【正文】 標(biāo)準(zhǔn)件廠冷鐓車間10千伏車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)I石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒　論　課題研究的背景工廠供電設(shè)計(jì)的任務(wù)是從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過合理的傳輸、變換、分配到工廠車間中的每一個(gè)用電設(shè)備上，隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工廠用電量快速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等的要求也日益提高，供電設(shè)計(jì)是否完善，不僅影響工廠的基本建設(shè)投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬消耗量，而且也反映到工廠的可靠性和工廠的安全生產(chǎn)上，它與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備和人身安全等是密切相關(guān)的。本標(biāo)準(zhǔn)件廠主要承擔(dān)全國(guó)機(jī)械及電器制造工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)螺釘配件生產(chǎn)，建有現(xiàn)代化的冷鐓車間、工具車間和機(jī)修車間，冷鐓車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計(jì)要根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況以及工廠生產(chǎn)的發(fā)展前景，以安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)為原則，考慮工廠規(guī)模、供電條件、技術(shù)要求、自然條件等設(shè)計(jì)變電所及配電系統(tǒng)。做好該工廠的供電工作對(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?！?guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國(guó)內(nèi)，變電所的設(shè)計(jì)中仍然存在很多問題，比如可靠性還欠提高。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給電力行業(yè)帶來新問題：電力能源的需求持續(xù)增長(zhǎng)，電網(wǎng)過負(fù)荷運(yùn)行，減少線路的功率損耗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。變電所的設(shè)計(jì)需要既能保證安全可靠性和靈活性，又能保證保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案。在這種要求下，變電所電氣主接線簡(jiǎn)單清晰、接地和保護(hù)安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢(shì)所趨。與國(guó)外相比，我國(guó)主要是舊設(shè)備更換新型設(shè)備，有人控制變?yōu)闊o人控制。而在國(guó)外，高科技的技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)備已經(jīng)在工廠配電中運(yùn)用起來。安全，可靠，經(jīng)濟(jì)，優(yōu)質(zhì)的宗旨已經(jīng)得到極度提高。低量的電能損耗和保護(hù)裝置的高度靈敏性對(duì)工廠供電的穩(wěn)定有了保障?！≌n題研究的主要內(nèi)容本文共有14章。首先簡(jiǎn)要介紹本設(shè)計(jì)概況，接著系統(tǒng)地計(jì)算各個(gè)車間的電力負(fù)荷和無功功率補(bǔ)償，選擇變電所位置和形式、變電所主變壓器的類型、臺(tái)數(shù)和容量，設(shè)計(jì)變電所主接線方案，計(jì)算短路電流，選擇校驗(yàn)變電所的一次設(shè)備、變電所進(jìn)出線，還進(jìn)行了變電所二次回路方案的選擇和繼電保護(hù)的整定，變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)，車間低壓配電系統(tǒng)布線的實(shí)施方案，低壓配電系統(tǒng)的導(dǎo)線及控制保護(hù)設(shè)備的選擇。第2章　負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償　車間的負(fù)荷計(jì)算　冷鐓車間設(shè)備組負(fù)荷計(jì)算冷鐓機(jī)Z4712機(jī)組的負(fù)荷：由于該組設(shè)備為連續(xù)工作制，其設(shè)備功率為：==1631 kW=496kW查資料 Kd=~，取Kd==== Kd = kW= = = =171kvar =kVAA本設(shè)計(jì)的其他機(jī)組和設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算都如上例。將冷鐓車間分為五個(gè)設(shè)備組，各個(gè)設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷如下列各表所示：表21　冷鐓車間設(shè)備組I計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kW總?cè)萘縦W需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/AI冷鐓機(jī)Z47683124899表22　冷鐓車間設(shè)備組II計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kW總?cè)萘縦W需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/AII冷鐓機(jī)Z47683124899表23　冷鐓車間設(shè)備組III計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kW總?cè)萘縦W需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/AIII冷鐓機(jī)GB31555511192233冷鐓機(jī)A1641282817冷鐓機(jī)A1241282817冷鐓機(jī)A12322040816冷鐓機(jī)A1631202048冷鐓機(jī)A1691101024冷鐓機(jī)82BA11111冷鐓機(jī)A1212冷鐓機(jī)A120236總計(jì)表24 