工廠配電知識綜述

1、目 錄前言-2第1章 負荷計算和無功功率補償-3第2章 變電所位置和型式的選擇-6第3章 變電所主變壓器臺數(shù)和容量、類型的選擇-6第4章 變電所主接線方案的設計-7第5章 短路電流的計算-8第6章 變電所一次設備的選擇與校驗-10第7章 變電所進出線的選擇與校驗-12第8章 結(jié)束語-15參考文獻-15致謝-15引言工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。例如在機械工業(yè)中，電費開支僅占產(chǎn)品成本的5%左右。從投資額來看，一般機械工廠在供電設備上的投資，也僅占總投資的5%左右。因此電能

2、在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。例如某些對供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時間的停電，也會引起重大設備損壞，或引起大量產(chǎn)品報廢，甚至可能發(fā)生重大的人生事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟上甚至政治上的重大損失。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源

3、節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設，也具有重大的作用工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：（1）安全：在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。（2）可靠：應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì)： 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。（4）經(jīng)濟： 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。工廠供電設計的一般設計原則：（1）遵守規(guī)程，執(zhí)行政策。必須遵循國家的有關規(guī)程和標準，執(zhí)行國家的有關方針，包括節(jié)約電能，節(jié)約

4、有色金屬等技術經(jīng)濟政策。（2）安全可靠，先進合理。應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術先進和經(jīng)濟合理，應采用效率高，能耗低，性能較先進的電氣產(chǎn)品。（3）近期為主，考慮發(fā)展。應根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設和遠期發(fā)展的關系，做到遠、近期結(jié)合，以近期為主，適當考慮擴建的可能性。（4）全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。必須做到全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負荷性質(zhì)，用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。第一章 負荷計算和無功功率補償負荷計算車間和工廠的計算負荷，通常采用需要系數(shù)法來確定。有功計算負荷： （1-1） 無功功率計算： （1-2）視在功率計算： （1-3）計算

5、電流：= （1-4）根據(jù)以上公式，計算結(jié)果如下表 項目數(shù)據(jù)車間設備容量計算負荷1車間動力400120照明70小計2車間動力30060100照明60小計3車間動力30090照明80小計4車間動力20070照明50小計5車間動力20010075125照明60小計6車間動力15060照明90小計7車間動力10040照明80小計8車間動力16040照明30小計9車間動力75照明10小計10車間動力104照明10小計生活區(qū)照明400300141小計285總計無功功率補償按水利水電部1983年制定的變電所位置和型式的選擇全國供用電規(guī)則規(guī)定：高壓供電的用戶，功率因數(shù)不低于：其他情況不低于，如不能達到上訴要求

6、需增設無功補償裝置。無功補償裝置工廠中普遍采用并聯(lián)電容器來補償供電系統(tǒng)中的無功功率。此次我們選擇低壓集中補償：電容器裝設在變配電所的低壓配電室或單獨的低壓電容器室內(nèi)與低壓母線相連。并聯(lián)電容器的選擇計算要使功率因數(shù)由提高到，必須裝設的無功功率補償裝置容量為在確定了總的補償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個容量qC來確定電容器的個數(shù)，即 無功補償后的工廠計算負荷工廠裝設了無功補償裝置后，則在確定補償裝置裝設地點以前的的總計算負荷時，應扣除無功補償?shù)娜萘浚纯偟臒o功計算負荷 補償后總的視在計算負荷這里取5各車間補償容量如下表車間12345678910生活區(qū)無功補償（kvar）10160704222

7、4042主干線123總計P30（kw）62720999889Q30(kvar)443163107761S30(kva)8492701481203I30(A)11643702031737無功補償(kvar)34810579533S635217103954在做無功功率補償時，我們通常采用型電容器并聯(lián)于變壓器的低壓側(cè)，其。 =（個） 取n=39第2章 變電所位置和型式的選擇變電所所址選擇主變選擇如圖變電所形式的選擇：工廠的總降壓變電所和高壓配電所多采用獨立的室內(nèi)式，本次設計做的是工廠的總降壓變電所，所以采用獨立的室內(nèi)式。第3章 變電所主變壓器臺數(shù)和容量、類型的選擇3.1 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇本次

