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Word文件下载.docx
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16.595kw
31.545kwNO.4:
4.525kw
7.765kw
30.794kwNO.2:
28.709kw
54.573kwNO.4:
7.828kw
13.433kw
178kwNO.2:
165.95kw
315.45kwNO.4:
45.25kw
77.65kw
270.45ANO.2:
252.14A
479.29ANO.4:
68.75A
117.98A
2.负荷计算
(1)单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)
=
,
为系数
b)无功计算负荷(单位为kvar)
=
tan
c)视在计算负荷(单位为kvA)
d)计算电流(单位为A)
为用电设备的额定电压(单位为KV)
(2)多组用电设备计算负荷的计算公式
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)无功计算负荷(单位为kvar)
,
是所有设备无功
之和;
是无功负荷同时系数,可取0.9~0.97
经过计算,得到各车间的负荷计算表,如表4-1、4-2所示(额定电压取380V)。
表4-1机加工一车间用电设备名称、型号及台数明细表
设备代号
设备名称、型号
台数
单台容量(千瓦)
总容量(千瓦)
备注
1
马鞍车床C630M
10.125
2
万能工具磨床M5M
2.075
3
普通车床C620-1
7.625
4
普通车床C629-1
5
6
普通车床C620-3
5.625
7
普通车床C620
4.625
8
9
10
11
普通车床C618
12
13
螺丝套丝机S-8139
3.125
14
普通车床C630
15
管螺纹车床Q199
16
摇臂钻床Z35
8.5
17
圆柱立式钻床Z5040
18
19
5T单梁吊车
10.2
20
立式沙轮S38L350
1.75
21
牛头刨床B665
22
23
万能升降台铣床X63WT
24
立式升降台铣床X-52K
9.125
25
滚齿机Y-36
4.1
26
插床B5032
27
弓锯机G72
1.7
28
立式钻床Z512
0.6
29
电极式盐浴电阻炉
20(单相380伏)
RYD-20-13
30
井式回火电阻炉
RJJ-24-6A
31
箱式加热电阻炉
45
RJX-45-9
32
普通车床CW6-1,100
31.9
33
单柱立式车床C512-1A
35.7
34
卧式镗床J68
35
单臂刨床B1010
70
小计
371.15
391.15
表4-2机加工二、车间、铸造、铆焊、电修等车间计算负荷表(按需要系数法计算)
车间名称
回路及编号
设备容量(KW)
计算负荷
P30/kW
Q30/kvar
S30/kV·
A
I30/A
一车间
No1供电
150.45
30.09
52.055
300.9
457.18
No2供电
157.725
31.545
54.573
315.45
479.29
No3照明
82.975
16.595
28.709
165.95
252.14
二车间
155
46.5
54.4
71.6
108.7
120
36
42.1
55.4
84.2
12.2
铸造车间
160
64
65.3
91.4
138.9
140
56
57.1
80
121.5
No3供电
180
72
73.4
102.8
156.2
No4照明
6.4
9.7
铆焊车间
150
89.1
99.8
151.7
170
51
101
113.1
171.9
5.6
电修车间
78
90
136.8
146
44
65
78.5
119.3
总计
1627.6
571.5
693.8
898.9
1365.7
变压器低压侧总计算负荷
542.9
673
864.7
1313.8
380v侧无功补偿容量
480
576.2
875.4
变压器的功率损耗
8.6
34.6
补偿后变压器高压侧计算负荷
551.5
227.6
596.6
34.4
3.无功功率补偿
由表1可知,该厂380V侧最大负荷时的功率因素只有0.64。
而供电部门要求该厂10KV进线最大负荷时的功率因素不应地于0.90。
考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗,因此380V侧最大负荷时的功率因素应稍大于0.90,暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量:
Qc=P30(tanΦ1-tanΦ2)=468.9[tan(arccos0.64)-tan(arccos0.92)]Kvar=361.1Kvar
选PGJ1型低压自动补偿屏,并联电容器为BW0.4-14-3型,采用主屏1台与辅屏4台相组合,总容量84Kvar×
