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1、某小型钢铁厂企业供电设计学生姓名学生姓名 何何 正正 班班 级级 11-1 指导教师指导教师 王宪磊王宪磊 日日 期期 2011.6 小型钢铁厂企业课 题 背 景l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。l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；电能的输送和分配既简单经济，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。l因此，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
2、源节约对于国家经济建设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。小型钢铁厂企业一、概述l工厂企业供配电工厂企业供配电l工业企业供配电系统的定义、低压配电线路的主要结构l工厂供电设计的一般设计原则工厂供电设计的一般设计原则（1）遵守规程，执行政策 必须遵循国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针，包括节约电能，节约有色金属等技术经济政策。（2）安全可靠，先进合理 应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，应采用效率高，能耗低，性能较先进的电气产品。（3）近期为主，考虑发展 应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近
3、期建设和远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发，统筹兼顾 必须做到全局出发，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。小型钢铁厂企业二、工厂的电力负荷及其计算 l电力负荷分为几类、各类负荷的特点。电力负荷分为几类、各类负荷的特点。l（1 1）电力负荷的概念电力负荷的概念l电力负荷又称为电力负载。它有两重含义：一是指耗用电能的用电设备或用电单位（用户），如说重要负荷、不重要负荷、动力负荷、照明负荷等。另一是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等
4、。电力负荷的具体含义视具体情况而定。小型钢铁厂企业l（2 2）工厂电力负荷的分级工厂电力负荷的分级 1）一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。2）二级负荷二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。3）三级负荷三级负荷为一般电力负荷，所有不属于
5、上述一、二级负荷者。小型钢铁厂企业l电力负荷的计算电力负荷的计算 l（1 1）变压器功率损耗的计算变压器功率损耗的计算l有功功率损耗和无功功率损耗分别为 小型钢铁厂企业l（2 2）钢铁厂的负荷计算钢铁厂的负荷计算l各车间的计算负荷、各车间电力变压器的功率损耗、各车间高压侧的计算负荷 、全厂总的计算负荷 、 总降压变电所的功率补偿 、工厂的年电能消耗量小型钢铁厂企业三、工厂变配电所 l（1 1）变配电所的任务变配电所的任务l变电所 担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。l配电所 担负着从电力系统受电，然后直接配电的任务。l变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。l（2
6、 2）车间变电所的型式及位置选择车间变电所的型式及位置选择小型钢铁厂企业l（2 2） 总降压变电所所址的选择总降压变电所所址的选择 l变电所所址选择的一般原则：l1）尽量靠近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗，电压损耗和有色金属消耗量。l2）尽量靠近电源侧。l3）进出线方便。l4）尽量避开污源或设在污源的上风侧。l5）尽量避开振动，潮湿，高温及有易燃易爆危险场所。l6）设备运行方便。l7）有扩建和发展的余地。l8）高压配电所宜与邻近的车间变电所合建。小型钢铁厂企业 四、变电所主变压器的台数、容量及型号的选择l（1）变电所主变压器台数的选择 l选择主变压器台数时应考虑下列原则：l1）应满足用电负
7、荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其它变电所相联的联络线作为备用电源。l2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。l3）除上述情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中而容量相当大的变电所，随为三级负荷，也可以采用两台或以上变压器。l4）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。小型钢铁厂企业l（2 2）电力变压器的并列运行条件电力变
