某海洋工程公司廠區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(已修改)

　

【正文】 摘 要供電系統(tǒng)是變配電技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，由電氣設(shè)備及配電線路按一定的接線方式所組成的；它從電力系統(tǒng)中取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，將電能安全、可靠、經(jīng)濟的送到每一個用電設(shè)備的裝設(shè)場所，并利用電氣控制設(shè)備來決定用電設(shè)備的運行狀態(tài)，最終使電能為國民經(jīng)濟和人民生活發(fā)揮巨大的作用。本次設(shè)計是關(guān)于中遠船務(wù)海洋工程有限公司廠區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計，要求不但能夠很好的按要求規(guī)定完成既定的任務(wù)，還要在某些方面能夠做一些先進的改進或有創(chuàng)新的設(shè)計。此次設(shè)計不僅需要具有牢固的專業(yè)基礎(chǔ)知識，同時在設(shè)計過程中也要從經(jīng)濟，安全等各方面因素進行合理布置。設(shè)計中主要涉及了負荷計算，無功補償，變壓器臺數(shù)和容量的選擇，主接線的方案，導(dǎo)線選擇，繼電保護，防雷接地等內(nèi)容，基本上涵蓋了變配電各個方面，是一個典型的供配電設(shè)計實例。而且在本次的設(shè)計過程中，使我們擴大了自己的知識面，加強了個學(xué)科之間的聯(lián)系和溝通，更進一步的提高了我們分析和解決實際問題的能力。但是在整個設(shè)計中也暴露了一些問題，值得重視加以改正。總之，在本設(shè)計中，將會全面而具體地對供電系統(tǒng)的各個方面有一個大體的了解，對供電系統(tǒng)的設(shè)計具有一定的參考和指導(dǎo)意義。關(guān)鍵字：負荷計算，繼電保護，無功補償目 錄前 言 11 廠區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計 2 廠區(qū)基本資料 2 地質(zhì)資料 2 設(shè)計任務(wù) 3 電氣設(shè)計情況 3 總體設(shè)計方案 32 供電系統(tǒng)的設(shè)計 4 負荷計算 4 負荷計算的方法 4 負荷計算 5 計算 6 廠區(qū)負荷計算及無功補償 11 主變壓器臺數(shù)和容量選擇 13 變壓器臺數(shù)的選取原則 13 變壓器容量的選擇 14 變電所的電氣主接線 15 總降壓變電所主接線的基本要求 16 總降壓變電所主接線的方式 16 配電室的主接線設(shè)計 17 短路計算 17 短路計算的目的 17 繪制計算電路 18 標準計算 18 主要電氣設(shè)備及導(dǎo)線選擇 21 一次設(shè)備選擇與校驗的條件與項目 21 高壓設(shè)備選擇 23 低壓設(shè)備選擇 28 互感器的選擇 29 導(dǎo)線的選擇 30 繼電保護設(shè)計 37 線路繼電保護 37 電力變壓器的繼電器保護裝置設(shè)計 38 配電裝置設(shè)計 41 配電室的布置和結(jié)構(gòu) 41 高壓配電室的布置和結(jié)構(gòu) 44 變壓器室的布置和結(jié)構(gòu) 44 低壓配電室的布置和結(jié)構(gòu) 45 防雷與接地設(shè)計 46 防雷 46 接地裝置的設(shè)計 48結(jié)論 50致謝 51參考文獻 52前 言廠區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計是綜合電力專業(yè)知識，運用其所學(xué)知識，即有利于達到專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標，又能體現(xiàn)綜合訓(xùn)練基本要求，特別是對專業(yè)課知識的運用。在以前的課程設(shè)計中雖然也接觸了不少相關(guān)的課題，但是像這樣如此大的課程設(shè)計還是第一次。不僅對所學(xué)專業(yè)知識要求很高而且也是對自己解決實際問題的一次重大考驗。由于目前各種車間對電能的需求越來越大，同時對供電系統(tǒng)的要求也就更加高，本次設(shè)計就是本著既要合理完成設(shè)計任務(wù)又要在某些方面有所突破和創(chuàng)新，對本廠的經(jīng)濟效益和國民生產(chǎn)做出貢獻。