某机器厂供配电系统的电气设计详解Word下载.docx

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loaddistribution；

relayprotection；

relayprotectionlightningproofgroundingdevice

引言本文对某机器厂供配电情况进行相关的研究和设计，针对不同的负荷的不同要求，供电系统需要有不同的供电方式，设计按要求对其全场负荷进行了计算并合理的选择了主变压器。

采用了单母线、桥式接线等多种接线方式综合个方面的要求，按照电气设备的一般选择原则和主要电气设备的具体选择和校验方法，对电气设备以及导线、电缆的选择进行了深层次的讨论，较好的完成了预定的任务。

1设计的原始资料

在进行供配电系统设计之前，应先全面了解工厂的情况。

现将了解情况介绍如下。

1.1工厂的原始材料

1、工厂厂区主要的由四个区域组成：

冷作车间金工车间装配车间及仓库，其中，金工车间面积：

60×

24m2。

2、各车间负荷表及金工车间设备明细表见表1-1，表1-2。

3、供电情况：

在金工车间东侧1.02公里处，有一坐10KV配电所，先用1KM的架空线路，然后改为电缆线路至本厂变电所。

4、气象条件：

本厂所在地年最热月平均气温为34.6℃。

表1-1各车间负荷表

车间

P30/KW

Q30/KW

最大的电机/KW

冷作车间

100

110

30

安装车间

80

90

22

仓库

20

7.5

户外照明

15

表1-2金工车间设备明细表

序号

设备名称

设备容量/KM

台数

需要系数

功率因数

1～3，13～16

23～253632～34

车床

7.2

14

0.25

0.5

4

铣床

13

1

52135

摇臂钻

7

3

674142

10

89

9

2

砂轮机

3.2

1112

1718

磨床

9.2

19

14.3

2038

13.2

2237

10.2

2627

15.7

28

29

立车

63

39

天车

20.1

31

3940

龙门刨

85

434445

46

9.3

47

9.8

48

桥式起重机

23.2

0．15

4950

29.5

0.15

说明：

1、金工车间照明密度为：

12W/,需要系数为1，照明功率因数为0.95。

2、全厂有功同时系数取0.95，无功同时系数取0.97。

3、全厂为三级负荷。

1.2设计要求

要求根据本厂供电电源情况，并合理考虑工厂生产发展的需要，按照安全技术先进、经济合理的要求，完成如下的内容[1]：

1、确定供配电系统的主接线方案如图1-1，要求设计的主接线方案合理、可行、可靠、经济。

图1-1全厂的主接线图

2、主接线线确定后，进行负荷计算及主变压器的台数与容量，类型及一次设备初步选型。

3、全厂的功率因数要求达到0.90，采用电容器集中补偿提高功率因数，设计选配补偿电容器柜。

4、本项只有一电源进线，为保证金工车间供电可靠，应考虑采用柴油发电机作为后备电源，以提高供电的可靠性。

5、正确计算工厂的计算负荷和短路电流：

根据计算负荷和短路电流选择设备、校验设备。

6、作出金工车间设备分布图及配电系统图1-2[2]。

图1－2金工车间平面布置图

2工厂的主接线

2.1工厂的主接线方案

1、主接线方案的设计原则与一般要求[3]：

（1）安全性:

要求符合国家标准和有关技术规程的要求，能充分保证人身和设备安全。

（2）可靠性:

要满足各级电力负荷特别是其中三级负荷时对供电可靠性的要求和符合质量的电能。

（3）灵活性:

能适应各种不同的方式，便于检修、切换操作简便。

（4）经济性:

在满足以上要求的前提下，尽量使主接线简单、投资少、运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。

此外，主接线还应适当考虑到发展，有扩充改建的可能性。

合理处理局部和全局、当前和长远等关系。

既照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局、适应发展。

2、主接线方案的初选择:

根据主接线的设计原则与一般要求，我们初步确定主接线的两种接线方案如图2-1与图2-2所示。

图2-1方案A主接线简图

2.2主接线图的分析[4]

1、图2-1方案A分析

图2-1方案A采用的是单电源单母线的供电方式供电来设计。

（1）图2-1方案A优点:

①其接线方式简单清晰、设备少、经济、操作方便。

供电可靠性不高，但是技术成熟、便于检修；

②单母线接线方式配电造价格也比较低；

③适用于三级负荷并且对电能要求不是很高的工厂电力用户。

（2）图2-1方案A缺点：

①单母线接线的方式可靠性能较差母线发生故障的时候须全厂停电检修；

②单母线接线的方式灵活性能较差只是适用于小型工厂用户。

图2-2方案B主接线简图

2、图2-2方案B分析

图2-2采用的是双电源双母线的供电方式供电来设计。

（1）图2-2方案B优点：

①供电可靠性能高，适用于对电能要求高的电力用户采用；

②供电灵活性高，在一台主变检修时候另一台可以正常的供电。

（2）图2-2方案B缺点：

①这种主接线的建设费用较高；

②这种主接线的在运行的时候维护比不上单母线单电源的方便；

③这种主接线由于开关过多操作的时候容易误操作。

2.3主接线图的确定[5]

1、主接线图的确定根据：

①机器厂的实际的情况，该工厂为三级负荷供电；

②机器厂的容量是500KVA少于1250KVA对电能的要求不是很高；

③机器厂的用电主要为：

金工车间用电、装配车间、仓库、安装车间、户外照明用电。

2、根据工厂的实际的用电的情况：

③机器厂的用电主要为，金工车间用电，装配车间，仓库，安装车间，户外照明用电。

3、根据以上几点和工厂实际情况，所以该厂采用的是图2-1方案A的接线方式来进行供电。

3全厂负荷计算

3.1关于负荷计算

1、负荷计算的目的[6]：

负荷计算及负荷分级计算是确定供电设计,选择主变容量、电气设备、导线截面的依据。

因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。

此阶段需要对原始资料分析。

2、主要计算公式有：

有功功率：

P30=Pe·

Kd

无功功率:

Q30=P30·

tgφ

视在功率:

S3O=P30/Cosφ

计算电流:

I30=S30/UN

负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。

3.2工厂的负荷计算[7]：

1、金工车间的总负荷计算：

（1）需要系数Kd=0.25的设备

P=7.2×

14+13+7×

3+10×

4+9×

2+3.2+1×

2+9.2×

2+14.3+13.2×

2+10.2×

2+15.7×

2+63+39+20.1+10+85×

2+7.2×

3+9.3+9.8=651.7KW

因为Cos=0.5tan=1.73

所以：

P==0.25×

651.7=162.925KW

Q301=Ptan=162.925×

1.73=282KVAR

（2）需要系数Kd=0.15的设备

P=23.2×

1+29.5×

2=82.2KW

P=KP=0.15×

82.2=12.33KW

Q=Ptan=12.33×