最新CAD大作业封面格式.doc
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1、精品资料CAD大作业封面格式.东 北 石 油 大 学课 程 设 计课 程 工厂供电课程设计 题 目 通用机器厂供配电系统的电气设计 院 系 电气信息工程学院电气工程系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 2011年 12月 4 日东北石油大学课程设计任务书课程 工厂供电课程设计 题目 通用机器厂供配电系统的电气设计 专业 姓名 学号 主要内容:对中小型工厂的供配电系统进行设计,采用10kV供电电源,在金工车间东侧1020m处有一座10kV配电所,先用1km的架空线路,后改为电缆线路至本厂变电所,将610kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压,然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。其它
2、各项设计,均应根据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、经济合理的要求进行设计。参考资料:1 刘介才.工厂供电 M 北京:机械工业出版社,2003.44-482 王健明,苏文成供电技术 M 西安:电子工业出版社,20043 何仰赞,温增银电力系统分析 M 武汉:华中科技大学出版社,20044 张桂香机电类专业毕业设计指南 M 北京:机械工业出版社,20055 江文,许慧中供配电技术 M 北京:机械工业出版社,2003完成期限 2011.11.28至2011.12.4 指导教师 专业负责人 2011年 11 月 23 日目 录1 设计要求(1)根据本厂所能取
3、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。(2)确定变电所主变压器的台数与容量、类型。(3)选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线。(4)确定二次回路方案。(5)选择整定继电保护装置。(6)确定防雷和接地装置。(7)绘制设计图样。2 工厂负荷计算及配电系统的确定2.1 工厂实际情况的介绍1.本次设计的机器厂厂区平面布置。2.各车间负荷情况表。3.金工车间设备平面布置图。4.供电电源的介绍。5.气象资料的介绍。6.地质资料的介绍。7.金工车间设备明细表。2.2 工厂负荷计算和无功补偿计算根据工艺设计提供的各厂房
4、电力负荷清单,全厂都是三级负荷。按需要系数法分别计算出各厂房及全厂的计算负荷。注意,用电设备的总容量P值不含备用设备容量。2.2.1金工车间负荷计算1金属切削机床组设备容量P=P1+P2+P3+Pn对于大批生产的金属冷加工机床电动机,其需要系数:K=0.180.25=0.5,tan=1.73有功计算负荷:P=K;无功计算负荷:Q=tan2.桥式起重机容量P=P对于锅炉房和机加、机修、装配等类车间的吊车,其需要系数:K=0.10.15(取0.15),tan=1.73,cos=0.5有功计算负荷:P=KP;无功计算负荷:Q=tan3.金工车间照明计算车间面积和设备容量;对于生产厂房及办公室、阅览室
5、、实验室照明,其需要系数:K=0.81,tan=0,cos=1.0(tan和cos的值均为白炽灯照明数据)有功计算负荷:P=K;无功计算负荷:Q=tan2.2.2全厂总负荷1变压器低压侧:有功计算负荷:P=0.95P无功计算负荷:Q=0.97Q视在计算负荷:S;功率因数:cos=P/Q2变压器高压侧:有功计算负荷:P=+无功计算负荷:Q=Q+Q视在计算负荷:S;功率因数:cos=P/S3 无功功率的补偿。由于要求工厂变电所高压侧的功率因数不得低于0.9,而目前只有0.58,因此,需进行无功功率的补偿。提高功率因数的方法分为改善自然功率因数和安装人工补偿装置两种。安装人工补偿装置的方法既简单见效
6、又快,因此,这里采用在低压母线装设电容屏的方法来提高功率因数5。考虑到变压器无功功率补偿损耗远大于有功功率损耗。一般Q=(4-5)P,因此在低压补偿时,低压侧补偿后的功率略高于0.9。4计算后变压器容量和功率因数。2.3 主要车间配电系统的确定3 电气设备选择与电器校验3.1 主要电气设备的选择3.1.1变压器的选择3.1.1.1. 选择的原则 应满足正常运行、检修、短路、和过电压情况下的要求,并考虑远景发展。 应按当地环境条件校核。 应力求技术先进和经济合理 与整个工程的建设标准应协调一致。 同类设备应尽量减少种类。 选用的新产品均应具有可靠的实验数据。 设备的选择和校验。3.1.1.2.
