課程設(shè)計某機(jī)修廠車間變電所初步設(shè)計VIP

1、課程設(shè)計 某機(jī)修廠車間變電所初步設(shè)計姓名:斯欽巴圖專業(yè):農(nóng)業(yè)電氣化與自動化班級:二班學(xué)號:090510193某機(jī)修廠車間變電所初步設(shè)計 1 原始數(shù)據(jù)設(shè)計依據(jù)機(jī)加工一車間用電設(shè)備明細(xì)表，見表1-1。車間變電所配電范圍。a.一車間要求：118,2026按小批量冷加工計算，5T單梁吊車，箱式電阻爐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。表11機(jī)加工一車間用電設(shè)備明細(xì)表設(shè)備代號設(shè)備名稱及型號臺數(shù)單臺容量（千瓦）總?cè)萘浚ㄇ撸﹤渥?馬鞍車床C630M110.12510.1252萬能工具磨床M5M12.0752.0753普通車床C620117.6257.6254

2、普通車床C620117.6257.6255普通車床C620117.6257.6256普通車床C620314.6254.6257普通車床C620114.6254.6258普通車床C620114.6254.6259普通車床C620114.6254.62510普通車床C620114.6254.62511普通車床C620114.6254.62512普通車床C620114.6254.62513旋轉(zhuǎn)套絲機(jī)S813913.1253.12514普通車床C620110.12510.12515螺旋紋車床Q11917.6257.62516搖臂鉆床Z3518.58.517圓柱立式鉆床Z504013.1253.1251

3、8圓柱立式鉆床Z504013.1253.125195T單梁吊車110.210.220立式砂輪S38l35011.751.7521牛頭刨床B66513322牛頭刨床B66513323萬能升降臺銑床X63WT1131324萬能升降臺銑床X52K19.1259.12525滾齒機(jī)Y3614.14.126插床B503214430箱式電阻爐1454531普通車床CW61，100131.931.9表12機(jī)加工二，鑄造，鉚焊，電修等車間計算負(fù)荷表序號車間名稱容量（千瓦）計算負(fù)荷備注P30（千瓦）Q30（千乏）S30（千伏安）1機(jī)加工二車間N01供電回路N02供電回路N03車間照明155120102鑄造車間N0

4、1供電回路N02供電回路N03供電回路N04車間照明16014018083鉚焊車間N01供電回路N02供電回路N03車間照明15017074電修車間N01供電回路N02供電回路N03車間照明150146.2105小結(jié)電源進(jìn)線10KV。 2負(fù)荷計算和無功功率補償及變壓器的選擇 負(fù)荷計算的方法有需要系數(shù)法、二項式等幾種，本設(shè)計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有： 有功功率： 無功功率: 視在功率: 計算電流:總的有功計算負(fù)荷為 ： 總的無功計算負(fù)荷為： 總的視在計算負(fù)荷為： 總的計算電流為 ： 2.1一車間負(fù)荷計算 由書工廠供電附表一中得到“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動機(jī)”項，得=0.2,5T單梁

5、吊車=0.15,=0.5=1.73。箱式電阻爐=0.7，,=1，=0。2.1.1 小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動機(jī)=10.125+2.075+7.625×3+4.625×7+3.125+10.125+7.625+3.125×2+1.75+3×2+9.125+4.1+4+31.9=172.95=0.2×172.95=34.59=34.59×1.73=59.82.1.2 5T單梁吊車=2=2×箱式電阻爐45=0一車間總的計算負(fù)荷設(shè)車間干線與低壓母線的同時系數(shù)2.2 其他車間的負(fù)荷計算 鑄造車間（1） 供電回路： 查附表一得,（2）

6、 車間照明： 查附表一得鉚焊車間(1) 供電回路： 查附表一得 (2) 車間照明： 查附表一得電修車間(1) 供電回路： 查附表一得 (2) 車間照明： 查附表一得機(jī)加工二車間 （1）供電回路： 查附表一得 (2) 車間照明： 查附表一得序號車間名稱容量（千瓦）計算負(fù)荷P30 (千瓦)Q30(千乏)S30(千瓦)1機(jī)加工一車間 238.3562.235 61.83 87.732鑄造車間 488 296 253.44 3923鉚焊車間 327 231228.48 3274電修車間 306.2 69.24 102.5 128.485機(jī)加工二車間 287 65 95.15 1205總計 1644.5

