課程設(shè)計(jì)--- 某機(jī)修廠車間變電所初步設(shè)計(jì)

1、<p>　　某機(jī)修廠車間變電所初步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1 原始數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　①機(jī)加工一車間用電設(shè)備明細(xì)表，見(jiàn)表1-1。</p><p>　?、谲囬g變電所配電范圍。</p><p>　

2、　a.一車間要求：1～18,20～26按小批量冷加工計(jì)算，5T單梁吊車，箱式電阻爐</p><p>　　b.車間變電所除為機(jī)加工一車間供電外，還要為機(jī)加工二車，鑄造，鉚焊，電修等車間供電。</p><p>　　表1－1 機(jī)加工一車間用電設(shè)備明細(xì)表</p><p>　　表1－2 機(jī)加工二，鑄造，鉚焊，電修等車間計(jì)算負(fù)荷表</p><p><

3、;b>　　電源進(jìn)線10KV。</b></p><p>　　2負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償及變壓器的選擇</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式等幾種，本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。</p><p>　　主要計(jì)算公式有： 有功功率： 無(wú)功功率: </p><p>　　視

4、在功率: 計(jì)算電流:</p><p>　　總的有功計(jì)算負(fù)荷為 ： </p><p>　　總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： </p><p>　　總的視在計(jì)算負(fù)荷為： </p><p>　　總的計(jì)算電流為 ： </p><p>　　2.1 一車間負(fù)荷計(jì)算 </p><p>

5、;　　由書(shū)《工廠供電》附表一中得到“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)”項(xiàng)，得=0.2,5T單梁吊車=0.15,=0.5=1.73。箱式電阻爐=0.7，,=1，=0。</p><p>　　2.1.1 小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)</p><p>　　=10.125+2.075+7.625×3+4.625×7+3.125+10.125+7.625+3.125</p

6、><p>　　×2+1.75+3×2+9.125+4.1+4+31.9=172.95</p><p>　　=0.2×172.95=34.59</p><p>　　=34.59×1.73=59.8</p><p>　　2.1 .2 5T單梁吊車</p><p>　　==2=2

7、5;10.220.4</p><p>　　2.1.3 箱式電阻爐</p><p><b>　　45</b></p><p><b>　　=0</b></p><p>　　2.1.4 一車間總的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　設(shè)車間干線與低壓母線的同時(shí)系數(shù)</p>

8、<p>　　2.2 其他車間的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　2.2.1 鑄造車間</p><p><b>　　供電回路：</b></p><p><b>　　查附表一得,</b></p><p><b>　　車間照明：</b></p><p&

9、gt;<b>　　查附表一得</b></p><p>　　2.2.2 鉚焊車間</p><p><b>　　(1) 供電回路：</b></p><p><b>　　查附表一得</b></p><p>　　(2) 車間照明：</p><p><b&

10、gt;　　查附表一得</b></p><p>　　2.2.3 電修車間</p><p><b>　　(1) 供電回路：</b></p><p><b>　　查附表一得 </b></p><p><b>　　(2) 車間照明：</b></p><p

11、><b>　　查附表一得</b></p><p>　　2.2.4 機(jī)加工二車間</p><p><b>　?。?）供電回路：</b></p><p><b>　　查附表一得</b></p><p><b>　　(2) 車間照明：</b></p&

12、gt;<p><b>　　查附表一得</b></p><p>　　2.2.5 車間總體負(fù)荷的計(jì)算</p><p>　　2.3無(wú)功功率補(bǔ)償及變壓器的選擇</p><p>　　2.3.1 補(bǔ)償前的變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：</p><p

13、>　　2.3.2無(wú)功補(bǔ)償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，一般（4～5），因設(shè)并聯(lián)電容器，容量為：</p><p>　　查《工廠供電》附錄表4，無(wú)功補(bǔ)償試選用BCMJ0.-40-3型并聯(lián)電容器。</p><p><b>　　取12個(gè)</b></p><p>　　2.3.3 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的

14、視在計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　變壓器的功率損耗為：</p><p>　　變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為</p><p>　　2.3.4變電所主變壓器形式、容量</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　當(dāng)變壓器

