工厂供电实验报告书.docx
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工厂供电实验报告书
《供配电技术》
课
程
设
计
报
告
专业:
班级:
一
学号:
姓名:
指导教师:
2013年12月18日
前言
为使工厂供电工作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,本设计在大量收集资料,并对原始资料进行分析后,做出35kV变电所及变电系统电气部分的选择和设计,使其达到以下基本要求:
1、安全在电能的供应、分配和使用中,不发生人身事故和设备事故。
2、可靠满足电能用户对供电可靠性的要求。
3、优质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少,运行费用低,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,又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,顾全大局,适应发展。
按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50059-92《35~110kV变电所设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定,工厂供电设计遵循以下原则:
1、遵守规程、执行政策;
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;
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、能耗低和性能先进电气产品。
3、近期为主、考虑发展;
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。
关键词:
节能 配电 安全 合理 发展
目录
一、设计目………………………………………………………………4
二、设计要求……………………………………………………………4
三、设计依据……………………………………………………………4四、负荷计算和无功功率补偿…………………………………………6
五、电所位置和型式的选择……………………………………………9
六、变电所短路电流的计算……………………………………………10
七、变电所一次设备的选择校验………………………………………14
八、变电所二次回路的选择及继电保护的整定……………………………………………………………………15
九、收获与体会…………………………………………………………17
参考文献 …………………………………………………………19
附录:
变电所主结线图………………………………………………19
一、设计题目
红光机械厂降压变电所的电气设计
二、设计要求
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量,选择变电所主结线方案及高低压设备与进出线,最后按要求写出设计说明书,绘出设计图样。
三、设计依据
①工厂总平面图
②工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为4600h,日最大负荷持续时间为6h。
该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。
低压动力设备均为三相,额定电压为380V。
照明及家用电器均为单相,额定电压为220V。
本厂的负荷统计资料如下表所示。
厂房编号
用电单位
负荷性质
设备容量(kW)
需要系数
功率因数
1
铸造车间
动力
300
0.3
0.70
照明
6
O.8
1.0
2
锻压车间
动力
350
0.3
0.65
照明
8
O.7
1.0
3
金工车间
动力
400
0.2
0.65
照明
10
O.8
1.0
4
工具车间
动力
360
0.3
0.60
照明
7
0.9
1.0
5
电镀车间
动力
250
0.5
0.80
照明
5
O.8
1.0
6
热处理车间
动力
150
0.6
0.80
照明
5
O.8
1.0
7
装配车间
动力
180
0.3
0.70
照明
6
O.8
1.0
8
机修车间
动力
160
0.2
0.65
照明
4
O.8
1.0
9
锅炉房
动力
50
0.7
0.8
照明
1
O.8
1.0
10
仓库
动力
20
0.4
0.8
照明
1
O.8
1.0
生活区
照明
350
O.7
0.9
注:
生活区的负荷除照明外,尚含家用电器。
③供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。
该干线的走向参看工厂总平面图。
该干线的导线牌号为LGJ-150,导线为等边三角形排列,线距为2m;干线首端距离本厂约8km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA,此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护,其定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。
