工厂供电课程设计

机加工车间变电所及低压配电系统电气设计选题的目的及意义：

电能工业生产的主要动力能源。工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源,

经过合理的传输、变换,分配到工厂车间中每一个用电设备上。随着 工业电气自动化技术的发展,工厂用电量的迅速增长,对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高。供电设计是否完善,不仅影响工厂的基本建设投资、运行费 用和有色金属消耗量,而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂的安全生产上。它与企业的经济效益、设备和人生安全等是密切 相关的。

工厂厂区供电设计是整个工厂建设设计中的重要组成部分。供电设计质量会直接影响到日后工厂的生产与发展。尤其对那些工业生产自动化程度很高的大型 现代化工厂,如果能有一个高质量的供电系统那么,就有利于企业的快速发展。稳定可靠的供申系统,有助于工厂增加产品产量提高产品质量,降低生产成本,增加企业经济效益。如果供电系统设计质量不高,将会给企业,给国家造成不可估量的损失。

本设计针对某机修厂机械加工一车间低压配电系统及车间变电所设计,涉及到工厂电力负荷及其计算,短路电流及其计算,工厂配电所及其一次设备,工厂电力线路,工厂供电系统的过电流保护和二次回路还有电气照明等方面入手按照国家的

一些技术标准设计。

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,也具有重大的意义。

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。设计内容及步骤全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。1、负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。2、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。3、工厂总降压变电所主结线设计根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。4、厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。5、工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短 路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。6、改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需 移相 电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。7、变电所高、低压侧设备选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。8、继电保护及二次结线设计为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成的变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路图以及元件材料表达设计成果。35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和控制屏屏面布置图。9、变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地 电阻计算。10、专题设计11、总降压变电所变、配电装置总体布置设计综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进行内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。

工厂供电系统计算负荷的意义及计算目的是什么? - 百度教育

估算的准确程度,影响工厂电力设计的质量,如估算过高,将增加供电设备的容量,使工厂电网复杂,浪费有色金属,增加初投资和运行管理工作。特别是由于...

某机加工厂供电系统设计(开题报告+论文+DWG)

http://www.tabobo.cn/soft/20/124/2008/404064513059.html

摘 要

本课题设计了一个机加工厂的供电系统，在满足工厂供电设计中安全、可靠、优质、经济的基本要求的前提下，本文首先根据全厂和车间的用电设备情况和生产工艺要求，进行了负荷计算，通过功率因数的计算，进行无功补偿设计（包括无功补偿容量计算和补偿设备选择、校验），确定了机加工厂的供电方案，通过技术经济比较，确定了供电系统的主接线形式，选择了主变压器的台数和容量。其次，本文设计了厂区供电和配电网络，进行了车间变电所以及车间配电系统和车间电气照明设计，按照经济电流密度法，选择了合适的导线和电缆，通过合理设置短路点，进行正确的短路电流计算，进行了主要电气设备的选型和校验。最后，本文还进行了主变电压器和主要电力线路的继电保护设计。通过上述设计，基本确定了某机加工厂内部的供配电系统，并且在本设计中，尽可能选择低损耗电气设备，以节约电能，体现了节能环保的设计思想。

关键词：供电系统 主接线 负荷计算

目录

摘 要 I

Abstract I

目录 II

1.概 述 1

1.1工厂供电系统设计概述 1

1.2 工厂供电系统设计的主要内容 1

1.3 国内外的研究动态 2

1.4 本设计主要工作 3

2.全厂电力负荷计算及无功补偿设计 4

2.1 机加工厂全厂电力负荷计算 4

2.2无功功率补偿方案设计 9

2.3 全厂计算负荷表 10

2.4本章小结 11

3.机加工厂变电所主接线设计 12

3.1变电所电气主接线方案的选择 12

3.2主变压器的选择 13

3.3本章小结 14

4.短路电流计算及电气设备选择与校验 15

4.1短路计算 15

4.2电气设备的选择及校验 17

4.3本章小结 22

5.继电保护设计 23

5.1电力变压器的继电保护设计 23

5.2电力线路的继电保护设计 26

5.3本章小结 28

6.车间电气照明设计 29

6.1照度计算 29

6.2照明供电系统及其选择 31

6.3本章小结 34

结论 35

致谢 36

参考文献 36

附录1：外文资料翻译 38

A1.1译文：创新与生产高电压热应力龟裂 38

摘要 38

前言 38

综述 42

A1.2原文： Innovation and Production High Voltage TSC 42

供电线路要根据工厂以后用电负载来设计施工的.

照明要求,根据工厂的环境特点来设计选择相应的灯具,主要指标是要求工厂作业方式的不同要达到相应的照度.

光源方面要选择合适色温的光源.

如果是特殊环境,比如易爆环境下,对灯具的要求也有特别要求的.

希望可以帮到您.

