小型工厂的供配电系统设计_毕业设计(编辑修改稿)

小型工厂的供配电系统设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

仅可以节约成本，而且还可以提高经济效益，提高生产效率。 电能是现代文明的物质技术基础，没有了电能，就没有可能实现现代化进程。 现代社会的各个方面都是建立在电气化的基础之上，一旦电力系统出现问题或停止工作，将会给用 电用户带来严重的影响，甚至造成伤害。 因此做好工厂供配电系统的设计，显得尤为重要。 本论文是关于某个 塑料 工厂在提供相关资料的情况下，通过正确的计算，设计出合理的变配电所，做好电力系统的保护以及防止雷电的保护措施。 重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 2 第一章 绪论 第一节 工厂供电意义和要求 在工业生产和生活中，电能扮演着极其重要的角色。 电能与其他形式的能量之间可以相互转化。 做好电能输送和分配这项任务，不仅可以节约成本，而且还可以提高经济效益，提高生产效率。 电能是现代文明的物质技术基础，没有了 电能，就没有可能实现现代化进程。 现代社会的各个方面都是建立在电气化的基础之上，一旦电力系统出现问题或停止工作，将会给用电用户带来严重的影响，甚至造成伤害。 所以设计出安全有效的工厂供电与配电方案有利于扩大工厂的生产能力，减少支出，提高工厂效益，加快工厂的发展具有重要的意义。 此外，还有利于国民经济的提高，加快现代化进程，为实现 “中国梦” 做出应有的贡献。 因而从各个方面来讲，做好工厂供配电工作都十分重要。 为了使工业生产和生活有序的进行下去，实现用户电能的要求，工厂供配电工作必须做到以下几点：安全 可靠 优质 经 济 第二节 本厂的基本概况及设计要求 一、 生产任务及车间组成 表 生产规模及车间组成 生产规模（万吨） 产品规格 主要车间 辅助车间及其它设施 塑料制品 薄膜、单丝、管材、等制品 薄膜车间 单丝车间 管材车间 注射车间 原料库、成品库、包装材料库、注塑车间、备料复制车间、锻工车间、仓库、机修模具车间、锅炉房、等办公楼等。 重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 3 二、 负荷性质及负荷情况 ① 根据本工厂的实际情况，得出结论：生产 车间为三班制，其余的为单班或两班制。 该厂全年最大负荷利用小时数为 5000 小时，属于三级负荷。 ② 全厂包涵 5 个车间变电所，每个车间包涵其独立的用电设备，全厂总的有功功率为 kWP 261030  ，全厂总的无功功率为 var17339330  ，全厂总的视在功率为  58398830。 三、供电 需求 ① 本工厂从位于该厂南侧 1 公里的某变电所取得 10 千伏架空线路的电源。 ② 变电所的整定时间为 2 秒，本厂配电所应不大于 秒。 ③ 在总配变电所 10 千伏 侧计量。 ④ 要求本厂的功率因数值在 以上。 ⑤ 供电系统技术数据： 变电所提供的电源系统为无限大，母线上的电压为 10 千伏，发生短路时，容量为200 兆伏安。 供电系统如图 所示 [1]。 图 供电系统图 四、本厂自然条件 气象条件 ① 最高温度为 35176。 C。 ② 土壤中 ～ 1 米深处一年中最热月平均温度为 20176。 C。 ③ 年雷暴日为 30 天。 ④ 土壤冻结深度为 米。 ⑤ 主导风向夏季为南风。 地质及水文条件 ① 地表平坦，土壤的成分为极土，厚 ～ 7 米 重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 4 ② 地下水位一般为 米。 ③ 地耐压力为 20 吨 /平方米。 第三节 本章小结 本章主要介绍了安全有效的供电与配电对工厂的意义，一个合理的工厂电力系统所具备的要求，所要设计工厂的基本状况：该厂生产的产品，生产产品需要的车间以及车间的设备，按照负荷对供电的要求划分级别，与当地的用电部门达成的供电协议以及工厂的自然条件。 重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 5 第二章 负荷计算及无功功率 第一节 供电电压的选择 选择工厂供电电压时主要考虑以下几个因素：供电电压等级、工厂用电 设备的容量、电压和供电距离。 配送路线长度和配送容量在一定的情况下，供电电压与线路的电流成反相关，利用这一特点，可以降低线路投资和金属的消耗，如表 所示 表 各级线路合理的输送功率和输送距离 线路电压 /kV 线路结构 输送功率 /kW 输送距离 /km 6 6 10 10 35 66 110 220 架空线 电缆 架空线 电缆 架空线 电缆 架空线 架空线 架空线 架空线 ≤100 ≤175 ≤1000 ≤3000 ≤2020 ≤5000 2020~10000 3500~30000 10000~50000 100000~50000 ≤ ≤ ≤10 ≤8 6~20 ≤10 20~50 30~100 50~150 200~300 本厂高压配电电压是 10kV，对于那些用电设备所需的电压是 6kV，可通过专门的变压器把 10kV 转换成 ，从而给设备供电。 第二节 负荷计算 一、 负荷计算的定义及计算方法 定义 ① 计算负荷是人们假象中的负荷，在一定的时间内，负荷的发热量等于在工厂生产中，负荷在变动情况下所产生的热量 [2]。 ② 尖峰电流指在持续时间为 1 秒的情况下，用电设备的最大电流 [2]。 ③ 平均负荷为用电设备在一段时间内所消耗的电能除以该段时间所得出的值 [2]。 负荷计算的方法 负荷计算的主要方法：需要系数法，利用系数法，二项式。 本设计将采用需要系数法予以确定。 下面对需要系数法进行介绍： 重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 6 (1)、 基本公式 有功计算负荷为： edPKP30 (21) 无功计算负荷为： θPQ tan3030  (22) 视在计算负荷为： θPS cos3030 (23) 计算电流为： NUSI 33030 (24) Kd 需要系数 P30有功计算负荷，单位为 kW Q30无功计算负荷，单位为 vark S30视在计算负荷，单位为 AkV cosθ用电设备组的平均功率因数 tanθ用电设备组平均功率因数的 正切值 (2)、 用电设备是多组的情况下，负荷的计算方法 在计算多组有用设备或低压母线的负荷时，要考虑各用电设备出现的最大负荷不是同一个时间。 因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其用功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数 pK 和 qK [3]。 ① 对车间干线，取 pK =— qK =— ② 对低压母线，分两种情况： ●由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取 pK =— qK =— ●由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取 pK =— qK =— 总的有功计算负荷为：  ip PKP .3030 (25) 总的无功计算负荷为：  iq QKQ .3030 (26) 以上两式中的  和  分别为各组设备的有功和无功计算负荷之和。 重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 7 总的视在计算负荷为： 23023030 QPS  (27) 总的计算电流为： NUSI 33030  (28) 二、 负荷计算结果 由表 所示数据可计算出全厂总负荷（参差系数取 pK =, qK ＝ ）。 全厂总的有功计算负荷 kWkWPKP .ip   全厂总的无功计算负荷 v a r53223v a r1733939503030 ..QKQ .iq   全厂总的视在计算负荷 S30＝ 230230 QP  = .  583 9 8 853 2 2 32 3 4 9 22 表 各车间用电设备及车间变电所负荷计算表 序号 车间或 用电设备 组名称 设备 容量 （ kW） 需要 系数 dK 功率 因数 cosθ 功率因数 角正切 tanθ 计算负荷 有 功 30P (千瓦 ) 无功 30Q (千乏 ) 视 在 30S (千伏安 ) 各车间 380 伏负荷 (1)No1 变电所 1 薄膜车间 1400 840 2 原料库 30 0． 25 13 15 3 生活间 10 1 0 8 0 8 4 成品库（一） 25 13 15 5 成品库（二） 24 6 包装材料库 20 6 12 7 小计 1509 1166 (2)No2 变电所 1 单丝车间 1385 831 2 水泵房及其 附属设备 20 13 3 小计 1405 844 1090 (3)No3 变电所 1 注塑车间 189 2 管材车间 880 308 3 小计 1069 (4) No4 变电所 1 备料复制车间 138 2 生活间 10 1 0 8 0 8 重庆邮电大学本科毕业设计（论文） 8 3 浴室 3 1 0 0 4 锻工车间 30 9 5 原料、生活间 15 1 0 12 0 12 6 仓库 15 7 机修模具车间 100 25 8 热处理车间 150 90 9 铆焊车间 180 54 10 小计 641 (5)No5 变电所 1 锅炉房 200 140 2 试验室 125 3 辅助材料库 110 22 4 油泵房 15 5 加油站 10 6 办公楼 招待所、食堂 15 9 7 小计 475 8 全厂合计 5099 2610 说明：根据上表所提供 的资料， No No No5 变电所配带两台变压器，其余皆配带一台变压器。 第三节 功率补偿 一、 意义 工厂有着大量的设备，这些设备中有些是属于电感参数的负载，会降低功率因数。 如果想要使功率因数 达到 工厂规定的标准，就需要进行无功功率的补偿。 通过此做法，可以采用容量小的供电设备和导线电缆。 这不仅节约了电能，还提高了用电质量 和 生产效率。 另外进行了无功功率补偿之后，主变压器可以选取容量小的， 这既可以减少变电所的初投资，又可降低工厂的电费付出。 因为在我国，对工厂电费的收取与居民的不一样，工厂电费分两部分：一部分是根据主 变压器每月的 AkV 容量 ,另一部分按照每月电能 kWh。 由此可见，提高工厂功率因数不仅有利于电力系统，而且节约工厂的成本。 二、 电容补偿 补偿前的配电所功率因数 考虑同时系数（ pK =, qK ＝ ）之后，有功功率和无功功率分别为： P30＝ 2。