电气工程CAD作业
课程设计报告
系 : 机电动化学院
专业班级: 电气专0901
学生姓名: 詹志鹏
指导教师: 陈强
(课程设计时间:2011年6月20日——2011年6月24日)
华中科技学武昌分校
目录
1 设计务3
11设计题目3
12设计目3
13设计务求3
2.设计容410
21负荷计算功功率补偿47
211负荷计算46
212功功率补偿7
22变压器选择78
221变压器台数选择7
222变压器容量选择8
223变压器类型选择8
23导线电缆选择9
231高压进线引入电缆选择9
232 380v低压出线选择9
24电气设备选择10
241 模块功10
242 模块需提供参数10
243 继电保护二次结线设计10
3.防雷接装置设置1011
31直接防雷保护 11
32雷电侵入波防护11
33接装置设计11
4.心体会12
5 参考文献13
1设计务
11设计题目:10KV工厂供配电系统设计
12设计目
通课程设计:熟悉供配电系统初步设计必须遵循原基容设计程序设计规范等锻炼工程设计工程计算工具书等力解供电配电系统前技术先进设备解设计工厂配电般流程工厂布局致概念电力系统接线方式定解
13设计务求
机械厂理位置负荷分布图:
生活区
电镀车间
铸造车间
仓库
锻压车间
工具车间
热处理车间
金工车间
厂区
锅炉房
装配车间
机修车间
北南
机械厂负荷统计表
厂房编号
厂房名称
负荷类型
设备容量(KW)
需系数Kx
功率数cosψ
1
铸造车间
2
300
03
07
2
锻压车间
3
350
03
065
3
热处理车间
3
150
06
08
4
电镀车间
2
250
05
068
5
仓库
3
20
04
08
6
工具车间
3
360
03
06
7
金工车间
3
400
02
065
8
锅炉房
2
50
07
08
9
装配车间
3
180
03
07
10
机修车间
3
160
02
065
11
生活区
3
350
07
09
2设计容
21负荷计算
负荷计算目:
(1)计算变配电变压器负荷电流视功率作选择变压器容量
(2)计算流电气设备(断路器隔离开关母线熔断器等)负荷电流作选择设备
(3)计算流条线路(电源进线高低压配电线路等)负荷电流作选择线路电缆导线截面
(4)电气设计提供技术
计算公式:
功功率 P30 Pe*Kx(kW)
功功率 Q30 P30*TanΦ(kVar)
视功率 S30 P30 CosΦ(KVA)
计算电流 I30 S30(√3*UN)(A)
式中kx需系数CosΦ功率素TanΦ功率素正切值UN电设备组额定电压√3=1732
(1)锻造车间: P30 Pe*Kx03*30090kw
Q30 P30*TanΦ90*101918kvar
S30 P30 cosΦ90071286KVA
I30 S30√3*UN1286(1732*038)19544A
(2)锻压车间: P30 Pe*Kx03*350105kw
Q30 P30*TanΦ105*11712285kvar
S30 P30 cosΦ1050651615KVA
I30 S30√3*UN1615(1732*038)24544A
(3)热处理车间:P30 Pe*Kx06*15090kw
Q30 P30*TanΦ90*075675kvar
S30 P30 cosΦ90081125KVA
I30 S30√3*UN1125(1732*038)17097A
(4)电镀车间:P30 Pe*Kx05*250125kw
Q30 P30*TanΦ125*1071348kvar
S30 P30 cosΦ1250681838KVA
I30 S30√3*UN1838(1732*038)279331A
(5)仓库: P30 Pe*Kx04*208kw
Q30 P30*TanΦ8*0756kvar
S30 P30 cosΦ80810KVA
I30 S30√3*UN10(1732*038)152A
(6)工具车间:P30 Pe*Kx03*360108kw
Q30 P30*TanΦ108*13314364kvar
S30 P30 cosΦ10806180KVA
I30 S30√3*UN180(1732*038)27356A
(7)金工车间:P30 Pe*Kx02*40080kw
Q30 P30*TanΦ80*117936kvar
S30 P30 cosΦ800651231KVA
I30 S30√3*UN1231(1732*038)18708A
(8)锅炉房 P30 Pe*Kx07*5035kw
