《电气工程-工厂供电设计报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气工程-工厂供电设计报告（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电气工程基础课程设计设计题目：某铝冶炼厂降压变电所的电气设计专业班级：电气工程及其自动化0804学号：0909082318姓名：帅哥指导教师：黎群辉中南大学信息科学与工程学院前言1.1 工厂供电的意义和要求 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。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
2、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，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生
3、产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全: 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠: 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质: 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济: 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。1.2 工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低
4、压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策；（2） 安全可靠、先进合理；（3） 近期为主、考虑发展；（4） 全局出发、统筹兼顾。目 录1 负荷计算和无功功率计算以及补偿 （要求：高压侧在最大负荷时功率因数不应低于0.9，低压侧不应低于0.85.）2 选择高低压电力网的导线型号及截面3 选择变电所主变压器的台数以及容量类型4 变电所主接线方案的设计5 短路电流的计算6 变电所一次设备的选择与校验7 变电所二次回路方案以及继电保护的整定8 防雷和接地装置的确定结束语参考文献1 负荷计算和无功功率补偿1.1 负荷计算1)单组用电设备计算负荷的计算式: 有功计
5、算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流表2.1 机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量需要系数计 算 负 荷1铸造车间动力4800.370.681.02177.6181.2261.2397.3照明50.81.0040410.5小计485181.6181.2265.2407.82锻压车间动力1800.250.631.174552.6571.4108.5照明50.81.004 0 410.5小计1854952.6575.4118.53金工车间动力4700.250.631.12117.5131.6 186.5283.3照明50.81.0040410.5小计475121.5131.6190.529
6、3.84工具车间动力2100.30.631.336383.19100151.9照明50.81.0040410.5小计2156783.19104162.45电镀车间动力3900.40.750.75156117208316照明50.81.040410.5小计395160117212326.56热处理车间动力2300.50.750.8211594.3153.3232.9照明50.81.0040410.5小计23511994.3157.3243.47装配车间动力1100.350.71.0238.539.295583.6照明50.81.0040410.5小计11542.539.295994.18机修车间
7、动力1700.250.651.1742.549.7365.499.4照明50.81.0040410.5小计17546.549.7369.4109.99锅炉房动力1000.50.751505066.7101.3照明50.81.0040410.5小计105545070.7111.810仓库动力200.350.850.7575.258.212.5照明10.81.000.8012.62小计217.85.259.215.1211生活区照明4000.750.950.48300144400607.8总计（380V侧）动力2360812.5768.21167.71706.7照明346计入=0.8=0.850.
8、7340144446710.31.2 无功功率补偿 由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷是的功率因数只有0.7.而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷是功率因素应稍大于0.9，暂取0.95来计算380V侧所需无功功率补偿容量：表2.2负荷计算表项 目计算负荷380V侧补偿前负荷0.7812.5768.21167.71706.7380V侧无功补偿容量245.46380V侧补偿后负荷0.951013.66966.131467.9主变压器功率损耗125010kV侧负荷总计0.9778.3364.685950
9、Q=812.5（tancos0.7-tancos0.97）Kvar=812.5（0.9597-0.5653）=245.46Kvar966.13Kvar S：低压侧视在负荷 Pt Pt，Qt：变压器的功率损耗Qt 变电所高压侧的计算负荷： Cos=975.79/1076.9=0.9062高，低压电力网的导线型号及截面的选择 2.1架空线的优点：1 设备简单，造价低。架空线与电缆相比较，电缆的造价约为架空线的四倍。 2 露置空中，依靠定期巡线便能及时发现缺陷。有故障时易于检修与维护，电缆线铺设在地下，不容易发现缺陷，有故障时较难寻找，修复工作量大。3 利于空气绝缘，造建比较容易这一优点在高压线路上
10、尤为明显。但是架空线需要一定空间，占地面积较大，在厂区密集人员较多的地方不宜采用，而且影响厂区美化。 综上所述：根据实际情况在厂区宜采用架空线，这样更经济合理。2.1.1为保证供电系统安全可靠和优质经济的运行，选择到导线和电缆截面时必须考虑下列因素。1发热条件：导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。1 电压损耗条件：电线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常的运行是允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。2 经济电流密度：35千伏及以上的高压线路及电压在35千伏以下但距离长
11、，电流大的线路，其导线截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，成为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。工厂内10千伏以及以下线路，通常不按此原则选择。3 机械强度：导线截面不应小于其最小允许截面，对于电缆，不比校验其机械强度，但是需要校验其短路热稳定度。母线也应该校验短路时候的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。2.1.2 按发热条件选择：1 10千伏高压电线的选择校验：1076.9/1.732*10Kva=62.17A 查工厂供电，苏文成著P26得 ：Jn=1.15， mm 选用钢芯铝绞线2 低压侧导线的选择 低压侧计算电流：=146
12、7.92A可选用两条800 的巨型铝母线，宽*厚=2（10*80）mm三、变电所主变压器台数和容量、类型的选择（一）方案选择原则1、当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。2、接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。3、610KV固定式配电装置的进线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。4、采用610 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。5、由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。（二）变电所主变压器台数的选择变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。（三）变电所主变压器容量选择每台变压器的容量应同时满足以下两个条件： 1）任一台变压器单独运行时，宜满足：2）任一台变压器单独运行时，应满足：，即满足全部二、三级负荷需求。代入数据可得：=（0.60.7）966.13=（579.68-676.29）。又考虑到本厂的气象资料（年平均气温为），所选变压器的实际容量：也满足使用要求，同时又考虑到未来510年的负荷发展，初步取=100
