工廠供電課程設(shè)計(jì)

1、課題名稱兩室一廳供配電所在院系機(jī)械電子工程學(xué)院班級(jí)14 自動(dòng)化1班學(xué)號(hào)114040200118姓 名徐榮指導(dǎo)老師召B 龍 安時(shí) 間 20170507景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)目錄一、引言 二、方案設(shè)計(jì) 2.1 兩室一廳平面圖2.2 初 式、導(dǎo)擇 線的選方3.1計(jì)算負(fù)荷的3.2選擇合適的導(dǎo)、斷路器的選擇 4.1估算短路及相關(guān)參4.2選擇斷路器及其丿、參、原理方步供電法線數(shù)數(shù)五四引言電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中

2、應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)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(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。 從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。電力是現(xiàn)代社會(huì)重要的基礎(chǔ)工業(yè)與公用事業(yè)，但供應(yīng)能力缺少、運(yùn)營難以繼續(xù)、不行安全安穩(wěn)等電力供應(yīng)保證問題始終是一個(gè)世界性難題。新的“翻一番”方針展現(xiàn)了將來中國電力開展的巨大空間。但

3、咱們也應(yīng)清醒地看到，目前中國電力開展中還存在著若干深層次問題，只要經(jīng)過進(jìn)一步深化改革，有效調(diào)整電力開展方法，才干更好地解決電力供應(yīng)保證這一世界性難題，更好地服務(wù)于國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展全局。咱們要依照十八大提出的“五位一體”總體布局、全部建成小康社會(huì)精神需要，明確中 國電力的開展方法轉(zhuǎn)型方向：一是協(xié)調(diào)發(fā)展。黨的十八大指出，新的“翻一番”方針，有必要建立在開展的平衡 性、協(xié)調(diào)性、可繼續(xù)性明顯增強(qiáng)的基礎(chǔ)上。電力工業(yè)計(jì)劃巨大，出資巨大，系統(tǒng)性、全體性 需要十分高。中國電力在高速開展的過程中， 體系機(jī)制還存在若干不適應(yīng)生產(chǎn)力開展的問題。 例如，建造計(jì)劃及工業(yè)政策系統(tǒng)性不強(qiáng)、商場買賣格式不平衡、公司繼續(xù)運(yùn)營艱

4、難等。有必要經(jīng)過繼續(xù)深化電力體系改革，進(jìn)一步提高電力工業(yè)開展的協(xié)調(diào)性。二是責(zé)任發(fā)展。黨的十八大需要，推進(jìn)城鄉(xiāng)一起昌盛， 加大對(duì)老少邊窮區(qū)域的扶持 力度，經(jīng)過改善民生來擴(kuò)大內(nèi)需，維護(hù)調(diào)和安穩(wěn)。電力是完成新農(nóng)村建造、城鄉(xiāng)一體化開展、 根本公共服務(wù)均等化任務(wù)的重要范疇。目前，中國仍有380萬左右無電人口，農(nóng)村電網(wǎng)的出資、辦理、質(zhì)量、服務(wù)還遍及落后于城市，特別是當(dāng)?shù)仉娏ΡＷC還缺少權(quán)責(zé)對(duì)等的可繼續(xù)機(jī) 制。因而，有必要充分調(diào)集中央、當(dāng)?shù)?、公司、政府等各方積極性，完成電力責(zé)任開展。三是綠色發(fā)展。黨的十八大將“生態(tài)文明建造”歸入“五位一體”總體布局，明確 提出推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命。中國每年所采煤炭55%A上

5、用于發(fā)電，電力消費(fèi)能源在一次能源占比中超越 40%對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響不容忽視，低碳減碳的國際政治壓力也越來越經(jīng)過商場完成資源優(yōu)清洗高效綠色開展大。但中國電力系統(tǒng)總體能效仍然不高， 節(jié)能減排首要依靠行政手段, 化裝備的方針沒有完成，特別是需要巨大的社會(huì)潛力遠(yuǎn)未有效調(diào)集起來, 負(fù)重致遠(yuǎn)。四是智能發(fā)展。黨的十八大提出堅(jiān)持走中國特色新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化路途，增強(qiáng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，構(gòu)建現(xiàn)代工業(yè)新體系，培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)開展新優(yōu)勢。隨著第三次工業(yè)革命初露端倪，電力系統(tǒng)是“信息化和工業(yè)化深度融合”的核心環(huán)節(jié)，智能能源網(wǎng)技術(shù) 及相關(guān)工業(yè)有望從眼前的國際競賽熱門開展為將來最大的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。在這一范疇，中國與

