【正文】 既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。為了保證工廠供電的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須要有一套完整的保護(hù)，監(jiān)視和測(cè)量裝置。目前多以采用自動(dòng)裝置，將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到工廠配電控制系統(tǒng)中去 。 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 : 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 2 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005394 《 10kv 及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： （ 1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 （ 2） 安全可靠、先進(jìn)合理； 應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 （ 3） 近期為主、考慮發(fā)展； 應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 （ 4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 3 第 1 章 分析原始資料，確定電源的引入方式 圖 11 工廠總平面圖 產(chǎn)任務(wù)規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格 本廠生產(chǎn)電子產(chǎn)品，年生產(chǎn)能力為 100000 萬(wàn)個(gè)電子元件。 工廠負(fù)荷情況 本廠的供電均為三級(jí)負(fù)荷，統(tǒng)計(jì)資料如表 11 所示： 表 11 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料 序號(hào) 用電設(shè)備組 名稱(chēng) 容量 Pe 需要系數(shù) Kd cosamp。 tanamp。 1 生產(chǎn)車(chē)間 1 200 2 生產(chǎn)車(chē)間 2 200 3 生產(chǎn)車(chē)間 3 200 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 4 4 老化室 1 1200 5 老化室 2 1200 6 老化室 3 1200 7 工模室 60 8 研發(fā)室 60 9 倉(cāng)庫(kù) 1 300 10 倉(cāng)庫(kù) 2 300 11 辦公室 1 60 12 辦公室 2 60 13 辦公室 3 60 14 廠區(qū) 60 供電電源請(qǐng)況 按與供電局協(xié)議，公司可由附近一條 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 LGJ150,導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距了 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)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為 。為滿(mǎn)足工廠三級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。 本廠地區(qū)最高溫度為 35 度，最熱月平均最高氣溫為 28 度。 地質(zhì)水文資料：本廠地區(qū)海拔 55M，底層以沙粘土為主，地下水位為 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 5 第 2 章 負(fù) 荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算 用電設(shè)備負(fù)荷的計(jì)算 因?yàn)樵O(shè)備臺(tái)數(shù)多，且無(wú)大容量設(shè)備，所以用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 (1) 生產(chǎn)車(chē)間 1 、生產(chǎn)車(chē)間 2 、生產(chǎn)車(chē)間 3 有功計(jì)算負(fù)荷 P30=kdPe 車(chē)間是焊接車(chē)間，取 kd 為 、 tanamp。為 、 cosamp。為 ，車(chē)間的用電總設(shè)備容量為 Pe= P30=kdPe=200*=50kw 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 Q30=P30tanamp。 其中 tanamp。為車(chē)間功率因數(shù) cosamp。的正切值，則Q30=P30tanamp。=50*= 視在計(jì)算負(fù)荷 S30=P30/cosamp。=100KVA 計(jì)算電流 I30=S30/= 所以生產(chǎn)車(chē)間的總有功計(jì)算負(fù)荷為： P＝ 3P30＝ 150kw 總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： Q=3Q30＝ (2) 老化室 1 、 老化室 2 、老化室 3 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 有功計(jì)算負(fù)荷 P30=kdPe 取 kd 為 、 tanamp。為 、 cosamp。為 ，車(chē)間的用電總設(shè)備容量為 Pe=1200kw.則 P30=kdPe=1200*=360kw 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 Q30=P30tanamp。 其中 tanamp。為車(chē)間功率因數(shù) cosamp。的正切值，則Q30=P30tanamp。=360*= 視在計(jì)算負(fù)荷 S30=P30/cosamp。=554KVA 計(jì)算電流 I30=S30/= 所以的總有功計(jì)算負(fù)荷為： P＝ 3P30＝ 1080kw 總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： Q=3Q30＝ (3) 辦公室 1 、 辦公室 2 、 辦公室 3 、 廠區(qū) 、 研發(fā)室 、 工模室 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 有功計(jì)算負(fù)荷 P30=kdPe 取 kd 為 、 tanamp。為 、 cosamp。為 ，辦公室等的用電總設(shè)備容量為 Pe=60kw.則 P30=kdPe=60*=48kw 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 6 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 Q30=P30tanamp。 其中 tanamp。為功率因數(shù) cosamp。的正切值，則Q30=P30tanamp。=23kvar 視在計(jì)算負(fù)荷 S30=P30/cosamp。= 計(jì)算電流 I30=S30/=81A 所以的總有功計(jì)算負(fù)荷為： P＝ 6P30＝ 288kw 總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： Q=6Q30＝ 138kvar (4) 倉(cāng)庫(kù) 倉(cāng)庫(kù) 2 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 有功計(jì)算負(fù)荷 P30=kdPe 取 kd 為 、 tanamp。為 、 cosamp。為 ，倉(cāng)庫(kù)的用電總設(shè)備容量為 Pe=P30=kdPe=300*=150kw 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 Q30=P30tanamp。 其中 tanamp。為功率因數(shù) cosamp。的正切值，則Q30=P30tanamp。=72kvar 視在計(jì)算負(fù)荷 S30=P30/cosamp。