某小型轧钢车间供电系统设计修改版.doc

《某小型轧钢车间供电系统设计修改版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某小型轧钢车间供电系统设计修改版.doc（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、前 言电气工程基础是普通高等工科学校电气自动化专业和电气技术专业的主要课程，而本次电气工程基础课程设计是在学习完电气工程基础这门课程后一个重要性的实践性教学环节，通过把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通过实践巩固理论知识，实现理论与实践的完美结合，为今后解决实际问题打下坚实的基础。同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。在电气工程基础理论课程中，我们学习了工厂电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂变配电所及其一次系统，工厂的电力线路，二次回路和电力装置等方面的知识。通过该课程设计可以进一步对所学知识的掌握，了解变电所的基本原理和设计方法，培养独立分析问题

2、和解决问题的能力。并对电力行业中的相关常识得到了解，同时对电力行业的各种绘图工具进行深层次的掌握，训练作为一名电气工程师在各个方面的综合能力，为今后在工作岗位上奠定扎实的基础。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源。电能即易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节、测量。有利于实现生产过程自动化。而工厂供电就是指工厂所需要电能的供应和分配。工厂供电设计要达到为工业生产服务，保障工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须做到：安全、可靠、优负、经济。本次课程设计是对某小型轧钢车间供电系统设计，根据本厂所取得的电源及本厂用电

3、负荷实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求。确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线等。本次课程设计涉及面非常广，查阅了大量资料，由于很多方面的知识都是临时去学习，对所查阅的资料的正确性也没有一一考证，因此，错误与疏漏之处再所难免，望老师批评指正。目录第一章 设计任务与原始资料- 2 -1.1 设计题目- 2 -1.2 原始资料- 2 -1.3 要求设计内容- 5 -1.4 要求设计成果- 5 -第二章 负荷计算- 6 -2.1 负荷计算- 6 -2.1.1负荷计算的内容和目的- 6 -2.1.

4、2 负荷计算的方法- 6 -2.1.3负荷计算结果- 7 -2.2 全厂年耗电量计算 - 13 -第三章 变电所主变压器台数、容量类型的选择- 14 -3.1变压器选择原则- 14 -3.2主变压器数量及容量类型的确定- 15 -3.2.1变压器台数的选择原则- 15 -3.2.2主变压器容量的选择原则- 15 -第四章 高压电力网导线型号及截面的选择- 21 -4.1工厂常用架空线路裸导线型号- 21 -4.2 导线截面选择原则- 22 -4.3 导线型号及截面选择- 23 -第五章 变电所主接线方案的设计- 18 -4.1变配电所主接线的选择原则- 18 -4.2变配电所主接线方案论证-

5、18 -4.3、主接线方案的技术经济比较- 19 -第六章 短路电流的计算- 24 -6.1短路电流计算的目的- 24 -6.2短路电流计算- 25 -第七章 变电所一次设备的选择与校验- 28 -7.1一次设备选择的一般原则- 28 -7.2变电所高压一次设备的选择- 28 -7.2.1 按工作电压选则- 28 -7.2.2按工作电流选择- 28 -7.2.3按断流能力选择- 28 -7.2.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验- 29 -7.3 变电所低压一次设备的选择- 30 -7.4 高低压母线的选择- 31 -第八章 低压干线、支线上的熔丝及型号的选择- 31 -8.1.

6、熔断器选择条件- 31 -8.2. 熔体的额定电流选择- 31 -结束语- 33 -参考资料- 34 -第一章 设计任务与原始资料1.1 设计题目某轧钢车间动力供配系统电气一次部分设计1.2 原始资料（1） 本车间均为二级负荷。工厂三班制，全年工厂工作小时数为4800h，年最大负荷利用小时数为6500h。车间共设5个区域。各区域负荷（380v）统计资料见下表。序号负荷名称有功计算负荷/kw无功计算负荷/kvar1推钢机5001502加热炉8003003轧机电动机12007504照明3555其他250100（2） 工厂东北侧8km处有一变电所，用一回架空线路向工厂供电。10kv侧系统最大三相短路

7、容量为500mav，最小三相短路容量为200mav。由工厂正北方向从其他工厂引入10kv电缆作为本厂备用电源，平时不允许投入，只有在工作电源发生故障或检修停电时提供照明及部分部分重要负荷用电，输送容量不得超过1000kva。（3） 本厂所在地区年最高温度为40，平均年最高温度为18，年最低温度为-6，年最热月平均最高气温为35 ，年最热月平均气温为27，年最热地下0.8米处平均气温为30。当地主导风向为东北风，年雷爆日数为20天。（4） 要求功率因数为不低于0.9；两台变压器、10kv侧采用单母线。1.3 要求设计内容（1） 短路电流计算，设备选型；（2） 电气主接线方案。1.4 要求设计成果