8、压器的并列运行条件l两台或多台变压器并列运行时，必须满足三个基本条件 l（3 3）变电所主变压器容量的选择变电所主变压器容量的选择l装有两台主变压器的变电所 l任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S30的大约60%70%的需要 ST=(0.60.7)S30 l当1台主变退出运行时，其余变压器应能保证全部一级负荷及大部分二级负荷用电，此时允许变压器过负荷40运行 l适当考虑符合的发展 l根据上述原则及工厂的实际情况，厂总变电所主变压器的根据上述原则及工厂的实际情况，厂总变电所主变压器的台数选择台数选择2 2台。台。2 2台变压器并列运行，单台变压器的容量为台变压器并列运行，单台变压器的容量为
9、4000kVA4000kVA，型号为，型号为SJL1-4000/35SJL1-4000/35。变压器容量及型号的。变压器容量及型号的选择详见功率补偿部分。选择详见功率补偿部分。小型钢铁厂企业五、电气主接线l（1 1）对主接线的基本要求对主接线的基本要求l概括地说，对主接线的基本要求包括安全、可靠、灵活、经济四个方面。l主接线的基本接线形式主接线的基本接线形式 （单母线接线、单母线分段接线、双母 线接线、双母线分段接线）l无母线的电气主接线（无母线的电气主接线（桥形接线）小型钢铁厂企业l（2 2）工厂总降压变电所的主接线方案选择）工厂总降压变电所的主接线方案选择l一次侧采用内桥接线，二次侧采用单
10、母线分段的总降压变电所主接线图l这种主接线，其一次侧的高压断路器QF10跨在两路电源进线之间，犹如一座桥梁，而且处在线路断路器QF11和QF12的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式接线。这种主接线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷的工厂。如果某路电源例如WL1线路停电检修或发生故障时，则断开QF11，投入QF10（其两侧QS先合），即可由WL2恢复对变压器T1的供电。这种内桥式接线多用于电源线路较长因而发生故障和停电的机会较多、并且变电所的变压器不需经常切换的总降压变电所。小型钢铁厂企业（2 2 2 2）內桥式接线的总降压变电所主电路图內桥式接线的总降压变电所主电路图內桥式接线
11、的总降压变电所主电路图內桥式接线的总降压变电所主电路图小型钢铁厂企业六、工厂电力线路l（1 1）工厂供配电网络的接线方式工厂供配电网络的接线方式l 高压放射式接线l 高压树干式接线l 高压环行接线l由于车间一、二级负荷较多，需要较高的供电可靠性故采用放射式接线。l（2 2）导线和电缆截面的选择导线和电缆截面的选择l必须满足的条件（发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械条件）。小型钢铁厂企业（3 3）高压放射式接线高压放射式接线 小型钢铁厂企业l（4 4）高压供电线路导线截面及型号的选择高压供电线路导线截面及型号的选择l1、导线截面选择的条件 l1）发热条件 l2）电压损耗条件l3）经济电流
12、密度l4）机械强度l2、按经济电流密度选择导线截面 小型钢铁厂企业l1总降压变电所高压侧LGJ-95l2总降压变电所低压侧 LGJ-400l3高炉车间变电所高压侧LGJ-95l4炼钢车间变电所高压侧LGJ-95l5轧钢车间变电所高压侧 LGJ-185l6线材车间变电所高压侧LGJ-95l7机电修车间变电所高压侧LGJ-50l8水泵站变电所高压侧LGJ-35l9氧气站变电所高压侧LGJ-35小型钢铁厂企业按环境温度为30选择，选用硬铝母线，放置方式为平放，相线截面505，允许载流量为625A471.79A，母线型号为LMY-3（505） 母线的选择动稳定校验 热稳定校验小型钢铁厂企业七、短路电流
13、计算l标幺制（基准值的选取方法）、短路电流的计标幺制（基准值的选取方法）、短路电流的计算方法。算方法。后果形式原因短路小型钢铁厂企业l（1 1）短路的形式）短路的形式l在三相系统中，可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。l（2 2）工厂电力系统的短路电流计算工厂电力系统的短路电流计算l 短路计算电路图短路计算电路图l 短路等效电路图短路等效电路图小型钢铁厂企业l（3 3）短路计算的基本步骤）短路计算的基本步骤l1确定基准值l取 Sd=100MVA，Uc1=37kV，UC2=6.3Kvl2计算短路电流中各主要元件的电抗标幺值l3求k1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
14、l4求k2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量小型钢铁厂企业八、电气设备的选型 l（1 1）电气设备选择的一般条件电气设备选择的一般条件 l按正常运行条件选择l按短路条件校验l（2 2）高压一次设备的选择、高压开关柜的选择、高压高压一次设备的选择、高压开关柜的选择、高压断路器的选择、高压隔离开关的选择、高压熔断器的选断路器的选择、高压隔离开关的选择、高压熔断器的选择、互感器的选择、互感器型号的选择择、互感器的选择、互感器型号的选择小型钢铁厂企业致 谢 在此真诚地感谢此次毕业设计的指导老师在此真诚地感谢此次毕业设计的指导老师王宪磊老师，感谢他的热心指导。此外，我还王宪磊老师，感谢他的热心指导。此外，我还要衷心的感谢其他小组的辅导老师和我们同组要衷心的感谢其他小组的辅导老师和我们同组成员对我的耐心帮助，有很多问题都是通过他成员对我的耐心帮助，有很多问题都是通过他们的提示才把设计完成的。最后谢谢各位老师们的提示才把设计完成的。最后谢谢各位老师和同学们的支持！和同学们的支持！小型钢铁厂企业