7、5 722.475741.40 1055.21取 650.2 704.33 958.62.2.5 車間總體負(fù)荷的計算2.3無功功率補償及變壓器的選擇補償前的變壓器低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為：這時變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：無功補償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身的無功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，一般（45），因設(shè)并聯(lián)電容器，容量為：查工廠供電附錄表4，無功補償試選用BCMJ0.-40-3型并聯(lián)電容器。取12個補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為：變壓器的功率損耗為： 變電所高壓側(cè)的計算負(fù)荷： 補償后工廠的功率因數(shù)為變電所主變壓器形式、容量 無功補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為： 當(dāng)變壓

8、器正常運行時，宜滿足總計算負(fù)荷的大約的需要(0.60.7)×687.8=412.68481.46 綜上所述變壓器選擇為,油浸式銅線電力變壓器參數(shù)見如下表：型號額定容量KVA額定電壓/kv聯(lián)結(jié)組標(biāo)號 損耗/W空載電流（%）阻抗電壓（%）一次二次空載負(fù)載S9-500/10500100.4Yyn096051001.04 3 供電系統(tǒng)的選擇及主接線供電系統(tǒng)的選擇從原始資料我們知道車間為三級負(fù)荷，供電的可靠性要求并不是很高，且通過負(fù)荷計算我們知道車間的總消耗功率并不是很高，初步估計了后決定使用一臺變壓器來為車間供電，同時為了節(jié)省變電所建造的成本和簡化總體的布線，所以在設(shè)計中我們首先考慮了線路變

9、壓器組結(jié)線方式。線路變壓器組結(jié)線方式的優(yōu)點是結(jié)線簡單，使用設(shè)備少，基建投資省。缺點是供電可靠性低，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，全部負(fù)荷都將停電。但對于本設(shè)計來說線路變壓器組結(jié)線方式已經(jīng)可以達(dá)到設(shè)計的要求。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)線為隔離開關(guān)；b進(jìn)線為跌落式保險；c進(jìn)線為斷路器。因為設(shè)計為車間為變電所，所以采用c方式 （a） (b) (c) 4 短路電流計算及一次設(shè)備選擇4.1 短路計算取出口斷路器為SN10-10II型的，斷流容量為500MVA，取基準(zhǔn)容量確定基準(zhǔn)值 采用標(biāo)幺值法進(jìn)行三相短路計算，基準(zhǔn)值?。?.1.2 計算短路電路中各主要元件的電

10、抗標(biāo)幺值 1電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由附錄表8查得：, 因此 2架空線路的電抗標(biāo)幺值由表3-1查得，因此3電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 查錄表5得,因此 繪短路等效電路圖如下圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)明短路計算點k-1點三相短路電流和短路容量1 計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 2 三相短路電流周期分量有效值3 三相短路電流及短路容量各為4.1.4 k-2點三相短路電流和短路容量1 計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 2 三相短路電流周期分量有效值 3 三相短路電流及短路容量各為短路計算點短路計算點三相短路電流（kA）電壓（kV） 三相短路容量7.834.641055.8727.0814.040.41

11、0.214.2 一次設(shè)備選擇 10kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇裝設(shè)地點條件計算數(shù)據(jù)選擇校驗項目電壓（）電流(A)斷流能力(kA)動穩(wěn)定度(kA)熱穩(wěn)定度裝設(shè)地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)1028.93.077.839.42高壓斷路器的選擇按裝設(shè)地點額定電壓和額定電流選擇斷路器斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號額定電壓kV額定電流A開斷電流kA斷流容量動穩(wěn)定電流峰值kA熱穩(wěn)定電流kASN10II10100031.55008031.5（2s）校驗： 動穩(wěn)態(tài)校驗：, 滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗：, 滿足要求。 斷流能力校驗：, 滿足要求。 4.2.2 高壓隔離開關(guān)的選擇按裝設(shè)地點額定電壓和額定電流選擇，高壓隔離開關(guān)選GN6-10/6