6、發(fā)達(dá)國家站在同一起跑線上，某些環(huán)節(jié)不乏一定競賽優(yōu)勢。但咱們也面對(duì)工業(yè)商場割據(jù)、出資政績激動(dòng)、管制能力缺少等困擾?？萍紕?chuàng)新、智能開展已成為中國電力工業(yè)的一種歷史責(zé)任。方案設(shè)計(jì)2.1 兩室一廳平面圖圖2.1 兩室一廳CAD平面效果圖2.2 初步供電方式圖 2 空間布線圖導(dǎo)線的選擇3.1 計(jì)算負(fù)荷的方法供電設(shè)計(jì)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有： 需用系數(shù)法、 二項(xiàng)系數(shù)法、 利用系數(shù)法和單位 產(chǎn)品電耗法等。 需用系數(shù)法計(jì)算簡便， 對(duì)于任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適用， 且計(jì)算結(jié)果基本上 符合實(shí)際， 尤其對(duì)各用電設(shè)備容量相差較小， 且用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組， 因此，這 種計(jì)算方法采用最廣泛。 二項(xiàng)系數(shù)法主要適用

7、于各用電設(shè)備容量相差大的場合， 如機(jī)械加工 企業(yè)、 煤礦井下綜合機(jī)械化采煤工作面等。 利用系數(shù)法以平均負(fù)荷作為計(jì)算的依據(jù)， 利用概 率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系， 這種計(jì)算方法目前積累的實(shí)用數(shù)據(jù)不多， 且計(jì)算步 驟較繁瑣，故工程應(yīng)用較少。單位產(chǎn)品電耗法常用于方案設(shè)計(jì)。計(jì)算負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電器設(shè)備的依據(jù)，并有如下關(guān)系：1、設(shè)備容量的確定用電設(shè)備銘牌上都標(biāo)有設(shè)備的額定功率用“PN ”表示。但是由于備用電設(shè)備的額定工作條件不同， 如有長期工作的、有短時(shí)工作的， 因而在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)， 不能把這些銘牌 上的額定功率簡單直接地相加， 必須首先換算成統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的額定功率， 把這個(gè)額

8、 定功率稱作“設(shè)備容量”，用“ Pe”表示。(1) 長期工作制和短時(shí)工作制的設(shè)備容量就是設(shè)備的銘牌額定功率，即(2) 斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量是將某負(fù)荷持續(xù)率下的銘牌額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷 持續(xù)率下的功率。2、需用系數(shù)法 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，是指用電設(shè)備級(jí)從供電系統(tǒng)中取用的半小時(shí)最大負(fù)荷Pea Pc , Kd假設(shè)用電設(shè)備組的設(shè)備容量為Pe,它指用電設(shè)備組所有設(shè)備(不含備用設(shè)備)的額定容量之和。 由于用電設(shè)備組的設(shè)備實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行， 運(yùn)行的設(shè)備也不可能都 同時(shí)滿負(fù)荷，同時(shí)設(shè)備本身存在有功率損耗，因此，用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為：其中，K刀為設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)運(yùn)行

9、的設(shè)備容量與全部設(shè)備容 量之比； KL 為設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)， 即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)的輸出功率與運(yùn)行的設(shè)備容量之比： n為設(shè)備組的平均效率，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)的輸出功率與取用功率之比；ni為配電線的平均效率，即配電線路在最大負(fù)荷時(shí)的末端功率與首端功率之比。令K刀Kl/ n n i = Kd ,Kd 稱為需要系數(shù)(1)單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷當(dāng)分組后同一組中設(shè)備臺(tái)數(shù) >3 臺(tái)時(shí)，計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮其需要系數(shù)，即：式中 工Pn 總設(shè)備功率，單位 kWKd 需用系數(shù)Pe 計(jì)算有功功率，單位為kWQe計(jì)算無功功率，單位 kvarSe 計(jì)算視在功率，單位 kVAtan©功率因數(shù)角的正切值Ur 電氣設(shè)備

10、額定電壓，單位kVIc計(jì)算電流，單位 A當(dāng)每組電氣設(shè)備臺(tái)數(shù) <3時(shí)，考慮其同時(shí)使用率非常高，將需用系數(shù)取為1,其余計(jì)算與上式公式相同（2）多組設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷當(dāng)供電范圍內(nèi)有多個(gè)性質(zhì)不同的電氣設(shè)備組時(shí)，先將每一組都按上述步驟計(jì)算在各自負(fù)荷曲線上不可能同時(shí)出現(xiàn)，以一個(gè)同時(shí)系數(shù)來表達(dá)這種不同時(shí)率，因此其計(jì)算負(fù)荷為：式中K刀p 有功同時(shí)系數(shù)，對(duì)于配電干線所供范圍的計(jì)算負(fù)荷，K刀p取值范圍一般都在0.80.9 ;對(duì)于變電站總計(jì)算負(fù)荷，K刀p取值范圍一般在 0.851K刀q 無功同時(shí)系數(shù)，對(duì)于配電干線所供范圍的計(jì)算負(fù)荷，K刀q取值范圍一般都在0.930.97 ;對(duì)于變電站總計(jì)算負(fù)荷，K刀q取值范圍一般

