工廠供電課設(shè)總結(jié)

經(jīng)過(guò)這學(xué)期對(duì)工廠供電的學(xué)習(xí)以及經(jīng)過(guò)一周的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多，因此，我做了一些總結(jié)。我認(rèn)為要做好以下步驟：了解任務(wù)要求、計(jì)算原始數(shù)據(jù)、計(jì)算無(wú)功功率補(bǔ)償、選擇高低壓供配電系統(tǒng)、選擇變壓器、根據(jù)選擇做出主接線圖、計(jì)算短路電流、高壓設(shè)備器件的選擇與校驗(yàn)、設(shè)計(jì)的心得與體會(huì)。下面我將一一說(shuō)明這些步驟的具體做法。第一步 了解任務(wù)要求此步驟只要讀懂以及領(lǐng)會(huì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的要求就行了第二步 計(jì)算原始數(shù)據(jù)該數(shù)據(jù)包括課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書給出的原始數(shù)據(jù)以及負(fù)荷的計(jì)算，而負(fù)荷的計(jì)算包括有功計(jì)算負(fù)荷、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷，負(fù)荷的計(jì)算要根據(jù)說(shuō)明書給出的要求和數(shù)據(jù)采用哪一種公式，下面將要說(shuō)一下負(fù)荷計(jì)算的兩種方法。第一種 按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷 (常用)1、單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 ：有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）P30=Kd Pe，Kd為系數(shù) Pe為車間設(shè)備的總?cè)萘縝)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kvar）Q30= P30tan視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA）P30S30=cos計(jì)算電流（單位為A）S30I30= 3UN,UN為用電設(shè)備的額定電壓（單位為 KV）2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式：a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為 KW） P30=K p P30i式中 P30i是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷 P30之和，K p是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取~無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）Q30=K q Q30i， Q30i是所有設(shè)備無(wú)功 Q30之和；K q是無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取~c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA）3030S30=P2Q2d)計(jì)算電流（單位為A）I30=S303UN第二種 按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷（不常用）1、單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 ：P30=bPe+cPxPe=用電設(shè)備組總?cè)萘?；Px=X臺(tái)最大容量的設(shè)備總?cè)萘浚?b、c為二項(xiàng)式系數(shù)（見(jiàn)附表 1）2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式：考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷（ cPx）max，再加各組的平均負(fù)荷bPe。P30 (bPe)i (cPx)maxQ30 (bPetan )i (cPX)maxtan max第三步 計(jì)算無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍?！豆╇姞I(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定：100KVA及以上高壓供電的用戶其功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到以上，其它電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到以上。P工廠的功率因數(shù)：瞬時(shí)功率因數(shù)：cos；3UIcosWP2平均功率因數(shù)：WWp

2；最大負(fù)荷功率因數(shù)： cos P30/cos30無(wú)功補(bǔ)償容量：QCQ30Q30'P30(tantan')；cos'=P30S30'確定電抗器個(gè)數(shù)：nQC/qC；無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷：Q30'Q30QCS30'P302(Q30QC)2I30'S30'3UN電力變壓器的功率損耗按照下式近似計(jì)算：PT 0.015S30 QT 0.06S30根據(jù)變壓器低壓側(cè)補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷和變壓器的功率損耗求出變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷，這樣就可以根據(jù)容量來(lái)選擇主變壓器。第四步 選擇高低壓供配電系統(tǒng)為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時(shí)應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件、電壓損耗條件、經(jīng)濟(jì)電流密度、機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流線路和35kV及以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其他條件。高壓線路導(dǎo)線的選擇：根據(jù)上面的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的要求并參考課本給出的電纜型號(hào)來(lái)選擇導(dǎo)線。低壓線路導(dǎo)線的選擇：通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。下面說(shuō)一下選擇導(dǎo)線和電纜截面的條件（發(fā)熱條件、電壓損耗條件、經(jīng)濟(jì)電流密度、機(jī)械強(qiáng)度）的計(jì)算一、按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。1、三相系統(tǒng)相線截面的選擇其允許載流量不小于通過(guò)相線的計(jì)算電流，即：如果環(huán)境溫度偏差較大時(shí)，考慮溫度校正系數(shù)：導(dǎo)線允許載流量可查課本附表 16、17、18、中性線（N線）截面的選擇