7、电气设备和载流导体选择的一般条件 按正常工作条件选择 额定电压:所选电气设备和电缆的最高允许工作电压,不得低于装设回路的最高运行电压UNUNs 额定电流:所选电气设备的额定电流IN,或载流导体的长期允许电流Iy,不得低于装设回路的最大持续工作电流I max 。计算回路的最大持续工作电流I max 时,应考虑回路在各种运行方式下的持续工作电流,选用最大者。 按短路状态校验 热稳定校验:当短路电流通过被选择的电气设备和载流导体时,其热效应不应超过允许值,It2t Qk,tk=tin+ta,校验电气设备及电缆(36KV厂用馈线电缆除外)热稳定时,短路持续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间
8、。 动稳定校验:iesish,用熔断器保护的电气设备和载流导体,可不校验热稳定;电缆不校验动稳定; 短路校验时短路电流的计算条件:所用短路电流其容量应按具体工程的设计规划容量计算,并应考虑电力系统的远景发展规划;计算电路应按可能发生最大短路电流的正常接线方式,而不应按仅在切换过程中可能并列的接线方式;短路的种类一般按三相短路校验;对于发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路更严重时,应按严重情况校验。3.1.1.3. 进线侧断路器、母联断路器的选择流过断路器的最大持续工作电流Imax =(2SN )/(UN) 额定电压选择: UNUNs=10K
9、V 额定电流选择: INImax 开断电流选择: INbrI” (d1 点短路电流)在本设计中110KV侧断路器采用SF6高压断路器,因为与传统的断路器相比SF6高压断路器具有安全可靠,开断性能好,结构简单,尺寸小,质量轻,操作噪音小,检修维护方便等优点,已在电力系统的各电压等级得到广泛的应用。3.1.2低压补偿柜的选择本系统拟采用无功功率自动补偿屏,装在变电所低压母线侧集中补偿。选用总电容容量为360kVA。电容屏型号选:PGJ12一台,PGJ13三台。3.1.3低压配电屏的选择根据前面所确定的车间配电系统及多路额定电流,本设计选用固定式低压配电屏PGL2型,因为该厂为三级负荷,选用PGL2
10、型即可满足要求9。若要更可靠,则可选用抽屉式GCK或多米诺。3.1.4高压开关柜的选择本次设计中,确定用630kVA的变压器把10kV的高压降到动力设备所需要的电压0.4kV。若有重要负荷,可靠性要求较高,则可选用手车式开关柜,如JYN、KYN。本厂都是动力设备,无重要负荷,因此,变电所可采用固定式开关柜。这里选用GG1A(F)-03,此柜装有GN1910型隔离开关1个,隔离高压电流,以保证其他电气设备的安全检修。SN10-10/630500型少油断路器1个10,可以通断线路正常的负荷电流,也可以进行短路保护。GG1A(F)-03除备有以上两种开关外,还有LQJ10型电流互感器2个,分别接仪表
11、和继电器,以满足测量和保护的不同要求。3.2 电器校验3.2.1高压电器的校验高压一次设备的选择,必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求,同时设备应工作安全可靠,运行维护方便,投资经济合理。选择好高压开关柜和柜内的高压设备后,可对选用的电器设备进行校验。1.对路电流进行计算2.对压开关柜中高压电器进行校验3.2.2 对低压开关柜中低压电器进行校验3.2.3对导线进行校验4 继电保护系统的设计4.1 继电保护的选择对于中小型工厂供电系统来说,继电保护以简单经济为宜,因此使用反时限过电流保护。4.2 防雷与接地4.2.1电所的保护对象变电所中的建筑物应装设直击雷保护装置,诸如屋内外配
12、电装置,主控室等。4.2.2 避雷针设置原则电压为110及以上的屋外配电装置,可将避雷针装在屋外配电装置的构架上,安装避雷针的构架支柱应该与配电装置接地网相连接。在避雷针的支柱附 近,应设置辅助的集中接地装置,其接地电阻不应大于10。由避雷针与配电装置接地网上的连接处起,至变压器与接地网上的连接处止,沿接地线距离不得小于15m。在变压器构架上,不得装避雷针。4.2.3 主控室及屋内配电装置对直击雷的防雷措施 若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时,将金属部分接地; 若屋顶有钢筋混凝土结构,应将其钢筋焊接成网接地; 若结构为非导电体屋顶采用避雷保护,避雷带网格为810m,每格 1020m设引下线接地;
13、上述接地可与总接地网联接,并在连接处加装集中接地装置,其接地电阻应不大于10。4.2.4 防雷保护装置防雷保护装置是指能使被保护物体避免雷击,而引雷于本身,并顺利地泄入大地的装置。电力系统中最基本的防雷保护装置有:避雷针避雷线避雷器和防雷接地等装置。4.2.5.避雷针避雷针由金属制成,其保护原理是当雷云放电时使地面电场畸变,在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向,使雷电对避雷针放电,再经过接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免受雷击。 避雷针的设计一般有以下几种类型: 单支避雷针的保护; 两针避雷针的保护; 多支避雷针的保护; 变电所直击雷保护的基本原则:一是独
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