【正文】 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 課 程 設 計 說 明 書 題目 ： 機械工廠 供電 系統設計 二級學院（直屬學部）： 延陵學院 專業(yè)： 電氣工程及其自動化 班級： 10電 Y3 學生姓名： 司青云 學號： 10124519 指導教師姓名： 柴濟民 職稱： 講師 2021 年 6 月 目錄 第一章 緒論 ......................................................... 1 工廠供電的意義 .............................................. 1 設計概述 ................................................... 1 設 計任務及設計方案 ......................................... 2 第二章 負荷計算及功率補償 ........................................... 5 負荷計算的內容和目的 ....................................... 5 負荷計算的方法 ............................................. 5 功率因素 的補償 ............................................ 11 第三章 變電所一次系統設計 .......................................... 14 變電所的配置 .............................................. 14 變壓器的臺數和容量的確定 .................................. 17 全廠變電所主接線設計 ...................................... 18 對變電所主接線的要求 ............................... 18 變電所主接線方案 ................................... 18 變電所主接線設計 ................................... 19 變電所的布置和結構設計 .................................... 19 變電所的布置設計 ................................... 19 變電所的結構設計 ................................... 21 第四章 電氣設備的選擇 .............................................. 23 短路電流計算 .............................................. 23 電氣設備選擇 .............................................. 29 第五章 電力變壓器繼電保護設計 ..................................... 38 電力變壓器繼電保護配置 .................................... 38 電力變壓器繼電保護原理圖設計 .............................. 38 電力變壓器繼電保護整定計算 ................................ 39 第六章 廠區(qū)線路設計 ........................................... 38 電力線路的接線方式 ........................................ 41 電力線路的結構 ............................................ 38 導線和電纜的選擇 .......................................... 38 廠區(qū)照明設計 .............................................. 45 第七章 小結 ....................................................... 46 參考文獻 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 1 第一章 緒論 工廠供電的意義 工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電。 眾所周知，電能是現代工業(yè)生產的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉換而來，又易于轉換為其它形式的能量以供應用；電能的輸送的分配既簡單 經濟 ，又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現生產過程自動化。因此，電能在現代工業(yè)生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產的主要能源和動力，但是它在產品成本中所占的比重一般很 小。電能在工業(yè)生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產實現電氣化以后可以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低生產成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現生產過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產可能造成嚴重的后果。 因此，做好工廠供電工作對于 發(fā)展 工業(yè)生產，實現工業(yè)現代化，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重要 方面，而能源節(jié)約對于國家經濟建設具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支持國家經濟建設，也具有重大的作用。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求： （ 1） 安全 在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。 （ 2） 可靠 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 （ 3） 優(yōu)質 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求 （ 4） 經濟 供電系統的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 設計概述 本次設計主要是按照國家標準進行的，滿足電力負荷對供電的要求，符合各 2 供電規(guī)程。要求電源電壓等級： 10kv。電源變電所最小短路容量是 200MVA，最大短路容量是 300MVA，且電源變電所 10KV引出線繼電保護的正定時間是。全廠功率因子要求不低于《供用電規(guī)程》。工廠為二班制生產，全年工作時數 4500小時。根據需要系數法完成設備容量的計算。用標么制對短路電流計算，計算時要算出最大短路電流和最小短路電流以便于設備的選取和校驗。根據需要對變壓器進行繼電保護。 設計任務及設計方案 一、 課程設 計題目 :機械工廠供電設計 二、設計要求： 滿足電力負荷對供電的要求，符合個有關供電規(guī)程。 三、原始資料： （參見附圖）。 （參見附表） ： （ 1）電源電壓等級： 10 千伏 （ 2）電源線路：用一回架空非專業(yè)線向本廠供電，導線型號為 LJ70，線路長度為 5 公里，線路走向參看工廠總平面圖。 （ 3）電源變電所 10 千伏母線 =300MVA， =200MVA。 （ 4）電源變電所 10 千伏引出線繼電保護的整定時限為 。 4．全廠功率因素要求不低于《供用電規(guī)程》。 。 ： （ 1）電度電價為 元 /度。 （ 2）設配容量電價 4元 /千伏安、月（或最高量電價 6元 /千瓦、月）。 ，全年工作時數 4500 小時，最大負荷利用小時 3500 小時 ~5%。 3 9．本地氣象、地壤等資料： 4 （ 1）海拔高度 米。 （ 2）最熱月平均溫度 ℃。 （ 3）最熱月平均最高溫度 ℃。 （ 4）極端最高溫度 ℃。 （ 5）極端最低溫度 ℃。 （ 6）雷暴日數 日 /年。 （ 7）最熱月地下 米的平均溫度 ℃。 四、設計任務： 1．設計說明計劃書一份。 在設計說明計算書中應包括以下主要部分： 各車間與全廠的負荷計算，功率因素的補償（放電電阻值）。 變（配）電所位置的確定，變壓器的數量、容量的決定。 全廠供電系統的接線方式與變電所主結線的確定。 高氣壓電氣設備與導線電纜的選擇。 短路電流的計算與前期設備的校驗。 繼電保護整定計算。 圖紙： （ 1）變（配）電所主結線圖一張（或將高、低壓分開畫兩張）。 （ 2）工廠變配電所和電力線路平面布置圖一張。 （ 3）繼電保護原理接線圖一張。 （ 4）變配電所平剖面圖一張（二張）。 。 五．設計時間： 設計時間定為兩周。 說明： 若課程時間為一周半，繼電保護整定計算及變配電所平剖面布置圖不做。 5 第二章 負荷計算及功率補償 負荷計算的內容和目的 （ 1） 計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷，其熱效應與同一時間內實際變動負荷所產生的最大熱效應相等。在 配電設計中，通常采用 30分鐘的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或導體的依據。 （ 2） 尖峰電流指單臺或多臺用電設備持續(xù) 1秒左右的最大負荷電流。一般取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護組件等的依據。在校驗瞬動組件時，還應考慮啟動電流的非周期分量。 （ 3） 平均負荷為一段時間內用電設備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負荷班的平均負荷，有時也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。 負荷計算的方法 負荷計算的方法有需要系數法、利用系數法及二項式等 幾種。 本設計采用需要系數法確定。 主要計算公式有： 有功計算負荷（ kW） edc PKP? 無功計算負荷（ kvar） ?tancc PQ ? 視在負荷計算（ kV A） ?coscc PS ? 計算電流（ A） Ncc USI 3? 第四車間計算負荷 : 型空氣錘， C41250型空氣錘 ,C41150型空氣錘： Kd1=。cosФ 1 =。tanФ 1 = 6 Pc1=Kd1 Pe1= (55+22+2 17)? Qc1=Pc1 tanФ 1= ? ： Kd2= 。cosФ 2 =。tanФ 2= Pc2=Pe2=45KW。Qc2=0 齒輪油泵， 318101 離心通風機，軸流風機： Kd3=。cosФ 3=。anФ 3= Pc3= Kd3 Pe3=（ 5 +1 13+6 ） ? Qc3=Pc3 tanФ 3? ? 電焊機： Kd4=。cosФ 4=。tanФ 4= Pc4=Pe4= JC Pn= 14 ? KW Qc4=Pc4 tanФ 4= ? KVAR 砂輪機： Kd5=。cosФ 5=。tanФ 5= Pc5= Kd5 Pe5= 3 3? KW Qc5=Pc5 taФ n5= ? KVAR 6. 5 噸電動雙梁式起重機， 2噸立柱式起重機， 1噸立柱式起重機： Kd6=。 cosФ 6= 。 tanФ 6= 將起重機換算到ε＝ 25%時的額定功率， 5 噸的 :Pe= 2 1? 2 噸的 : Pe= 2 2? Kw 1 噸的 :Pe= 2 3? Kw Pc6=Kd6 Pe6= (++)? Qc6=Pc6 taФ n6= ? 7 S=792m2 ， W=8w/m2 Kd= Pe=S W/1000 = 792 8/1000? Pc= ? Qc=0kvar。Pc=K∑ P∑ Pci = (+45+++++)? KW Qc=k∑ Q∑ Qci =*(+0+++++0)? Sc= 22Pc Qc? ? Ic=)*3(Sc Un ? 第五車間計算負荷 ，混砂機，碎鐵機，篩沙機： Kd1=。cosФ 1=。tanФ 2= Pc1=Kd1 Pe1= (5 +4 +3 +5 )? Qc1=Pc1 tanФ 1= ? ，鑄工鼓風機，鑄工空壓機，小鼓風機： Kd2= 。cosФ 2 =。tanФ 2 = Pc2= Kd2 Pe2=（ 4 +28+22+5 )? Qc2=Pc2 tanФ 2= ? ，箱型電阻爐： Kd3=。cosФ 3=。tanФ 3