【正文】 標準件廠冷鐓車間10千伏車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計I石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計第1章 緒　論　課題研究的背景工廠供電設計的任務是從電力系統(tǒng)取得電源，經過合理的傳輸、變換、分配到工廠車間中的每一個用電設備上，隨著工業(yè)電氣自動化技術的發(fā)展，工廠用電量快速增長，對電能質量、供電可靠性以及技術經濟指標等的要求也日益提高，供電設計是否完善，不僅影響工廠的基本建設投資、運行費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上，它與企業(yè)的經濟效益、設備和人身安全等是密切相關的。本標準件廠主要承擔全國機械及電器制造工業(yè)的標準螺釘配件生產，建有現代化的冷鐓車間、工具車間和機修車間，冷鐓車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設計要根據本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實際情況以及工廠生產的發(fā)展前景，以安全、可靠、優(yōu)質、經濟為原則，考慮工廠規(guī)模、供電條件、技術要求、自然條件等設計變電所及配電系統(tǒng)。做好該工廠的供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產，實現工業(yè)現代化，具有十分重要的意義?！鴥韧庋芯楷F狀在國內，變電所的設計中仍然存在很多問題，比如可靠性還欠提高。我國經濟的發(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，電網過負荷運行，減少線路的功率損耗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。變電所的設計需要既能保證安全可靠性和靈活性，又能保證保護環(huán)境、節(jié)約資源、易于實現自動化設計方案。在這種要求下，變電所電氣主接線簡單清晰、接地和保護安全高效、建筑結構布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢所趨。與國外相比，我國主要是舊設備更換新型設備，有人控制變?yōu)闊o人控制。而在國外，高科技的技術和先進的設備已經在工廠配電中運用起來。安全，可靠，經濟，優(yōu)質的宗旨已經得到極度提高。低量的電能損耗和保護裝置的高度靈敏性對工廠供電的穩(wěn)定有了保障?！≌n題研究的主要內容本文共有14章。首先簡要介紹本設計概況，接著系統(tǒng)地計算各個車間的電力負荷和無功功率補償，選擇變電所位置和形式、變電所主變壓器的類型、臺數和容量，設計變電所主接線方案，計算短路電流，選擇校驗變電所的一次設備、變電所進出線，還進行了變電所二次回路方案的選擇和繼電保護的整定，變電所的防雷保護與接地裝置的設計，車間低壓配電系統(tǒng)布線的實施方案，低壓配電系統(tǒng)的導線及控制保護設備的選擇。第2章　負荷計算和無功功率補償　車間的負荷計算　冷鐓車間設備組負荷計算冷鐓機Z4712機組的負荷：由于該組設備為連續(xù)工作制，其設備功率為：==1631 kW=496kW查資料 Kd=~，取Kd==== Kd = kW= = = =171kvar =kVAA本設計的其他機組和設備組的負荷計算都如上例。將冷鐓車間分為五個設備組，各個設備組的計算負荷如下列各表所示：表21　冷鐓車間設備組I計算負荷表設備組代號設備名稱型號臺數單臺容量kW總容量kW需要系數Kd計算負荷/kW/kvar/kVA/AI冷鐓機Z47683124899表22　冷鐓車間設備組II計算負荷表設備組代號設備名稱型號臺數單臺容量kW總容量kW需要系數Kd計算負荷/kW/kvar/kVA/AII冷鐓機Z47683124899表23　冷鐓車間設備組III計算負荷表設備組代號設備名稱型號臺數單臺容量kW總容量kW需要系數Kd計算負荷/kW/kvar/kVA/AIII冷鐓機GB31555511192233冷鐓機A1641282817冷鐓機A1241282817冷鐓機A12322040816冷鐓機A1631202048冷鐓機A1691101024冷鐓機82BA11111冷鐓機A1212冷鐓機A120236總計表24 冷鐓車間設備組IV計算負荷表設備組代號設備名稱型號臺數單臺容量kW總容量kW需要系數Kd計算負荷/kW/kvar/kVA/AIV切邊機A23322040816切邊機A23211414壓力機60t1101024壓力機40t177切邊機A231472817切邊機A2301切邊機（自制）133搓絲機GWB162102048搓絲機11414搓絲機A253177搓絲機A253472817雙搓機11111搓絲機GWB65211搓絲機Z254133銑口機（自制）177銑口機（自制）1車床C336133車床1336M1臺鉆7續(xù)表24 設備組代號設備名稱型號臺數單臺容量kW總容量kW需要系數Kd計算負荷/kW/kvar/kVA/AIV清洗機（自制）41040816包裝機（自制）3涂油槽（自制）1總計表25 冷鐓車間設備組V計算負荷表設備組代號設備名稱型號臺數單臺容量kW總容量kW需要系數Kd計算負荷/kW/kvar/kVA/AV冷鐓機Z4767151052142清洗機（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6鉗工臺4劃線臺1橋式吊車5t2梁式吊車3t11121總計　工具、機修車間設備組負荷計算工具、機修車間的計算負荷如表26所示：表26 工具、機修車間的計算負荷表序號車間名稱供電回路代號設備容量kW計算負荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1工具車間47564235合計180542機修車間150　車間設備總負荷計算在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個用電設備組同時工作，但是各個用電設備組的最大負荷并非同時出現，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計算負荷時，應計入一個同時系數。由前面統(tǒng)計的結果，可知各設備組的有功和無功如下：設備組1：=，=設備組2：=，=設備組3：=，=設備組4：=，=設備組5：=，=工具車間：=54kW, =機修車間：=, =計入同時系數，取=，=總的計算負荷：==(+++++54+) kW294kW==(++++++) kvar 488kvar=kVA== kVA kV =車間設備總負荷統(tǒng)計如表27所示：表27　車間設備總負荷統(tǒng)計表用電單位名稱設備容量需要系數計算負荷 (kW) (kvar) (kVA)(A)設備組Ⅰ24899設備組II24899設備組III設備組IV設備組V工具車間18054機修車間150總計327取= , =　無功功率補償(1) 未進行無功補償時，變電所低壓側的功率因數為:1= kW kVA =(2)無功補償容量按規(guī)定，在變壓器低壓側進行無功補償時，這里取=。要使低壓側功率因數由1==，低壓側需裝設的并聯電容器容量為: ，其參數如表28所示：表28 產品型號額定電壓kV額定容量總電容量uF額定電流A 外形尺寸長寬高LWH（mm)安裝尺寸LW(mm)400V，AC，50Hz系列，三相自愈式并聯電容器，三角形接線305971708525020060該電容器補償器額定容量為30kvar，個數n=357 kvar /30 kvar =，取12個。(3)補償后變電所低壓側的視在計算負荷為： 　 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變電所高壓側的計算負荷為： 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 =補償后工廠的功率因數為：cos39。)1(3039。)1(3039。297 kW330 kVA===SPj(4)車間變電所負荷計算見表29：表29 車間變電所負荷計算表序 號車間名稱需要系數設備容量kW計算負荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1設備組I248991512設備組II248991513設備組III4設備組IV5設備組V6工具車間180547機修車間150總計294488570866續(xù)表29 序 號車間名稱需要系數設備容量kW計算負荷(kW)(kvar)(kVA)(A)380V側補償前負荷294488570866380V側無功補償容量357380V側補償后負荷294131322489變壓器功率損耗31610kV側負荷總計2971