工厂供电.docx
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工厂供电
井冈山大学机电工程学院
本科生课程设计
课程：
工厂供电
专业：
电气工程及其自动化
班级：
电气12级本
（1）班
学号：
120615037
姓名：
黄日明
指导教师：
姚爱民
完成日期：
2014.12.27
工厂供电课程设计任务书
主要任务：
依据金工车间各电气设备的铭牌值，并且保证安全、可靠、优质、经济地运行，合理选择母线及电气设备的导线、熔断器型号，另附录一张金工车间配电线路手画图纸。
设计的目的：
（1）加深该课程的理论知识；
（2）熟悉供配电线路以及导线的选择规格；
（3）培养认真对待事情的作风及认真思考问题的能力。
课程设计完成期限：
2014.12.22~2014.12.28
1.设计内容
在参观金工车间后，将其中的12台加工机床，14盏380瓦电风扇，35盏105瓦电灯以及一台8千瓦电焊机，依据相关参数选择母线与各支路线的规格，以及熔断器的型号。
并另附一张配线图。
2.设计过程的参数依据
电气设备名称
功率/kw
额定电流/A
数量/台
机床
7.5
8
6
15
15
2
7.3
4
1
8.7
5
1
6
25
2
风扇
0.38
1.72
14
灯
0.105
0.48
35
电焊机
8
21
1
3.车间负荷的计算
（1）负荷计算的方法与目的
在本次设计过程中选择需要系数法，它是指把用电设备的总设备容量乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种简便方法。
需要系数法主要用于工程初步设计及施工图设计阶段，对变电所母线、干线进行负荷计算。
当用电设备台数较多，各种设备容量相差不悬殊时，其供电线路的负荷计算也采用需要系数法。
在工业生产中还有一些额定电压为380V的单相负荷，接在两条相线之间，我们称之为间负荷，线间负荷可用照明支路供电，也可用动力支路供电。
如果从供电形式的角度来讲：
负荷计算可以分为单相和三相用电设备的负荷计算两种形式。
从供电系统中所在的位置角度来讲：
负荷计算可分为一组用电设备、多组用电设备的负荷计算。
但无论是那种形式，用需要系数法确定计算负荷都有的通用公式如下表所示：
有功功率
P30=Kd*Pe
无功功率
Q30=P30*tanθ
视在功率
S30=P30/cosθ
电流
I30=S30/√3UN
标注
Pe为设备容量，不计备用；Kd为需要系数；UN为额定电压，当只有1-2台设备时，可认为Kd=1，即P30=Pe
（2）负荷计算的步骤
a）金工车间机床的总容量
Pe=8.7×1＋6×2＋15×2＋7.5×6＋7.3×1（kw）=103kw
查文献参考书《工厂供电》附录表1得，Kd=0.2,cosθ=0.5.tanθ=1.73
机床有功功率计算负荷P30=Kd*Pe=0.2×103kw=20.6（kw）
机床视在功率计算负荷S30=P30/cosθ=20.6/0.5kvar=41.2kvar
计算电流I30=S30/√3UN=41.2/（√3×0.38）=62.6A
b）单相设备计算负荷
查附录表1得，电风扇和灯泡的Kd=1,cosθ=1,tanθ=0
将14盏风扇平均接在A与B相上，查表得Kd=1,则其计算功率为：
A相上P30.A
（1）=0.38×7kw=2.66kw
B相上P30.B
（1）=0.38×7kw=2.66kw
将35盏灯平均接在A相B相C相上
其功率为P30.A
（2）=0.105×11kw=1.155kw
P30.B
（2）=0.105×11kw=1.155kw
P30.C
（2）=0.105×13kw=1.365kw
将电焊机接在B与C相线上，则电焊机的计算负荷：
查《工厂供电》书附录表1得，Kd=0.35，cosθ=0.6，tanθ=1.33；再由《工厂供电》书附录表2-3查得cosθ=0.6时的功率换算系数：
PBC-B=0.89，PBC-C=0.11,QBC-B=0.38，QBC-C=0.96则电焊机换算到各相的有功和无功的计算容量为
A相P30.A=0
Q30.A=0
B相P30.B=PBC-B*P=0.89×8kw=7.12kw
Q30.C=0.38×8kvar=3.04kvar
C相P30.C=0.11×8kw=0.88kw
Q30.C=0.96×8kvar=7.68kvar
各相的有功和无功计算负荷为
A相P30.A（3）=0
Q30.A（3）=0
B相P30.B（3）=7.12×0.35kw=2.492kw
Q30.B（3）=3.04×0.35kvar=1.064kvar
C相P30.C（3）=0.88×0.35kw=0.308kw
Q30.C（3）=7.68×0.35kvar=2.688kvar
各相总的有功和无功计算负荷
A相P30.A=P30.A
（1）+P30.A
（2）+P30.A（3）=2.66kw+1.55kw=3.815kw
Q30.A=Q30.A（3）=0
B相P30.B=P30.B
（1）+P30.B
（2）+P30.B（3）=2.66kw+1.155kw+2.492kw=6.307kw
Q30.B=Q30.B（3）=1.064kvar
C相P30.C=P30.C
（1）+P30.C
（2）+P30.C（3）=1.365kw+0.308kw=1.673kw
Q30.C=Q30.C（3）=2.688kvar
总的等效三相计算负荷为：
取B相计算等效三相负荷
P30=3P30.B=3×6.307kw=18.921kw
