通用电器厂供配电系统电气设计

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通用电器厂供配电系统电气设计任务书

一,设计要求: 设计要求:

本设计要求根据该厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况, 并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠,技术先进,经济合理的要求对该变电所进行设计.本设计只作电气初步设计,不作施工设计.设计容包括1)主变台数, 容量,类型选择;2)确定电气主接线方案及高低压设备和进出线;3)确定电气布置方案;4)短路电流计算;5)主要电器设备及导线选择和校验.

二,负荷情况

根据工艺设计,全厂都是三级负荷.各车间的负荷统计资料如表所示: 厂房编号厂房名称最大电机/KW P 30 /KW Q 30 /KVA 1 2 3 户外照明冷作车间250 装配车间80 仓库车间20 20 110 90 20 15 设备容量/kw 台数7+0.125 11+5+5+2.2 14 l 30 22 7.5

金工车间设备明细表: 设备序号设备名称l～14 15 16,17 车床桥式起重机ε=25%) 桥式起重机ε=25%) 16+5+5+3.5 2

另外全厂密度为:12W/m2

三,供电电源情况

在金工车间东侧1.5M 处,有一座IOKV 配电所,先用IKM 的架空线路,后改为电缆线路至本厂变电所,其出口断路器的型号为SNIO-IO I I 型,此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护, 定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s.

四,气象,地质水文资料气象,

本所所在地区平均海拔1000M,年最高气温40 度,年最低气温一lO 度,年平均气温20 度,年最热月平均气温30 度,年最热月地下0.8m 处平均温度为22 度.当地主导风向为东北风,年雷暴日约30 天,土壤性质以砂质粘土为主,土壤电阻率为100 m.

五, 电费制度

该厂与当地供电部门达成协议,在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜, 按两部制电费制度交纳电费. 每月基本电费按主变压器容量计为18 元/KVA,

1

动力电费为0.2 元/Kwh,照明电费为0.5 元/KWh.该厂最大负荷时功率因数不得低于0.9.此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性地向供电部门交纳供电贴费:6～1OKV 为800 元/KVA.确定变电所主变压器的台数与容量, 类型,选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线,确定二次回路方案,选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,按要求写出设计说明书,绘出设计图样.

工厂车间设计平面图

表4—2 金工车间设备明细表

说明书一)负荷计算

(1)金工车间负荷计算: 1. 车床Pe =7.125*14=99.75kw

kd =0.25 cos φ=0.5 tan φ=1.73

有功功率负荷P 30 = kd * Pe =0.25*99.75=24.94kw 无功功率负荷Q 30 = P 30 *tan φ=43.15kvar 2. 桥式起重机

Pe =2 PN * εN =82.2kw

2

kd =0.15

tan φ=1.73 cos φ=0.5

P 30 = kd * Pe =0.15*82.2=12.33kw

Q 30 = P 30 * tan φ=12.33*1.73=21.33kvar

3. 金工车间照明车间面积:(60*24)㎡=1440 ㎡设备容量Pe =112*(440)w=17.28kw

kd =1

tan φ=0

cos φ=1.0

P 30 = kd * Pe =1*17.28=17.28kw Q 30 = P 30 * tan φ=0

(2)全厂低压侧负荷: P 30(2) =0.9∑P30 =0.9*(24.94+12.33+17.28+250+80+20+20)=382.1kw Q 30(2) =0.9∑Q 30 =0.9*(43.5+21.33+110+90+20+15)=269.53kvar S 30(2) =

382.12 + 269.532 =467.6kva

变压器损耗PT =0.015* S 30(2) =0.015*467.6=7.01KW QT =0.06* S 30(2) =0.06*467.6=28.06kvar (3)补偿前全厂总的负荷: P 30(1) = P 30(2) + PT =382.1+7.01=389.11Kw Q30(1) = Q 30(2) + QT =269.53+28.06=297.59Kvar S 30(1) =

P 2 30(1) + Q 2 30(1) =489.86Kva

cos φ= P 30(1) / S 30(1) =389.11/489.86=0.79<0.9 (4)需要电容补偿

Qc = p′30 *(tan φ-tan ′φ)=389.11*(0.776-0.484)=113.62kvar

选择BWF10.5-30-1 型电容器进行补偿n=113.62/30=3.787 取n=4 则实际补偿为Qc =30*4=120kvar (5)补偿后的计算负荷:

Q′30(1) = Q30(1) - QC =297.59-120=177.59kvar S ′(1) = P 2 30(1) + Q′2 30(1) =427.72kva

cos ′φ= P 30(1) / S ′30(1) =389.11/427.72=0.91>0.9

3

计算电流: I 30(1) = S ′(1) / 3 Un=24.7A (6)变压器的选择根据S30=427.72 kva 可选择500V.查《工厂供电》附录表并考虑到今后发展的要求: 选SL7-630KVA 变压器一台. 低压补偿柜的选择拟采用无功功率自动补偿屏,装在变电所低压母线集中补偿. 从《工厂常用电气设备手册》选用总电容容量为360KVA 电容屏型号: PGj1 型低压无功功率自动补偿屏有1, 2,3,4 等4 种方案.其中之l,2 屏为主屏,3,4 屏为辅屏.1,3 屏各有6 支路,电容器为Bw0.4—14—3 型, 每屏共84kvA,采用6 步控制,每步投入14kVA.2,4 屏各有8 支路,电容器亦为BW0.4—14—3 型,每屏共112kVA,采用8 步控制,每步投入14kVA.选择步骤:①根据控制步数要求,选择1 台1 号或2 号主屏.②根据所需无功补偿容量再补充1 台或数台3 号或4 号辅屏. 表全厂变电所负荷计算设备名称金工车间车床起重机车间照明小计冷作车间装配车问仓库户外照明小计变电所低压荷取K ∑p =0.9 K ∑q =0.9 补偿电容382.1 269.53 467.6 17 14 3 99.75 82.2 17.28 0. 25 0. 15 l 台数

Pe /kW Kd

cos

tan

P 30 /kw

Q 30 /kvar

S 30 /kVA

0.5 l

1.73 0

0.5 1.73

24.94 12.33 17.28 54.55 250 80 20 20 370

43.15 21.33 0 64.48 110 90 20 15 235