中南大学工厂供电课程设计报告11 - 图文(2)

第一章 绪 论

1.1 工厂供电的重要意义及基本要求

现代社会是建立在电能应用的基础之上的，电能在产品成本中所占的比重一般很小，其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度。若工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果，如设备的损坏，以至于人身的事故，以及给国家和人民带来经济上甚至是政治上的重大损失。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。

工厂供电的基本要求有：

①安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故； ②可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求； ③优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求；

④经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能减少有色金属消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

1.2 课程设计任务

本次课程设计的任务是围绕某小型冶金实验工厂的供电系统进行分析，并最终根据相应的数据进行综合设计。 1.2.1 工厂的原始资料

（1）小型冶金实验工厂用电设备情况（表1-2及表1-3）。

（2）该厂除部分负荷为二级负荷外（表1-2），其余全部为三级负荷，该厂同期系数很低，该厂年最大有功负荷利用小时数

Tmax=4500小时

（3）距该厂变电所5公里处有一地区性变电所，可以为该厂提供10kV电源。 地区变电所利用架空线向该厂供电，输电线为LJ-70，Dpj=1m。地区变电所10kV母线三相短路时

(3)Psd?200MV?A

（4）气象及其他有关资料

a) 要求车间变电所低压侧的功率因数为0.85。高压侧功率因数为0.95。 b) 年平均温度及最高温如表1-1所示。

表1-1 气象资料

最热月平均最高温度 35℃ 年平均温度 18℃

最热月土壤平均温度 30℃ 6

表1-2 高压侧用电设备情况 序号 数量 用电设备名称 （台） 单台设备额定参数 Pe（kw） Ie（A） cosφ Kx 备注 Kq Kx/ cosφ 车间I 中频感应电炉低压电气 一 设备容量 Pe?=220kw 中频感应发电机组Ve=6kv 车间II(全部为低压负荷) Pjs=170kw cosφ=0.8 车间III(全部为低压负荷) Pjs=100kw cosφ=0.65 车间IV(全部为低压负荷) Pjs=220kw cosφ=0.85 车间V(全部为低压负荷) Pjs=110kw cosφ=0.8 车间VI (全部为低压负荷) Pjs=20kw cosφ=0.65 全场照明七

2 125 η=0.91 0.88 6.5 指其中最大一台 260 27 2 0.9/0.9 降压启动 二 内含二级负荷50kw 三 四 五 六 Pe?=50kw 0.9/0.9 表1-3 低压侧用电设备

用电设备名称 机修间（全部设备Ve=0.38KV） 数量 （台） Pe(KW) 单台设备额定参数 Ie(A) cosφ Kp Kx Kx/cosφ 7

备注 *车床（C620） *车床（C616） *铣床 *刨床 *刨床 *钻床 *砂轮机 吊车（5吨） 电焊机 电阻炉 办公室，化验室及车间照明

2 2 1 1 1 2 2 1 1 1 10 *Ie=20.26 5 *Ie=10.27 4 6 5 3 3 20 2KVA 20 24 Ie=9.5 Ie=15.15 Ie=13 Ie=6.8 Ie=6.4 Ijs=34.56 56 0.75 0.74 0.64 0.6 0.584 0.67 0.71 0.8 0.5 1 Ijf=107.8A Ijf=44.3A Ijf=32.8A Ijf=55.6A Ijf=43.1A Ijf=24A Ijf=23A 其中最大一台：Pe=7.5KW JCe%=25 Ue=380V JCe%=100 长度L=60M 0.85/1 1.2.2 设计要求

（1）计算该厂高低压侧的计算负荷及确定为提高功率因数所需的补偿容量。 （2）选择小型冶金实验工厂变压器的台数和容量。

（3）选择和确定小型冶金实验工厂供电系统（包括高、低压供电电压，高、低压供电系统图，车间低压电力网接线）。

（4）选择该车间高低压电力网的导线型号及截面。 （5）选择高低压供电系统一次元件（包括校验）。 1.2.3 设计成果

（1）设计说明书一份，其中包括设计的原始资料；完成设计内容时所依据的原则，计算步骤及计算举例。计算结果列表说明，以及插图等。说明书要求简明扼要，整洁美观。

（2）高压供电系统一次接线图一张。 （3）低压供电系统一次接线图一张。 说明：

高压供电系统图即指“小型实验公厂高压系统接线图”。低压供电系统之小型实验工厂的低压供电系统图。

8

第二章 负荷计算及功率因数补偿

2.1 负荷计算的目的和意义

进行电力设计的基本原始资料是厂内的用电设备及对电源的要求，气象及其它有关的资料。如何根据这些资料设计供电系统，并且使得供电系统能安全可靠地正常运行，其中各个元件(包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等)都必须选择得当，除了应满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的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元件的负荷值，称为计算负荷。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如果以计算负荷连续运行，其发热温度不会超过允许值。所以，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。

2.2 负荷计算

2.2.1 负荷计算的方法

在工厂设计中，常用的负荷计算方法有需要系数法、二项式法等。在实际工程配电设计中，广泛采用需要系数法，因其计算方便，多采用方案估算，初步设计和全厂大型车间变电所的施工设计。需用系数法的计算，现在已普遍应用于供配电设计中，其缺点是它未考虑到用电设备中少数容量特大的设备对计算负荷的影响。因而在用电台数较少而容量差别较大的场合中，应用二项式系数法来计算负荷。这种场合用需用系数法来计算负荷所得值往往偏小。本设计的情况符合需用系数法，因此，在本设计中采用按需用系数法来确定计算负荷。

用需要系数法来确定计算负荷，其中需要用到的公式如下： （1）用电设备的负荷计算 用电设备组的设备容量Pe：

Pe??PN (2-1)

有功计算负荷P30：

P30?KdPe （2-2）

无功计算负荷Q30：

Q30?P30tan? （2-3）

小型冶金实验工厂工厂供电系统设计

视在计算负荷S30：

S30?P30/cos? （2-4）

计算电流I30：

I30?S30/3UN （2-5）

其中PN为用电设备组各设备的（不含备用的设备）的额定容量；Kd为需要系数，可通过查阅资料获取；cos?为用电设备组的平均功率；tan?——对应于用电设备组cos?的正切值，UN为用电设备组的额定电压。 （2）车间变电所的负荷计算

计算多组用电设备时，需要对有功负荷和无功负荷分别计入同时系数K和K?q?p：

对于车间干线，取

KK?p?q=0.85~0.95； =0.90~0.97；

对于低压母线，则分为两种情况：

① 由用电设备组计算负荷直接相加来 …… 此处隐藏：1593字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……