11、在 0.9513、二項(xiàng)式法（1）二項(xiàng)式系數(shù)二項(xiàng)式系數(shù)認(rèn)為計(jì)算負(fù)荷由兩部分組成，一部分是由所有設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的平均負(fù)荷 Pn，另一部分是由于大型設(shè)備的投入產(chǎn)生的負(fù)荷cpx, x為容量最大設(shè)備的臺(tái)數(shù)其中，b, c稱為二項(xiàng)式系數(shù)。二項(xiàng)式系數(shù)也是通過統(tǒng)計(jì)得到的（2） 負(fù)荷計(jì)算的二項(xiàng)式法用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)的步驟與需用系數(shù)法相同，是用 二項(xiàng)式系數(shù)時(shí)計(jì)算公式如下：1）單組用電設(shè)備組中設(shè)備臺(tái)數(shù)3臺(tái)時(shí)的計(jì)算負(fù)荷為：2）多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷為：式中j 用電設(shè)備組序號(hào)，j=1 , 2, 3.,m cpx各組中該部分最大值。住宅配電，需用系數(shù)一般為0.550.75。但實(shí)際上，目前住宅設(shè)計(jì)往往設(shè)置許多用電器，

12、每戶安裝容量大得有些離譜，所以取 0.5以下也沒有問題。以一個(gè)家庭為例，在使用高峰期夏季下班后下午5： 30-8 : 30或6： 30-9 : 30常用負(fù)荷為：空調(diào)1800W（ 3小時(shí)），電熱水器 1500W（ 1.5小時(shí)），電飯煲（或電磁爐） 800-1200W （1小時(shí)），彩電100W（ 3小時(shí)），實(shí)際用電功率合計(jì)：約為4.13-4.5KW。住宅需要系數(shù)的內(nèi)涵有以下三層意思：A 每一戶的設(shè)計(jì)用電點(diǎn)（設(shè)備）在使用時(shí)（指峰值負(fù)荷），僅占總數(shù)的一部分，一般在 0.6-0.8（a 因素）之間。B .就每一臺(tái)用電設(shè)備而言（如空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電磁爐、電飯煲等），其輸出功率 因溫度設(shè)置、負(fù)荷大小不同

13、達(dá)不到額定值，輸出功率一般在0.8-0.9（b 因素）之間。C 每棟住宅（負(fù)荷計(jì)算單位）內(nèi)，各戶實(shí)際用電量有差異，部分住戶達(dá)不到最大用電量。 還有個(gè)別家庭因出差、旅游和閑置時(shí)，用電量為零，所以它們存在著可調(diào)節(jié)性和互補(bǔ)性。比 如：50%主戶為大負(fù)荷，40%主戶為一般負(fù)荷，10%家庭負(fù)荷為 0，此時(shí)，用電量僅為全部大 負(fù)荷電量的0.7 ;（加權(quán)系數(shù)值）我們把它介定在0.7-0.8（c 因素）之間。以上三個(gè)因素之積，就決定了住宅配電中需要系數(shù)Kx值的結(jié)果。絕對(duì)不能達(dá)到0.75-1。它的下限值為：0.6 X 0.8 X 0.7=0.33，中間值為：0.7 X 0.85 X 0.75=0.44，上限值

14、為：0.8 X 0.9 X 0.8=0.57。不難看出設(shè)計(jì)中參照Kx> 0.7的取值偏大。輸電線路的導(dǎo)線與導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與大地之間也形成電容，當(dāng)電壓加在輸電線上時(shí)，即使線路不接負(fù)載，也有電 容電流流過，稱為充電功率。高電壓長線路和較長的電纜線路，需要計(jì)算線路的電容和充電功率。3.2 選擇合適的導(dǎo)線 最大電流就是導(dǎo)線允許通過的最大安全電流除了短路時(shí)會(huì)有大量的電流通過導(dǎo)線使 之產(chǎn)生高熱外， 在正常情況下， 電流通過導(dǎo)線時(shí)， 導(dǎo)線會(huì)發(fā)熱如果發(fā)出的熱量超過某一限 度，導(dǎo)線外面絕緣層就會(huì)受到損壞， 就很有可能引發(fā)火災(zāi) 為了不使導(dǎo)線通過電流時(shí)發(fā)熱太 厲害，如何選擇導(dǎo)線的截面積就具有很大的實(shí)際意義導(dǎo)線