12、00-52隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)型號額定電壓 kv額定電流 A電流峰值 kAGN6-10/600-521060052校驗：動穩(wěn)定校驗：, 滿足要求。熱穩(wěn)定校驗： 滿足要求。4.2.3 高壓熔斷器按裝設(shè)地點額定電壓和額定電流選擇，高壓熔斷器選RN1-10校驗： 滿足要求。4 電流互感器的選擇按裝設(shè)地點額定電壓和額定電流選擇電流互感器 LQJ-10校驗：動穩(wěn)定校驗： 滿足要求。熱穩(wěn)定校驗: 滿足要求。表4-3 10kV側(cè)一次設(shè)備參數(shù)表選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV28.9A3.07KA7.869.42一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓斷路器SN10-10/100010

13、kV1000314.580高壓隔離開關(guān)GN6-10/600-2510kV600521600高壓熔斷器RNI-1010kV2520電壓互感器JDZJ-1030197電流互感器LQJ-1010kV200/5A32225避雷器FS4-1010kV4.3 380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇以一車間為例： 表4-4 裝設(shè)地點條件計算數(shù)據(jù)選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝設(shè)地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V133.2A14.72kA27.08kA217電氣設(shè)備名稱型號主要技術(shù)參數(shù)（V）（A）開斷能力（kA）動穩(wěn)定（kA）熱穩(wěn)定低壓熔斷器RT0400/25038025050低壓刀開關(guān)HD13200/2138020

14、05 工廠變配電所的布置變電所位置的選擇，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)備運輸方便； 五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所； 六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰； 八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范的規(guī)定； 九、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。根據(jù)以上變配電所的

15、基本設(shè)置原則該機(jī)械廠的布置圖見下圖6電源架空進(jìn)線與車間進(jìn)線電纜的選擇6.1 電源進(jìn)線選擇：允許電壓損耗5%，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為40攝氏度，一臺變壓器的年最大負(fù)荷利用小時數(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。我國規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度線路類別導(dǎo)線材料年最大負(fù)荷利用小時<3000>5000架空線路銅3.002.251.75鋁1.651.150.90電纜線路銅2.502.252.00鋁1.921.731.54式中，為經(jīng)濟(jì)電流密度（查表得5）；選標(biāo)準(zhǔn)截面即選LJ-25型。1 校驗發(fā)熱條件： 滿足要求。2 電壓損耗校驗：(LJ截面)和 查表得 故電路的電壓損耗

16、為：一臺變壓器總?cè)萘繛椋?00kVA,功率因數(shù)為0.9，%=%=5% 滿足要求。因此選擇LJ-25的鋼芯鋁線滿足要求。6.2 廠內(nèi)電纜的選擇1 假設(shè)加工一車間電纜用線，長200m，粘性油浸紙直埋入地下。我國規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度線路類別導(dǎo)線材料年最大負(fù)荷利用小時<3000>5000架空線路銅3.002.251.75鋁1.651.150.90電纜線路銅2.502.252.00鋁1.921.731.54由上表可查的=1.73A/7變壓器的保護(hù)及低壓測保護(hù)7.1 高壓側(cè)保護(hù) 對于單側(cè)電源的變壓器過電流保護(hù)安裝在電源測，保護(hù)動作時切斷變壓器各側(cè)開關(guān)，過電流保護(hù)的動作時間應(yīng)按躲過變壓器的最大工作電流整定，即：過電流保護(hù)動作時間的整定： 因本變電所為電力系統(tǒng)的中端變電所，故其過電流保護(hù)的動作時間倍動作電流動作時間可整定為最短的0.5S。變壓器過電流保護(hù)的靈敏度校驗：繼電保護(hù)動作電流折合到一次電路的值即： 滿足要求。電流速斷保護(hù)速斷電流倍數(shù)的整定： 取,而,故其速斷電流 ,因此速斷電流倍數(shù)整定為 二次接線圖7.2 低壓側(cè)保護(hù)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)啟動電流為4倍，短路電流為14.72KA，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為3