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某中外合资机械厂变电所及配电系统设计.rar

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    编号:20180802233204180    类型:共享资源    大小:1.73MB    格式:RAR    上传时间:2018-08-02
      
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    中外合资 机械厂 变电 所及 配电 系统 设计
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    浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计1第 1 章 全厂负荷的分析与计算1.1 电力负荷的分级及对供电电源的要求电力负荷(electric power load)又称电力负载,有两种含义:一是指耗用电能的用电设备或用户,如说重要负荷、一般负荷、动力负荷、照明负荷等。另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小,如说轻负载、重负载、空负载、满负载等。电力负荷的具体含义视具体情况而定。1.1.1 工厂电力负荷分级工厂的电力负荷,按 GB50052-1995《供配电系统设计规范》规定,根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级;1、一级负荷(first order load) 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者,或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者,如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济重重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。在一级负荷中,当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷,以及特别重要的场所布允许中断供电的负荷,应视为特别重要的负荷。2、二级负荷(second order load) 二级负荷为中断供电将在政治、经济少年宫造成较大损失者,如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。3、三级负荷(third order load) 三级负荷为一般电力负荷,所有不属于上述一、二级负荷者均属三级负荷。1.1.2 各级供电负荷对供电电源的要求1、一级负荷对供电电源的要求 由于一级负荷属重要负荷,如果中断供电另一路电源应不致同时受到损坏。 一级负荷中特别重要的负荷,除上述两路电源外,还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统。常用的应急电源可使用下列几种电源:①独立于正常电源的发电机组;②供电网络中独立于正常电源的专门馈电线路;③蓄电池;④干电池。2、二级负荷对供电电源的要求 二级负荷也属于重要负荷,要求由两回路供电,供电变压器也应有两台(这两台变压器比一定在同一变电所) 。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时,二级负荷应不致中断供电,或中断厚能迅速恢复供电。只有当负荷较小或者当地供电条件困难时,二级负荷可由一回路6KV 及以上的专用架空线路供电。这是考虑架空线路发生故障时,较之电缆线路发生故障时易于发现且易于检查和修复。当采用电缆线路时,必须采用两根浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计2电缆并列供电,每根电缆应能承受全部二级负荷。3、三级负荷对供电电源的要求 由于三级负荷为不重要的一般负荷,因此它对供电电源无特殊要求。1.2 计算负荷1.2.1 计算负荷的概念及依据通过负荷的统计计算求除的、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(calculated load) 。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。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否合理,直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定得过大,将使电器和导线电缆选得过大,造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小,又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行,增加电能损耗,产生过热,导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾,同样会造成更大损失。由此可见,正确确定计算负荷意义重大。但是,负荷情况复杂,影响计算负荷的因素很多,虽然各类负荷的变化有一定的规律可循,但仍难准确确定计算负荷的大小。实际上,负荷也不是一成不变的,它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能接近实际。1.2.2 负荷计算的目的及方法:一、目的:(1) 、求计算负荷(根据统计得到的按 30min 的平均负荷绘制的负荷曲线中的最大值)作为按发热条件合理的选择各级导线的截面,选定各种电器设备,准确确定变压器的容量提供依据。(2) 、求尖峰电流,用作校验一些保护设备和检验电器的依据。(3) 、求平均负荷以计算负荷率。二、方法:1) 、常用的负荷计算的方法主要有:需用系数法:该方法计算比较简单,适用于用电设备台数比较多、各台设备容量差别十分悬殊的用电场合,特别适用于车间及工厂的计算负荷的计算,一般多用于初步设计和方案估算等,是目前用得最普遍的一种方法。二项式法:该方法主要考虑了用电设备的数量以及一些大容量的用电设备对计算负荷的影响,所得到的结果往往偏大,适用于用电设备台数较少。而有些设备的容量相差较悬殊的场合,一般比较适用于设备组的计算及有些施工计算的场所。利用系数法:因为是以概率论为基础分析所有用电设备在工作时的功率迭加来求解计算负荷的数值,因此求出的结果比需用系数法和利用系数法更接近实际,但由于过程较麻烦,而且利用系数累积的也不多,所以实际应用较少。单位产量耗电量法:已知产品的单位产量的耗电量时,初步设计和方案估算采用单位产量计算是最简单的。浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计3单位产值耗电量法:已知产品的单位产值的耗电量时,初步设计和方案估算采用单位产值计算是最简单的。单位面积用电量法:单位面积用电量法适用于住宅、办公楼和具有均匀分布负荷的生产线等的负荷计算,一般较多用于照明设计种2) 、目前最常用的负荷计算的方法1、需要系数法适用用电设备台数较多,各台设备容量相差不太悬殊时,特别在确定车间和工厂的计算负荷时,宜于采用。2、二项式法适用用电设备台数较少,有的设备容量相差悬殊时,特别在确定干线和分支线的计算负荷时宜采用。1.2.3 本厂所采用的需要系数法1) 、基本公式(1-1)30LeWKP∑(1-2)30de——用电设备的计算负荷,是指用电设备组从供电系统中取用的半小时30最大负荷。——用电设备组的设备容量,是指用电设备组所有设备(不含备用的设eP备)的额定容量 之和,即 。NeNP——设备的额定容量,是设备在额定条件下的最大输出功率(出力) 。