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某化纤毛纺厂总配电系统设计课程设计
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某化纤毛纺厂总配电系统设计课程设计
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某化纤毛纺厂总配电系统设计
目录
目录.....................................................................................................................................1
摘要.....................................................................................................................................3
1 绪论...............................................................................................................................4
1.1 设计概括...............................................................................................................4
2 负荷计算.........................................................................................................................5
2.1 负荷计算的意义...................................................................................................5
2.2 负荷计算的方法...................................................................................................5
2.3 车间变电所的负荷计算.......................................................................................6
2.4 所用变压器负荷计算...........................................................................................8
2.5 全厂负荷计算.......................................................................................................8
3 功率因数和无功补偿.....................................................................................................9
3.1 补偿方法...............................................................................................................9
3.2 补偿计算...............................................................................................................9
4 总配电所位置及车间变压器台数和容量选择............................................................11
4.1 总配电所及车间变电所位置的选择.................................................................11
4.1.1 总配电所位置及车间变电所位置选择的原则......................................11
4.1.2 总配电所及车间变电所位置选择的方法..............................................11
4.2 车间变压器台数和容量的选择.........................................................................13
5 主接线方案的选择.......................................................................................................15
6 短路计算.......................................................................................................................17
6.1 最大运行方式下短路电流计算.........................................................................17
6.2 最小运行方式下短路电流计算.........................................................................18
7 变电所一次设备的选择与校验....................................................................................19
7.1 高压侧短路计算.................................................................................................20
7.2 高压设备器件的选择及校验.............................................................................21
7.3 低压设备器件的选择及校验.............................................................................24
7.3.1 变压所的设备器件选择及校验..............................................................24
4.各车间的进线装设低压熔断器............................................................................27
7.3.2 母线的选择与校验..................................................................................28
6.5 绝缘子和套管选择与校验.................................................................................30
8 防雷装置及接地装置的设计.......................................................................................31
8.1 直击雷保护.........................................................................................................31
