工廠供電畢業設計經典范例(已修改)

　

【正文】 珠江鋼管廠供電設計 (論文 ) 11001 文摘 本文按照鋼 管 廠供電系統對供電 可靠性、經濟性的要求，根據鋼鐵廠 的負荷性質、負荷大小和負荷的分 布 情況對本廠供電系統做了全面綜合的分析， 詳細闡述了 工廠總降壓 變電所實現的 理論依據。 通過對整個供電系統的分析和對鋼鐵廠的電力負荷 ,功率補償 ,短路電流的計算，合理的選擇電力變壓器、斷路器等各種電氣設備；對工廠總降壓變電所不同的主接線方案進行比較 ,選擇可靠性高 ,經濟性好的主接線方案 , 實現了工廠供電系統安全、可靠、優質、經濟地運行 。 關鍵 詞 供電系統 ； 電力負荷 ； 功率補償 ； 短路電流 ； 電氣設備 ； 主接線 工廠供電 ， 就是 指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電。 眾所周知，電能是現代工業 生產的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉換而來，又易于轉換為其它形式的能量以供應用；電能的輸送和分配既簡單經濟，又便于控制、調節和測量，有利于實現生產過程自動化。因此，電能在現代工業生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。 在工廠里，電能雖然是工業生產的主要能源和動力，但是它在產品成本中所占 的 比重一般很小（除電化工業外）。例如在機械工業中，電費開支僅占產品成本的 5%左右。從投資額來看，一般機械工廠在供電設備上的投資，也僅占總投資的 5%左右 。因此電能在工業生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投資總 額中所占的比重多少，而在于工業生產實現電氣化以后可以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低生產成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現生產過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業生產可能造成嚴重的后果。例如某些對供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時間的停電，也會引起重大設備損壞，或引起大量產品報廢，甚至可能發生重大的人生事故，給國家和人民帶來經濟上甚至政治上的重大損失。 因此，做好工廠供電工作對于發展工業生產，實現工業現代化，具有十分重要的意義。由于能源節 約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節約對于國家經濟建 設有十分重要的戰略意義，因此做好工廠供電工作，對于節約能源、支援 國家經濟建設，也具有重大的作用。 工廠供電工作要很好地為工 業生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，并做好節能工作，就 必須達到以下基本要求： （ 1）安全 在電能的供應、分配和使用中，不應發生人身 事故和設備事故。 （ 2）可靠 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 （ 3）優質 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求。 （ 4）經濟 供電系統的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節約電能和 減少有色金屬珠江鋼管廠供電設計 (論文 ) 2 消耗量。 此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部和當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發展。 工廠供電設計的一般設計原則 （ 1） 遵守規程，執行政策 必須遵循國家的 有關規程和標準，執行國家的有關方針，包括節約電能，節約有色金屬等技術經濟政策 。 （ 2） 安全可靠，先進合理 應做到保障人身和設備的安全，供 電可靠，電能質量合格，技術先進和經濟合理，應采用效率高，能耗低， 性能較先進的電氣產品。 （ 3） 近期為主，考慮發展 應根據工程特點、規模和發展規劃， 正確處 理近期建設和遠期發展的關系，做到遠、近期結合，以近期為主，適當考慮擴建的可能性。 （ 4）全局出發，統籌兼顧 必須做到全局出發，統籌兼顧，按負荷性質，用電容量、工程特點和地區供電條件等，合理確定設計方案。 1 工廠的電力負荷及其計算 工廠的電力負荷 工廠電力負荷的分級及其對供電的要求 （ 1）電力負荷的概念 電力負荷又稱為電力負載。它有兩重含義：一是指耗用電能的用電設備或用電單位（用戶），如說重要負荷、不重要負荷、動力負荷、照明負荷等。另一是指用電設備或用電單位所耗用的電功率或電流大小，如 說輕負荷（輕 載）、重負荷（重載）、空負荷（空載）、滿負荷（滿載）等。電力負荷 的具體含義視具體情況而定。 （ 2）工廠電力負荷的分級 工廠的電力負荷，按 GB50052— 95 規定，根據其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級： 1）一級負荷 一級負荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或者中斷供電將在政治、經濟上造成重大損失者，如重大設備損壞、重大產品報廢、用重要原料生產的產品大量報廢、國民經濟中重點企業的連續生產過程被打亂需要長時間才能恢復等。 在一級負荷中，當中斷供電將發生中毒、爆炸和火災等情況的 負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，應視為特別重要的負荷。 2）二級負荷 二級負荷為中斷供電將在政治、經濟上造成較大損失者，如主要設備損壞、大量產品報珠江鋼管廠供電設計 (論文 ) 3 廢、連續生產過程被打亂需較長時間才能恢復、重點企業大量減產等。 3）三級負荷 三級負荷為一般電力負荷，所有不屬于上述一、二級負荷者。 （ 3）各級電力負荷對供電電源的要求 1）一級負荷對供電電源的要求 由于一級負荷屬重要負荷，如中斷供電造成的后果十分嚴重，因此要求由兩個電源供電，當其中一個電源發生故障時，另一個電源應不致同時受到損壞。 一級負荷中特別重 要的負荷，除上述兩個電源外，還必須增設應急電源。為保證對特別重要負荷的供電，嚴禁將其它負荷接入應急供電系統。 常用的應急電源可使用下列幾種電源： ① 獨立于正常電源的發電機組。 ② 供電網絡中獨立于正常電源的專門饋電線路。 ③ 蓄電池。 ④ 干電池。 2）二級負荷對供電電源的要求 二級負荷，要求由兩回路供電，供電變壓器也應有兩臺（這兩臺變壓器不一定在同一個變電所）。在其中一回路或一臺變壓器發生常見故障時，二級負荷應不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復供電。只有當負荷較小或者當地供電 條件困難時，二級負荷可由一回路 6kV 及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線路發生故障時，較之電纜線路發生故障時易于發現且易于檢查和修復。當采用電纜線路時，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應能承擔全部二級負荷。 3）三級負荷對供電電源的要求 由于三級負荷為不重要的一般負荷，因此它對供電電源無特殊要求。 工廠用電設備的工作制 工廠的用電設備，按其工作制分以下三類： （ 1）連續工作制 這類工作制的設備在 恒定負荷下運行，且運行時間長到足以使之達到熱平衡狀態，如通風機、水泵、空氣壓縮機、電機發電機組、 電爐和照明燈等。機床電動機的負荷，一般變動較大，但其主電動機一般也是連續運行的。 （ 2）短時工作制 這類工作 制的設備在恒定負荷下運行的時間短（短于達到熱平衡所需的時間），而 停歇時間長（長到足以使設備溫度冷卻到周圍介質的溫度），如機床上的某些輔助電動機（例如進給電動機）、控制閘門的電動機等。 （ 3）斷續周期工作制 珠江鋼管廠供電設計 (論文 ) 4 這類工作制的設備周期性地時而工作，時而停歇，如此反復運行，而工作周期一般不超過 10min，無論工作或停歇，均不足以使設備達到熱平衡，如電焊機和吊車電動機等。 工廠的負荷曲線 負荷曲線是表 征電力負荷隨時間變動情況的一種圖形。它繪在直角坐標紙上，縱坐標表示負荷（有功功率或無功功率）值，橫坐標表示對應的時間（一般以小時為單位）。 負荷曲線按負荷對象分，有工廠的、車間的或某類設備的負荷曲線。按負荷的功率性質分，有有功和無功負荷曲線。按所表示的負荷變動的時間分，有年的、月的、日的或工作班的負荷曲線。 與負荷 曲線和負荷計算有關的物理量 （ 1）年最大負荷和年最大負荷利用小時 1）年最大負荷 年最大負荷 Pmax，就是全年中負荷最大的工作班內（這一工作班的最大負荷不是偶然出現的，而是全年至少出現 過 2～ 3次）消耗電能最大的半小時的平均功率，因此年最大符合也稱為半小時最大負荷 P30。 2）年最大負荷利用小時 年最大負荷利用小時又稱為年最大負荷使用時間 Tmax，它是一個假想時間，在此時間內，電力負荷按年最大負荷 Pmax（或 P30）持續運行所消耗的電能，恰好等于該電力負荷全年實際消耗的電能。 年最大負荷利用小時是反映電力負荷特征的一個重要參數，它與工廠的生產班制有明顯的關系。例如一班制工廠， Tmax≈1800 ～ 3000h；兩班制工廠， Tmax≈ 3500～ 4800h；三班制工廠， Tmax≈ 5000～ 7000h。 （ 2）平均負荷和負荷系數 1）平均負荷 平均負荷 Pav，就是電力負荷在一定時間 t 內平均消耗的功率，也就是電力負荷在該時間 t內消耗的電能 Wt除以時間 t 的值。 2）負荷系數 負荷系數又稱為負荷率，它是用電負荷的平均負荷 Pav 與其最大負荷 Pmax的比值，即 maxPPK avL ? （ 1） 對負荷曲線來說，負荷系數亦稱負荷曲線填充系數，它表征負荷曲線不平坦的程度，即表征負荷起 伏變動的程度。從充分發揮供電設備的能力、提高供電效率來說，希望此系數越高越趨近于 1越好。從發揮整個電力系統的效能來說，應盡量使工廠的不平