在設(shè)計初期，通過查閱大量的參考文獻、資料，同時在牟淑杰指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，綜合分析了其中的優(yōu)缺點，并根據(jù)自己課題的實際情況，確定了較為合理的優(yōu)化方案，為設(shè)計的初期大好了基礎(chǔ)。首先通過這次畢業(yè)設(shè)計使我們更好的掌握所學(xué)的知識，達到了學(xué)以致用的效果。并且逐步掌握了實際的有關(guān)規(guī)范和設(shè)計程序，為將來的工作學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)；同時也極大的增強了我們今后工作的實際操作本領(lǐng)和自信心。其次在本次的設(shè)計過程中，使我們擴大了自己的知識面，加強了個學(xué)科之間的聯(lián)系和溝通，更進一步的提高了我們分析和解決實際問題的能力。但是在整個設(shè)計中也暴露了一些問題，值得重視加以改正。由于本人的經(jīng)驗不足，水平有限，難免會出現(xiàn)一些不足和錯誤，懇請老師給予批評和指正。1 廠區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計 廠區(qū)基本資料公司概述中遠船務(wù)（啟東）海工工程有限公司位于江蘇省啟東市寅陽鎮(zhèn)，船舶行業(yè)由于需要穩(wěn)定的電源來供應(yīng)安全﹑可靠的電能，現(xiàn)擬定由外供兩回路66KV獨立電源，采用內(nèi)橋式接線方式，廠區(qū)內(nèi)設(shè)一個66KV總配電所，設(shè)66KVGIS高壓開關(guān)柜，設(shè)有66/10KV，10/﹑380V﹑220V電源，其中66/10KV 40MVA變壓器兩臺，其它區(qū)域設(shè)多荷，并實現(xiàn)自動化管理。前期取曹屯變電所220KV供石礦碼頭，電源接線采用T接線。2008年底，待寅陽鎮(zhèn)220KV變電所建成后，從該變電所引66KV電源作為我廠的永久性電源。 地質(zhì)資料（1） 廠區(qū)為砂質(zhì)粘土，土壤允許承載力為196kPa（相當(dāng)20），中等含水量時實測土壤電阻率為；（2） 地下水位為2—；（3） —1m處全年最熱月最高溫度為20℃，土壤熱阻系數(shù)為80℃?cm/w；（4） 最熱月環(huán)境平均最高溫度為30℃；（5） ；（6） 土壤最高溫度位 +40℃，最低溫度位35℃，最大風(fēng)速30m/s，一般在5℃左右開始出現(xiàn)最大5cm厚的覆冰。（7） 全年雷暴日為70天，夏季主導(dǎo)風(fēng)向位東南風(fēng)。 設(shè)計任務(wù)我們主要對負荷計算，廠區(qū)負荷計算，無功補償主變壓器臺數(shù)和容量選擇，變電所的電氣主接線短路計算，主要電氣設(shè)備及導(dǎo)線選擇，繼電保護配電裝置設(shè)計以及防雷與接地設(shè)計。 電氣設(shè)計情況（1） 本廠區(qū)供電系統(tǒng)車間內(nèi)全部負荷為一級負荷。（2） 外部供電系統(tǒng)通過15km的架空線路引至廠區(qū)總變電所，廠區(qū)內(nèi)設(shè)有一間配電室，由廠區(qū)總變電所引來一路10kv電力電纜埋地引入室內(nèi)電纜溝，進入配電室，電纜全長15 km,工廠內(nèi)在配電室設(shè)低壓側(cè)集中電容補償，工廠內(nèi)低壓供電為380/220V三相五線制。（3） 廠區(qū)內(nèi)全部負荷由配電室內(nèi)低壓配電屏配出，電纜由配電屏下引出，由電纜溝引至墻邊再經(jīng)電纜線引至首層走道吊頂內(nèi)。 總體設(shè)計方案本次的設(shè)計是關(guān)于廠區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計，首先我們從廠區(qū)的布局入手，并參看了許多的工廠的平面設(shè)計對各個布局的可用性和經(jīng)濟性做了了解。然后是廠區(qū)的供電設(shè)計的部分，先由各部分的計算入手包括計算負荷和短路電流的計算及低壓配電屏的選擇， 接下來是對變電的所的高壓進線和低壓出線的選擇。 車間的配電線路設(shè)計，在變電所的二次回路設(shè)計及繼電保護整定中考慮各方面的保護及對保護器具的選擇。并且對于廠區(qū)及車間照明方面作了很切合實際的設(shè)計并考慮到了照明設(shè)備的選擇。2 供電系統(tǒng)的設(shè)計 負荷計算 負荷計算的方法我們在設(shè)計過程中若要使供配電系統(tǒng)在正常條件下可靠地運行，必須正確選揮合適的電力變壓器、開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等電力組件，這就需要對電力負荷進行計算。