N但是用电设备组的设备实际上不一定都同时运行,运行的设备也不太可能都满负荷,同时设备本身有功功率损耗,因此用电设备组的有功计算负荷应为——为设备组的同时系数,即设备组在最大负荷运行的设备容量与全部K∑设备容量之比; ——为设备组的负荷系数,即设备组在最大负荷时输出功率与运行的设L备容量之比;——为设备组的平均效率,即设备组在最大负荷时输出功率与取用功率e之比;——为配电线路的平均效率,即配电线路在最大负荷时的末锻功率(亦WL即设备组取用功率)与首端功率(亦即计算负荷)之比。需要系数(demand coefficient) = /( ) 。 dKL∑ eWL浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计4实际上,需要系数不仅与用电设备组的工作性质、设备台数、设备效率和线路损耗等因素有关,而且与操作人员的技能很生产组等多种因素有关,因此应尽可能地通过实测分析确定,使之尽量接近实际。 无功计算负荷: (1-3) 30tanQP为对应于用电设备组 的正切值。tancos视在计算负荷: (1-4)30S( 为用电设备组的平均功率因数。 )cos计算电流: (1-5)30NIU( 为用电设备组的额定电压。 )N如果为一台三相电动机,则其计算电流应取其额定电流,即 (1-6)30cosNNPIU负荷计算中常用的单位:有功功率为“千瓦” (kW) ,无功功率为“千乏”(kar) ,视在功率为“千伏安” (kV.A) ,电流为“安” (A) ,电压为“千伏”(kV) 。2) 、设备容量换算需要系数法基本公式 中的设备容量 ,不含备用设备的容量,此30dePKeP容量的计算与用电设备的工作制有关。设备容量的计算依据:1.对一般连续工作制和短时工作制的用电设备组 设备容量是所有设备的铭牌额定容量之和。2.对断续周期工作制的用电设备组 设备容量是所有设备在不同负荷持续率下的铭牌额定容量换算到一个规定的负荷持续率下的容量之和。容量换算的公式为: (1-7)NeP断续周期工作制的用电设备常用的有电焊机和吊车电动机,各自的换算要求如下:(1) 电焊机组 要求容量统一换算到 换算后的设备容量为:10%(1-8)1010cosNNePS即 (1-9)e 式中, 、 ——电焊机的铭牌容量(前者为有功功率,后者为视在功率) ;NS浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计5——与铭牌容量对应的负荷持续率(计算中用小数) ;N——值等于 100%的负荷持续率(计算中用 1) ;10——铭牌规定的功率因数。cos(2) 吊车电动机组 要求容量统一换算到 ,换算后的容量为:25%(1-10)25NeeNPP式中, ——吊车电动机的铭牌容量;N——与铭牌容量对应的负荷持续率(计算中用小数) ;——值等于 25%的负荷持续率(计算中用 0.25) 。253) 、设备计算负荷的确定确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时,应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。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有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数(又称参差系数或综合系数) 、 :pKq对车间干线,取 0.85~.9p7q对低压母线,分两种情况(1) 、由用电设备组计算负荷直接相加来计算时,取0.8~.9pK5q(2) 、由车间干线计算负荷直接相加来计算时,取 0.9~.p37qK总的有功计算负荷为(1-11)3030.piP总的无功计算负荷为3030.qiQK浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计6以上两式中的 和 分别为各组的有功和无功计算负荷之和。30.iP30.iQ总的视在负荷为(1-12)23030SP总的计算电流为(1-13)30NIU注意:由于各组设备的功率因数不一定相同,因此总的视在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算,总的视在计算负荷也不能按式 计算。在计算多组设备总的计算负荷时,为了简化和统30cosPS一,各组的设备台数不论多少,各组的计算负荷均按给定的计算系数计算,而不必考虑设备台数少而适当增大 和 值的问题。dKcos1.2.4 各车间的负荷计算1) 、机加工一车间1、车床(1)查得: 0.25dKcos0.5tan1.73KW301.4ePKVartan73.QKVA30.2.0cos5SA30.3.78NIU2、车床(2)查得: .25dKcos0.5tan1.73KW30714ePKVartan.32.8QKVA3014.0cos.5S浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计7A3014.2.58NSIU3、车床(3)查得: .2dKcos0.tan1.73KW30545ePKVartan.173.8QKVA309.0cos.5SA3013.68.NIU4、车床(4)查得: .25dKcos0.5tan1.73KW3034ePKVartan.17.9QKVA306.0cos.5SA309.12.8NIU5、数控车床查得: .25dKcos0.5tan1.73KW303162ePKVartan.7.QKVA3024.0cos.5SA3036.7.8NIU6、车床(5)查得: .25dKcos0.5tan1.3浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计8KW30.2541.920.5dePKKVartan7364QKVA30.1.9cos5SA304.27.8NIU7、滚齿机查得: .5dKcos0.5tan1.73KW30241.92ePKVartan736.4QKVA30.51.9cosSA304.27.8NIU8、龙门刨床查得: .5dKcos0.5tan1.73KW30267.38ePKVartan1.4QKVA30.867.cos5SA30.4.8NIU9、牛头刨床查得: 0.25dKcos0.5tan1.73KW3034ePKVartan.17.9Q浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计9KVA30.60cos5PSA30.9.128NIU10、万能铣床查得: .25dKcos0.5tan1.73KW3034ePKVartan.17.9QKVA306.0cos.5SA309.12.8NIU11、外圆磨床查得: .25dKcos0.5tan1.73KW3042ePKVartan.173.89QKVA30254.cos.SA306.8.NIU12、工具磨床查得: 0.25dKcos0.5tan1.73KW3031ePKVartan.7.6QKVA3015.0cos.S浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计10A30.4.68NSIU13、摇臂钻床查得: .25dKcos0.5tan1.73KW30842ePKVartan.173.QKVA304258.cos.SA301.92.NIU14、立式钻床查得: .25dKcos0.5tan1.73KW30469ePKVartan.173.QKVA309.8cos.5SA30120.7.NIU15、剪板机查得: 0.25dKcos0.5tan1.73KW304ePKVartan.173.6QKVA3024.0cos.5SA306.8.NIU16、砂轮机
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