机修厂供配电系统.doc
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平项山工业职业技术学院成人教育学院毕业设计（论文）说明书
目录
目录┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅1
前言┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅2
一概述┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅3
二负荷的计算和补偿┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅5
三金工车间的电力系统的确定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅11
四低压配电屏的选择┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅12
五高压开关柜的选择┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅21
六高压电器的校验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅22
七变压器保护┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅29
八防雷与接地┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅31
九各接线方式附图┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅32
十结束语┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅37
十一参考资料┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅38
前言
毕业设计是工科院校学生十分重要的一个学习环节，是学习的知识与实际生产联系的一个重要过程，是综合的运用所学知识解决实际生产问题进行训练的一个重要的手段。
基于以上意义和要求我的毕业设计的题目是：
机修厂供配电系统的设计。
我要通过此次设计综合的运用所学知识，把知识与实际生产联系起来，更丰富很扩展自己的知识，通过设计培养自己的独立运用所学知识和以后要独立工作的能力，为以后的工作打下更好的基础。
虽然对本次设计做了准备，但因时间的仓促很本人的经验不足，再设计中难免有错误和遗漏的地方，望各位老师给予批评指正，使自己有更好的提高和学习！
38
一概述
1、供配电的意义和要求
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。
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。
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。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生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。
2、设计中的工厂供电的基本情况：
在金工车间的东侧Km处有一室10Kv变电所，先用1Km架空线引至本厂，后该用电缆至本厂变电所，其出口断路器为SN10-10型，次断路器配有定时现过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定时间1s,厂平面图如下。
（图1—1）
冷作车间
金工车间
仓库
装配车间
（图1—1）
二负荷的计算和补偿
根据工艺设计提供的各厂房的负荷清单，全厂都是三级负荷。
按需用系数法分别计算出各厂房的及全厂的计算负荷。
负荷如表：
（2-1）
1、金属切削机床组：
设备容量pe=（7.125×14+12.8+20.778+9.8×4+8.7×2+3.2+2+9.3×2+14.3×3+10.125×2+15.75×2+10.5+8.7×3+9.1+9.8+170.81）=523.4kw
查《工厂供电》附表中“大批量生产设备的金属冷加工机床电动机”项可得：
需用系数Kd=0.3-0.35（取0.3），功率因数cosØ=0.65,tanØ=1.169
有功功率P30=Kd×Pe=（0.3×523.4）kw=159.74kw
无功功率Qc= Pe×tanØ=159.74×1.169=186.7KW
2、起重机类：
Pe=（23.2+29.5×2）kw=82.2kw
查《工厂供电》附表中“锅炉和机加、机修、装配等类车间的的起重机”可得：
需用系数Kd=0.15功率因数cosØ=0.5,tanØ=1.50
有功功率P30=Kd×Pe=82.2×0.5×0.15=6.165kw
无功功率Qc= Pe×6.165×1.50=9.247kw
3、天车类：
Pe=63+38.7+20.15=121.85kw
查《工厂供电》附表中“天车类”得：
需用系数Kd=0.15功率因数cosØ=0.5
有功功率P30=Kd×Pe=121.85kw×0.15=18.278kw
4、照明类：
车间面积：
（12×Pe=60）㎡=1440㎡
设备容量Pe=（12×1440）W=17280W=17.28KW
查《工厂供电》附表中“生产厂房及办公室照明”得：
需用系数Kd=0.8-1（取1），tanØ=0，cosØ=1.0
