机械厂供电系统设计方案.docx

课程设计任务书2023-2023学年第1学期自动化系电气工程及其自动化专业二班级课程设计名称：供配电技术课程设计设计题目：石河子机械厂供电系统设计完毕期限：自2023年1月12日至2023年1月16F1共1周设计根据、规定及重要内容：一、设计题目石河子机械厂供电系统设计二、重要内容：1 .阅读有关科技文献，查找有关图纸资料。2 .熟悉工业与民用建筑电气设计的有关规范和原则。3 .熟悉建筑供配电系统设计的措施、环节和内容。4 .纯熟掌握整顿和总结设计文档汇报。5 .熟悉掌握怎样查找设备手册及有关参数并进行系统设计。三、设计规定1、制定设计方案，确定电源电压、负荷等级及供配电方式。2、确定方案后，绘制各用电设备等布置平面图，绘制高、低压系统图。3、进行设计计算，选择设备容量、整定值、型号、台数等。4、编写设计计算书。5、编制设计阐明书。四、已知参数1.负荷附表负荷序号负荷名称负荷等级有功负荷无功负荷1锻压车间28002002铸造车间27601803钾焊车间25901904机工车间26502305试验车间25601706压气车间23801207装配车间34203308办公负荷34502409生活负荷3440180同期系数0.950.972.工厂负荷状况：本厂工作制为三班制，年最大负荷运用小时5600小时，H最大负荷持续时间为24小时，本厂低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明用电器均为单相,额定电压为220V。3 .供电电源状况：按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，本厂可由附近两条IOKV公共用电源干线供电。4 .系统短路数据：干线首端所装设高压断路器断流容量为400MVAo此断路器配置有定期限过电流保护和电流速断保护，定期限过电流保护正定的动作时间为3S。为满足工厂二级负荷规定，可采用高压联络线由邻近的单位获得备用电源。5 .电业部门对功率因数规定值：工厂最大负荷时的功率因数不低于0.90.6 .当地气象地质条件：本厂所在地区的年最高气温为40。C年平均气温为20久,年最低气温为-8七年最热月平均最高气温为30工年最热月地下0.8m处平均温度为250Co年雷暴日数为32天，土壤性质以砂质粘土为主。7 .本厂与供电部门到达协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费只缴纳电费。五、重要参照资料1 .供配电工程设计指导，机械工业出版社，翁双安,20232 .现代建筑电气供配电设计技术，中国电力出版社，李英姿等，20233.供配电系统设计规范，GB50054-20234 .民用建筑电气设计规范，GBJGJ_T16-20235 .工业与民用配电设计手册中国电力出版社中国航空工业给画设计院主编20236 .工厂供电刘介才7 .供配电技术唐治平指导教师（签字）：系主任（签字）：同意日期：2023年1月16日第一章负荷计算及其无功赔偿2.1.1计算措施首先计算出各车间单组用电设备B¾计算负荷，再通过取同步系数，运用多组用电设备计算负荷的计算公式计算出整个车间的计算负荷。低压侧负荷计算（1）有功计算负荷（单位为KW）Pc2=KNpfPci/=1即:2=（800+760+590+650÷560+380+420+450+440）*0.95=4797.5（2）无功计算负荷（单位为kvar）Qc2=KN夕汇QciZ=I即：c2=（200÷180+190÷230+170+120+330÷240÷180）*0.97=1784.8（3）视在计算负荷（单位为kvA）Sc2=yPc22+Qc22=5118.74（4）计算电流（单位为A）1_SCEUN=6766高压侧功率因数计算(I)有功计算负荷(单位为KW)Pc=R2+PC2=4797.5+4797.5*0.015=4869.46(2)无功计算负荷(单位为kvar)Qc=Qc2+(2<2=1784.8+1784.8*0.060=1891.888（3）视在计算负荷（单位为kvA）Sc=/Qc2+Pc2=5224.07PciCOS0=0.932（4）功率因数0计算SC1满足规定最大负荷时功率因数不小于0.90因此不需要无功赔偿。（5）电流计算（单位A）1=-=301.61UN满足规定最大负荷时功率因数不小于0.90因此不需要无功赔偿。第二章供配电方案选择由负荷计算可以看出，低压侧（即380V侧）电流为6766A,电流过大，而高压侧（即IOKV侧），电流为301.61A,通过对应导线和负荷时考虑给出如下两种供配电选择：（1） IoKV电压直接引入各个车间，再通过变压和分派直接提供应车间。（2） IOKV进线通过桥试连接的变压器2台，输出端为380V电压，但由于车间需求0¾电流很大，因此需要引入多组三相电缆。选择方案一，可以尽量防止高电流不好找到对应线缆B¾问题，但从实际状况来看，这样的方式需要诸多变压器及变配电室。还需要诸多的工作人员，不符合实际操作需求。选择方案二，重要0¾问题在于怎样选用电缆0强度，并且需要诸多车间电缆进线。但长处在于人员投入少，变压器用量少，易于检修和维护，前期投入较少。综合以上状况，本次设计选择方案二如下为方案二中各个车间所需负荷及需求电流0状况:锻压车间铸造车间卸焊车间机工车间试验车间压气车间装配车间办公负荷生活负荷负荷(KVA)784743590657556379512487453电流(A)11921203896998831575778740668第三章变压所位位置的选择变压所所址的选择原则变压所所址的选择，应根据如下规定并经技术经济分析比较后确定：(1)尽量靠近负荷中心，以减少配电系统的电能损耗，电压损耗和有色金属消耗量。