5=420Kvar。
因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如下表:
表4-3无功补偿后工厂的计算负荷
项目
cosΦ
P30/KW
Q30/Kvar
S30/KVA
380V侧补偿前负荷
0.64
468.9
558.3
729.5
1108.3
380V侧无功补偿容量
-420
380V侧补偿后负荷
0.96
138.3
488.9
742.8
主变压器功率损耗
0.015S30=7.3
0.06S30=29.3
10KV侧负荷总计
0.94
476.2
167.6
504.8
29.1
四设备选择
1.根据分组选择各动力箱
查阅手册,根据分组设备电流、容量、支路数确定动力箱(表4-1)
表4-1机械加工一车间动力箱选择情况表
组号
动力箱型号
方案编号
主要设备
NO.1
GML1
13C
NH-630
(1)LMG-40/0.66
(2)CM1-100(3)
NO.2
GBL2
22a
QP-30
(1)C45N(16)Vigic45(16)
NO.3
09A
NH-630
(1)LMG-40/0.66
(2)CM1-100(5)
NO.4
NO.5
22A
NH-630
(1)LMG-40/0.66
(2)CM1-100(8)
2.低压配电屏
根据计算所得的车间一的电流和额定电压,结合环境条件,低压配电屏选择JDK-1-1型,该配电屏适用于电力、交通等行业,在低压总变电所、车间变电所和干燥环境的厂房、车间配电室内,作为交流额定频率50HZ、额定电压380V变压器变压器中性点直接接地的低压配电系统中的进馈照明、电容器无功补偿的户内配电设备使用,同时也可与JDT型电动机控制配电屏配套使用。
其结构特点为:
采用国产标准型刚组装而成,整个配电屏无需焊接,配电屏前面操作,前、后面检修,主电路电源隔离开关的操作把手装在前门面板外面,与开关间采用插接连接,门可以自由打开,同时,开关操作机构采用贮能结构,使开关速度与开关断开速度无关。
在配电屏的前门装有电器仪表和操作按钮,便于观察主电路的运行状态和停、送电操作。
根据车间负荷表和回路数,计算电流值及其它因素的考虑,选择5个低压配电屏为工厂配电,分别为:
PGL2-30四个、PGL2-291个。
五变电所主变压器和主结线方案的选择
1.变电所主变压器的选择
根据工厂的负荷性质和电源情况,工厂变电所的主变压器可以有下列两种方案:
(1)装设一台主变压器
型式采用S9,而容量根据SN。
T=630KVA>
S30=504.8KVA选择,即选一台S9-630/10型低损耗配电变压器。
至于工厂二级负荷的备用电源,由与邻近单位相联的高压联络线来承担。
(2)装设两台主变压器
型式也采用S9,每台容量按式SN·
T≈(0.6~0.7)S30选择,即
SN·
T≈(0.6~0.7)×
504.8kVA=(302.9~353.36)kVA
因此选两台S9-400/10型低损耗配电变压器。
主变压器的联结组别均采用Yyn0。
2.变电所主结线方案的选择
按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结线方案:
(1)装设一台主变压器的主结线方案。
(2)装设两台主变压器的主结线方案。
(3)两种主结线方案的技术经济比较(表5-1)。
表5-1两种主结线方案的比较
比较项目
装设一台主变的方案
装设两台主变的方案
技
术
指
标
供电安全性
满足要求
供电可靠性
基本满足要求
供电质量
由于一台主变,电压损耗略大
由于两台主变并列,电压损耗略小
灵活方便性
只一台主变,灵活性稍差
由于有两台主变,灵活性较好
扩建适应性
稍差一些
更好一些
经
济
电力变压器的
综合投资额
由表2-8差得S9-630的单价为7.47万元,而由表4-1查得变压器综合投资约为其单价的2倍,因此其综合投资为2×
7.47万元=14.94万元
由表2-8差得S9-400的单价为5.31万元,因此两台综合投资为4×
5.31万元=21.24万元,比一台主变方案多投资6.3万元
高压开关柜(含计量柜)的综合投资额
查表4-10得GG-1A(F)型柜按每台3.5万元计,查表得其综合投资按设备价1.5倍计,因此其综合投资约为4×
1.5×
3.5万元=21万元
本方案采用6台GG-1A(F)柜,其综合投资约为6×
3.5万元=31.5万元,比一台主变方案多投资10.5万元
电力变压器和高压开关柜的年运行费
参照表4-2计算,主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为3.706万元(其余略)
主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为6.752万元,比一台主变方案多耗3.046万元
交供电部门的一次性
供电贴费
按800元/kVA计,贴费为630×
0.08万元=50.4万元
贴费为2×
400×
0.08万元=64万元,比一台主变方案多交13.6万元
