工廠供電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)書(李)

1、供配電的意義和要求 供配電技術(shù)，就是研究電力的供應(yīng)及分配的問題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企事業(yè)單位的主要能源和動(dòng)力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。沒有電力，就沒有國(guó)民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化。現(xiàn)代社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣化的基礎(chǔ)之上的。因此，電力供應(yīng)如果突然中斷，則將對(duì)這些用電部門造成嚴(yán)重的和深遠(yuǎn)的影響。故，作好供配電工作，對(duì)于保證正常的工作、學(xué)習(xí)、生活將有十分重要的意義。 供配電工作要很好的為用電部門及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，必須達(dá)到以下的基本要求： (1)安全在電力的供應(yīng)、分配及使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 (2)可靠應(yīng)滿足電力用戶對(duì)供電可靠性和連續(xù)性的要求。 (3)優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電力用

2、戶對(duì)電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量的要求。 (4)經(jīng)濟(jì)應(yīng)使供配電系統(tǒng)投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。 另外，在供配電工作中，還應(yīng)合理的處理局部和全局，當(dāng)前與長(zhǎng) 遠(yuǎn)的關(guān)系，即要照顧局部和當(dāng)前利益，又要有全局觀點(diǎn)，能照顧大局，適應(yīng)發(fā)展。 設(shè)計(jì)中的工廠供電的步驟及基本情況 既然工廠供電有如此現(xiàn)實(shí)的意義，那么我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)該怎么做呢？一般來講，工廠供電設(shè)計(jì)是按照國(guó)家對(duì)工廠規(guī)定的產(chǎn)品綱領(lǐng)，根據(jù)工藝，公用所提供的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)的，一般可分為兩個(gè)階段，即：擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)階段及施工設(shè)計(jì)階段。擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： （1）按照工藝，公用設(shè)計(jì)所提供的資料，計(jì)算車間及全廠的計(jì)算負(fù)荷； （2）根據(jù)

3、車間環(huán)境及計(jì)算負(fù)荷數(shù)字，選擇車間變電所位置及變壓器容量，數(shù)量； （3）根據(jù)負(fù)荷等級(jí)，全廠計(jì)算負(fù)荷，選定供電電源，電壓等級(jí)及供電方式； （4）確定提高功率因數(shù)的補(bǔ)償措施； （5）選擇總降壓變電所位置，變壓器臺(tái)數(shù)及容量； （6）確定總降壓變電所接線方案和廠區(qū)內(nèi)高壓配電方案； (7)選擇高壓電氣設(shè)備及配電網(wǎng)路載流量導(dǎo)體的截面，必要時(shí)進(jìn)行短路條件下的動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定的校驗(yàn)； (8)選擇繼電保護(hù)及供電系統(tǒng)的自動(dòng)化方式，進(jìn)行參數(shù)的整定計(jì)算； (9)提出變電所和工廠建筑物的防雷措施，接地方式； 2.工廠分四個(gè)車間分別是：冷作車間、機(jī)械加工車間、裝配車間和倉庫。工廠長(zhǎng)為 。四個(gè)車間中間設(shè)計(jì)的是個(gè)花壇。24m、寬

4、為60m，各個(gè)車間長(zhǎng)為70m、寬150m車間分布圖 冷作車機(jī)械加工車 倉 庫 裝配車間 下面分別是機(jī)械車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表和機(jī)械車間負(fù)荷分布圖： 機(jī)械車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 設(shè)備名稱 設(shè)備容量/kw 臺(tái)數(shù) 13 1316 2325 14 7+0.125 車床36 3234 1 4 10+2.8 銑床4.5+1.7+0.6+0.125 5 21 35 3 搖臂鉆7+1.7 4 6 7 41 42 銑床7+1.7 2 8 9 銑床3.2 1 10 砂輪機(jī)1 11 12 2 砂輪機(jī)7+1.7+0.5 17 18 2 磨床10+2.8+1.5 1 19 磨床10+2.8+0.5 20 38 2 磨床10+0.

5、125 22 37 2 車床14+1+0.6+0.15 26 27 2 磨床55+7+1 1 28 29 立車 37+1.7 1 20+0.15 30 1 天車 10.5 1 31 搖臂鉆 75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.5 39 40 2 龍門刨 7+1.7 43 44 45 3 銑床 6.5+2.8 46 1 鏜床 7+2.8 1 47 銑床 11+5+5+2.2 48 1 橋式起重機(jī)（=25%） 16+5+5+3.5 49 50 2 ）=25%橋式起重機(jī)（ 機(jī)械車間負(fù)荷分布圖負(fù)荷的計(jì)算及變壓器的選擇 負(fù)荷的統(tǒng)計(jì) 負(fù)荷計(jì)算是為電氣設(shè)備、輸電導(dǎo)線和繼電保護(hù)裝置的選擇提供重要的計(jì)算依

