供用電技術(shù)畢業(yè)論文

1、供用電技術(shù)畢業(yè)論文工廠供用電設(shè)計年級： 學(xué)號：專業(yè)：供用電技術(shù)姓名：指導(dǎo)老師：年月日目錄一、緒 論.二、設(shè)計原則.三、設(shè)計目的四.、設(shè)計內(nèi)容.五、設(shè)計方案論證.六、計算過程.1 負(fù)荷計算. 2 確定補償容量. 3 補償后的計算負(fù)荷和功率因數(shù)七、變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇1 變電所主變壓器的選擇.2 變電所主結(jié)線方案的選擇八、短路電流的計算.1 計算等效電路2 計算元件電抗標(biāo)幺值.3 K1 點三相短路電流和短路容量的計算4 K2 點三相短路電流和短路容量的計算九、參考文獻(xiàn) 、緒 論電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。 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

2、；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，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn) 代工業(yè) 生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟(jì)生活中應(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，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)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(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 從另一方面來說， 如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 因此，做好工廠供電工作對

3、于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)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(jīng)濟(jì)建設(shè)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 援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要， 并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： 1、安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 2、可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 3、優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 4、經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)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。二、設(shè)計原

4、則按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、GB50053-94 10kv及以下設(shè)計規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設(shè)計規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供 電設(shè)計必須遵循以下原則： 1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能 源， 節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 2、安全可靠、先進(jìn)合理；1應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì) 合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 3、近期為主、考慮發(fā)展； 應(yīng)根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系， 做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴建的可能性。 4、全局出

5、發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。 工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。 工廠供電設(shè)計的質(zhì)量直接影響 到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供 電設(shè)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。三、設(shè)計目的通過課程設(shè)計可以鞏固本課程理論知識，了解變電所設(shè)計的基本方法，了 解變電所電能分配等各種實際問題， 培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術(shù)問題的能 力，同時對電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計算繪 圖、 編號、設(shè)計說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的學(xué)習(xí)工作奠定基礎(chǔ)。四、設(shè)計內(nèi)容某工廠共有 4座獨立車間，每個車

6、間負(fù)荷為 1600KVA，功率因素為 0.7，工 廠可以得到 35KV供電電壓， 廠內(nèi)有一部需要 35KV的高壓鍋爐， 功率為 700KW， 廠總變電所用電為 100V，4個車間需要配電電壓為10.5KV，設(shè)計廠用總變電所 的主結(jié)線，功率因素需要補償?shù)?0.85 。五、設(shè)計方案論證收集基礎(chǔ)資料（包括負(fù)荷、電源和自然情況） ； 進(jìn)行負(fù)荷計算和無功功率補償（采用需用系數(shù)法和靜電電容器補 償） ； 確定供電電源（電壓、供電方式、回路數(shù)） ，確定變壓器的臺數(shù)和容量，擬定 主結(jié)線方案； 進(jìn)行短路電流計算(采用標(biāo)么制法)；2主要電器設(shè)備選擇（高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線、電 流互感器、電壓互感 器、電容器等

7、） ； 主要設(shè)備的繼電保護(hù)設(shè)計 （寫明保護(hù)原則、 制定保護(hù)方案、 繪制原理展開圖、 寫明工作原理） 。六、計算過程1、負(fù)荷計算補償前的計算負(fù)荷和功率因數(shù) 低壓側(cè)的有功計算負(fù)荷為： Sc1=1600kva Pc1=Sc1cos=1600×0.7=1120kwQc1= Sc12 Pc12 = 1600 2 11202 =1142.63Kvar Pc2=K Qc2= KP Q PC1 =0.9×1120×4=4032kw QC1=0.95×1142.63×4=4341.99Kvar=5925.36kvaSc2= Pc 2 2 +Qc 2 2 = 40

8、32 2 + 4341.99 2Ic 2 =Sc 2 = 325.82 A 3U N變 壓 器 的 功 率 損 耗 為 ： Pt=0.015Sc2=0.015×5925.36=88.88kw Qt=0.06Sc2=0.06×5925.36=355.52Kvar變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷為： Pc3=Pc2+Pt=4032+88.88=4120.88kw Qc3=Qc2+Qt=4341.99+355.52=4697.51Kvar Sc3= Pc32 +Qc324120.882 + 4697.512 =6248.86kva Ic3 =Sc3 = 103.1A 3U NSc4=Sc

9、3+S鍋=6248.86+700=6948.86kva Ic 4 =Sc 4 = 114.6 A 3U N變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為：3cos=Pc3 =4120.88/6248.86=0.66 Sc32、確定補償容量現(xiàn)要求高壓側(cè)為 0.85，而補償在低壓側(cè)進(jìn)行，所以我們考慮到變壓器的損 耗，可設(shè)低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)為0.88來計算需補償?shù)娜萘俊?Qc.c=Pc2(tan 1 -tan 2 )=4032×(1.02-0.54)=1935.36kvar查表選 BW10.5-120-1型性電容器，需要的數(shù)量為： n= Qc.c=1935.36/120=16.128 Qn.c實際補償容量為