有功功率P30=Kd×Pe=（1×17.28）KW=17.28KW
无功功率Q=0
5、全厂总负荷（取有功同时系数 K=0.95，无功同时系数K=0.97）
有功计算负荷：
P30
（2）=0.95×P30=（159.75+6.165+18.278+13.82+66.15）×0.95=250.95KW
无功计算负荷：
Qc
（2）=（186.7+9.2475）×0.97=190kvar
视在计算负荷：
S30
（2）=KVA=314.76KVA
功率因数:
cosØ=P/S=0.79
变压器的功率损耗：
△PT=0.015P30
（2）=（0.015×250.95）KVA=3.76KVA
△QT=0.06S30
（2）=（0.06×314.76）KVA=18.88KVA
因为算出的变压器的损耗相比其功率很小,此设计中忽略其损耗选变压器。
由于要求工厂的功率因数不的低于0.9。
而目前只有0.79，因此要进行无功功率的人工补偿。
在低压母线上装电容评进行补偿，考虑到变压器的无功功率补偿损耗远大于有功功率损耗。
一般我们在补偿后的功率因数取0.95。
补偿的无功功率量：
QC=P30
（2）（tanØ-tanØ’）=112kVA
取Qc=112kva
补偿后变电所低压侧的视在功率负荷：
S30（0）==259.6KVA
功率因数:
cosØ=P/S=0.96
此功率因数满足要求
I30
（1）=259.6KVA/（）v=394.4A
3、变压器的选择：
根据S30（0）的选择可选320KVA。
考虑到今后的发展的要求：
又因我们的厂的饿负荷是三类负荷没有重要的设备，因此不用双台的变压器，采用单电源供电，所以
选S9-400KVA变压器一台
变压器一次侧I30（0）=S30/UN=400KVA/（×103）V=230.9A
6、电容补偿柜的选择：
因为此厂的电压为低压，而补偿量不大，因此采用在变压器的低压侧集中补偿，根据《工厂供电》的内容抵押的电容补偿采用集中补偿三角形接线方式。
从《工厂供电》中查到112KVA电容屏：
PGJ1-2的一台电容屏补偿。
PGJ1型低压无功功率自动补偿屏有1、2、3、4等4中方案，其中之1、2屏为主屏，3、4屏为辅屏。
1、3屏各有6支路，电容器为BW0.4-14-3型，每屏共84KVA，采用6步控制，每步投入14KVA。
2、4屏各有8支路，电容器亦为BW0.4-14-3型，每屏工112KVA，采用8步控制，每步投入14KVA。
金工车间的负荷分布图
表（2-1）金工车间负荷统计表
全厂负荷计算表
设备名称
台数
Pe/KW
Kd
cosφ
tanφ
P30/KW
Q30/KW
S30/KVA
金工车间
冷加工机床
起重机
车间照明
117
3
523.47
82.2
17.28
0.0.3
0.15
0.15
0.65
0.5
0.5
0.8
1.17
1.17
159.74
12.33
17.28
17.28
186.7
21.33
0
0
小计
120
193.24
304.41
冷作车间
装配车间
仓库
20
20
25.15
20
20
25.15
小计
65.15
变电所低压负荷取K=0.95
K=0.97
250.95
190
314.76
补偿电容
112
补偿后低压负荷
250.95
70
259.6
三金工车间的电力系统的确定
1、金工车间配电系统方比较
方案1：
如图3-1所示。
方案2如图3-2
1）、方案1中的干线
（1）跨过20m把设备10、11、12连接。
这样是不经济的。
电能损耗大，金属损耗大，供电不可靠。
而方案2中，设备1~9由一干线树干式供电，则能弥补以上的缺点，提高供电可靠性。
2）、方案1中的干线
（2）供电的范围中，包括功率较大的设备30和29。
由于其他设备功率小，这样起动冲击电流大，供电不可靠。
方案2中干线
（2）只对13~21、31这小功率的设备供电，功率平衡，供电可靠相对提高。
大功率设备30、29直接采用放射式供电。
3）、方案1中，三台桥式起重机用同一干线（7）采用树干式供电，若有一台起重机出故障。
则三台起重机均不能使用，供电可靠极差。
而对于方案2中，用干线（3）、（5）、（8）对起重设备48、49、50供电，若一台起重机出故障，至少还有一台起重机可工作。
这样，供电可靠性就提高。
4）、方案2中把39、40、个采用单独的电缆供电以避免在选择导线是要各负荷分配均匀的原则，以达到导线的截面积相同或接近。
在设备供电上采用树干式的供电，减少了损耗，减短导线长度。
而且在供电的安全可靠性上有个高的性能。
结论：
根据比较各方面2号方案比较好，所以选择2号供电方案。
2车间导线面积及配电箱的选择
1）根据目前的电器设备的控制用的配电箱中通常采用自动空气开关的控制，而少选熔断器很少用刀执开关，所以设计中的低压配电箱中的控制用自动空气开关。
根据各路的设备容量可选出各路空气开关整定电流值。
2）根据各路电流值和敷设方式环境温度等，从《工矿企业供电》书上可以选出适合的导线。
3）选择从干线到配电箱导线的截面积。
由于每个小的配电箱所接的设备台数不多，所以此导线的选择应按二项式法计算。
这样才能照顾到大量设备对计算的影响。
例如：
1号配电箱的选择，所接的设备是1-4
设备容量：
Pe=（7.125×3+12.8）KW=34.175KW
查《工厂供电》附表“大批量生产的金属热加工机床电机项”可得：
二项式系数b=0.14,c=0.5,cosφ=0.5
五台最大容量电机的设备容量：
Px=7×3+10+2.8=33.8KW
P30=bPe+cPx=（0.14×34.175+0.
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