= 計(jì)算電流 I30=S30/=253A 所以的總有功計(jì)算負(fù)荷為： P＝ 2P30＝ 300kw 總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： Q=2Q30＝ 144vkvar 負(fù)荷計(jì)算表 表 21 負(fù)荷計(jì)算 序號(hào) 用電設(shè)備組名稱(chēng) 容量Pe/kw 需要系數(shù)Kd cosamp。 tanamp。 計(jì)算負(fù)荷 P30 Q30 S30 I30 1 老化室 1 1200 360 554 2 老化室 2 1200 360 554 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 7 3 老化室 3 1200 360 554 4 辦公室 1 60 48 23 81 5 辦公室 2 60 48 23 81 6 辦公室 3 60 48 23 81 7 工模 室 60 48 23 81 8 研發(fā)室 60 48 23 81 9 廠區(qū) 60 48 23 81 10 生產(chǎn)車(chē)間1 200 50 100 11 生產(chǎn)車(chē)間2 200 50 100 12 生產(chǎn)車(chē)間3 200 50 100 13 倉(cāng) 庫(kù)1 300 150 72 253 14 倉(cāng)庫(kù) 2 300 150 72 253 15 總計(jì)380V 側(cè) 5160 1818 取 K?p = K?q = 3212 無(wú)功功率補(bǔ)償 由上式可知，該廠 380v 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 8 cosamp。=P30 /S30 而 23023030 QPS ?? =2561 則 cosamp。=1818/2561= 功率因數(shù)只有 而供電部門(mén)要求該廠 10KV 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷不應(yīng)低于 ?？紤]到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于 ，暫時(shí)取 來(lái)計(jì)算 380V 側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量： Qc = Pm (tanamp。1 tanamp。2) =[tan(） – tan()]kvar = kvar 根據(jù)相關(guān)資料，并參照?qǐng)D選擇 PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電 容器為 型，該型號(hào)適用于額定電壓 ，其額定容量是 14kvar，額定電容是 280uF，頻率為 50Hz，詳述為三相。 采用方案 2（主屏）一臺(tái)和方案 3（輔屏） 8 臺(tái)相組合，總共容量為 112*9=1008kvar。 因此電子廠中采用并聯(lián)電容器的方式來(lái)補(bǔ)償供電系統(tǒng)中的無(wú)功功率。 由于補(bǔ)償效果較高壓集中補(bǔ)償方式好，特別是它能減少變壓器的視在功率，從而可使主變壓器容量選得較小，所以采用低壓集中補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)解決，并選擇中性點(diǎn)不接地的星形接線方式如圖 21 所示： 圖 21 低壓電空器集中補(bǔ)償結(jié)線 這種補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娙萜鞴褚话憧梢园惭b在低壓配電室內(nèi)，運(yùn)行維護(hù)安全。電容器組都采用 ? 形接線，一般利用 220v、 15~25w 的白熾燈的燈絲電阻來(lái)放電。放電用的白熾燈同時(shí)兼作電容器組正常運(yùn)行的指示燈。 380v 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷： P= Q== 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 9 22 QPS ?? = I= US3 =2350A 主變壓器的有功功率損耗計(jì)算由公式（新型低損耗配電變壓器按此公式計(jì)算） SPT ?? =? =23KW 無(wú)功功率損耗由公式 SQT ?? =? =93KW 10kV 側(cè)負(fù)荷總計(jì) :P=+23= Q=+93= 22 QPS ?? =1602KVA I= US3 = 統(tǒng)計(jì)負(fù)荷如下表： 項(xiàng)目 cosQ P/kw Q/kw S/KVA I/A 380v 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 3212 380V 側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 1008 380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 2350 主變壓器功率損耗 *S30=23 *S30=93 10kV 側(cè)負(fù)荷總計(jì) 1602 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 10 第 3 章 變電站的位置與型式、合理 地布置好各設(shè)備的位置 . 主變壓器選擇 容量的確定 : 1）主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 1020 年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電站 ,主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 2)根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷變壓器的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許進(jìn)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷 .考慮到本廠沒(méi)有大容量設(shè)備，裝設(shè)一臺(tái)主 變壓器也能滿(mǎn)足要求，決定只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。 變電站的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù) 荷中心。工廠的負(fù)荷中心按功率矩法來(lái)確定，計(jì)算公式根據(jù)參考書(shū)《畢業(yè)指導(dǎo)》，見(jiàn)下 在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，任作一直角坐標(biāo)的 x 軸和 y 軸，測(cè)出各車(chē)間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，例如 P1（ x1,y1） ,P2（ x2,y2）等。而工廠的負(fù)荷中心設(shè)在 P（ x,y） , P 為 P1+P2+P3+… =?Pi 。因此，仿照力學(xué)中計(jì)算重心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： ?????? ???? PiPiXiPPP xPxPxPx )(...321 ...332211 （ 31） ?????? ???? PiP iy iPPP yPyPyPy )(...321 ...332211 （ 32） 參照工廠平面圖，制作坐標(biāo)，確定坐標(biāo)位置，如圖 31 所示： 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 11 圖 31 電子廠坐標(biāo)圖 從上圖帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算： 4*1205*362*825*603*602*602**??????????????????x = ******1401***150 ?????????? ?????????y= 根據(jù)計(jì)算，工廠的負(fù)荷中心在 2 號(hào)倉(cāng)庫(kù)左側(cè)，即在老化室 3 和 2 號(hào)倉(cāng)庫(kù)之間。 考慮到方便進(jìn)線及周?chē)h(huán)境情況，決定在 2 號(hào)倉(cāng)庫(kù)東南側(cè)緊靠生產(chǎn)車(chē)間修建變電站，其型式為附設(shè)式。 即變電站位置如圖所示