Q30 P30*TanΦ35*0752625kvar
S30 P30 cosΦ35084375KVA
I30 S30√3*UN4375(1732*038)6649A
(9)装配车间:P30 Pe*Kx03*18054kw
Q30 P30*TanΦ54*1015454kvar
S30 P30 cosΦ54077714KVA
I30 S30√3*UN7714(1732*038)11723A
(10)机修车间:P30 Pe*Kx02*16032kw
Q30 P30*TanΦ32*1173744kvar
S30 P30 cosΦ3206549231KVA
I30 S30√3*UN49231(1732*038)7482A
(11)生活区:P30 Pe*Kx07*350245kw
Q30 P30*TanΦ245*04911866kvar
S30 P30 cosΦ245092722KVA
I30 S30√3*UN2722(1732*038)41368A
机械厂负荷统计表
车间名称
额定容量(kW)
需系数(K)
工作电压(kV)
功率数cosψ
计算功(kW)
计算功kvar
视功率KVA
计算电流(A)
铸造车间
300
03
038
07
90
918
1286
19544
锻压车间
350
03
038
065
105
12285
1615
24544
热处理车间
150
06
038
08
90
675
1125
17097
电镀车间
250
05
038
068
125
1348
1838
2793
仓库
20
04
038
08
8
6
10
152
工具车间
360
03
038
06
108
14364
180
27356
金工车间
400
02
038
065
80
936
1231
18708
锅炉房
50
07
038
08
35
2625
4375
6649
装配车间
180
03
038
07
54
5454
7714
11723
机修车间
160
02
038
065
32
3744
49231
7482
生活区
350
07
038
09
245
11866
2722
41368
总计
2570
0724
972
89708
1341821
212功功率补偿
设计求达功率数09显然符合求需进行功补偿功功率工补偿装置:步补偿机联电抗器两种联电抗器具安装简单运行维护方便功损耗组装灵活扩容方便等优点联电抗器供电系统中应普遍考虑变压器功损耗元功损耗380V侧负荷时功率数应稍09暂取092计算380V侧需功功率补偿容量:
(tan tan)972[tan(arccos0724)—tan(arccos092) ] 51201kvar
选择低压单相联电容器BWF 047513单容量75kvar
式中:电容器铭牌额定容量Kvar
电容器实际运行电压容量Kvar
电容器额定电压kV
U电容器实际运行电压kV
电容器实际功容量
75(380400)²6769kvar
实际应选电容器数
512016769≈8()
22变压器选择
进行负荷统计功补偿根补偿容量进行变压器选择 变压器选择包括容量台数类型选择
221变压器台数选择原:
供配电系统中变压器台数选择供电范围电负荷性质重程度关
选择原:
果列情况考虑选择2台
1.量二级负荷
2.季节性负荷昼夜负荷变动宜采济运行方式
3.负荷集中容量(1250KVA)三级负荷
4.考虑负荷发展
情况选择l台三级负荷般选择1台
222变压器容量选择原:
1 选择1台变压器时容量应满足:
2 选择2台变压器时台容量应时满足:
式中变压器低压侧负荷计算容量选择变压器容量
部二级负荷
3.选择l台配电变压器容量时应考虑容量限般超12502000KVA
4.适考虑负荷发展
223变压器类型选择原:
1.般情况选择双绕组三相变压器选SL7S7S9等低损耗电力变
压器251
2.尘腐蚀场选择防尘防腐型变压器SLl4等系列全密封式变压器
3.高层建筑选燃难燃型变压器SCL系列环氧树脂浇注干式变压器
SF6型变压器
4.雷区宜选防雷型变压器Sz变压器
5.电压偏移电压质量求高场选载调压型变压器SZL7
Sz9系列变压器
综合考虑选择2台接线方式Yyn0S91000 1004kV变压器台分负荷700KVA满足变压器选择规
23导线电缆选择
保证供电系统安全优质济运行进行导线电缆截面时必须满足条件
(1)发热条件
导线电缆通正常负荷电流线路计算电流时发热温度应超正常运行时高允许温度
(2)电压损耗条件
