工廠配電知識(shí)綜述

1、目 錄前言-2第1章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)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(tái)數(shù)和容量、類型的選擇-6第4章 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)-7第5章 短路電流的計(jì)算-8第6章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)-10第7章 變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)-12第8章 結(jié)束語-15參考文獻(xiàn)-15致謝-15引言工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)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(dòng)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(jī)械工業(yè)中，電費(fèi)開支僅占產(chǎn)品成本的5%左右。從投資額來看，一般機(jī)械工廠在供電設(shè)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(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。例如某些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報(bào)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(jì)上甚至政治上的重大損失。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)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(gè)重要方面，而能源

3、節(jié)約對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，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(wù)，切實(shí)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(dá)到以下基本要求：（1）安全：在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2）可靠：應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì)： 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。（4）經(jīng)濟(jì)： 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)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(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)原則：（1）遵守規(guī)程，執(zhí)行政策。必須遵循國家的有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針，包括節(jié)約電能，節(jié)約

4、有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（2）安全可靠，先進(jìn)合理。應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)采用效率高，能耗低，性能較先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。（3）近期為主，考慮發(fā)展。應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)和遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)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(fù)荷性質(zhì)，用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。第一章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償負(fù)荷計(jì)算車間和工廠的計(jì)算負(fù)荷，通常采用需要系數(shù)法來確定。有功計(jì)算負(fù)荷： （1-1） 無功功率計(jì)算： （1-2）視在功率計(jì)算： （1-3）計(jì)算

5、電流：= （1-4）根據(jù)以上公式，計(jì)算結(jié)果如下表 項(xiàng)目數(shù)據(jù)車間設(shè)備容量計(jì)算負(fù)荷1車間動(dòng)力400120照明70小計(jì)2車間動(dòng)力30060100照明60小計(jì)3車間動(dòng)力30090照明80小計(jì)4車間動(dòng)力20070照明50小計(jì)5車間動(dòng)力20010075125照明60小計(jì)6車間動(dòng)力15060照明90小計(jì)7車間動(dòng)力10040照明80小計(jì)8車間動(dòng)力16040照明30小計(jì)9車間動(dòng)力75照明10小計(jì)10車間動(dòng)力104照明10小計(jì)生活區(qū)照明400300141小計(jì)285總計(jì)無功功率補(bǔ)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(dá)到上訴要求

6、需增設(shè)無功補(bǔ)償裝置。無功補(bǔ)償裝置工廠中普遍采用并聯(lián)電容器來補(bǔ)償供電系統(tǒng)中的無功功率。此次我們選擇低壓集中補(bǔ)償：電容器裝設(shè)在變配電所的低壓配電室或單獨(dú)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(jì)算要使功率因數(shù)由提高到，必須裝設(shè)的無功功率補(bǔ)償裝置容量為在確定了總的補(bǔ)償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量qC來確定電容器的個(gè)數(shù)，即 無功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷工廠裝設(shè)了無功補(bǔ)償裝置后，則在確定補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點(diǎn)以前的的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)扣除無功補(bǔ)償?shù)娜萘浚纯偟臒o功計(jì)算負(fù)荷 補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷這里取5各車間補(bǔ)償容量如下表車間12345678910生活區(qū)無功補(bǔ)償（kvar）10160704222

7、4042主干線123總計(jì)P30（kw）62720999889Q30(kvar)443163107761S30(kva)8492701481203I30(A)11643702031737無功補(bǔ)償(kvar)34810579533S635217103954在做無功功率補(bǔ)償時(shí)，我們通常采用型電容器并聯(lián)于變壓器的低壓側(cè)，其。 =（個(gè)） 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(dú)立的室內(nèi)式，本次設(shè)計(jì)做的是工廠的總降壓變電所，所以采用獨(dú)立的室內(nèi)式。第3章 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇3.1 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇本次

8、設(shè)計(jì)采用單臺(tái)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(yīng)為：式中 變電所總的有功率計(jì)算負(fù)荷，kW； 變壓器的額定容量，kV·A； 變電所人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)，一般應(yīng)在以上； 變電所人工補(bǔ)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(fù)荷所占比例確定。當(dāng)變電所只選一臺(tái)變壓器時(shí)，變壓器容量的容量應(yīng)滿足全部用電負(fù)荷的需要。此外。一般還應(yīng)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(hào)表可選 可知 =1250= kV·A第4章 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)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(jì)算等效電路（1）確定基準(zhǔn)值取=100 MVA ,kV,kV ,kV = =（2）計(jì)算短路電路中主要元件的電抗標(biāo)幺值 電力系統(tǒng) ， 電力線路的電抗標(biāo)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(biāo)幺值 （2）求K-1點(diǎn)的短路電流總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量a) 總電抗標(biāo)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(diǎn)的短路電流總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量a) 總電抗標(biāo)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(shè)備的選擇與校驗(yàn)6. 1 高壓開關(guān)柜的選擇（1）總降壓變電所高壓側(cè)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件，選擇高壓開關(guān)柜的型號(hào)為JYN1-10-86、 （2）總降壓變電所低壓側(cè)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件，選擇高壓開關(guān)柜的型號(hào)為GG-1A(F)-11；選擇母線上的高壓開關(guān)柜的型號(hào)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(diǎn)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(jìn)行校驗(yàn)，如表6-2所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知，所選SN10-10I/430型斷路器是滿足要求的。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s，斷路

