电力电气设计精品某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计 工厂供电课程设计 精品.docx

电力电气设计精品某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计 工厂供电课程设计 精品.docx

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电力电气设计精品某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计工厂供电课程设计精品

工厂供电课程设计

题目：

某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计

院系：

信息科学与工程学院

专业班级：

自动化班

组别：

第二组C题

姓名：

学号：

指导老师：

2011.06

前言

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。

在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。

本设计书注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践技能注重实用性，可操作性和有针对性。

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。

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。

这次课程设计是在《工厂供电》课程学习之后一个重要的实践性教学环节，通过本次课程设计把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通过实践巩固理论知识，实现理论与实践的结合，为今后解决实际问题打下坚实的基础。

同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。

课程设计的题目是《化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计》。

根据该厂负荷统计资料及所能取得的电源和用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂将来的发民，按照可靠性、技术先进性、经济合理性的要求，完成工厂供电系统的设计

设计将分十一章，第一章分析了设计的要求和基本的自然条件和地理条件。

了解了用户的需求，寻找设计的难点和需要重点考虑的设计内容。

第二章讲述负荷计算，符合计算作为全厂供电设计的基础，必须首先被论证。

第三章是关于无功功率计算及补偿，，提高无功功率有助于减少变压器容量，减少有色金属损耗。

有了此基础，在第四章便讨论变压器台数，配电所及变电所的位置，第五章便是配变电所主接线方案确定，这是整个工厂供电课程设计的核心内容。

第六章为短路电流计算，并以此为基础，在第七章讨论变电所一，二次设备的选择与校验，然后第八章是基于自然风向和气候条件以及地址条件选择配电所位置和机构。

第九章考虑防雷的相关设计。

第十章是对变电所二次回路方案选择及继电保护的整定，第十一章总结在此次工厂供电设计重点一些收获和体会。

在本文最后还附带了变电所平面图及主接线图。

本次课程设计涉及面非常广，查阅了大量资料，由于很多方面的知识都是临时去学习，对所查阅的资料的正确性也没有完全考证，因此，错误与疏漏之处再所难免，望老师批评指正。

前言....................................................................................................1

第一章原始材料分析........................................................................4

第二章全厂负荷计算........................................................................6

第三章无功功率的补偿及变压器的选择........................................7

第四章变压器台数，配电所和各车间变电所位置........................13

第五章主接线设计............................................................................15

第六章短路电流计算........................................................................20

第七章变电所的一次设备选择和校验............................................26

第八章变配电所得布置与机构设计................................................39

第九章防雷装置及接地装置设计....................................................39

第十章二次回路方案的选择及继电保护的整定计算....................41

第十一章结束语................................................................................46

参考资料..............................................................................................46

附图1...................................................................................................46

附图2...................................................................................................47

附图3...................................................................................................48

第一章原始材料分析

1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。

必须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，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。

（3）近期为主、考虑发展。

应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。

（4）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。

工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。

工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。

作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。

2工程概况

.生产规模及产品规格

本厂规模为万锭精梳化纤毛纺织染整联合厂。

全部生产化纤产品，全年生产能力为230万米，其中厚织物占55％，薄织物占20％，全部产品中以晴纶为主体的混纺物占60％，以涤纶为主体的混纺物为40。

.车间组成及布置

本化纤毛纺厂设有一个主厂房，其中有制条车间、纺纱车间、织造车间、染整车间四个生产车间，设备选型全部采用我国最新定型设备。

除上述车间外，还有辅助车间及其它设施，详见全厂总平面图（图1）。

该化纤毛纺厂10kV配变电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验室及其他车间变电所。

已知工厂三班制工作，年最大负荷利用小数6000h，其中织造车间、染整车间、锅炉房为二级负荷。

二级负荷是指中断供电将在政治上、经济上造成较大的损失的用电设备。

在条件允许的情况下，二级负荷应有两条线路供电，例如煤气站的鼓风机、10吨以下的电弧炼钢炉的低压用电设备和刚玉冶炼电炉变压器等，中断供电可能造成主要设备损坏或大量产品报废

3．供用电条件

工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：

（1）从电业部门某35/10kV变电所，用10kV双回架空线路向本厂配电，该变电所在厂南侧0.5km；

（2）该变电所10kV配出线路定时限过流保护装置的整定时间为1.5s，要求配电所不大于1.0s；

（3）在总配电所10kV侧进行计量；

（4）功率因数值应在0.9以上；

（5）配电系统技术数据

表1-1配电所10kV母线短路数据

系统运行方式

短路容量

说明

最大运行方式

系统为无限大容量

最小运行方式

配电系统如下图（图2）所示：

图1-1配电系统图

4.自然条件

1气象条件

（1）最热月平均最高气温为30；

（2）土壤中0.7～1米深处一年中最热月平均温度为20；

（3）年雷暴日为31天；

（4）土壤冻结深度为1.1米；

（5）夏季主导风向为南风。

2地质及水文条件

根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地层以砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.8～5.3米，地耐压力为20吨/平方米。

5.设计要求

（1）负荷计算；

（2）配电所的位置和主变压器的台数及容量选择；

（3）配电所主结线设计；

（4）厂区高压配电系统设计；

（5）配电系统短路电流计算；

（6）改善功率因数装置设计；

（7）继电保护装置的设计。

6.设计成果

1设计说明书一份，其中包括设计的原始资料；完成设计内容时所依据的原则，计算步骤及计算举例。

计算结果列表说明，以及插图等。

说明书要求简明扼要，整洁美观。

2配电所电气主结线单线图。

第二章全厂负荷计算

1、单组用电设备计算负荷的计算公式

有功计算负荷（单位为KW）

=×，为需要系数

无功计算负荷（单位为kvA）

=×tanθ

c）视在计算负荷（单位为kvA）

d计算电流

，为用电设备的额定电压。

2、多组用电设备计算负荷的计算公式

a）有功计算负荷（单位为KW）

式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取（0.85--0.95）

b）计算无功负荷（单位为kvar）\

其中：

是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97

c）视在计算负荷（单位kva）

d）计算电流（单位A）

采用需要系数法计算各车间变电所的计