中南大学课程设计车间照明系统

电气工程基础课程设计

车间动力及照明设计

专业：电气工程及其自动化

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目录

摘要 (3)

1设计任务 (4)

1.1设计题目 (4)

1.2设计要求 (4)

1.3设计依据 (4)

2车间变电所负荷计算 (5)

2.1车间负荷计算 (5)

2.2 无功补偿计算 (8)

3车间变电所系统设计 (9)

3.1变电所主变压器台数和容量确定 (9)

3.2车间变电所的所址和型式 (11)

3.3车间变电所主接线方案设计 (12)

3.4短路电流的计算 (14)

3.4变电所一次设备的选择 (16)

3.5电缆型号与敷设方式选择 (20)

4二次回路与继电保护 (23)

4.1二次回路方案的选择 (23)

4.2二次回路方案的选择与继电保护的整定 (24)

4.3变电所防雷保护和接地装置 (26)

4.4变电所电气照明 (28)

4.5车间配电线路布线方案的确定 (28)

4.6线路导线及其配电设备和保护设备的选择 (29)

5结束语 (33)

6参考资料 (34)

电气工程课程设计——车间动力及照明设计

摘要

电能是现代工业生产的主要能源和动力。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。本次设计的题目为车间动力及照明的设计，考虑到题目的条件，决定采用建立车间变电所的方式给车间动力及照明供电。

因此，本次课程设计的主要工作为车间变电所的设计。一个安全、经济的变

电所，是极为重要的。次车间的供电设计包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电器保护的选择和整定；防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计。最后用autoCAD 给出了

电路图的绘制。

1设计任务

1.1设计题目

车间动力及照明设计

1.2设计要求

1.计算低压配电线路的负荷以及选择电缆和导线；

2.选择低压配电设备和保护设备；

3.确定低压配电线路敷设方式；

4.设计防雷与接地装置等。

1.3设计依据

1．用电设备明细表

用电设备明细表如图表1所示。

表1 用电设备明细表

从本厂25/6kV 总降压站引入，距离400 米，6kV，出口容量100MV A，出线定时限过流保护，整定时间为 1.0 秒，要求供电系统功率因数在0.9 以上，在高压侧计量。

3.负荷等级

车间负荷采用三级负荷。

2车间变电所负荷计算

2.1车间负荷计算

1.电力系统负荷计算的目的

用电设备按其工作制，可分为长期连续工作制、短时工作制和反复短时工作制三类。各用电设备电力负荷的大小也有很大的差别。为了确定供电系统中各个环节的电力负荷大小，正确地选择供电系统中的各个元件，有必要对电力负荷进行统计计算。

通过负荷的统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各组成元件的负荷值，称为计算负荷。计算负荷是供电设计的基本依据。计算负荷确定得是否合理，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。如果计算负荷确定过大，将使电器容量和导线截面选得过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以致发生事故，同样给国家造成损失。由此可见，正确确定计算负荷具有很大意义。但是由于负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，虽然各

类负荷的变化有一定的规律可循，但很难准确地确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不是一成不变的。因此，负荷计算只能力求切合实际，相对合理。

2.电力系统计算负荷的方法

目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法简单方便，较适用于用电设备台数较多，各台设备容量相差不大的情况。二项式法局限较大，应用于确定设备台数较少而容量差别较大的情

况。因此，此本次设计采用需要系数法确定计算负荷。下面将需要系数法参数作简单介绍。

●用电设备的计算负荷P c：指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负

荷。

●用电设备组的设备容量P s：指用电设备组的所有设备（不包括备用设备）的

额定容量P N之和，即P s = ∑ P N。

●需要系数K ne：用电设备在最大负荷时需要的有功功率与其设备容量的比值。

由于用电设备组的多数设备实际上不一定都同时运行，运行的设备又不太可能都满负荷，另外设备和配电线路都有有功功率损耗，所以用电设备的有功计算负荷应为：P c = K ne P s。

3.该车间计算负荷计算

经查阅资料，用电设备明细表中设备序号1至设备序号17所列的各种机床可以为视为大批和流水作业生产的冷加工机床电动机。取

K ne1 = 0.25

tan φ1 = 1.73对于电动单梁吊车，有

其中，εN = 40%，取

K ne2 = 0.3

tan φ2 = 1.73

对于三相墙壁插座，通风机，照明这三类设备，取

K ne3 = 1

tan φ3 = 0计算过程如下：

1)冷加工机床：

总容量：

P s1 = 9 + 22 + 12 + 9 + 1.75 + 1.75 + 4.5 + 15 + 11 + 1.5 + 9 + 45 + 45 + 70 + 5.5 + 10 + 7.5 = 279.5kW

有功计算负荷：

P c1 = K ne1 × P s1 = 0.25 × 279.5 = 69.875kW

无功计算负荷：

Q c1 = P C1 tan φ1 = 69.875 × 1.73 = 120.884kvar

2)电动单梁吊车: 总容量：

有功计算负荷：

P c2 = K ne2 × P s2 = 0.3 × 15.81 = 4.743kW

无功计算负荷：

Q c2 = P C2 tan φ2 = 4.74 × 1.73 = 8.200kvar

3)三相墙壁插座，通风机与照明：总容量：

P s3 = 135 + 10 + 10 = 155kW

有功计算负荷：

P c3 = K ne3 × P s3 = 1 × 155 = 155kW

无功计算负荷：

Q c3 = P C3 tan φ3 = 0kvar