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1、优质文档第1章 绪 论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给和安排，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给用；电能的输送和安排既简洁经济，又便于限制、调整和测量，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，但是它在产品本钱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，并不在于它在产品本钱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
2、生产率，降低生产本钱，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，假如工厂的电能供给突然中断，那么可能对工业生产造成紧要的后果。因此，做好工厂供电工作对于开展工业生产，实现工业现代化，具有非常重要的意义。由于节约能源是工厂供电工作的一个重要方面，而节约能源对于国家经济建立具有非常重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建立，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产效劳，切实保证工厂生产和生活用电的须要，并做好节能工作，就必需到达以下根本要求：1 平安 在电能的供给、安排和运用中，不应发生人身事故和设备事故。2 牢靠 应满足电
3、能用户对供电牢靠性的要求。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削减有色金属的消耗量。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，既要照看局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应开展。 1.2 工厂供电设计的一般原那么遵照国家标准GB50052-95 供配电系统设计标准、GB50053-94 10kv及以下设计标准、GB50054-95 低压配电设计标准等的规定，进展工厂供电设计必需遵循以下原那么：1 遵守规程、执行政策；必需遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节
4、约有色金属等技术经济政策。2 平安牢靠、先进合理；应做到保障人身和设备的平安，供电牢靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采纳效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3 近期为主、考虑开展； 应依据工作特点、规模和开展规划，正确处理近期建立和远期开展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4 全局启程、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成局部。工厂供电设计的质量干脆影响到工厂的生产及开展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和驾驭工厂供电设计的有关学问，以便适应设计工作的须要。1.3 本人设计的主要工作 设计要求1
5、要求依据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际状况，并适当考虑到工厂生产的开展，遵照平安牢靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所位置和型式并绘制工厂总平面图；2.确定变电所主变压器的台数和容量、类型；3.选择变压所主结线方案及凹凸压配电柜型号及供电设备；4.确定导线、电缆、开关柜、母线规格，选择整定继电爱护装置；5.确定防雷和接地装置； 6.要求写出设计说明书，绘制设计图样。1.3.2 本人设计思路从工厂供电的技术要求启程并结合工厂的实际状况，首先进展符合计算和无功功率补偿，确定主变压器台数、容量及类型，综合各种技术规程及供电协议的要求确定主接线方案，计算出短路电流，进展一次设备的选择和校验
6、，确定进出线的选择和校验。再依据短路电流进展动稳定和热稳定校验；继电爱护及二次回路的整定计算，为驾驭供电系统的运行状况供给了有效的数据，并且在系统发生故障时能够精确刚好的将故障设备从供电系统中切除，提高了系统的平安稳定性。最终依据当地实际状况确定防雷和接地装置。第2章 负荷计算和无功功率补偿2.1 设计步骤全厂总降压变电所及配电系统设计，是依据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电状况。解决对各部门的平安牢靠，经济的安排电能问题。其根本内容有以下几方面。1.负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的根底上进展的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从
7、而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。2.工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的须要，确定变压器的台数和容量。3.工厂总降压变电所主接线设计依据变电所配电回路数，负荷要求的牢靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的根本要求，即要平安牢靠有要敏捷经济，安装简洁修理便利。4.工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进展短路计算。由系统不同运行方式下的短 路参数，求
8、出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。5.改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出到达供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需 移相 电容器的规格和数量，并选用适宜的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采纳限制电机励磁电流方式供给无功功率，改善功率因数。6.变电所高、低压侧设备选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并依据须要进展热稳定和动稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。7
9、.继电爱护及二次结线设计为了监视，限制和保证平安牢靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆须要设置相应的限制、信号、检测和继电器爱护装置。并对爱护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器爱护装置、监视及测量仪表，限制和信号装置，操作电源和限制电缆组成的变电所二次结线系统。8.变电所防雷装置设计 参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进展防直击的避雷针爱护范围计算，幸免产生还击现象的空间距离计算，按避雷器的根本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进展避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地 电阻计算。9.
10、总降压变电所变、配电装置总体布置设计综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进展内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。2.2 负荷计算2.2.1 按须要系数法确定计算负荷有功计算负荷，其中为须要系数。无功计算负荷 ，其中为对应于用电设备组的正切值。视在计算负荷 ，其中为用电设备组的平均功率因数。计算电流，其中为用电设备组的额定电压。由上面公式可算出各厂房的动力负荷。1处理车间： P30 = PeKd =0.6200=120KW Q30 = P30 tg=1200.75=90KvarS30= P30/cos=120/0.8=150Kva I30= S30/3UN=150/1.7320.38
11、=227.9A2电镀车间： P30 = PeKd =0.5600=300KW Q30 = P30 tg=3000.75=225KvarS30= P30/cos=300/0.8=375Kva I30= S30/3UN=375/1.7320.38=569.8A3金工车间： P30 = PeKd =0.31000=300KW Q30 = P30 tg=3001.17=351KvarS30= P30/cos=300/0.65=461.5Kva I30= S30/3UN=461.5/1.7320.38=701.2A4锅炉房： P30 = PeKd =0.7100=70KW Q30 = P30 tg=70
12、0.8=56KvarS30= P30/cos=70/0.75=93.3Kva I30= S30/3UN=93.3/1.7320.38=141.8A5装配车间： P30 = PeKd =0.3200=60KW Q30 = P30 tg=600.8=48KvarS30= P30/cos=60/0.75=80Kva I30= S30/3UN=80/1.7320.38=121.6A 5门卫房： P30 = PeKd =0.82=1.6KWS30= P30/cos=1.6/1=1.6Kva I30= S30/3UN=1.6/1.7320.38=2.4A各车间的照明负荷总和计算如下：P30 = PeKd
13、=0.8(10+10+10+10+2)=33.6KW S30= P30/cos=33.6/1=33.6Kva I30= S30/3UN=33.6/1.7320.38=51.1A 2.2.2 多组用电设备计算负荷确实定确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定多组用电 设备的计算负荷时，应结合详细状况对其有功负荷和超负荷无功负荷分别计入一个同时系数又称参差系数或综合系数和。对车间干线取： =0.850.95=0.900.97对低压母线1、由用电设备组计算负荷干脆相加来计算时取：=0.800.90=0.850.952、由车间干线计算负荷干脆相加来计算时取：=0.900.95=0.930.97总的有功计算负荷为：总的无功计算负荷为：以上两式中的和分别为各组设备的有功和无功计算负荷之和。总的视在计算负荷为：总的计算电流为：有以上公式可得出总的负荷： 取，=0.85885.2=752.4kW=0.90770=693kvar=752.42+6932=1022.9Kva=1022.9/3UN=2039.2A由以上可得出各厂房和生活区的负荷如表2.1：表2.1 各厂房的负荷编号名称类别设备容量须要系数计 算 负 荷1热处理车间动力2000.60.80.7512090