冷鐓車間設(shè)備組IV計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kW總?cè)萘縦W需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/AIV切邊機(jī)A23322040816切邊機(jī)A23211414壓力機(jī)60t1101024壓力機(jī)40t177切邊機(jī)A231472817切邊機(jī)A2301切邊機(jī)（自制）133搓絲機(jī)GWB162102048搓絲機(jī)11414搓絲機(jī)A253177搓絲機(jī)A253472817雙搓機(jī)11111搓絲機(jī)GWB65211搓絲機(jī)Z254133銑口機(jī)（自制）177銑口機(jī)（自制）1車床C336133車床1336M1臺(tái)鉆7續(xù)表24 設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kW總?cè)萘縦W需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/AIV清洗機(jī)（自制）41040816包裝機(jī)（自制）3涂油槽（自制）1總計(jì)表25 冷鐓車間設(shè)備組V計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kW總?cè)萘縦W需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/AV冷鐓機(jī)Z4767151052142清洗機(jī)（自制）41040816車床C6201177車床C6201M177車床C620177車床C618K177銑床X62W13平面磨床M72301牛頭刨床133立鉆1砂輪機(jī)6鉗工臺(tái)4劃線臺(tái)1橋式吊車5t2梁式吊車3t11121總計(jì)　工具、機(jī)修車間設(shè)備組負(fù)荷計(jì)算工具、機(jī)修車間的計(jì)算負(fù)荷如表26所示：表26 工具、機(jī)修車間的計(jì)算負(fù)荷表序號(hào)車間名稱供電回路代號(hào)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1工具車間47564235合計(jì)180542機(jī)修車間150　車間設(shè)備總負(fù)荷計(jì)算在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，但是各個(gè)用電設(shè)備組的最大負(fù)荷并非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)。由前面統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，可知各設(shè)備組的有功和無功如下：設(shè)備組1：=，=設(shè)備組2：=，=設(shè)備組3：=，=設(shè)備組4：=，=設(shè)備組5：=，=工具車間：=54kW, =機(jī)修車間：=, =計(jì)入同時(shí)系數(shù)，取=，=總的計(jì)算負(fù)荷：==(+++++54+) kW294kW==(++++++) kvar 488kvar=kVA== kVA kV =車間設(shè)備總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如表27所示：表27　車間設(shè)備總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表用電單位名稱設(shè)備容量需要系數(shù)計(jì)算負(fù)荷 (kW) (kvar) (kVA)(A)設(shè)備組Ⅰ24899設(shè)備組II24899設(shè)備組III設(shè)備組IV設(shè)備組V工具車間18054機(jī)修車間150總計(jì)327取= , =　無功功率補(bǔ)償(1) 未進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為:1= kW kVA =(2)無功補(bǔ)償容量按規(guī)定，在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，這里取=。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由1==，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為: ，其參數(shù)如表28所示：表28 產(chǎn)品型號(hào)額定電壓kV額定容量總電容量uF額定電流A 外形尺寸長(zhǎng)寬高LWH（mm)安裝尺寸LW(mm)400V，AC，50Hz系列，三相自愈式并聯(lián)電容器，三角形接線305971708525020060該電容器補(bǔ)償器額定容量為30kvar，個(gè)數(shù)n=357 kvar /30 kvar =，取12個(gè)。(3)補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 　 kVAS322 kVA)357488(29422)2(30　=+=變壓器的功率損耗為：kVA=SPTkW332201.001.0)2(30180。=187。D 1632205.005.0)2(30kvarkVASQT=180。=187。D變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： P30（1）39。=294 kW +3 kW =297 kW) kvar+357488(39。)1(30Q=16 kvar=147 kvar 　 kVAS330)147()297(2239。)1(30+=kVA =補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為：cos39。)1(3039。)1(3039。297 kW330 kVA===SPj(4)車間變電所負(fù)荷計(jì)算見表29：表29 車間變電所負(fù)荷計(jì)算表序 號(hào)車間名稱需要系數(shù)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1設(shè)備組I248991512設(shè)備組II248991513設(shè)備組III4設(shè)備組IV5設(shè)備組V6工具車間180547機(jī)修車間150總計(jì)294488570866續(xù)表29 序 號(hào)車間名稱需要系數(shù)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷294488570866380V側(cè)無功補(bǔ)償容量357380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷294131322489變壓器功率損耗31610kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)2971