为满足工厂二级负荷的要求,可采用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达80km,电缆线路总长度达25km。
④气象资料
本厂所在地区的年最高气温为38℃,年平均气温为23℃,年最低气温为-8℃,年最热月平均最高气温为33℃,年最热月平均气温为26℃,年最热月地下0.8m处平均温度为25℃。
年主导风向为东北风,年雷暴日数为20。
⑤电费制度工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.95。
四、负荷计算和无功功率补偿
1.负荷计算
各厂和生活区的负荷计算如表1所示;
表1工厂负荷计算表
编
号
名称
类型
设备容量
Pe/kw
需要系数
Kd
tanφ
功率
因数
计算负荷
P30/kw
Q30/kvar
S30/kva
I30/A
1
铸造
车间
动力
300
0.3
1.02
0.7
90
91.8
——
——
照明
6
0.8
0
1
4.8
0
——
——
小计
306
——
94.8
91.8
132
201
2
锻压
车间
动力
350
0.3
1.17
0.65
105
122.9
——
——
照明
8
0.7
0
1
5.6
0
——
——
小计
358
——
110.6
122.9
165
251
7
金工
车间
动力
400
0.2
1.17
0.65
80
93.6
——
——
照明
10
0.8
0
1
8
0
——
——
小计
410
——
88
93.6
128
194
6
工具
车间
动力
360
0.3
1.33
0.6
108
143.6
——
——
照明
7
0.9
0
1
6.3
0
——
——
小计
367
——
114.3
143.6
184
280
4
电镀
车间
动力
250
0.5
0.75
0.8
125
93.8
——
——
照明
5
0.8
0
1
4
0
——
——
小计
255
——
129
93.8
160
244
3
热处理
车间
动力
150
0.6
0.75
0.8
90
67.5
——
——
照明
5
0.8
0
1
4
0
——
——
小计
155
——
94
67.5
116
176
9
装配
车间
动力
180
0.3
1.02
0.7
54
55.1
——
——
照明
6
0.8
0
1
4.8
0
——
——
小计
186
——
58.8
55.1
80.6
112
10
机修
车间
动力
160
0.2
1.17
0.65
32
37.4
——
——
照明
4
0.8
0
1
3.2
0
——
——
小计
164
——
35.2
37.4
51.4
78
8
锅炉房
动力
50
0.7
0.75
0.8
35
26.3
——
——
照明
1
0.8
0
1
0.8
0
——
——
小计
51
——
35.8
26.3
44.4
67
5
仓库
动力
20
0.4
0.75
0.8
8
6
——
——
照明
1
0.8
0
1
0.8
0
——
——
小计
21
——
8.8
6
10.7
16.2
11生活区
照明
350
0.7
0.48
0.9
245
117.6
272
413
总计
(380V侧)
动力
2220
1015.3
856.1
——
——
照明
403
计入KΣP=0.8KΣq=0.85
0.75
812.2
727.6
1090
1656
(1)无功功率补偿
由表1可知,该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。
而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.95。
考虑到主变压器的无功损耗大于有功损耗,因此380V侧最大负荷功率因数应稍大于0.95,暂取0.97来计算380V侧所需无功功率补偿容量:
未补偿前
Qc=P30(tanθ1-tanθ2)=812.2[tan(arccos0.75)-tan(arcos0.95)]Kvar=513Kvar
补偿后380V侧无功补偿容量
Pˊ30
(2)=P30=812.2不变
Qˊ30
(2)=Q30
(2)-Qc=727.6-513=214.6
_______________________
Pˊ30
(2)=√Pˊ30
(2)∧2+Qˊ30
(2)∧2=847.4
Pˊ30
(2)812.2
________________
cosθ
(2)ˊ===0.96
Sˊ30
(2)847.4
主变压器损耗ΔPT=0.015Sˊ30
(2)=13ΔQT=0.06Sˊ30
(2)=51
____________________________________
Sˊ30
(1)=√(Pˊ30
(2)+ΔPT)∧2+(Qˊ30
(2)+ΔQT)∧2=866.9
Pˊ30
