毕业设计
刘天成
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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。
本次设计根据课题提供的某机械制造厂的用电负荷和供电条件,并适当考虑生产的发展,按照国家相关标准、设计准则,本着安全可靠、技术先进、经济合理的要求确定本厂变电所的位置和形式。通过负荷计算,确定主变压器的台数和容量。进行短路电流计算,选择变电所主接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,并绘出设计图样。
具体过程和步骤:根据工厂总平面图,工厂负荷情况,供电电源情况,气象资料,地区水文资料和电费制度等,先计算电力负荷,判断是否要进行无功功率补偿,接着进行变电所位置和型式选择,并确定变电所变压器台数和容量, 主接线方案选择,最后进行短路电流的计算,并对变电所一次设备选择和校验和高低压线路的选择。
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目录
前言 .............................................................................................................................................................. 1 设计任务及要求 .......................................................................................................................................... 4 一、设计题目:某机械厂降压变电所的电气设计。 .......................................................................... 4 二、设计要求 .......................................................................................................................................... 4 三、设计依据 .......................................................................................................................................... 4 第一章 负荷计算和无功功率补偿 ............................................................................................................ 7 第一节 负荷计算的目的和方法 ............................................................................................................ 7 第二节 全厂负荷计算的过程 ................................................................................................................ 7 第三节 无功功率补偿 ............................................................................................................................ 9 第二章 变电所的选择及主变压器的选择 .............................................................................................. 10 第一节 变电所的位置与型式选择 ...................................................................................................... 10 第二节 主变压器的类型、台数与容量的选择 ................................................................................... 12 第三章 机加工车间的配电系统的确定 .................................................................................................. 13 第一节 电力负荷计算 .......................................................................................................................... 13 第二节 车间变压器低压到动力分电箱的干线的选择 ....................................................................... 16 第四章 变电所主要结线方案的设计 ...................................................................................................... 17 第一节 变压器一次侧主接线 .............................................................................................................. 17 第二节 变压器二次侧主接线 .............................................................................................................. 18 第五章 短路电流的计算 .......................................................................................................................... 18 第一节 短路及其原因、后果 .............................................................................................................. 18 第二节 高压电网短路电流的计算 ...................................................................................................... 18 第六章 变电所一次设备及进出线的选择与校验 .................................................................................. 20 第一节 高压开关柜选择 ...................................................................................................................... 20 第二节 高压母线选择 .......................................................................................................................... 21 第三节 低压出现柜选择 ...................................................................................................................... 21 第四节 低压母线选择 .......................................................................................................................... 23 第五节 低压出线电缆选择 .................................................................................................................. 23 第六节 变压器分组 .............................................................................................................................. 24 设计心得 .................................................................................................................................................... 25 参考文献 .................................................................................................................................................... 26 附录…………………………………………...…………………………………………………………...26 附表一 机加工车间计算表…………………….……………………………………………………...26 附图一 变电所主结线图………………………………………………………………………………27 附图二 变电所平面图和剖面图………………………………………………………………………28
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设计任务及要求
一、设计题目:某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、类型,选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线,确定二次回路方案,选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,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)机加工车间平面图:
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3)工厂负荷情况
本厂多数车间为三班制,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处,其余均属三级负荷。本厂的负荷统计得到的全厂负荷表见表1,机加工车间设备明细表见表2。
4)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,导线为等三角形排列,线距为2m;干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MV·A。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护,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为80km,电缆线路总长度为25km。
5)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℃。当地主导风向为东北风,年雷暴日数为20天。
厂房编号 1 厂房名称 铸造车间 负荷类别 动力 照明 动力 照明 设备容量/kW 300 6 350 8 需要系0.3 0.8 0.3 0.7 待算 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 360 7 250 5 150 5 180 6 160 4 0.3 0.9 0.5 0.8 0.6 0.8 0.3 0.8 0.2 0.8 0.60 1.0 0.80 1.0 0.80 1.0 0.70 1.0 0.65 1.0 功率因数 0.70 1.0 0.65 1.0 2 7 6 锻压车间 机加工车间 工具车间 4 电镀车间 3 热处理车间 9 装配车间 10 机修车间 5
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