6、據(jù)，負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確與否直接影響著供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量。負(fù)荷計(jì)算方法有很多，如需用系數(shù)法，二項(xiàng)式法，利用系數(shù)法，單位產(chǎn)品電耗法等，本設(shè)計(jì)采用目前設(shè)計(jì)部門廣泛使用的需用系數(shù)法。 全廠計(jì)算負(fù)荷如下圖所示： 全廠計(jì)算負(fù)荷表 用電設(shè)額定電設(shè)備臺(tái)設(shè)備容需用系功正切有功功無功功視在功計(jì)算電流壓數(shù)數(shù)量率率率值 率備名稱 （KVA（臺(tái)） （KWKde系Kvar）（Kva （KW（ ） ） ）數(shù)） ） ） 12 2 9 5 10 6 11 4 8 7 3 0.7 21.42 30 21 0.38 1.02 冷作車55.26 60 0.35 間 0.6 30 31.57 12 14.028 0.38 0.4 20 1.1

7、69 裝配車 間0.8 4 0.38 0.75 0.8 廠庫0.7 99.75 14 1.02 0.35 車床0.38 0.7 1.02 0.35 20.25 2 0.7 0.35 1.02 12.8 1 0.7 1.02 0.35 34.8 4 1.02 0.35 0.7 17.4 0.38 2 銑床 1.02 26.1 3 0.7 0.35 1.02 9.8 1 0.7 0.35 0.38 0.7 3 20.775 1.02 0.35 搖臂鉆 1.02 1 3.2 0.38 0.7 0.35 1.02 2 0.7 2 0.35 砂輪機(jī) 0.35 0.7 18.4 2 1.02 0.38 0

8、.7 1 14.3 0.35 1.02 2 26.6 0.7 0.35 1.02 磨床1.02 31.5 0.35 2 0.7 0.38 1 63 0.35 0.7 1.02 1.02 0.7 38.7 1 0.35 立車0.38 1 20.15 0.7 0.35 1.02 天車0.38 170.8 0.35 0.7 2 1.02 龍門刨0.38 1.02 0.7 9.3 1 0.35 鏜床0.38 1.02 1 23.2 0.35 0.7 橋式起 2 59 0.35 0.7 1.02 重機(jī) 0.38 統(tǒng)計(jì)全 礦合計(jì) 機(jī)加工車間的負(fù)荷計(jì)算： 總?cè)萘縋=721.8KV ? 需用系數(shù)： 功率因數(shù)：

9、350.Kde?7.?cos0? 則021tan.?所以有功功率為： 無功功率： 視在功率： 冷作車間負(fù)荷的計(jì)算； P=60KV 總?cè)萘?需用系數(shù)：功率因數(shù)： 35Kde?0.70cos.? 則02tan.?1 有功功率為： 無功功率： 視在功率： 裝配車間負(fù)荷的計(jì)算：P=30KW 總?cè)萘? 60Kde?.4cos.?0? 則1691?tan. 有功功率： 無功功率： 視在功率： 廠庫負(fù)荷的計(jì)算：P=4KW 總?cè)萘? 80Kde?.80.cos? 則750tan?. 有功功率： 無功功率： 視在功率： 總負(fù)荷的計(jì)算； 提高功率因數(shù)的方法和意義 提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)正確選擇并合理使用電動(dòng)機(jī)，使

10、其不輕載或空載運(yùn)行。在條件允許時(shí)盡量選(1) 用龍行異步電動(dòng)機(jī)。合理選擇變壓器容量，適當(dāng)調(diào)整其運(yùn)行方式，盡量避免變壓器空載或輕載運(yùn)(2) 行。，盡量選用同步電動(dòng)如礦井通風(fēng)機(jī))(3)對(duì)于容量較大，且不需要調(diào)速的電動(dòng)機(jī)(機(jī)，并使其運(yùn)行于過激狀態(tài)。因?yàn)橥诫妱?dòng)機(jī)運(yùn)行于過激狀態(tài)時(shí)呈容性負(fù)載，能補(bǔ)償 線路上其他感性負(fù)載的無功功率 人工補(bǔ)償法提高功率因數(shù)若自然功率因數(shù)不能滿足要求，應(yīng)采用人工補(bǔ)償法提高功率因數(shù)，目前工礦企業(yè)普 遍采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償。 提高功率因數(shù)的意義首先提高功率因數(shù)可以提高電力系統(tǒng)的供電能力，可向更多的用戶提供電能，第二，減少供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。用戶的功率因

