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某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计(超详

时间:2021-10-17 12:36:39 来源:网友投稿

 某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计 1

 10kv 变电所设计任务书及阐发 工程设计任务书内容包罗:工程设计目的,建立范围和系统供电的连接,用电单位负荷容量,工程建立期限等,工程设计人员接到任务书后,应对设计任务书作开端阐发,并收集有关设计资料. 1.1

 10kv 变电所设计任务书

 变电所位置

  本变电所设在冷镦车间东北角。车间内最热月平均气温为 30℃;地中最热月平均气温为25℃;土壤冻结深度为 1.10m;车间属正常干燥情况;车间原址为耕地,阵势平坦。地层以砂粘土为主,地下水位 2.8-5.3m。

 变电所根本设计资料

 1.变电所电压品级:10/0.4kv

 2.本变电所 10kv 经 0.2km 电缆线路与本厂总降压变电所相连。

 3.工场总降压变电所 10kv 母线上的短路容量按 300Mkv 计。工场降压变电所 10kv 配电出现定时限过电流掩护整定时间 top=1.5s。

  5.本变电所除给冷镦车间供电外,还需给东西、机修车间供电。

 6.负荷情况:

 (1)东西车间要求车间变电所低压侧提供四路电源。

 (2)机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源。

 (3)东西,机修车间负荷盘算表如表 1-1 所示。

 表 1-1 东西、机修车间的负荷统计表 序号 车间名称 供电回路代号 设备容量 kW 盘算负荷 30 P(kW) 30 Q(kvar) 30 S(kVA) 30 I(A) 1

  东西车间 No.1 供电回路 47 14.1 16.5 21.7 32.9 No.2 供电回路 56 16.8 19.7 25.9 39.4 No.3 供电回路 42 12.6 14.7 19.4 29.5 No.4 供电回路 35 10.5 12.3 16.2 24.6 2 机修车间 No.5 供电回路 150 37.5 43.9 57.7 87.7

  (4)车间负荷性质:车间为三班事情制,年最大有功负荷利用小时数为 4500h,属于三级负荷。

 (5)冷镦车间生产任务急产物规格:本车间主要包袱我国机器和电器制造产业的标准螺钉配件生产。标准螺钉元件规格范畴为 M3-M18,车间明细表 1-2 如图所示

  表 1-2

  冷镦车间设备明细表

  设备代号

  设 备 名 称 型号

 台数 单台容量 kw

 总 容量kw

 设 备代号

  设备名称型号

 台数 单 台容量 kw

 总容量kw 1 冷 镦 机Z47-12 16 31 496 26 铣口机(自制)

 1 7 7 2 冷镦机 GB-3 1 55 55 27 铣口机(自制)

 1 5.5 5.5 3 冷镦机 A164 1 28 28 28 车床 C336 1 3 3 4 冷镦机 A124 1 28 28 29 车床 1336M 1 4.5 4.5 5 冷镦机 A123 2 20 40 30 台钻 7 0.6 4.2 6 冷镦机 A163 1 20 20 31 清洗机(自制)

 4 10 40 7 冷镦机 A169 1 10 10 32 包装机(自制)

 3 4.5 13.5 8 冷镦机 Z47-6 7 15 105 33 涂油槽 1 - - 9 冷镦机 82BA 1 11 11 34 车床 C620-1 1 7 7 10 冷镦机 A121 2 4.7 9.4 35 车床 C620-1M 1 7 7 11 冷镦机 A120 2 3 6 36 车床 C620 1 7 7 12 切边机 A233 2 20 40 37 车床 C618K 1 7 7 13 切边机 A232 1 14 14 38 铣床 X62W 1 7.5 7.5 14 压力机 60t 1 10 10 39 平面磨床 M7230 1 7.62 7.62 15 压力机 40t 1 7 7 40 牛头刨床 1 3 3 16 切边机 A231 4 7 28 41 立钻 1 1.5 1.5 17 切边机 A230 1 4.5 4.5 42 砂轮机 6 0.6 3.6 18 切 边 机 ( 自制)

 1 3 3 43 钳工台 4 - - 19 搓 丝 机GWB16 2 10 20 44 划线台 1 - - 20 搓丝机 1 14 14 47 电葫芦 1.5t 1 2.8 2.8 21 搓丝机 A253 1 7 7 48 电葫芦 1.5t 1 1.1 1.1 22 搓丝机 A253 4 7 28 49 叉车 0.5t 2 - - 23 双搓机 1 11 11 50 叉车 0.5t 1 - - 24 搓 丝 机GWB65 2 5.5 11 合计

  25 搓丝机 Z25-4 1 3 3

 主要设计任务 (1)负荷盘算和无功功率赔偿 (2)变电所位置和形式的选择 (3)变电所主变压器的台数与容量,类型的选择 (4)工场配电系统简直定 (5)变电所主接线确定并包管为最佳。