从上表可以看出,按技术指标,装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案,但按经济指标,则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案,因此决定采用装设一台主变的方案。
(备注:
如果工厂负荷近期有较大增长的话,则宜采用装设两台主变的方案)。
六短路电流的计算及变电所一次设备的选择校验
1.短路电流的计算
(1).绘制计算电路(图6-1)
图6-1短路计算电路
(2).确定基准值
设Sd=100MVA,Ud1=10.5kV,低压侧Ud2=0.4kV,则
(3).计算短路电路中各元件的电抗标幺值
a)电力系统
b)架空线路由LGJ-150的
,而线路长0.3km,故
c)电力变压器有
,故
因此绘等效电路,如图6-2所示。
图6-2等效电路
(4).计算k-1点(10.5kV侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
a)总电抗标幺值
b)三相短路电流周期分量有效值
c)其他短路电流
d)三相短路容量
(5).计算k-2点(0.4kV侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
d)三相短路容量
以上计算结果综合如表6-1所示。
表6-1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
I’’(3)
k-1
9.2
23.5
13.9
167.2
k-2
18.7
20.4
13.0
2.变电所一次设备的选择校验
(1).10kV侧一次设备的选择校验(表6-2)
表6-210kV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
2tima
数据
10kV
36.4A(I1N·
T)
9.2kA
23.5kA
9.22×
1.9
=160.8
一
次
设
备
型
号
规
格
额定参数
IN
Ioc
imax
t
高压少油断路器SN10-10I/630
630A
16kV
40kA
162×
2=512
高压隔离开关GN
-10/200
200A
-
25.5kA
102×
5=500
高压熔断器RN2-10
0.5A
50kA
电压互感器JDJ-10
10/0.1kV
电压互感器JDJZ-10
/
kV
电流互感器LQJ-10
100/5A
31.8KA
81
避雷器FS4-10
户外式高压隔离开关
GW4-15G/200
15kV
表6-2所选设备均满足要求。
(2).380侧一次设备的选择校验(表6-3)
表6-3380V侧一次设备的选择校验
断流能力
装置
地点
条件
380V
总742.8A
18.7kA
34.4kA
18.72×
0.7=244.8
额定
低压断路器DW15-1500/3
1500A
40kV
低压断路器DZ20-630
(大于I30)
一般30kA
低压断路器DZ20-200
一般25kA
低压刀开关HD13-1500/30
电流互感器LMZJ1-0.5
500V
1500/5A
电流互感器LMZ1-0.5
160/5A
表6-3所选设备均满足要求。
(3).高低压母线的选择
查表得,10KV母线选LMY-3(40×
4),即母线尺寸为40mm×
4mm;
380V母线选LMY-3(80×
6)+50×
5,即相母线尺寸为80mm×
6mm,中性母线尺寸为50mm×
5mm。
(4).设备的选择及整定值(熔芯)的选择
设备的选择详见车间配电系统接线图。
什么是整定电流?
整定电流和额定电流什么关系?
首先说额定电流这个一般是指设备在正常情况下通常是指额定电压下流过设备的电流。
也就是说对于一个设备额定电流是他的一个性能参数,设备确定的这个设备的额定电流也就确定了都有标的。
而整定电流是指人们为了某种目的设定的电流,就是人来决定的。
通常情况这个词用在继电保护领域,你根据额定电流及具体情况设置一个阀值,高于或低于这个阀值继电器就动作,这个阀值就是你设定的整定电流。
七心得体会
通过这次设计,让我了解了进行一个设计项目的过程和要注意的事项,设计是一个比较繁琐的过程,许多的细节问题还要联系实际情况来考虑,当外部条件变化时,有一些相应的参数值将跟着变化,这就对我们的设计的精密度提出了更高的要求。
电力工程课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.回顾起此次课程设计,至今我仍感慨颇多,的确,从拿到题目时的不知所措到定稿绘图,从理论到实践,在短短的两个星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次数电力工程课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的
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- 机修厂 机械 加工 车间 低压配电 系统 变电所 设计