Q30=3Q30.B=3×1.064kvar=3.192kvar
S30=√（P302+Q302）=√（18.9212+3.1922）kV.A=19.189kV.A
I30=S30/（√3*UN）=19.189/（√3×0.38）A=29.155A
综上总的计算电流为I301=29.155A+62.6A=91.755A
4．金工车间低压配电线路的选择
4.1确定三相四线制干线规格
根据以上算出的总计算电流，当环境温度为35℃时明敷16mm2的铝芯橡皮线的Ia1=94A>91.755A，满足发热条件。
当Aψ≤16mm2时，APE≥Aψ,则中性线截面A0=16mm2；保护线截面APE≥Aψ=16mm2。
所选导线型号可表示为：
BLX—500—（3×16+1×16+PE16）。
4.2确定母线规格
由总的计算电流，并查《工厂供电》附录表可知，母线应选择LMY型矩形硬铝母线规格为40×4mm2。
4.3支路线的截面规格选择
（1）1台7.3kw的机床线路线径选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=7.3/（√3×0.5×0.38）A=22.2A
由《工厂供电》附录表19可知,选择橡皮绝缘线2.5mm2符合要求。
（2）2台15kw的机床线路线径选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=15/（√3×0.5×0.38）A=45.6A
由《工厂供电》附录表19可知,选择橡皮绝缘线截面6mm2符合要求。
（3）6台7.5kw的机床线路线径选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=7.5/（√3×0.5×0.38）A=22.7A
由《工厂供电》附录表19可知,选择橡皮绝缘线截面2.5mm2符合要求。
（4）1台8.7kw的机床线路线径选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=8.7/（√3×0.5×0.38）A=26.5A
由《工厂供电》附录表19可知,选择橡皮绝缘线截面4mm2符合要求。
（5）2台6kw的机床线路线径选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=6/（√3×0.5×0.38）A=18.2A
由《工厂供电》附录表19可知,选择橡皮绝缘线截面4mm2符合要求。
（6）风扇与电灯的线路线径选择4mm2
5线路开关的选择
5.1低压断路器的选择
由以上分析计算所得I30=91.755A,查附录表得可选择DW16-630型低压断路器
（1）6台7.5kw的机床的支路中的熔断器的选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=7.5/（√3×0.5×0.38）A=22.7A，IPK=4×IN=32A,IN.FE≧I30=22.7A,IN.FE≧KIpk=0.35×32A=11.2A
查《工厂供电》附录表9-1知，可选RM10-60型低压熔断器，即IN.FU=60A,而熔体选IN.FE=25A
（2）2台15kw的机床的支路中的熔断器的选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=15/（√3×0.5×0.38）A=45.6A,Ipk=4×IN=60AIN.FE≧I30=45.6A,IN.FE≧KIpk=0.35×60A=21A
查《工厂供电》附录表9-1知，可选RM10-100型低压熔断器，即IN.FU=100A,而熔体选IN.FE=60A
（3）1台7.3kw的机床的支路中的熔断器的选择
I30=P30/（√3×cosθ×uN）=7.3/（√3×0.5×0.38）A=22.2A,IPK=4×IN=16AIN.FE≧I30=22.2A,IN.FE≧KIPK=0.35×16A=5.6A
查《工厂供电》附录表9-1知，可选RM10-60型低压熔断器，即IN.FU=60A,而熔体选IN.FE=25A
（4）1台8.7kw的机床的支路中的熔断器的选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=8.7/（√3×0.5×0.38）A=26.5A,IPK=4×IN=20AIN.FE≧I30=26.5A,IN.FE≧KIPK=0.35×20A=7A
查《工厂供电》附录表9-1知，可选RM10-60型低压熔断器，即IN.FU=60A,而熔体选IN.FE=35A
（5）2台6kw的机床的支路中的熔断器的选择
I30=P30/（√3×cosθ×UN）=6/（√3×0.5×0.38）A=18.2A,IPK=4×IN=60AIN.FE≧I30=18.2A,IN.FE≧KIPK=0.35×60A=21A
查《工厂供电》附录表9-1知，可选RM10-60型低压熔断器，即IN.FU=60A,而熔体选IN.FE=25A。
6.心得体会
经过这次的课程设计，让自己更加知道在实践中能让理论知识熟悉掌握，也知道自己在哪方面的不足并且要努力学习，将自己的不足缩小。
在实践过程中，老师的指导与同学的帮助是必不可少的，就因老师的一点拨可能会将不懂问题解开，节约时间来进行下一步的作业。
其实，任何事情都要自己亲身经历才能记住更多，才能化解自己心中的疑团。
同时，又能提高自己的动手能力。
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