IalI30'Kal0al0三相四線制中性線：A00.5A；A0A；兩相三線及單相線路：、保護(hù)線(PE線)截面的選擇保護(hù)線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時(shí)單相短路電流通過(guò)時(shí)的短路熱穩(wěn)定度,截面不同要求不同 。當(dāng)A 16mm2時(shí)：APE A；當(dāng)16mm2A35mm2時(shí)：APE16mm2；當(dāng)A35mm2時(shí)：APE0.5A；、保護(hù)中性線(PEN線)截面的選擇保護(hù)中性線兼有保護(hù)線和中性線的雙重功能，因此PEN線截面選擇應(yīng)同時(shí)滿足上述PE線和N線的要求，取其中的最大截面。二、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面導(dǎo)線或電纜的截面越大，電能損耗越小，但是線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量都要增加。AecI30經(jīng)濟(jì)截面：jec經(jīng)濟(jì)電流密度可查課本表格35kV及以上的高壓線路及35kV以下的長(zhǎng)距離、大電流線路例如較長(zhǎng)的電源進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)等線路，其截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。三、線路電壓損耗的計(jì)算（根據(jù)損耗選擇截面）導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗， 不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。一般線路允許損耗不超過(guò) 5%。1、集中負(fù)荷三相線電壓損耗計(jì)算U(PrQx)電壓損耗：UN對(duì)于無(wú)感線路：cos1U(pL)AUN2、均勻分布負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計(jì)算U3IR0(L1L2)2四、按機(jī)械強(qiáng)度選擇截面導(dǎo)線和電纜截面不應(yīng)小于其最小允許截面，可按附錄表14和表來(lái)選擇。第五步選擇變壓器1、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求；對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式；一般車間變電所采用一臺(tái)；應(yīng)考慮欠負(fù)荷的發(fā)展，有一定余地。變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器：有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。2、變電所主變壓器容量的選擇裝設(shè)一臺(tái)主變壓器：SN.TS30S裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器： S

N.T(0.6~0.7)S30N.TS30(12)裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量SNT應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：（1）暗備用條件：任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足：SNT (0.6~0.7)S30；2）明備用條件：任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足：SNTS30(III)，即滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷需求。車間變電所單臺(tái)變壓器容量上限： 1000KVA或1250KVA電力變壓器并列運(yùn)行條件：變壓器的一、二次額定電壓必須對(duì)應(yīng)相等；變壓器的阻抗電壓（短路電壓）必須相等；變壓器的連接組別必須相同；變壓器的容量盡量相同或相近，最大容量與最小容量之比不超過(guò)3：1。3、型號(hào)的選擇根據(jù)所選變壓器的容量、臺(tái)數(shù)和計(jì)算負(fù)荷的要求來(lái)選擇變壓器的型號(hào)，當(dāng)然要選擇課本所給出以及在網(wǎng)上可以查出來(lái)的變壓器的型號(hào)。第六步 做出主接線圖工廠變配電所主接線的基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。主接線圖繪制形式：系統(tǒng)式主接線圖、裝置式主接線圖。要想畫出課程設(shè)計(jì)中的接線圖還需要根據(jù)課本來(lái)畫，要弄明白課本第四章第七節(jié)的主接線圖，畫圖時(shí)要注意課本以及課設(shè)中畫主接線圖的要求。要弄明白高壓配電所的主接線圖，車間和小型工廠變電所的主接線圖以及工廠總降壓變電所的主接線圖（重要）是哪一種繪圖形式，畫圖時(shí)要明白各種高壓設(shè)備和各種低壓設(shè)備的應(yīng)用位置，不能瞎用，當(dāng)然，畫圖需要用AutoCAD來(lái)畫主接線圖，需要熟練的掌握AutoCAD畫圖技巧。第七步 計(jì)算短路電流短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路、兩相接地短路。一般來(lái)說(shuō)，我們所求的短路電流是無(wú)限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流，一般求得是三相短路電流，下面將要說(shuō)一下短路電流的計(jì)算過(guò)程以及計(jì)算方法。短路電流計(jì)算過(guò)程：繪出計(jì)算電路圖、元件編號(hào)、繪等效電路、計(jì)算阻抗和總阻抗、計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流的計(jì)算方法：歐姆法、標(biāo)幺制法，這兩種方法要根據(jù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明給出的要求以及數(shù)據(jù)來(lái)確定用哪一種方法。下面說(shuō)一下這兩種方法具體的計(jì)算過(guò)程。一、采用歐姆法進(jìn)行三相短路計(jì)算IK(3)UCX2SK(3)3UCIK(3)計(jì)算公式：3R2X /3≥R時(shí),可忽略R；R/3≥X時(shí),可忽略X計(jì)算高壓短路時(shí)電阻較小，一般可忽略。1、電力系統(tǒng)的阻抗計(jì)算X S