8、（1） 设计说明书一份（2） 电气主接线方案图一张（2#图）。第二章 负荷和无功功率计算及补偿2.1 负荷计算2.1.1负荷计算的内容和目的（1） 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。（2） 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。（3） 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的

9、电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。2.1.2 负荷计算的方法1. 单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW） = ， 为系数b)无功计算负荷（单位为kvar）= tanc)视在计算负荷（单位为kvA）=d)计算电流（单位为A） =, 为用电设备的额定电压（单位为KV）2. 多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW）=式中是 所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.850.95b)无功计算负荷（单位为kvar）=，是所有设备无

10、功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97c)视在计算负荷（单位为kvA） =d)计算电流（单位为A） =2.1.3负荷计算结果根据本设计所 提供的原始数据，宜采用需求系数法进行负荷计算,其计算结果如下:bubiaoge 有原始资料可知全厂380V侧总有功计算负荷（KE为同时系数去0.9）则 =0.9*（500+800+1200+35+250）=2.5065MW =0.9*(150+300+750+5+100)=1.1745MVar 总视在计算负荷=2.768MVA 又由于=/=0.9060.9,所以无须无功补偿。2.3 全厂年耗电 量计算工厂的年耗电量可利用工厂的有功和无功计算负荷即：年

11、有功电能消耗量：年无功电能消耗量：式中为年平均有功负荷系数，一般取0.70.75；为年平均无功负荷系数，一般取0.760.82；为年实际工作小时数。取 =0.7，=0.8，=4800h，因此求得：工厂年有功耗电量：=0.7*2.5065*4800=8420Kwh工厂年无功耗电量：=0.8*1.1745*4800=4500 Kwh第三章 变电所主变压器台数、容量类型的选择3.1变压器选择原则 选择变压器时，必须对负载的大小、性质作深入的了解，然后按照设备功率的确定方法选择适当的容量。为了降低电能损耗，变压器应该首选低损耗节能型。当厂区配电母线电压偏差不能满足要求时，总降压变电所可选用有载调压变压

12、器。车间变电所一般采用普通变压器。变压器容量的确定除考虑正常负荷外，还考虑到变压器的过负荷能力和经济运行条件。 具体地说： (1)在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器； (2)供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器（S9、SL9、S10-M、S11、S11-M等）； (3)对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高场所，宜采用干式电力变压器（SC、 SCZ、SCL 、SG3、 SG10、 SC6等）； (4)对电网电压波动较大，为改善电能质量采用有载调压电力变压器(SLZ7、 SZ7、 SFSZ 、SGZ3

13、等)。 3.2主变压器数量及容量类型的确定 3.2.1变压器台数的选择原则 工厂变电所中的主变压器台数，应根据下列原则选择： (1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所应采用两台变压器，对只有二级负荷，而无一级负荷的变电所，也可只采用一台变压器，并在低压侧架设与其他变电所的联络线。 (2)对季节性负荷或昼夜负荷变动较大的工厂变电所，可考虑采用两台主变压器。 (3)一般的三级负荷，只采用一台主变压器。 (4)考虑负荷的发展，留有安装第二台主变压器的空间。 (5)车间变电所中，单台变压器容量不宜超过1000kVA，现在我国已能生产一些断流量更大和短路稳定度更好的新型低压

14、开关电器，因此如车间负荷容量较 (6)对装设在二层楼以上的干式变压器，其容量不宜大于630kVA。 3.2.2主变压器容量的选择原则 (1)只装一台主变压器时 主变压器的额定容量SN.T应满足全部用电设备总的计算负荷S的需要，且留有余量，并考虑变压器的经济运行，即： Snt （1.151.4）Sc (2)装有两台变压器时 每台主变压器的额定容量SN.T应同时满足以下两个条件： Snt （0.60.7）Sc Snt Sc1.2 其中Sc1.2计算负荷中的全部一、二级负荷。 两台变压器的备用方式有以下两种： 明备用：两台变压器都按100%计算负荷选择容量，并留用一定裕量，一台工作，一台备用。 暗备

15、用 ：每台变压器都按计算负荷的（60%70%）选择容量，正常情况下两台变压器均参加工作，且各自承担50%的负荷，负荷率为50% /0.7% 70%，满足经济运行的条件，相对暗备用有明显的优势。 由于该厂的所有负荷属二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高 ，宜采用两台变压器以明备用的方式工作，以便当主变压器发生故障时，另一台备用变压 器能短时的承担一些负荷，不至于断电，这样就提高了供电可靠性。 在明备用方式下，变压器的容量按计算负荷的100%选择 Snt= =2.785MVA且 SntSc1.2=2.785MVA 因此，选择2台容量电压等级为10KV的变压器。由于变压器的使用环境没有特殊要求，因此，变压器的选择空间很大，在选择时尽量要求低损耗，同时兼顾经济效益，达到