9、路变压器界限方式。它的优点是接线简单、使用设备少和建设投资省；其缺点是供电可靠性较差。当供电线路，变压器及其低压母线上发生短路或任何高压设备检修时，全部负荷均要停止供电。这种接线适合于三级负荷的变电所。为保证对少量二级负荷供电，可在变压器低压侧引入其他变电所联络线作为备用电源。选择主接线方案如图 2-1 所示。图 2-1 车间变电所线路 -变压器组主接线图（2 ）车间变电所高压侧根据电源条件选定为 10KV ，低压侧额定电压为 380V ，因此选减压变压器额定电压为 10/0.4kV 。（3 ）机加车间低压配电网络接线方式的选择，低压配电网络接线方式有放射式、树干式、环式和链式。低压配电网络接

10、线设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单，操作方便，具有一定灵活性，适应性广和使用上变化和设备检修的需要，配电系统层次一般不超过三级。根据 GB50052-1995 供配电系统设计规范的规定，由于机加车间的电机容量不大又集中，对供电可靠性要求又不高，因此低压配电网络接线可采用树干式或链式接线。配电网络接线图如图 2-2 所示。图 2-2 车间低压配电网络接线图各配电箱所接电气设备如表 1-1 所示。表 2-1 配电箱及配电箱所接电气设备序号配电箱序号 配电箱所接电气设备序号 配电箱序号 配电箱所接电气设备序号AL136，37 ，38 ，39AL68，9，10AL2，

11、29 ，30 ，31 ，32 ，33AL722，23，39 ，40AL321 ，24 ，25 ，26 ，27 ， AL8，19，28 ，42 ，43AL411 ，12 ，13 ，16 ，17 ， AL91，2，3，4，5，6AL514，152.2 电力负荷计算1.采用需用系数法对车间用电设备进行负荷计算表 2-2各支线负荷计算机熔断器和导线截面积选择导线允许穿钢管单台容计算电启动电流熔断器选择截面载流设备名称管径量（ kW ） 流（ A ）（KA）IN?FU / IN?FE积量Sc （mm）mm2I al （ A）普通车床CW611023.649.690.4*198.7100/5055平面磨床

12、M21207.215.700.4*86.3750/202.5C620-35.62511.710.4*70.26镗床 T689.821.640.4*119.0350/307.616.020.4*96.11C620-1摇臂钻床Z358.518.100.4*99.57滚齿 机Y364.18.260.4*49.5550/1028.280.390.4*361.75200/1009832牛头刨床B6656.320.4*37.90立式铣床X53T13.829.420.4*117.66液压牛头刨床 B6901123.470.4*129.11立式钻床Z5120.61.220.4*7.94Z5354.6259.7

13、60.4*58.56W1Y3J46.370.4*139.10立式车床C516A83.920.4*251.76120/100万能铣床X62W20.650.4*82.62龙门刨床66.8145.700.4*364.25200/150152B2016砂轮机S3SL-3001.53.020.4*19.9450/52.24.630.4*27.79插床B50328.520.4*51.11（2 ）干线负荷计算及截面积选择表 2-3车间用电设备从低压配电屏引出额定容计算负供电回路代计算负荷序号车间名称荷KWPc/KWQc/KvarSc/KVAI（30）A525685.2工具一车间6475114.792.048

14、5177.9工具二车间576395.26097.624.5材料库933.31319.2照明回路（三30.4相）39.61727.9总计446.8425217477725.0取 Kp=0.9,Kq=0.95382.5206.15435660.22.3 无功补偿及补偿容量确定（1 ）低压母线计算负荷。低压母线的计算负荷为各回路干线负荷之和，应计及同时系数（或称为参差系数或称为综合系数）。根据上述表格得P30M， tancos 10.88S30M由于车间负荷功率因数小于 0.9 ，因此应在变压器低压母线上进行集中无功补偿。集中补偿便于维护和管理，采用电力电容器进行补偿。1）补偿容量的确定cos 0.

15、92Qc 382.5 tan（arccos 0.88） tan（arccos0.92） k var 43.5 k var2）选择补偿装置选择 PGJ1 型低压自动补偿屏，并联电容器为 BW0.4-14-3 型，采用其方案 1 （主屏）一台,总共容量 84kvar 。如图 2-3 所示。补偿后变电所变压器一次侧计算负荷3）补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：S30（2） 382.52 （206.15 43.5）2 kVA 416kVA变压器的功率损耗为：PT 0.015S30（2） 0.015 416kVA 3.6kWQT 0.06 S30（2） 0.06 416kVA 25k var变电所高压

16、侧的计算负荷为P30（1） 382.5kW 3.6kW 386.1kWQ30（1）（206.1543.5） k var25k var 187.65 k varS30（1） （386.1）2（187.65）2429kVA补偿后工厂的功率因数为 P30（1） S30（1） 386.1/ 429 0.9图 2-3 PGJ1 型低压无功功率补偿装置原理接线图2.4 变电所主变压器及主接线方案的选择根据负荷性质和电源情况选择变压器台数和容量，有下列两种方案：1. 装设一台主变压器型号为 S9 型，而容量根据式 稳定合格 ， SN T 为主变压器容量，选SN T =630KVA S30 =435KVA ，

17、查表 2-5 即选一台 S9-630/10/0.4-Yyn0 型低损耗配电变压器。2.装设两台变压器型号为 S9 型，暗备用，低压侧采用单母线分段主接线，有SN T （0.5 0.6） 435 217.5 261 KVA表 2-4 两种主接线方案的比较比较项目方案 1：装设一台主变的方案方案 2 ：装设两台主变的方案供电安全性满足要求技供电可靠性基本满足要求术供电质量一台主变，电压损耗较大两台主变并列，电压损耗较小指灵活方便性一台主变，灵活性小有两台主变，灵活性较好标扩建适应性留有扩建余地小扩建适应性好查得 S9-630 的单价为 7.47 万查得 S9-315 的单价为 4.3 万元，电力变压器的元，而变压器综合投资约为其因此两台变压器的综合投资约为综合投资额单价的 2 倍，因此综合投资约4*4.3=17.2 万元，比一台主变方为2*7.47=14.94万元案多投资 2.26 万元查得 5-15 得JYN2-10 型柜可本方案采用 6台 JYN2-10 柜，其