當(dāng)前，我國設(shè)計部門在進行企業(yè)供電設(shè)計時，經(jīng)常采用的電力負荷計算方法有以下幾種：需用系數(shù)法、二項系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位電耗法和單位面積功率法等。在工程上為了方便計，也可作為電能消耗及無功功率補償?shù)挠嬎阋罁?jù)。其中需用系數(shù)法計算簡便，對于任何性質(zhì)的企業(yè)負荷均適用，且計算結(jié)果基本上符合實際，因此，這種計算方法采用最廣泛。所以在本次畢業(yè)設(shè)計中，負荷計算部分也采用需用系數(shù)法來計算。在工廠中用電設(shè)備組是由工藝性質(zhì)相同、需用系數(shù)相近的一些設(shè)備合并成的一組用電設(shè)備。在電器廠中，一個車間的用電設(shè)備需用系數(shù)相近，根據(jù)具體情況將一個車間似為一個用電設(shè)備組，并計算用電設(shè)備組的計算負荷，其計算公式為： ()其中式中 、 ——該用電設(shè)備組的有功、無功、視在功率計算負荷； ——該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量，kW； ——額定電壓，V； —— 功率因數(shù)角的正切值； —— 該用電設(shè)備組的計算負荷電流，A； —— 需用系數(shù)，見表在多個用電設(shè)備組同時工作，但是各個用電設(shè)備的最大負荷也非同時出現(xiàn)，因此在計算車間變電所低壓母線和工廠總計算負荷的時候，應(yīng)再計入一個同時系數(shù)。具體計算公式如下： ()其中式中 、——為變電站低壓母線的有功、無功、視在計算負荷——同時系數(shù) 負荷計算根據(jù)表21中所給出的工廠用電部門負荷設(shè)備容量，按照公式1求出每個用電部門的計算負荷，然后按照公式2求出各車間變電所和總降壓變電所的總計算負荷。表21 各種車間(動力)的低壓負荷需用系數(shù)及功率因數(shù)（供參考）車間名稱油漆、下料車間焊工車間裝配車間機加工車間1機加工車間2機加工車間3機加工車間4機加工車間5木模電氣車間車間動力各車間的（照明）的低壓負荷需用系數(shù)及功率因數(shù) 表22車間成品、下料、焊工電氣、機加工配電室表23 車間吊車的負荷需用系數(shù)及功率因數(shù)車間油漆、下料車間吊車焊工車間吊車裝配車間吊車機加工車間吊車1機加工車間吊車2 計算1) 各車間低壓側(cè)負荷計算、下料車間：(1) 動力 查表2，=，=，=故 ==*48= kW==*= kvar(2) 照明 查表2，=，=故 = =*28=28 kW= =28*=21 kvar：(1) 動力 查表，=，=，=故 ==98*= kW==*= kvar(2) 照明 查表，=，=故 ==*28=28 kW==*28=21 kvar：（1） 動力 查表，=，=，=故 ==122*= kW==*= kvar(2） 照明 查表，=，=故 ==53*=53 kW==*53= kvar：(1) 動力 查表，=，=，=故 ==146*=146 kW==146*= kvar(2) 照明 查表，=，=故 ==30*=24 kW==*24=18 kvar：（1）動力 查表，=，=，=故 = =155*=155 kW==155*= kvar（2）照明 查表，=，=故 ==30*=24 kW==*24=18 kvar：（1）動力 查表，=，=，=故 ==76*=76kW ==76*=57 kvar（2）照明 查表，=，=故 ==30*=24 kW==*24=18 kvar：（1）動力 查表，=，=，=故 ==88*= kW==*= kvar（2）照明 查表，=，=故 ==30*=24 kW==*24=18 kvar：（1）動力 查表，=，=，=故 ==117*= kW==*= kvar（2）照明 查表，=，=故 ==30*=24 kW==*24=18 kvar：（1）動力 查表，=，=，=故 ==40*=32 kW==32*=24 kvar（2）照明 查表，=，=故 ==50*=40 kW==*40=30 kvar：查表，=，=，=故 ==28*=32 kW==32*=24 kvar ：查表，=，=，=故 ==46*= kW==*= kvar ：查表，=，=，=故 ==10*=8kW==8*=6 kvar2) 車間總的負荷動力： ==*(+++146+155+76+++32+32+32+32++32+++)= kw==