8、設計采用單臺變壓器供電。3.2變電所主變壓器容量的選擇變壓器容量應為：式中 變電所總的有功率計算負荷，kW； 變壓器的額定容量，kV·A； 變電所人工補償后的功率因數(shù)，一般應在以上； 變電所人工補償后的視在容量，kV·A； 故障保證系數(shù)，根據(jù)全企業(yè)一、二類負荷所占比例確定。當變電所只選一臺變壓器時，變壓器容量的容量應滿足全部用電負荷的需要。此外。一般還應考慮15% 25%的富裕容量，即 （） 此處取=1.25 變壓器類型的選擇通過查變壓器的型號表可選 可知 =1250= kV·A第4章 變電所主接線方案的設計變電所主接線如下圖： 注：三條主線代表低壓配電室的三排低

9、壓母排。車間接線圖 MMM第5章 短路電流的計算等效電路（1）確定基準值取=100 MVA ,kV,kV ,kV = =（2）計算短路電路中主要元件的電抗標幺值 電力系統(tǒng) ， 電力線路的電抗標幺值。（查表LGJ-185型，取電抗，LGJ-95型，取電抗，LGJ-50型，取電抗） 電力變壓器的電抗標幺值 （2）求K-1點的短路電流總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量a) 總電抗標幺值 = =+b) 三相短路電流周期分量有效值 c) 其它三相短路電流 d) 三相短路容量： （3）求K-2點的短路電流總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量a) 總電抗標幺值 =+ =+b) 三相短路電流周期分量有效值

10、c) 其它三相短路電流 d) 三相短路容量： 第6章 變電所一次設備的選擇與校驗6. 1 高壓開關柜的選擇（1）總降壓變電所高壓側(cè)根據(jù)裝設地點的電氣條件，選擇高壓開關柜的型號為JYN1-10-86、 （2）總降壓變電所低壓側(cè)根據(jù)裝設地點的電氣條件，選擇高壓開關柜的型號為GG-1A(F)-11；選擇母線上的高壓開關柜的型號為GG-1A(F)-1196. 2 高壓斷路器的選擇（1）總降壓變電所高壓側(cè)由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選斷路器規(guī)格為SN10-10I/430型斷路器進行校驗，如表6-2所示。由校驗結(jié)果可知，所選SN10-10I/430型斷路器是滿足要求的。繼電保護的動作時間為1s，斷路

11、器的短路時間取0.1s，假想時間為表6-1 廠變電所高壓側(cè)斷路器的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件SN10-10/430型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN10kVU10kV合格2I30AIN430A合格3Ik(3)kAIbr12kA合格4ish(3)kAimax30kA合格5I(3)2tima2It2t1624=1024合格（2）總降壓變電所低壓側(cè)由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選斷路器規(guī)格為SN10-500/2000型斷路器進行校驗，如表6-3所示。由校驗結(jié)果可知，所選SN10-500/2000型斷路器是滿足要求的。繼電保護的動作時間為1s，斷路器的短路時間取0.1s，假想時間為 表6-2

12、 總降壓變電所低壓側(cè)斷路器的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件SN10-500/2000型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN10kVU500V合格2I301737AIN2000A合格3Ik(3)kAIbr48kA合格4ish(3)kAimax120kA合格5I(3)2tima2It2t1624=1024合格6.2.3 高壓隔離開關的選擇（1）總降壓變電所高壓側(cè)由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選高壓隔離開關規(guī)格為GN19-10/400進行校驗，如表6-4所示。由校驗結(jié)果可知，所選GN2-10/400型隔離開關是滿足要求的。繼電保護的動作時間為1s，斷路器的短路時間取0.1s，假想時間為 表6-3

13、總降壓變電所高壓側(cè)隔離開關的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件GN19-10/400型隔離開關項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN10kVU10kV合格2I30AIN400A合格3ish(3)kAimax50kA合格4I(3)2tima2It2t2024=1600合格（2）總降壓變電所低壓側(cè)由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選高壓隔離開關規(guī)格為GN19-500/2000進行校驗，如表6-5所示。由校驗結(jié)果可知，所選GN19-500/2000型隔離開關是滿足要求的。繼電保護的動作時間為1s，斷路器的短路時間取0.1s，假想時間為 表6-4 總降壓變電所低壓側(cè)隔離開關的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件GN19