11、數(shù)越高，在同樣有功功率的情況下，線路中的電流就越小，這樣同樣容量的功、配電設(shè)備，可向更多的用戶提供電能。而且提高功率因素還可以減少供電網(wǎng)絡(luò)的電能損耗。在線路電壓和輸送的有功功率一定的情況下，功率因數(shù)越高，電流就越小，則網(wǎng)絡(luò)中的電能損耗就越 少?？梢姡岣吖β室驍?shù)，可以充分利用現(xiàn)有的變電、輸電和配電設(shè)備，保證供電質(zhì) 量，減少電能損耗，提高功率因數(shù)，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。1=1.08 ta，ncos1=0.68補(bǔ)償前：2=0.329 n，補(bǔ)償后：cos2=0.95ta?2?Ptantan1=195Kvar補(bǔ)償容量：?Q CQ195?3C N=8484電容器型號(hào)：BW0.4-14KV.W-3型 8

12、4KV.W 電容器實(shí)際補(bǔ)償容量： 電10kVQSQFQSQS400VQF10895673124 變壓器的選擇 臺(tái)主變壓器，當(dāng)1臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)， 因?yàn)楸咀冸娝鶎儆谌愗?fù)荷，所以選擇1KVA1827?260?.Snt?KtpSac0. 每臺(tái)變壓器的容量為：0.7 因此故障保證系數(shù)應(yīng)取 參數(shù)列表如下： 故障保證系數(shù)參數(shù)列表 /mm 空/kW 額定容型號(hào) 額定額定損耗阻連接質(zhì)量外形尺寸 /t 載 抗組量 電壓電/kVA /kVA 電 流壓 高壓 低壓 高 寬空載 短路 長(zhǎng)/% /% S13-1630 1230 ,yn0 1.65 1500 0.84 4.20 4 1.9 YM.RL-400 10

13、0.4 400/10 變壓器位置的選擇 變電所的位置選擇應(yīng)滿足下列幾點(diǎn)要求 接近負(fù)荷中心(1) 接近電源側(cè)(2) 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi)(3)0.6M 整個(gè)變電所的室內(nèi)地面，應(yīng)高于室外地面的(4) 配變電所為獨(dú)立建筑物時(shí)，不宜設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。(5) 高層建筑地下層配變電所的位置，宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場(chǎng)所(6) 高低壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜屬于高壓成套配電裝置。它是由制造廠按一定的接線方式將同一回路的開關(guān)電器、母線、計(jì)量表計(jì)、保護(hù)電器及操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組裝在一個(gè)金屬柜中，成為一套完整的配電裝置，成套供供電系統(tǒng)中，35kV6應(yīng)用戶。從而可以節(jié)約空間、方便安裝、可靠供電，美化環(huán)境

14、。在工礦企業(yè) 得到了廣泛使用。高壓開關(guān)柜按結(jié)構(gòu)形式可分為固定式、移開式。 箱式高壓開關(guān)柜 除鎧裝式和間隔式高壓開關(guān)柜以外的金屬封閉式高壓開關(guān)柜，它具有下列特性： 隔室的數(shù)目少于金屬鎧裝式開關(guān)柜和間隔式開關(guān)柜；(1) 隔板的防護(hù)等級(jí)低于相關(guān)的規(guī)定；(2) 沒有隔板。(3) 環(huán)境條件表 安裝地點(diǎn)地震裂度 安全系數(shù)環(huán)境溫度 海拔高度 濕度 -540C 1000 m 8C 2 平均90% 室內(nèi) 開關(guān)柜的主要技術(shù)參數(shù) 序號(hào) 名稱 單位 參數(shù) 1 KV 10 額定工作電壓 2 KV 12 最高工作電壓 3 KV 75/85 雷電沖擊耐受電壓 4 Hz 50 額定工作頻率 5 kA 25 額定動(dòng)穩(wěn)電流 6

15、kA 20 額定熱穩(wěn)電流 7 S 3 額定短時(shí)持續(xù)時(shí)間 8 kA 25 額定開斷電流 9 kA 63 額定關(guān)合電流 10 kV 2 輔助控制回路額定電壓 11 C 30 溫度 低壓開關(guān)柜的選擇 GCS型低壓抽出式開關(guān)柜（以下簡(jiǎn)稱裝置）是兩部聯(lián)合設(shè)計(jì)組根據(jù)行業(yè)主管部門，廣大電力用戶及設(shè)計(jì)單位的要求設(shè)計(jì)研制出的符合國(guó)情、具有較高技術(shù)性能指標(biāo)、能夠適應(yīng)電力市場(chǎng)發(fā)展需要并可與現(xiàn)有引進(jìn)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的低壓抽出式開關(guān)柜。該裝置目前已被電力用戶廣泛選用。裝置適用于發(fā)電廠、石油、化工、冶金、紡織、高層建筑等行業(yè)的配電系統(tǒng)。在大型發(fā)電廠、石化系統(tǒng)等自動(dòng)化程度高，要求與計(jì)算機(jī)接口的場(chǎng)所、作為三相交流頻率為50(60)H