15、正常運(yùn)行時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷的大約～的需要(0.6～0.7)×687.8=412.68～481.46</p><p>　　綜上所述變壓器選擇為,油浸式銅線電力變壓器參數(shù)見(jiàn)如下表：</p><p>　　3 供電系統(tǒng)的選擇及主接線</p><p><b>　　供電系統(tǒng)的選擇</b></p><p>　　從原始資

16、料我們知道車間為三級(jí)負(fù)荷，供電的可靠性要求并不是很高，且通過(guò)負(fù)荷計(jì)算我們知道車間的總消耗功率并不是很高，初步估計(jì)了后決定使用一臺(tái)變壓器來(lái)為車間供電，同時(shí)為了節(jié)省變電所建造的成本和簡(jiǎn)化總體的布線，所以在設(shè)計(jì)中我們首先考慮了線路—變壓器組結(jié)線方式。</p><p>　　線路—變壓器組結(jié)線方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)線簡(jiǎn)單，使用設(shè)備少，基建投資省。缺點(diǎn)是供電可靠性低，當(dāng)主結(jié)線中任一設(shè)備（包括供電線路）發(fā)生故障或檢修時(shí)，全部負(fù)荷都將停

17、電。但對(duì)于本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)線路—變壓器組結(jié)線方式已經(jīng)可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。</p><p>　　線路—變壓器組結(jié)線方式也按元件的不同組合分為：a進(jìn)線為隔離開(kāi)關(guān)；b進(jìn)線為跌落式保險(xiǎn)；c進(jìn)線為斷路器。因?yàn)樵O(shè)計(jì)為車間為變電所，所以采用c方式</p><p>　?。╝） (b) (c)</p><p>　　4 短路電流計(jì)算及

18、一次設(shè)備選擇 </p><p><b>　　4.1 短路計(jì)算</b></p><p>　　取出口斷路器為SN10-10II型的，斷流容量為500MVA，取基準(zhǔn)容量</p><p>　　4.1.1確定基準(zhǔn)值</p><p>　　采用標(biāo)幺值法進(jìn)行三相短路計(jì)算，基準(zhǔn)值?。?lt;/p><p>　　4.1.2

19、 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　1 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　　由附錄表8查得：</b></p><p><b>　　, 因此 </b></p><p>　　2 架空線路的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　由表3-1查得，因此

20、</p><p>　　3 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　查錄表5得,因此 </p><p>　　繪短路等效電路圖如下圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)明短路計(jì)算點(diǎn)</p><p>　　4.1.3 k-1點(diǎn)三相短路電流和短路容量</p><p>　　1 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值<

21、;/p><p>　　2 三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　3 三相短路電流及短路容量各為</p><p>　　4.1.4 k-2點(diǎn)三相短路電流和短路容量</p><p>　　1 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值</p><p>　　2 三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　

22、3 三相短路電流及短路容量各為</p><p>　　4.2 一次設(shè)備選擇 </p><p>　　10kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇</p><p><b>　　裝設(shè)地點(diǎn)條件</b></p><p>　　4.2.1 高壓斷路器的選擇</p><p>　　按裝設(shè)地點(diǎn)額定電壓和額定電流選擇斷路器</p&

23、gt;<p>　　斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p><b>　　校驗(yàn)：</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)態(tài)校驗(yàn)：, 滿足要求。</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：, 滿足要求。</p><p>　　斷流能力校驗(yàn)：, 滿足要求。<

24、/p><p>　　4.2.2 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　按裝設(shè)地點(diǎn)額定電壓和額定電流選擇，高壓隔離開(kāi)關(guān)選GN6-10/600-52</p><p><b>　　隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　校驗(yàn)：</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：,

25、 滿足要求。</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足要求。</p><p>　　4.2.3 高壓熔斷器</p><p>　　按裝設(shè)地點(diǎn)額定電壓和額定電流選擇，高壓熔斷器選RN1-10 </p><p><b>　　校驗(yàn)：</b></p><p><

26、;b>　　滿足要求。</b></p><p>　　4 電流互感器的選擇</p><p>　　按裝設(shè)地點(diǎn)額定電壓和額定電流選擇電流互感器 LQJ-10</p><p><b>　　校驗(yàn)：</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足要求。</p><p><b>　