1
8.2 配电所公共接地装置的设计.............................................................................31
8.3 行波保护.............................................................................................................33
参考文献...........................................................................................................................34
附录...................................................................................................................................36
摘要
电能是工业生产的主要能源,对整个工厂的正常生产起着举足轻重的作用,因此如
何进行合理用电、安全用电、节约用电、高质量用电已经成为工厂建设和运行的主要问
题之一。我们这次设计的目的是通过对该工厂的地理环境、地区供电条件、生产工艺和
公用工程等用电负荷资料的分析,为该工厂寻找完善的供配电系统设计方案。
关键字:工厂供电;总配变电所;车间变电所之间配电系统;计算负荷;变压器选
择;短路计算;一次侧设计
2
1 绪论
1.1 设计概括
在国民经济高速发展的今天,电能的应用越来越广泛,生产、科学、研究、日常生
活都对电能的供应提出更高的要求,因此确保良好的供电质量十分必要。本设计书注重
理论联系实际,理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂,实践技能注重实用性,可操
作性和有针对性。
本课程设计选择进行了一个模拟的中小型工厂 10/0.4kV、容量为 2149.01KVA 的降
压变电所. 区域变电站经 10KV 双回进线对该厂供电。该厂多数车间为三班制。本厂绝
大部分用电设备属长期连续负荷,要求不间断供电。全年为 306 个工作日,年最大负荷
利用小时为 6000 小时。属于二级负荷。
本设计书论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识,重点介绍了工厂供配电系
统的组成和部分。系统的设计和计算相关系统的运行,并根据工厂所能取得的电源及工
厂用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合
理的要求,确定了变电所的位置与形式及变电所至变压的台数与容量、类型及选择变电
所主接线方案及高低设备与进出线。
工厂供电系统的设计是根据电力用户所处地理环境、生产工艺对负荷的要求、各个车间
的负荷数量和性质、负荷布局以及地区供电条件进行的。要求设计成果能应用于生产实
际,能够让该供电系统安全、可靠、经济的分配电能,满足工业生产的需要。
我们这次的课程设计题目是:某化纤毛纺厂总配电系统设计,设计的具体内容及步
骤如下:
1).按照厂区用电设备的资料和其他具体情况,求计算负荷。
2).根据负荷等级和计算负荷,选定供电电源、电压等级和供电方式。
3).根据环境和计算负荷,选择变电所的位置、变压器数量和容量。
4).为变配电所选择安全、可靠、灵活、经济的主接线,选择合理的户外高压配电
方案。
5).用标幺值法进行短路电流的计算。
6).根据短路电流的计算结果,按照正常工作条件、短路时的工作条件、电气设备
自身特点进行电气设备的选择和校验,用主接线图表达设计成果。
3
2 负荷计算
2.1 负荷计算的意义
计算负荷计算负荷是供电系统设计计算的基础。工厂供电系统设计的原始资料是工
艺部门提供的用电设备安装容量。这些设备品种多,数量大,工作情况复杂,因此如何
根据这些资料正确估计工厂所需的电力和电量非常重要。估计的准确程度,直接影响到
工程的质量。如果估算过高,会增加供电设备的容量,使工厂电网复杂,浪费有色金属,
增加初投资和运行管理工作量,浪费大量的人力财力;相反,如果估算过低,工厂投产
后,供电系统的线路及电气设备由于承担不了实际负荷电流而过热,加速其老化绝缘速
度,降低使用寿命,增大电能损耗,影响供电系统的正常可靠运行。由此可见,进行负
荷计算是供电系统设计的基础,能否准确的估算计算负荷决定了设计的系统能否安全、
经济、可靠的供电。
计算负荷是根据已知的工厂的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷,
负荷计算的目的就是求出这个假想负荷。计算负荷是设计时作为选择工厂电力系统的导
线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据 。供电系统设计的第一步,
就是通过负荷计算,将复杂、凌乱的负荷数据整理成设计所需要的资料。
2.2 负荷计算的方法
方法:我国目前普通采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系
数法的优点是简便,适用于全厂和车间变电所的负荷的计算,二项式法则适用于机加工
车间,有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。但在确定设备台数较少而设
备容量差别较大的分支干线的计算负荷时,次啊用二项式法较之需要系数法来的简单,
计算也方便。负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种,本设计将采
用需要系数法予以确定。需要系数法是用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出
计算负荷。
2.3 车间变电所的负荷计算
根据我们这次供配电课程设计任务条件,我设计两个车间变电所来给各个用电用户供电
4
1#变电所负荷:
主要计算公式为:Pc1(i)= Pe×Kd Qc1(i)=Pc1(i)×TanΦ
Pc1=∑Pc1(i) Qc1=∑Qc1(i)
Sc1=
Q
P
2
2
�
Ic1= Sc1/(√3×Un)
其中 Un 的值为 380 伏。无功、有功、视在功率的单位分别为 kW,kvar,kVA,计算电
流 I30 的单位为 KA。计算如下:
制条车间:Pc1= Pe×Kd=340*0.8=272 Qc1= Pc1×
�
tan
=272×0.75=204
纺纱车间:Pc1= Pe×Kd=320×0.8=256 Qc1= Pc1×
�
tan
=256×0.75=192
锅炉房:Pc1= Pe×Kd=150×0.75=112.5 Qc1= Pc1×
�
tan
=112.5×0.75=84.4
办公楼幼儿园:Pc1= Pe×Kd=108×0.75=81 Qc1= Pc1×
�
tan
=81×0.75=60.75
小计:Pc1=∑Pc1(i)×K∑=712.5×0.9=649.35
Qc1=∑Qc1(i)×K∑=541.15×0.9=487.035
Sc1=
Q
P
2
2
�
=811.70 Ic1= Sc1/(√3×Un)=1.23
变 电
所
用 电
单位
设 备
容 量
Pe
(KW)
需要
系数
Kd
�
cos
�
tan
Pc1
(KW)
Qc1
(kvar)
Sc1
(KVA)
Ic1
(KA)
制 条
车间
340
0.8
0.8
0.75
272
204
340
0.51
纺 纱
车间
320
0.8
0.8
0.75
256
192
320
0.49
锅 炉
房
150
0.75
0.8
0,75
112.5
84.4
140.70
0.21
1# 变
电所
办 公
楼、幼
儿园
108
0.75
0.8
0.75
81
60.75
101.25
0,15
小计
918
649.35
487.035
811.70
1.23
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- gordan112023-02-28总算找到了自己想要的资源,对自己的启发很大,感谢分享~
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