14、-500/2000型隔離開關項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UNkVUkV合格2I301737AIN2000A合格3ish(3)kAimax52kA合格4I(3)2tima2It2t2025=2000合格第7章 變電所進出線的選擇與校驗總降壓變電所高壓側(cè)導線（10kV地埋穿管敷設電纜）1）按經(jīng)濟電流密度選擇選擇經(jīng)濟截面按已知條件，查表得jec=/mm2,因此Aec=I30/jec=(0.90A/mm2)=mm2選擇標準截面80mm2，即選YJV-10-80型鋼芯鋁絞線。2）校驗發(fā)熱條件查表得YJV-10000-80的允許載流量（室外30時）Ial=335A>I30=A，因此滿足發(fā)熱條件。3）校驗機

15、械強度查表得穿管敷設導線的最小截面Amin=mm2<A=80mm2,因此所選YJV-10000-80型電纜線滿足機械強度要求。4）線路電壓損耗幾何均距為1.5m,A=80mm2，查表得R0=0.22/km，/km。故線路的電壓損耗為線路的電壓損耗百分值為它小于，因此所選YJV-10000-80型電纜線滿足電壓損耗要求。 母線的選擇 考慮到個車間供電的靈活性，采用各車間單獨母纜供電。鋪設方式采用地埋穿管敷設。各車間主纜的選擇校驗包括：1）按經(jīng)濟電流密度選擇2）校驗發(fā)熱條件3）校驗機械強度4）線路電壓損耗經(jīng)查表計算得各車間主纜選擇統(tǒng)計如下：車間線型1YJV-500-（3×120+1

16、×95）-G40-DA2YJV-500-（3×70+1×50）-G40-DA3YJV-500-（3×95+1×70）-G40-DA4YJV-500-（3×70+1×50）-G40-DA5YJV-500-（3×70+1×50）-G40-DA6YJV-500-（3×50+1×35）-G40-DA7YJV-500-（3×35+1×25）-G40-DA8YJV-500-（3×35+1×25）-G40-DA9YJV-500-（3×50+1

17、5;35）-G40-DA10YJV-500-（3×2.5+1×）-G40-DA生活區(qū)YJV-500-（3×185+1×150）-G40-DA第8章 結(jié)束語通過本次工廠供電課程設計，加深了我對工廠供電知識的理解，基本上掌握了進行一次設計所要經(jīng)歷的步驟，象總降壓的設計、負荷計算、變電所所址的選擇、短路電流的計算以及各個用電設備的選擇和校驗、電線和電纜的選擇等等，我與其他同學一起進行課題分析、查資料，進行設計，到最后完成整個設計。我感覺自己受益非淺，同時深深的感覺的自己的學習能力在不斷提高。這次設計使我對工廠供電有了新的認識，對總降壓變電所的設計由一無所知到現(xiàn)

18、在的一定程度的掌握，事實上這次設計對我們的鍛煉是多方面的，除了對設計過程熟悉外，我們還進一步提高了作圖，說明書編輯，各種信息的分析，對WORD文檔的使用等多方面的能力。不久我們將走上工作崗位，這樣的學習機會對我們來說已經(jīng)不多了，我們非常重視。我們發(fā)揚團隊合作的精神，互相配合。參考文獻1 劉介才·工廠供電(第3版) ·北京：機械工業(yè)出版社，20002 劉介才·工廠供電簡明設計手冊·北京：機械工業(yè)出版社，19933 劉滌塵·電氣工程基礎 ·武漢：武漢理工大學出版社，20034 丁德劭·怎樣讀新標準電氣一次接線圖·北京：中國水利水電出版社，20015 中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院/徐永根·工業(yè)與民用配電設計手冊(第2版) ·北京：中國電力出版社，19946 弋東方·電力工程電氣設備手冊·北京：中國電力出版社，19887 唐