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1、机械制造行业机械工厂供电设计机械制造行业机械工厂供电设计 论文成绩 图纸成绩 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 课 程 设 计 说 明 书课 程 设 计 说 明 书 题目题目： 机械工厂供电设计 二级学院（直属学部）： 专业：班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称： 2013 年 12 月 目录 第一章 绪论.1 第二章 负荷计算及功率补偿.3 2.1 负荷计算的内容和目的.3 2.2 负荷计算的方法 .3 2.3 无功功率补偿.6 3.1 变电所的配置 .9 3.2 变压器的选择 .10 3.2.1 变压器型号选择.10 3.2.2 变压器台数和容
2、量的确定.10 3.3 全厂变电所主结线设计 .10 3.3.1 对变电所主结线的要求.10 3.3.2 变电所主接线方案.11 3.3.3 变电所主接线设计 .11 第四章 电气设备选择.13 4.1 短路电流计算.13 4.2 电气设备选择 .16 第五章厂区线路设计.21 5.1 电力线路的接线方式 .21 5.2 电力线路的结构 .21 5.3 导线和电缆的选择 .21 5.4 厂区照明设计 .22 第六章小结.24 参考文献.25 附录 1 设备材料表.26 附录 2 设计图纸 .27 第一章 绪论第一章 绪论 1.1 工厂供电的意义1.1 工厂供电的意义 工厂供电，就是指工厂所需电
3、能的供应和分配，亦称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式 的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既 简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能 在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所 占的比重一般很小（除电化工业外） 。电能在工业生产中的重要性，并不在于它 在产品成本中或投资总额中所占的比重多少， 而在于工业生产实现电气化以后可 以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的 劳动强度，改善工人
4、的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。 1.2 设计概述1.2 设计概述 1、工厂总平面图（参见附图-1） 2、使用的各设备型号（参见附表 1） 3、电源情况 （1）电源电压等级:10KV （2）电源线路，用一回架空非专用线向本厂供电，导线型号为 LJ70，线路长 度为 5 公里； （3）电源变电所 10KV 母线短路容量为 200 兆伏安，单相接地电流为 10 安培。 （4）电源变电所 10KV 引出线继电保护的整定时限为 1.6 秒。 4、全厂功率因数要求不低于供用电规程 5、计量要求高供高量 6、二部电价制收费： （1）电度电价为 0.058 元/度 （2）设备容量电价 4 元/KVA
5、月（或最高量电价 6 元/KW 月） 7、 工厂为二班制生产， 全年工作时数 4500 小时， 最大负荷利用小时 3500 小时 （均 为统计参考值） 8、厂区内低压配电线路允许电压损失 3.55% 9、本地气象、地壤等资料： （1）海拔高度 9.2 米 （2）最热月平均温度 28.4 （3）最热月平均最高温度 32.2 （4）极端最高温度 38.5 （5）极端最低温度-15.5 （6）雷暴日数 35.6 日/年 （7）最热月地下 0.8 米的平均温度 27.4 1.3 设计任务及方案1.3 设计任务及方案 1、设计任务 （1）设计说明书一份 其内容包括以下主要部分： 1）各车间与全厂的负荷计
6、算，功率因数的补偿（放电电阻值） 2）变（配）电所位置的确定，变压器数量、容量的决定 3）全厂供电系统的接线方式与变电所主接线的确定 4）高气压电气设备与导线电缆的选择 5）短路电流的计算与电气设备的校验 （2）设计图纸： 1）变(配)电所主接线图高、低压分开画两张 2）工厂变配电所和电力线路平面布置图一张 （3）主要设备材料表一份 2、设计方案 我们依据工厂各车间的实际情况，利用需要系数法计算出各组设备容量、功率因 数不满足供电规程，则进行无功补偿。然后按功率距法确定负荷中心，根据变电 所位置选择的原则确定了变电所的位置， 由于我们组的三号车间的视在功率比较 大，所以我们在三号车间单独使用了
7、车间变，再确定变压器的台数和容量，同时 也选择了变压器的型号。 第二章 负荷计算及功率补偿第二章 负荷计算及功率补偿 2.1 负荷计算的内容和目的2.1 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
8、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。 2.2 负荷计算的方法2.2 负荷计算的方法 用需要系数法来求计算负荷，其特点是简单方便，计算结果符合实际，而且 长期使用已积累了各种设备的需要系数，因此是世界各国普遍采用的基本方法。 计算负荷的需要系数法 1设备组设备容量 采用需要系数法时，首先应将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归 为一组，并算出该组用电设备的设备容量。对于长期工作制的用电负荷（如空调 机组等）
9、，其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。 2用电设备组的计算负荷 根据用电设备组的设备容量，即可算得设备的计算负荷： 有功计算负荷 Pc=Kd Pe 无功计算负荷 Qc=Pc tg 视在计算负荷 计算电流 式中 Kd设备组的需要系数； Pc 设备组设备容量（KW） ； 用电设备功率因数角； U线电压（V） ； Ic计算电流（A） 。 上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷， 其中计算电流的确定尤为重 要，因为计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。 第一车间（大件加工） 第三车间设备如下： 序 号 用电设备型号名称台数每台设备额 定容量（千 瓦） 备注 1C6163 车床10.5
10、2C630 车床10.151 3SI25 车床8 4C620 车床4 5C6301M 车床10.1 6CW61100 车床23.65 7C61100 车床31.9 8Z39 摇臂钻床11.4 9Z35 摇臂钻床8.6 10T612 卧式镗床17 11T68 卧式镗床9.2 12C516 立式车床38.1 13C512 立式车床24.2 14B2020 龙门刨床77.1 15B20104 龙门刨床66.8 16导轨磨床16.1 17M3030 砂轮机1.5 1815 吨电动桥式吊车46.5JC=40% 195 吨电动桥式吊车20.5JC=40% 一、对设备进行分组并且查出相应的 Kd 与 tg值
11、列表如下： 编 号 设备分组包含设备序号Kdtg A冷加工机床1，2，3，4，5， 6，7，8，9, 10, 11,12, 13， 14,15,16， 17 0.21.73 B吊车18,190.151.73 C照明0.90 二、需要系数法确定计算负荷： A: Pe=10.5+10.151+8+4+10.1+23.65+31.9+11.4+8.6+17+9.2+38.1+24.2+77.1+ 66.8+16.1+1.54=368.3KW Pc=368.30.2=73.66 KW Qc=73.661.73=127.43 Kvar B: Pe=20.4(46.5+20.5)=84.749 KW Pc=84.7490.15=12.71 KW Qc=12.711.73=21.99 Kvar C : Pe=882101000=8.82KW Pc=0.98.82=7.94 KW Qc=0 Kvar 三、车间计算负荷 (73.66+12.71+7.94 ) 0.9=84.88KW (127.43+21.99）0.9=134.48Kvar 四、全厂无功补偿前的计算负荷和功率因数 低压侧的计算负荷为： Pc低=KPc=0.984.88+224+111