(1)812.2+13
________________
cosθ
(2)ˊ===0.952>0.95满足要求
Sˊ30
(1)866.9
选并联电容器为BW0.4—14—3型,总共容量84kvar
5=420kvar。
因此无功功率补偿后工厂380V侧和10V侧的负荷计算如表2。
表2无功功率补偿后工厂的计算负荷
项目
cosφ
计算负荷
P30/kw
Q30/kvar
S30/kva
380V侧补偿前负荷
0.75
812.2
727.6
1090
380V侧补偿后负荷
0.96
812.2
214.6
847.4
主变压器功率损耗
0.015S30=130.06S30=51
10KV侧负荷总计
0.952
825.2
265.6
866.9
五、电所位置和型式的选择
(一)根据变配电所位置选择一般原则:
1.尽量靠近负荷中心;
2.进出线方便;
3.靠近电源侧;
4.设备运输方便;
5.不应设在有剧烈震动或高温的场所;
6.不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所;
7.不宜设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴邻;
8.不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方;
9.不应设在地势较洼和可能积水的场所。
(二)变电所的型式为:
采用独立变电所。
(三)有原始材料知,该厂除铸造车间,电镀车间,锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷,综合考虑变配电所位置的选择原则,该厂采用一个高压配电所,变电所的位置如下
六、变电所短路电流的计算
1.绘制计算电路
2.确定基准值
3.短路电路中各元件的电抗标么值
(1)电力系统
(2)架空线路
(3)电缆线路
(4)电力变压器查表,得故
4.因此绘等效电路,如图3所示;
图3等效电路
5.10.5KV侧k-1点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
(1)总电抗标么值
(2)三相短路电流周期分量有效值
(3)其他短路电流
(4)三相短路容量
6.0.4KV侧k-2点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
(1)总电抗标么值
(2)三相短路电流周期分量有效值
(3)其他短路电流
(4)三相短路容量
以上综合计算结果如表4所示;
表4短路计算结果
短路计算点
三相短路电流/KA
三相短路容量/MVA
IK
I“
I∞
ish
Ish
SK
k-1
2.01
2.01
2.01
5.12
3.04
36.5
k-2
13.71
13.71
13.71
25.21
14.94
9.02
七、变电所一次设备的选择校验
1.10KV侧一次设备的选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定度
热稳定度
装置地点条件
参数
UN
I30
IK
ish
数据
10KV
57.7A
1.96KA
5.0KA
7.3
额定参数
UN
IN
IOC
imax
低压断路器DW15-1500/3
10KV
630A
16KA
40KA
512
2.380V侧一次设备的选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定度
热稳定度
装置地点条件
参数
UN
I30
IK
ish
数据
380V
总1320A
19.7KA
36.2KA
272
额定参数
UN
IN
IOC
imax
低压断路器DW15-1500/3
380V
1500A
40KA
低压断路器DZ20-630
380V
630A>I30
一般30KA
低压断路器DZ20-200
380V
200A>I30
一般25KA
低压刀开关HD13-1500/30
380V
1500A
——
电流互感器LMZJ1-0.5
500V
1500/5A
——
电流互感器LMZJ-0.5
500V
160/5A、100/5A
——
通过对10KV侧及380V侧的一次设备的选择校验,查表可得,10KV母线选择LMY-3(40*4mm),即母线尺寸为40mm*4mm;380V母线选择LMY-3(120*10)+80*6,即母线尺寸为120mm*10mm,中性线母线尺寸为80mm*6mm。
八、变电所二次回路的选择及继电保护的整定
1.二次回路选择
(1)二次回路电源选择
二次回路操作电源有直流电源和交流电源。
考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化,投资减少。
且工作可靠、维护方便,这里采用交流操作电源。
(2)高压断路器的控制和信号回路
高压断路器的控制回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别。