11、器的短路時(shí)間取0.1s，假想時(shí)間為表6-1 廠變電所高壓側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件SN10-10/430型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)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(diǎn)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(jìn)行校驗(yàn)，如表6-3所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知，所選SN10-500/2000型斷路器是滿足要求的。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s，斷路器的短路時(shí)間取0.1s，假想時(shí)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(yàn)序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件SN10-500/2000型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)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(guān)的選擇（1）總降壓變電所高壓側(cè)由安裝地點(diǎn)的電壓和最大工作電流，初選高壓隔離開關(guān)規(guī)格為GN19-10/400進(jìn)行校驗(yàn)，如表6-4所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知，所選GN2-10/400型隔離開關(guān)是滿足要求的。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s，斷路器的短路時(shí)間取0.1s，假想時(shí)間為 表6-3

13、總降壓變電所高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件GN19-10/400型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)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(diǎn)的電壓和最大工作電流，初選高壓隔離開關(guān)規(guī)格為GN19-500/2000進(jìn)行校驗(yàn)，如表6-5所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知，所選GN19-500/2000型隔離開關(guān)是滿足要求的。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s，斷路器的短路時(shí)間取0.1s，假想時(shí)間為 表6-4 總降壓變電所低壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件GN19

14、-500/2000型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)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(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)總降壓變電所高壓側(cè)導(dǎo)線（10kV地埋穿管敷設(shè)電纜）1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇選擇經(jīng)濟(jì)截面按已知條件，查表得jec=/mm2,因此Aec=I30/jec=(0.90A/mm2)=mm2選擇標(biāo)準(zhǔn)截面80mm2，即選YJV-10-80型鋼芯鋁絞線。2）校驗(yàn)發(fā)熱條件查表得YJV-10000-80的允許載流量（室外30時(shí)）Ial=335A>I30=A，因此滿足發(fā)熱條件。3）校驗(yàn)機(jī)

15、械強(qiáng)度查表得穿管敷設(shè)導(dǎo)線的最小截面Amin=mm2<A=80mm2,因此所選YJV-10000-80型電纜線滿足機(jī)械強(qiáng)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(gè)車間供電的靈活性，采用各車間單獨(dú)母纜供電。鋪設(shè)方式采用地埋穿管敷設(shè)。各車間主纜的選擇校驗(yàn)包括：1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇2）校驗(yàn)發(fā)熱條件3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度4）線路電壓損耗經(jīng)查表計(jì)算得各車間主纜選擇統(tǒng)計(jì)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(shè)計(jì)，加深了我對(duì)工廠供電知識(shí)的理解，基本上掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，象總降壓的設(shè)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算、變電所所址的選擇、短路電流的計(jì)算以及各個(gè)用電設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、電線和電纜的選擇等等，我與其他同學(xué)一起進(jìn)行課題分析、查資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，到最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)。我感覺自己受益非淺，同時(shí)深深的感覺的自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高。這次設(shè)計(jì)使我對(duì)工廠供電有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)總降壓變電所的設(shè)計(jì)由一無所知到現(xiàn)

18、在的一定程度的掌握，事實(shí)上這次設(shè)計(jì)對(duì)我們的鍛煉是多方面的，除了對(duì)設(shè)計(jì)過程熟悉外，我們還進(jìn)一步提高了作圖，說明書編輯，各種信息的分析，對(duì)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(xué)習(xí)機(jī)會(huì)對(duì)我們來說已經(jīng)不多了，我們非常重視。我們發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，互相配合。參考文獻(xiàn)1 劉介才·工廠供電(第3版) ·北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20002 劉介才·工廠供電簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)·北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19933 劉滌塵·電氣工程基礎(chǔ) ·武漢：武漢理工大學(xué)出版社，20034 丁德劭·怎樣讀新標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)研究院/徐永根·工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)(第2版) ·北京：中國電力出版社，19946 弋東方·電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)·北京：中國電力出版社，19887 唐