【正文】 動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小，電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。 工廠供電工作要很好的為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： 安全 在電能的供應(yīng)，分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身和設(shè)備事故 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)費(fèi)要低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 此 外，在供電工作中，應(yīng)合理的處理局部和全局，當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 1． 2 設(shè)計(jì) 目的 2021 級(jí) 理 科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 2 頁(yè) 共 26 頁(yè) 本設(shè)計(jì)的任務(wù)，主要是對(duì)某機(jī)械制造廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中包括工廠負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類型，進(jìn)行短路計(jì)算，選擇變電所主接線方案，一次設(shè)備的選擇，高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定防雷和接地裝置。并通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)中小型工廠的供配電系統(tǒng)和電氣照明運(yùn)行維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)工廠供電理論知識(shí)有了更加深刻的鞏固和復(fù)習(xí)，為今后從事工廠供電技術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ) 。 2 設(shè) 計(jì) 內(nèi)容 2． 1 設(shè)計(jì)要求 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷情況，并適當(dāng)考慮工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類型，選擇變電所主接線方案 、一次設(shè)備的選擇、 高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定防雷和接地裝置。 、設(shè)計(jì)依據(jù) 、工廠總平面圖 圖 工廠平面圖 、工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為 4600h，日 最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為 6h。 圖 工廠平面圖 2021 級(jí) 理 科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 3 頁(yè) 共 26 頁(yè) 、工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為 4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表 所示。 表 廠房編號(hào) 廠房名稱 負(fù)荷類別 設(shè)備容量 /kW 需要系數(shù) dK 功率因數(shù) ?cos 1 鑄造車間 動(dòng)力 300 0． 3 0． 7 照明 6 0． 8 1． 0 2 鍛壓車間 動(dòng)力 350 0． 3 0． 65 照明 8 0． 7 1． 0 3 熱處理車間 動(dòng)力 150 0． 6 0． 8 照明 5 0． 8 1． 0 4 電鍍車間 動(dòng)力 250 0． 5 0． 8 照明 5 0． 8 1． 0 5 機(jī)修車間 動(dòng)力 160 0． 2 0． 65 照明 4 0． 8 1． 0 6 工具車間 動(dòng)力 360 0． 3 0． 6 照明 7 0． 9 1． 0 7 金工車間 動(dòng)力 400 0． 2 0． 65 照明 10 0． 8 1． 0 8 鍋爐車間 動(dòng)力 50 0． 7 0． 8 照明 1 0． 8 1． 0 9 裝配車間 動(dòng)力 180 0． 3 0． 7 照 明 6 0． 8 1． 0 10 倉(cāng)庫(kù) 動(dòng)力 20 0． 4 0． 8 照明 1 0． 8 1． 0 生活區(qū) 照明 350 0． 7 0． 9 、供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條 10kV 的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為 2m；干線首端距離本廠約 8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為 500MVA。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間 為 。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng) 2021 級(jí) 理 科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 4 頁(yè) 共 26 頁(yè) 度為 80km，電纜線路總長(zhǎng)度為 25km。 、氣象資料 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為 38℃ ，年平均氣溫為 23℃ ，年最低氣溫為 9℃ ，年最熱月平均最高氣溫為 33℃ ，年最熱月平均氣溫為 26℃ ，年最熱月地下 米處平均氣溫為 25℃ 。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為 20。 、地質(zhì)水文資料 本廠所在地區(qū)平均海拔 300m，地層以砂粘土為主，地下水位為 3~5m。 3 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 計(jì)算負(fù)荷也稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與某一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30 分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)、選擇電器，保護(hù)元件等，一般取起動(dòng)電流的周期分量，在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮起動(dòng)電流的非周期分量。 平均負(fù)荷為某一時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電有與該時(shí)間之比。常選用有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗最多的一個(gè)班，平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷，電能消耗量和無(wú)功補(bǔ)償裝置。 力負(fù)荷的分級(jí) 工廠電力負(fù)荷，按 GB500521995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)其對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程序分三級(jí)。 一級(jí)負(fù)荷 一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者，或者中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。要求有兩路電源供電，當(dāng)其中一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。 二級(jí)負(fù)荷 二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失 者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。也屬 2021 級(jí) 理 科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 5 頁(yè) 共 26 頁(yè) 于重要負(fù)荷要求由兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)。 三級(jí)負(fù)荷 三級(jí)負(fù)荷為一般電力負(fù)荷、所有不以屬于上述一、二級(jí)負(fù)荷增屬三級(jí)負(fù)荷。屬于不重要的一般負(fù)荷對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。 需要系數(shù)法 需要系數(shù)法 是把設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷，這種方法比較簡(jiǎn)便，因而廣泛使用。需要系數(shù)法的計(jì)算結(jié)果往往偏小，故不適用于低壓配電線路的計(jì)算，而用于計(jì)算變、配電所的負(fù)荷。 基本 公式：有功計(jì)算負(fù)荷： ed PKP ??30 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： ?tan30 30 ?? PQ 視在功計(jì)算負(fù)荷： 計(jì)算電流： 對(duì)于多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定：對(duì)于多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。因此，應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)。 對(duì)車間干線，?。? 對(duì)低壓母線，分兩 種情況 （ 1）由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，取 ~?? PK ~?? qK （ 2）由車間干線計(jì)算負(fù)荷，直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，取 ~?? PK ?cos3030 pS ?nUSI 33030 ?~ ??~?? qK 2021 級(jí) 理 科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 6 頁(yè) 共 26 頁(yè) ~?? qK 總的有功計(jì)算負(fù)荷為： 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： 總的現(xiàn)在功計(jì)算負(fù)荷為： 總的計(jì)算電流為： 對(duì)工廠各車間功率的統(tǒng)計(jì) 1）、鑄造車間 計(jì)算負(fù)荷： ? ? kWkWPP .83 0 3030130 ??????? 單相三相 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： ? ? v a kPQ ???? 三相三相 ? 視在計(jì)算負(fù)荷：? ? AKVPP . osc osS 3030130 ????? 單相單相三相三相 ?? 計(jì)算電流： ? ? ? ? AUSI N 1333 130130 ???? 2)、鍛壓車間 計(jì)算負(fù)荷： ? ? kWkWPP . 3030230 ??????? 單相三相 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： ? ? v a kPQ ???? 三相三相 ? 視在計(jì)算負(fù)荷：? ? KV APP osc osS 3030230 ????? 單相單相三相三相 ?? 計(jì)算電流： ? ? ? ? AUSI N 1673 230230 ???? 3）、熱處理車間 計(jì)算負(fù)荷： ? ? kWkWPP 9450 . 3030330 ??????? 單相三相 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： ? ? v a kPQ ???? 三相三相 ? 視在計(jì)算負(fù)荷：? ? KV APP osc osS 3030330 ????? 單相單相三相三相 ?? 計(jì)算電流： ? ? ? ? AUSI N 1163 330330 ???? ??? iPPKP