 (6)变电所主要接线方案的设计 (7)短路电流的盘算 (8)变电所一次设备的选择与校验 (9)变电所进出线的选择与校验 (10)变电所二次回路方案的选择与继电掩护的整定 (10)防雷掩护和接地装置的设计

 设计结果

 1.设计说明书一份。

 2.电气主接线图一份。

 3.电气主接线详图一份。

 4.变电所平面图一张. 1.2 任务书阐发 阐发一:

  由于任务书中对功率因数有要求,要求不低于 0.9,大抵功率因数约 0.5,需进行无功赔偿。

 1.2.2 阐发二:

 待建变电所可以采取单回路进线. 阐发三:

 车间变电所主要有以下两种类型:

 (1)车间附设变电所:内附式变电所要占用一定的车间面积,但是在车间内部,故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部,不占用车间面积,便于车间设备的摆设,并且宁静性也比内附式变电所高一些;

  (2)车间内变电所:变电所有屋内式和屋外式两大类型。屋内式运行维护方便,占地面积少。在选择工场变配电型时,应该凭据具体地理情况,因地制宜;技能经济公道时,应优先用屋内式。

 凭据任务书要求,本设计采取屋内式更符合。.

 阐发四:

 车间变电所 10kv 侧需进行电能计量,所以需要设计电能计量原理电路。

 2. 负荷盘算和无功赔偿盘算 2.1 车间的负荷盘算 冷镦车间设备组负荷盘算 例取冷镦机 Z47-12 机组的负荷如下:

 由于该组设备为连续事情制,其设备功率为:(需台数 16,单台容量 31kw)

  有 Ps= ∑ Pn =16 × 31=496kw 查表有 Kd=0.17~0.2,取 Kd=0.2,

 φ cos =0.5 φ tan =1.73

  有 P30=Kd × Ps=0.2 × 496=99.2kw

 Q30=P30 φ tan =99.2 × 1.73=171kvar

 30S = A KV Q P • = + = + 198 171 2 . 992 2 230230

 A U S In302 38 . 0 3 198 330 30= × ÷ = ÷ =

 本次设计的其他机组和设备组的负荷盘算都如上例,将冷镦车间分为五个设备组,各个设备组的盘算负荷如下表所示。

 表 2-1

 冷镦车间设备组 I 盘算负荷表 设备组代号 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 总 容 量 kw 需要系数Kd φ cos φ tan 盘算负荷 30P/kw 30Q

 /kvar 30S/ KVA 30 I/A I 冷镦机 Z47-6 8 31 248 0.2 0.5 1.73 44.6 77.2 99 151

  表 2-2

 冷镦车间设备组 II 盘算负荷表 设备组代号 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 总 容 量 kw 需要系数Kd φ cos φ tan 盘算负荷 30P/kw 30Q/kvar 30S/KVA 30 I/A II 冷镦机 Z47-6 8 31 248 0.2 0.5 1.73 44.6 77.2 99 151

 表 2-3

 冷镦车间设备组 III 盘算负荷表 设备组代号 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 总 容 量 kw 需要系数Kd φ cos φ tan 盘算负荷 30P/kw 30Q /kvar 30S/KVA 30 I/A III 冷镦机 GB-3 1 55 55 0.2 0.5 1.73 11 19 22 33 冷镦机 A164 1 28 28 0.2 0.5 1.73 5.6 9.7 11.2 17 冷镦机 A124 1 28 28 0.2 0.5 1.73 5.6 9.7 11.2 17 冷镦机 A123 2 20 40 0.2 0.5 1.73 8 13.8 16 24.3 冷镦机 A163 1 20 20 0.2 0.5 1.73 4 6.9 8 12.2 冷镦机 A169 1 10 10 0.2 0.5 1.73 2 3.45 4 6.1 冷镦机 82BA 1 11 11 0.2 0.5 1.73 2.2 3.8 4.4 6.7 冷镦机 A121 2 4.7 9.4 0.2 0.5 1.73 1.84 3.18 3.68 5.6 冷镦机 A120 2 3 6 0.2 0.5 1.73 1.2 2.1 2.4 3.7

 总计

  247.4

 41.5 71.8 82.9 125.6

  表 2-4

 冷镦车间设备组 IV 盘算负荷表

 设备组代号

  设备名称型号

 台

  数 单台容量 kw

 总 容 量 kw 需要系数Kd

  φ cos

  φ tan 盘算负荷 30P /kw 30Q

 /kvar 30S/ KVA 30 I/A

  切边机 A233 2 20 40 0.2 0.5 1.73 8 13.8 16 24.3 切边机 A232 1 14 14 0.2 0.5 1.73 2.8 4.8 5.6 8.5