(2)进出线以便，尤其是要便于架空进出线。(3)靠近电源侧，尤其是工厂时总降压变电所和高压配电所。(4)设备运送以便，尤其是要考虑电力变压器和高下压成套配电装络的运送。（5）不应设在有剧烈运动或高温日勺场所，无法避开时，应有防振和隔热B¾措施。（6）不适宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源0下风侧。（7）不应设在厕所、浴室和其他常常积水场所0¾正下方，且不适宜与上述场所相贴邻。（8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不适宜设在有火灾环境的正上方或正下方。当有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国标GB50058-1992爆炸和火灾环境电力装络设计规范的规定。（9）不应设在地势低洼和有也许积水时场所。第四章变电所主变压器及主接线方案的选择3.1 变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源状况以及对现实状况实时际考虑工厂变电所的变压器做出如下选择：主备用变压器由于要符合二级符合规定，其负载端也许出现二，三级负荷混联的状况，因此根据容量（38OV侧B¾总容量为5118.74KVA,10KV侧总容量为522.07KVA。），以及后来厂区扩建和设备的增添。综合选择总容量为8000KVA的变压器，型号为S10-80010000±5%230/400.因此可以考虑选两台S10-/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需0¾备用电源，考虑由邻近单位相联B¾高压联络线来承担。主变压器B¾联结组均为Dyn110相比于YynO来说，DynI1联结有下列长处：（1）对于DynI1联结变压器来说，其3n次（n为正整数）谐波电流在其三角形接线0¾一次绕组内形成环流，从而不致注入公共0高压电网中去，这较之一次绕组接成星形接线的YynO联结变压器跟有助于克制高次谐波电流。(2) Dyn11连结变压器的零序阻抗较之YynO连结变压器的零序阻抗小得多，从而更有助于低压单相接地短路故障保护B动作和故障的J切除。(3)当低压侧接用不平衡负荷时，由于Yyno联结变压器规定低压中性线电流不超过低压绕组额定电流B¾25%,因而严重限制了其借用单相负荷B¾容量，影响了变压器设备能力的发挥。为此GB50052-1995供配电系统设计规范规定，低压为TN及TT系统时，宜采用Dyn11联结变压器。Dyn11联结变压器0低压侧中性线电流容许到达低压绕组额定电流的75%以上，其承受单相不平衡负荷日勺能力远比YynO联结变压器大。这在现代供配电系统中单相负荷急剧增长的状况下,推广应用Dyn11联结变压器就显得更有必要。综合考虑以上原因，采用Dyn11联结更有优势。3.2 变电所主接线方案时选择按上面考虑的两种主变压器方案可设计主接线方案如下:第五章线型的选择为保证供电系统安全、可靠、优质、经济的运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件：发热条件。导线和电缆再通过正常最大负荷电流即计算电流时产生H勺发热温度，不应超过其正常运行时的最高容许温度。电压损耗条件。导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时容许口勺电压损耗。对于工厂内较短日勺高压线路，可不进行电压损耗校脸。经济电流密度。35KV及以上日勺高电压线路及35KV如下长距离，大电流线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路Q¾年运行费用支出最小。机械强度导线截面不应不不小于其最小容许截面，对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线则应校验其短路对的动稳定度和热稳定度。对于绝缘单线和电缆，还应满足工作电压的规定。由于当地气象地质条件：本厂所在地区的年最高气温为40。年平均气温为20。年最低气温为-8年最热月平均最高气温为30年最热月地下0.8m处平均温度为25oCo年雷暴日数为32天，土壤性质以砂质粘土为主。且根据规定，1OKV及其如下的系统不需要进行经济电流密度的计算。因此线路的敷设方式选择为埋地敷设。根据公式计算线路电流如下IoIciKoKeKp由查表得出Kg=1.05,K=0.96,=0.85o各车间线路电缆埋地后实际电流需求表铸造铸造钾焊机工试验压气装配办公生活车间车间车间车间车间车间车间负荷负荷及备及备及备及备及备及备用用用用用用1391A1404A1046A1165A970671908864710AAAAA线型选择如下表:各车间线型及数量选择表铜芯型号根数铝芯型号根数站用线路(1,2)W11BX-380-3*161备用线路(1,2)BX-380-3*161W12铸造车间及备用W13B×-380-3*1852B1X-380-3*1851铸造车间及备用W14B×-380-3*1852B1X-380-3*1851钾焊车间及备用W15BX-380-3*1852机工车间及备用