U

2CS

OC 電力系統(tǒng)的電阻相對(duì)于電抗很小，不予考慮。、電力變壓器的阻抗計(jì)算PKSN)2RTRTUC)2(PK(短路損耗：UN；電阻：SNUK%U2CXTSN電抗：100、電力線路的阻抗計(jì)算RWL R0l XWL X0lR0和Xo為電力線路每相的單位長(zhǎng)度電阻和電抗平均值， 其值可根據(jù)課本中給出的表格來(lái)對(duì)應(yīng)。、阻抗換算（有變壓器時(shí)）電路內(nèi)各元件的阻抗都必須按照短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓統(tǒng)一換算，換算的條件是元件功率損耗不變。R'UC')2X'U')2R(X(CUCUC二、標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路電流計(jì)算基準(zhǔn)容量： Sd 100MVA （可以任意選取，一般取 100MVA）基準(zhǔn)電壓： U d U c （通常取短路計(jì)算電壓）SdSdId3UC基準(zhǔn)電流：3UdUdUC2基準(zhǔn)電抗：XdSd3IDXXS元件標(biāo)幺值：電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值： X

SUC2/SOCSddUC2/SdSOC；XTXTUK%UC2/UC2UK%SdXd100SNSd100SN電力變壓器電抗標(biāo)幺值：；XXWL電力線路電抗標(biāo)幺值： X

WLd

XOlSdUC2XOl/SdUC2；短路電流標(biāo)幺值及短路電流計(jì)算：(3)I(3)U/3XU21IKKCCIdS/3USdXXdC(3)(3)*IdIKIKIdX*根據(jù)IK(3)可以計(jì)算出I''(3)I(3)ish(3)Ish(3)SK(3)3IK(3)UC3IdUcSd三相短路容量：X*X*IK(2)UCIK(2)/IK(3)3/20.866兩相短路電流的計(jì)算：2Z單相短路電流的計(jì)算：大接地電流系統(tǒng)、三相四線制系統(tǒng)發(fā)生單相短(1)3U路時(shí)IKZ1Z2Z3（要考慮正序、負(fù)序、零序阻抗）IK(1)U工程中簡(jiǎn)單計(jì)算：Z02 2單相短路回路的阻抗： Z 0 (RTR0) (XTX0)在無(wú)限大容工程中簡(jiǎn)單計(jì)算量系統(tǒng)中，兩相短路電流和單相短路電流均比三相短路電流小，電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)應(yīng)采用三相短路電流，相間短路保護(hù)及靈敏度校驗(yàn)應(yīng)采用兩相短路電流，單相短路電流主要用