15、的選配：電線應(yīng)選用2.5mm2以上的銅質(zhì)絕緣電線或銅質(zhì)塑料絕緣護(hù)套線，保險(xiǎn)絲 要使用鉛絲， 嚴(yán)禁使用鉛芯電線或使用銅絲做保險(xiǎn)絲。 施工時(shí)要使用三種不同顏色外皮的塑 質(zhì)銅芯導(dǎo)線， 以便區(qū)分火線、 零線和接地保護(hù)線， 切不可圖省事用一種或兩種顏色的電線來 完成整個(gè)工程。進(jìn)戶線是按每戶用電量及考慮今后發(fā)展的可能性選取的，每戶用電量為4kW5kW電表為5（20）A，進(jìn)戶線為 BV一 3X 10mm；每戶用電量 6kW8kW電表為15（60）A，進(jìn)戶線為 BV 一 3X 16mm，每戶用電量為 10kW 電表為20（80）A，進(jìn)戶線為 BV 2X 25+1 X 16。這樣選 擇既可滿足要求又留有一定的裕

16、量。戶配電箱各支路導(dǎo)線為：照明回路為BV-2X 2.5mm2,普通插座回路為 BV 3 X 2.5mn2，廚房回路、空調(diào)回路均為BV 3X 40 mm2。銅芯線電流密度一般環(huán)境下可取45A/mn2。住宅內(nèi)常用的電線截面2.5 m m2、4 mmJ 6 mm等。另外住宅電氣電路一定選用銅導(dǎo)線，因使用鋁導(dǎo)線會(huì)埋下眾多的安全隱患， 住宅一旦施工完畢，很難再次更換導(dǎo)線，因此，不安全的隱患會(huì)持續(xù)多年。居民家庭用的保險(xiǎn)絲應(yīng)根據(jù)用電容量的大小來選用。如使用容量為5 安的電表時(shí)，保險(xiǎn)絲應(yīng)大于 6安小于 10安；如使用容量為 10安的電表時(shí)，保險(xiǎn)絲應(yīng)大于 12安小于 20安， 也就是選用的保險(xiǎn)絲應(yīng)是電表容量的

17、1.22 倍。選用的保險(xiǎn)絲應(yīng)是符合規(guī)定的一根， 而不能 以小容量的保險(xiǎn)絲多根并用，更不能用銅絲代替保險(xiǎn)絲使用。例如客廳：應(yīng)為8支路線：包括電源線（2.5mm2銅線）照明線（2.5mm2銅線）、空調(diào) 線（4mm2銅線）、電視線（饋線）、電話線（ 4芯護(hù)套線）、電腦線（5類雙腳線）、對(duì)講 器或門鈴線（可選用 4 芯護(hù)套線，備用 2 芯）、報(bào)警線（指煙感，紅外報(bào)警線，選用 8 芯護(hù) 套線）。斷路器的選擇4.1 估算短路及相關(guān)參數(shù)1 、首先計(jì)算各分支電流的值2 、總負(fù)荷電流即為各分支電流之和；知道了分支電流和總電流，就可以選擇分支斷 路器及總閘斷路器、 總保險(xiǎn)絲， 總電表以及各支路電線的規(guī)格， 或者驗(yàn)

18、算已設(shè)計(jì)的這些電氣 部件的規(guī)格是否符合安全要求； 還有： 為了確保安全可靠， 電氣部件的額定工作電流一般應(yīng) 大于 2 倍所需的最大負(fù)荷電流； 此外，在設(shè)計(jì)、 選擇電氣部件時(shí)，還要考慮到以后用電負(fù)荷 增加的可能性，為以后需求留有余量； 計(jì)算負(fù)荷/kw 計(jì)算電流 /A 主開關(guān)額定電流 /A 電能表容量 /A 進(jìn)戶線規(guī)格 復(fù)式樓 8 43 90 20 （ 80） BV-3*25mm2 高級(jí)住宅 6.7 36 70 15（60）BV-3*16mm2120m2 以上住宅 5.7 31 50 15（60）BV-3*16mm280m2120m2住 宅 3 16 32 10（40） BV-3*10mm2一般負(fù)載（也可以成為用電器，如點(diǎn)燈、冰箱等等）分為兩種，一種式電阻性負(fù)載， 一種是電感性負(fù)載。對(duì)于電阻性負(fù)載的計(jì)算公式： P=UI對(duì)于日光燈負(fù)載的計(jì)算公式：P=Ulcos e,其中日光燈負(fù)載的功率因數(shù)cos e =0.5。不同電感性負(fù)載功率因數(shù)不同，統(tǒng)一計(jì)算家庭用電器時(shí)可以將功率因數(shù)cos e取0.8。也就是說如果一個(gè)家庭所有用電器加上總功率為 6000瓦,則最大電流是l=P/Ucos e =6000/220*0.8=34（A） 但是,一般情況下,家里