16、z、額定工作電壓為380V及以下的發(fā)、供電系統(tǒng)中的配電、電動(dòng)機(jī)集中控制、無功功4000A），額定電流為660）、（400（率補(bǔ)償使用的低壓成套配電裝置。 使用環(huán)境條件： 周圍空氣溫度不高于40，不低于5。24小時(shí)內(nèi)其平均溫度不高于35超過時(shí)，需根據(jù)實(shí)際情況降容運(yùn)行。 戶內(nèi)使用，使用地點(diǎn)的海拔高度不得超過2000m。 周圍空氣相對(duì)濕度在最高度為40時(shí)不超過50，在低濕度允許有較大的相對(duì)溫度：如20時(shí)為90%，應(yīng)考慮到由于溫度的變化可能會(huì)偶爾產(chǎn)生凝露的影響。 裝置安裝時(shí)與垂直面的傾斜度不超過5，且整組柜列相對(duì)平整（符合GBJ232-82)標(biāo)準(zhǔn)。 裝置應(yīng)安裝在無劇烈震動(dòng)和沖擊以及使電器元件受到不應(yīng)有

17、副食的場(chǎng)所。 用戶有特殊要求時(shí)，可以與制造廠協(xié)商解決。 主要的技術(shù)參數(shù)主電路額定電(V)交380(400(660)交22(V)380(400)11220輔助電路額定電50(60) (Hz) 額定頻率660(1000) (V) 額定絕緣電壓4000 水平接線A 額定電流1000 (MCC) 垂直母線50,80 (KA/ls) 母線額定短時(shí)耐受電流105,176 (KA/0.ls) 母線額定峰值耐受電流2500 主電路 工頻實(shí)驗(yàn)電(V/lmin) 壓1760 輔助電路A.B.C.PEN 三相四線制 母線 防護(hù)等級(jí)A.B.C.PEN 三相五線制IP3L0.IP4L0 開關(guān)柜在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有“五防”措

18、施。所謂“五防”即防止誤跳、合斷路器，防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，防止帶電掛接地線，防止帶接地線合隔離開關(guān)，防止人員誤入帶電間隔。 因?yàn)橛小拔宸馈边B鎖，故只有當(dāng)斷路器處于分閘位置時(shí)，手車才能抽出或插入。 手車在工作位置時(shí)，一次、二次回路都連通；手車在實(shí)驗(yàn)位置時(shí)，一次回路斷開，二次回路仍然接通；手車在斷開位置時(shí)，一次、二次回路都斷開。斷路器與接地開關(guān)有機(jī)械連鎖，只有斷路器處于跳閘位置時(shí)，手車抽出，接地開關(guān)才能合閘。當(dāng)接地開關(guān)在合閘位置時(shí)，手車只能推到實(shí)驗(yàn)位置，有效防止帶接地線合閘。 電纜線路與架空線路相比，雖然具有投資大，查找故障困難，維護(hù)檢修不便等缺點(diǎn)，但是它具有不受外界影響，不占地面空間，不影

19、響市容觀瞻，使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且電纜可在地下，水中，隧道中，有火災(zāi)危險(xiǎn)有爆炸危險(xiǎn)和化學(xué)腐蝕的場(chǎng)所鋪設(shè)，所以在不宜架設(shè)架空線路的地區(qū)和不準(zhǔn)架設(shè)架空線路的場(chǎng)所，如房屋，風(fēng)景區(qū)，受空間限制的工廠廠區(qū)，有爆炸，火災(zāi)。腐蝕的場(chǎng)所均應(yīng)采用電纜線路。 電纜材料的分類 電力電纜按絕緣材料可分為紙絕緣電纜，橡膠絕緣電纜，塑料絕緣電纜三種。 線路的結(jié)構(gòu) 車間電力線路一般采用交流380V/220V，中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)，故電路的導(dǎo)線應(yīng)采用500V以下的低壓絕緣電線或電纜，對(duì)車間內(nèi)的配電干線為了節(jié)約資源，多采用裸導(dǎo)線，絕緣電纜按其材料分為橡皮絕緣和塑料絕緣兩種，所以為了經(jīng)濟(jì)環(huán)保而且耐用的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用BV 系列銅芯電纜線。 根電纜如下所示；在本次工廠供電設(shè)計(jì)中，考慮到功率的合理分配，整個(gè)工廠我設(shè)計(jì)10 電纜分布圖19 （1）號(hào)電纜接4147 ）號(hào)電纜接（3）號(hào)電纜接（2101