结合上面设备的选择和电源选择,采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路。
(3)电测量仪表与绝缘监视装置
在二次回路中安装自动重合闸装置、备用电源自动投入装置。
2.继电保护的整定
继电保护要求具有选择性、速动性、可靠性及灵敏性。
3.主变压器的继电保护装置
装设瓦斯保护:
当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于高压侧断路器。
装设反时限过电流保护:
采用GL15型感应式过电流继电器,两相两继电器式结线,去分流跳闸的操作方式。
4.保护动作电流的整定
过电流保护动作电流的整定:
利用式
,其中
过电流保护动作时间的整定:
因本变电所为电力系统的终端变电所,故其过电流保护的动作时间(10倍动作电流动作时间)可整定为最短的0.5S。
电流保护灵敏系数的检验:
利用
,其中
=
因此其保护灵敏系数为:
3.41>1.5满足要求。
5.装设电流速断保护。
利用GL15的速断装置。
速断电流的整定:
利用
,其中
=
,
55A
速断电流整定为:
电流速断保护灵敏系数的检验:
利用
,其中
=
=1.7KA,
因此其保护灵敏系数为:
九、收获与体会
在整个的设计过程中,我们把供配电工程又好好的复习了一遍,可以说从头到尾的又在我们的脑海中消化了一遍。
再一次的把理论知识和实践好好的联系了起来,做到了理论与实践的结合。
我做的是红光机械厂降压变电所的设计.通过这次课程设计,我加深了对工厂供电知识的理解,基本上掌握了进行一次设计所要经历的步骤,象总降压的设计,我与其他同学一起进行课题分析、查资料,进行设计。
这次设计使我对工厂供电有了新的认识,对总降压变电所的设计由一无所知到现在的一定程度的掌握,起到了非常重要的作用,通过本次设计,所学理论知识很好的运用到了实际的工程当中,在具体的设计过程中,真正做到了学以致用,并使自己的实际工程能力得到了很大的提高,主要体现在以下几个方面。
(1) 知识系统化能力得到提高
设计过程中运用了很多的知识,因此如何将知识系统化就成了关键。
如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案,因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养,为今后的工作和学习打下了很好的理论基础。
(2) 计算和微机应用能力得到提高
通过本次锻炼,使自己计算准确度有了进步;绘图方面,熟练了对AUTOCAD、、WORD等软件的掌握。
(3) 自学能力提高
此次设计过程中遇到了很多的困难,为了解决问题,激发了对获取 知识的寻求,自学能力得到提高。
在整个设计的过程中,我也时刻本着不懂就问的原则,在虚心的学习请教下,我明白了设计的意义,与做设计的基本方法、基本步骤。
不管怎样,设计效果基本达到了本实际工程的需求和老师的要求。
电力用户要获得高质量的电力,关键在电源本身的质量。
但如果电源质量相同,那就要看在供配电的设计中,是不是合理了。
合理的设计使用户用的安心,用的顺心,也用得放心。
总之本次设计,基本达到了锻炼我们的目的。
为我们将来走上工作岗位奠定了一个坚实的基础。
相信,它将使我们受益终身的。
这次课程设计的完成带给我了很大的收获,为以后的学习和工作打下了扎实的基础。
参考文献
[1]《建筑电气设计与施工》 2000年9月第一版 中国建筑工业出版社
[2]汪永华主编.建筑电气.第一版.北京:
机械工业出版社,2004.7
[3]《工厂常用电气设备手册下册补充本
(一),
(二)》 2003年二月第一版 中国电力出版社
[4]金佩诗等主编.建筑电气设计手册.长春:
吉林科学技术出版社
[5]《工厂供电》 2008年4月第4版 机械工业出版社 刘介才 编
[6]集体编写.建筑电气设备手册.第一版.北京:
中国建筑工业出版社,1988
[7]刘介才主编.工厂供电设计指导.第一版.北京:
机械工业出版社,2004
[8]孙建民主编. 电气照明技术. 北京:
中国建筑工业出版社,1998
[9]陈一才主编.现代建筑电气设计与禁忌手册. 北京:
机械工业出版社,2002.
[10]民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92). 北京:
中国计划出版社,1992
[11] 周良权等主编.新编使用建筑电工手册.第一版.上海:
同济大学出版社,2002
[12] 《工厂供电设计指导》 2003年6月第1版 机械工业出版社 刘介才 编
[13] 《10kV及以下供配电设计与安装图集》中册 2002年1月第一版 煤炭工业出版社 王子午 陈昌 编
[14] 吴成东主编.这样阅读建筑电气工程图.第一版.北京:
中国建材工业出版社,2002
[15] 《工业与民用配电设计手册第二版》 1994年12月第一版 中国电力出版社
[16] 刘思亮主编.建筑供配电.第一版.北京:
中国建筑工业出版社,2001
附录:
原理图
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