变电所应设置在负荷集中地，形成分散式供电，可以设置在（6）号左边。

变压器容量你要将所有的负荷进行计算负荷换算后汇总总的有功功率、无功功率、视在功率，再依总视在功率进行变压器的选型。

有锅炉这种二级负荷，可以考虑两段供电的方式，变压器用两台。

系统图可以大致为：一路中压10KV或者高压35KV进线，分两段，每段均通过变压器变换后供给用电设备。

这是一个设计工作，不是问答题，不是一时半会能做完的。望采纳，谢谢。

不知道对于工厂供电系统中的“电力系统出口断路器”是什么意思？不过无论如何应当对该处的短路电流进行一次计算，计算结果中的三相短路电流有效值就作为选择断路器的Ioc的参考值，断路器的Ioc应当大于短路电流有效值，其单位为KA。如果要考虑短路电流直流分量的话，最好Ioc 大于三相短路电流有效值10%以上。

断流容量Soc 就不用管它了，这是一个与Ioc一样的概念。就是将断路器的开断电流（KA）再根据电压折算到容量上（MVA）。这是前苏联惯用的概念。根据IEC的规定，断路器的开断容量就是以KA来表示的。

一期、二期指的是建设规划，现实中很多建筑都是分批次建设、分批次投入的，这样可以减少资金占用量，也可以提高建筑的利用率。

一期、二期这个字面上的理解和你的题干没有多大的关系，只要知道他们属于一个项目集，他们之间有必然、紧密的联系。比如主变的容量，进出线回路数量等。一期建完的时候主变已经投入了使用，二期再建设是总不能重新建一个变电所吧。这就需要考虑是用一台大容量的变压器（一期建设时就预留二期容量）同时给一、二期供电；还是一期一台，二期扩容再增加一台（设计时只考虑空间预留）。再根据建设周期考虑进出线柜预留等问题。如果项目建设间隔时间短，可以考虑一期建设时就把二期设备就位（这样可以有效降低施工成本），间隔周期长的话因为二期设备长期闲置，一方面是造成资金的占用，另一方面是设备的折旧老化，而且一般厂家的质保期是从设备出厂就开始计算了，这样会造成项目未验收设备质保已到期这种尴尬情况，造成后期维保成本的急剧上升。

当然说起来简单，实施过程中其实是要综合经济指标、设备性能指标、需求指标等各方面来考虑。这样才能确定最佳的设计方案。

《供电技术》课程设计任务书

题目：某中型机械修理加工厂降压变电所电气设计

1、 工厂负荷情况 该厂各车间负荷情况如下表所示：

中型机械加工厂各车间负荷统计

序

号

车间名称

负荷类型 计算负荷

P30(kW) Q30（kVar）

1 铸造车间 Ⅱ 400~500 160~240

2 锻压车间 Ⅲ 300～400 120～200

3 金工车间 Ⅲ 如下 如下

4 电镀车间 Ⅱ 200~300 80~160

5 热处理车间 Ⅱ 100~180 50~120

6 装配车间 Ⅲ 150～240 60～120

7 机修车间 Ⅲ 160～220 90～150

8 锅炉房 Ⅱ 60～160 30～90

9 其它 Ⅲ 150～300 120～200

同时系数 0.95 0.97

其中金工车间内安装的生产设备有：

（1） 金属切割机床25台，总装容量500~600KW

（2） 通风机6台，总装容量为50~80KW

（3） 起重机3台，总装容量为60~100KW（ ）

（4） 白炽灯，负荷容量为40~60KW

该厂为两班制生产方式，年最大负荷利用小时数为6000h，近三年来负荷可能会有10%的增长。

2、 电源情况

区域变电所距离该厂9km，能提供10kV和35kV两个等级的电压供选择，其电源出口处的短路容量分别Smax/10Kv=400MVA,Smax/35Kv=500MVA，此处要求另引入10kV电源作为备用电源，平时不准投入，只在本厂主电源发生故障或检修时，提供Ⅱ级负荷用电。

3、指标要求

当采用35KV供电时， 首段继电保护动作时限1.5S

当采用10KV供电时， 首段继电保护动作时限1S。

4、 设计要求

（1） 供电电压的选择；

（2） 供电系统的主接线图；

（3） 供电系统的保护及二次接线图；

（4） 主要电气设备的选择。

5、 设计成品

设计说明书一份及供电系统主接线图和二次接线图各一张（3号图纸）。

设计说明书包括：

1） 对各种设计方案比较；

2） 完整的电路图，计算的原始公式，详细的计算过程。

要求：

1） 根据设计内容的不同，划分出独立的章节。

2） 设计计算说明书和图纸鼓励用计算机完成，本次设计对图纸尺寸大小不作要求。没有条件的同学可手工完成，但要求字迹工整，作图规范。

6、 参考资料

（1） 供配电技术，居荣主编，化学工业出版社，2005.2

（2） 供电技术（第三版），南京理工大学 余建明、同向前、苏文成编，机械工业出版社，2003.1

（3） 工厂供电设计指导，刘介才编，机械工业出版社，2002.6

（4） 电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程，王士政主编，中国水利水电出版社，2007.6