27、　熱穩(wěn)定校驗(yàn): </b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　表4-3 10kV側(cè)一次設(shè)備參數(shù)表</p><p>　　4.3 380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇</p><p><b>　　以一車間為例：</b></p><p>　　

28、表4-4 裝設(shè)地點(diǎn)條件</p><p>　　5 工廠變配電所的布置</p><p>　　變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定： 一、接近負(fù)荷中心； 二、進(jìn)出線方便； 三、接近電源側(cè)； 四、設(shè)備運(yùn)輸方便； 五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所； 六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；

29、 七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰； 八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定； 九、不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。</p><p>　　根據(jù)以上變配電所的基本設(shè)置原則該機(jī)械廠的布置圖見(jiàn)下圖</p

30、><p>　　6 電源架空進(jìn)線與車間進(jìn)線電纜的選擇</p><p>　　6.1 電源進(jìn)線選擇：</p><p>　　允許電壓損耗5%，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為40攝氏度，一臺(tái)變壓器的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均為4500h，cos=0.9,線路的三相導(dǎo)線作水平等距排列，相鄰線距1m。</p><p>　　我國(guó)規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度</p><

31、p>　　式中，為經(jīng)濟(jì)電流密度（查表得5）；</p><p>　　選標(biāo)準(zhǔn)截面即選LJ-25型。</p><p><b>　　1 校驗(yàn)發(fā)熱條件：</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　2 電壓損耗校驗(yàn)：</b></p>

32、<p><b>　　(LJ截面)和</b></p><p>　　查表得 故電路的電壓損耗為：一臺(tái)變壓器總?cè)萘繛椋?00kVA,功率因數(shù)為0.9，</p><p>　　%=%=5% 滿足要求。</p><p>　　因此選擇LJ-25的鋼芯鋁線滿足要求。</p><p>　　6.2 廠內(nèi)電纜的

33、選擇</p><p>　　1 假設(shè)加工一車間電纜用線，長(zhǎng)200m，粘性油浸紙直埋入地下。</p><p>　　我國(guó)規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度</p><p>　　由上表可查的=1.73A/</p><p>　　7變壓器的保護(hù)及低壓測(cè)保護(hù)</p><p>　　7.1 高壓側(cè)保護(hù)</p><p>　　對(duì)

34、于單側(cè)電源的變壓器過(guò)電流保護(hù)安裝在電源測(cè)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)切斷變 壓器各側(cè)開(kāi)關(guān)，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)按躲過(guò)變壓器的最大工作電流整定，即：</p><p>　　過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：</p><p>　　因本變電所為電力系統(tǒng)的中端變電所，故其過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間可整定為最短的0.5S。</p><p>　　變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：</p&

35、gt;<p>　　繼電保護(hù)動(dòng)作電流折合到一次電路的值 即：</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　電流速斷保護(hù)速斷電流倍數(shù)的整定：</p><p>　　取,而,故其速斷電流 ,因此速斷電流倍數(shù)整定為 </p><p><b>　　二次接線圖</b><

36、/p><p><b>　　7.2 低壓側(cè)保護(hù)</b></p><p>　　機(jī)加工一車間額定電壓380V，總的額定功率62.235kW,額定電流133.2A.設(shè)啟動(dòng)電流為4倍，短路電流為14.72KA，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為30攝氏度。</p><p>　　選擇熔體及熔斷器的額定電流：</p><p>　　由附錄表10-1得型熔斷器，

37、即而熔體選</p><p>　　校驗(yàn)熔斷器的斷流能力:</p><p>　　查附表10-1，得型熔斷器 ,其斷流能力滿足要求。</p><p>　　選擇導(dǎo)線截面及鋼管直徑:</p><p>　　按發(fā)熱條件選擇，查附錄表19-2得的BLV型鋁芯塑料線三根穿鋼管時(shí)，滿足發(fā)熱條件，相應(yīng)的選擇穿線鋼管SC50mm。</p><p&

38、gt;　　校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度，查附表15知，穿管鋁芯線的最小截面為現(xiàn)</p><p>　　，顧滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　4 校驗(yàn)導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合:</p><p>　　安裝在一般車間內(nèi)，熔斷器只作保護(hù)用，因此導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合條件為，現(xiàn),故滿足熔斷器保護(hù)與導(dǎo)線的配合要求。</p><p><b>　　8 主接線