导线电缆通正常负荷电流线路计算电流时产生电压损耗应超正常运行时允许电压损耗工厂较短高压线路进行电压损耗检验
(3)机械强度
导线(包括裸线绝缘导线)截面应允许截面电缆必校验机械强度需检验短路热稳定性母线应检验短路时稳定度绝缘导线电缆应满足工作电压求
根设计求关资料考证10kv电路通常先发热条件选择截面校验电压损耗机械强度低压明线路电压水求较高通常先允许电压损耗进行选择校验发热条件机械强度
231高压进线引入电缆选择
10kv高压进线选择校验采LJ性铝绞线架空敷设接10kv公干线查相关资料10kv铝铝合金截面35方毫米满足机械强度求选LJ35型铝绞线线路短需校验电压损耗
232 380v低压出线选择
查找资料馈电电厂房线路选择采VLV221000型聚乙烯绝缘铝芯电缆直接埋敷设
24电气设备选择
241高压侧次设备选择
真空断路器高压熔断器电压互感器电流互感器避雷器接开关电
压互感器等
242低压侧次设备选择
低压断路器电流互感器开关刀等
243继电保护二次结线设计
监视控制保证安全运行变压器高压配电线路移相电容器高压电动机母线分段断路器联络线断路器皆需设置相应控制信号检测继电器保护装置保护装置做出整定计算检验灵敏系数
设计包括继电器保护装置监视测量仪表控制信号装置操作电源控制电缆组成变电二次结线系统二次回路原理接线图二次回路展开图元件材料表达设计成果
3.防雷接装置设置
防雷设备接闪器避雷器中接闪器专门接受直接雷击(雷闪)金属物体接闪金属称避雷针接闪金属线称避雷线称架空线接闪金属带称避雷带接闪金属网称避雷网
避雷器防止雷电产生电压着电路侵入变配电建筑物免危保护设备绝缘避雷器应保护设备联装保护设备电源侧线路出现危设备绝缘雷电电压时避雷器火花间隙击穿高阻变低阻电压放电保护设备绝缘避雷器型式阀式排气式等
31直接防雷保护
变电屋顶装设避雷针避雷带引进出两根接线变电公接装置相连变电变压器装室外露天配电装置时应变电外面适位置装设独立避雷针装设高度应防雷保护范围包围整变电果变电建筑物直击雷防护范围时设独立避雷针规定独立避雷针接装置接电阻(表96)通常采36根长25 m刚装避雷针杆塔附做排边形排列间距离5 m入顶距面06 m接间40mm×4mm 镀锌扁刚焊接相接引线25 mm ×4 mm镀锌扁刚接体焊接相连装避雷针杆塔基础钢筋相焊接避雷针焊接相连避雷针采直径20mm镀锌扁刚长1~15独立避雷针接装置变电公接装置应3m距离
32雷电侵入波防护
(1)10KV电源进线终端杆装设FS4—10型阀式避雷器引线采25 mm ×4 mm镀锌扁刚公接网焊接相连避雷器接端栓连接
(2)10KV高压配电室装设GG—1A(F)—54型开关柜中配FS4—10型避雷器变压器变压器避雷器保护防雷电侵入波危害
(3)380V低压架空线出线杆装设保护间隙绝缘子铁脚接防护低压架空线侵入雷电波
33接装置设计
采长25m50mm钢16根变电三面均匀布置距5 m垂直入顶离面06 m间40mm×4mm镀锌扁刚焊接相接变电变压器室两条接干线高低压配电室条接干线室外公接装置焊接相连接干线均采25 mm ×4 mm镀锌扁刚
4心体会
通次毕业设计加深工厂供电知识理解基掌握进行次设计历步骤象总降压设计学起进行课题分析查资料进行设计时间样匆匆次设计工厂供电新认识总降压变电设计知现定程度掌握起非常重作家关心感心事实次设计锻炼方面设计程熟悉外进步提高作图说明书编辑种信息分析力深深懂断学知识学致需通身断努力断提高分析问题解决问题力
感谢学院安排学课知识时够样良机会实践加深学理知识理解掌握工程设计方法更应该感谢老师细心指导正老师辛勤培养谆谆教导次课程设计圆满完成
参考文献
1 刘介编.工厂供电.第3版.北京:机械工业出版社2004
2 刘介编.工厂供电设计指导.北京:机械工业出版社2004
3 陈虎编工厂供电技术 第3版.北京:高等教育出版社2010
4 唐志等编工厂供配电北京:电子工业出版社2002
5 中华民国建设部.10kV变电设计规范.北京:中国水利水电出版社1995
6 中华民国建设部.供配电系统设计规范.北京:中国水利水电出版社1996
课程设计成绩
项 目
业务考核成绩(70)
(百分制记分)
时成绩(30)
(百分制记分)
综合总成绩
(百分制记分)
注教师学生实际成绩(时成绩业务考核成绩)登记录入教务MIS系统系统动转化优秀(90~100分)良(80~89分)中等(70~79分)格(60~69分)格(60分)五等
指导教师评语
指导教师(签名)
20 年 月 日
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