10、： 考慮三相均衡分配，應(yīng)裝設(shè) 18個并聯(lián)電容器，每相 6個。 Qc.c=18×120=2160kvar3、補償后的計算負(fù)荷和功率因數(shù)變電所低壓側(cè)視在計算負(fù)荷為： Sc1= Pc 2 2 + (Qc 2 nQn.c) 2 = 4032 2 + (4341.99 18 × 20) 2 =4584.55此時變壓器的功率損耗為: Pt1=0.015Sc11=0.015×4584.55=68.77kw Qt1=0.06Sc11=0.06×4584.55=275.07kvar Pc21=Pc11+ Pt1=4032+68.77=4100.77kw Qc21=Qc11

11、+ Qt1=4341.99-2160+257.07=2457.06kvar Sc21= Pc 212 + Qc 2124100.77 2 + 2458.06 2 =4780.53kvaS=6248.86-4780.53=1468.33kva變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為: Pc11 cos2= =4100.77/4780.53=0.85 Sc11七、變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇1、變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓 器選擇以下方案：、裝設(shè)一臺主變壓器 選擇單臺主變壓器，容量按下式選擇4S N (1.15 1.4) S C即： S N (1.15 1.4) S C

12、 =5497.61 6692.74 KVA，型式采用 S7-7000/35 、裝設(shè)兩臺主變壓器 型式采用 S7，每臺容量按式： SN·T（0.60.7）Sc選擇，即； S N = (0.6 0.7) S C = 2868.32 3346.371KVA由于企業(yè)負(fù)荷較大所以選擇兩臺主變壓器，型式為 S7-3500/352、變電所主結(jié)線方案的選擇按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計下列兩種主結(jié)線方案： 裝設(shè)一臺主變壓器的主結(jié)線方案。 裝設(shè)兩臺主變壓器的主結(jié)線方案。八、短路電流的計算1、計算等效電路計算系統(tǒng)圖畫出短路電流計算等效電路圖。 由油斷路器斷流容量估算系統(tǒng)電 抗，用 X1表示。2、計

13、算元件電抗標(biāo)幺值取 基 準(zhǔn) 容 量 Sd=100MVA,基 準(zhǔn) 電 壓 ， 2個 電 壓 等 級 的 基 準(zhǔn) 電 壓 分 別 為Ud1=35kv,Ud2=10.5kv， 相應(yīng)的基準(zhǔn)電流分別為 Id1,Id2， 則個元件電抗標(biāo)幺值為： Sd 100系 統(tǒng) X X 1* = = = 0 .1 Soc 1000 S 100 *線路 1WL X 2 = X O l1 × d = 0.4 × 30 ×= 0.98 2 2 U d1 35* 變壓器 T1和 T2 X 3 =U K % S d 7.5 100 × = × = 1 .5 100 S N 100

14、 53、K1點三相短路電流和短路容量的計算1） 、計算短路回路的總阻抗標(biāo)幺值5* * X K 1 = X 1* + X 2 = 0.1 + 0.98 = 1.082) 、計算 K1點所在電壓級的基準(zhǔn)電流I d1 =Sd 3U d 1=100 = 16.5 KA 3 × 353) 、計算 K1點短路電流各量* I k1 =1 1 = = 0.93 * X K 1 1.08 I d 1 16.5 = = 15.3KA * X K 11.08I k1 =ish.k = 2.55 I K 1 = 2.55 × 15.3 = 39 KA S K1 = Sd 100= = 93MVA

15、* X K 1 1.084、K2點三相短路電流和短路容量的計算1） 、計算短路回路的總阻抗標(biāo)幺值* * * * X K 2 = X K 1 + X 3 / X 4 = 2.01752) 、計算 K2點所在電壓級的基準(zhǔn)電流Id2 =Sd 3U d 2=100 = 5.5KA 3 × 10.53) 、計算 K2點短路電流各量* Ik2 =1 1 = = 0 .5 * X K 2 2.0175 Id2 5 .5 = = 2.75 KA * X K 22.0175Ik2 =ish.k 2 = 2.55 I K 2 = 2.55 × 2.75 = 7.0125 KA SK2 =Sd 100 = = 50 MVA * X K 2 2.1076九、參考文獻(xiàn)1電氣設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社.2007 2民用建筑設(shè)計規(guī)范 JGJ/T 16-92住宅設(shè)計規(guī)范 GB 50096-1999住宅設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) DB 62/25-3011-2002 3工廠供電 2005年 7