 IV 压力机 60t 1 10 10 0.2 0.5 1.73 2 3.45 4 6.1 压力机 40t 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 切边机 A231 4 7 28 0.2 0.5 1.73 5.6 9.7 11.2 17 切边机 A230 1 4.5 4.5 0.2 0.5 1.73 0.9 1.56 1.8 2.75 切边机(自制)

 1 3 3 0.2 0.5 1.73 0.6 1.03 1.2 1.8 搓丝机GWB16 2 10 20 0.2 0.5 1.73 4 6.9 8 12.2 搓丝机 1 14 14 0.2 0.5 1.73 2.8 4.85 5.6 8.56 搓丝机 A253 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 搓丝机 A253 4 7 28 0.2 0.5 1.73 5.6 9.7 11.2 17 双搓机 1 11 11 0.2 0.5 1.73 2.2 3.8 4.4 6.7 搓丝机GWB65 2 5.5 11 0.2 0.5 1.73 2.2 3.8 4.4 6.7 搓丝机 Z25-4 1 3 3 0.2 0.5 1.73 0.6 1.03 1.2 1.8 铣口机(自制)

 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 铣口机(自制)

 1 5.5 5.5 0.2 0.5 1.73 1.1 1.9 2.2 3.3 车床 C336 1 3 3 0.2 0.5 1.73 0.6 1.03 1.2 1.8 车床 1336M 1 4.5 4.5 0.2 0.5 1.73 0.9 1.56 1.8 2.75 台钻 7 0.6 4.2 0.2 0.5 1.73 0.84 1.45 1.68 2.57 清洗机(自制)

 4 10 40 0.2 0.5 1.73 8 13.8 16 24.3 包装机(自制)

 3 4.5 13.5 0.2 0.5 1.73 2.7 4.67 5.4 8.25 涂油槽 1 - - - - -

 总计

  256.7

 33.86 58.6 77.9 118.5

 表 2-5

 冷镦车间设备组 V 盘算负荷表

 设备组代号

  设备名称型号

 台

  数 单台容量 kw

 总 容 量 kw 需要系数Kd

  φ cos

  φ tan 盘算负荷 30P /kw 30Q

 /kvar 30S/ KVA 30 I/A

 V 冷镦机 Z47-6 7 15 105 0.2 0.5 1.73 21 36.3 42 63.8 清洗机(自制)

 4 10 40 0.2 0.5 1.73 8 13.8 16 24.3 车床 C620-1 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 车床C620-1M 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 车床 C620 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 车床 C618K 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 铣床 X62W 1 7.5 7.5 0.2 0.5 1.73 1.5 2.6 3 4.6 平面磨床M7230 1 7.62 7.62 0.2 0.5 1.73 1.6 2.7 3.2 4.8 牛头刨床 1 3 3 0.2 0.5 1.73 0.6 1.03 1.2 1.8 立钻 1 1.5 1.5 0.2 0.5 1.73 0.3 0.56 0.6 0.9

 砂轮机 6 0.6 3.6 0.2 0.5 1.73 0.72 1.25 1.44 2.2 钳工台 4 -

 - - -

  划线台 1 -

 - - -

  电葫芦 1.5t 1 2.8 2.8 0.2 0.5 1.73 0.56 0.97 1.12 1.7 电葫芦 1.5t 1 1.1 1.1 0.2 0.5 1.73 0.22 0.38 0.44 0.67 叉车 0.5t 2 -

 - - -

  叉车 0.5t 1 -

 - - -

 总计

  265.4

 41.4 63.86 58.6 77.9

  东西、机修车间的负荷统盘算见表 2-6

  表 2-6 东西、机修车间的负荷统计表 序号 车间名称 供电回路代号 设备容量 kW 盘算负荷 30 P(kW) 30 Q(kvar) 30 S(kVA) 30 I(A) 1 东西车间 No.1 供电回路 47 14.1 16.5 21.7 32.9 No.2 供电回路 56 16.8 19.7 25.9 39.4 No.3 供电回路 42 12.6 14.7 19.4 29.5 No.4 供电回路 35 10.5 12.3 16.2 24.6 小计 180 54 63.2 83.2 126.4 2 机修车间 No.5 供电回路 150 37.5 43.9 57.7 87.7

 车间设备总负荷盘算:

  在配电干线上火车间变电所低压母线上,常有多个用电设备组同时事情,但是各个用电设别组的最大负荷也非同时出现,因此在求配电干线或车间变电所低压母线的盘算负荷时,应在计入一个同时系数K 。

 由前面统计的结果,可知各设备组的有功和无功如下 设备组 1:30P =44.6kw, 30Q =77.2kvar 设备组 2:30P =44.6kw, 30Q =77.2kvar 设备组 3:30P =41.5kw, 30Q =71.8kvar 设备组 4:30P =33.86kw, 30Q =58.6kvar 设备组 5:30P =41.4kw, 30Q =63.86kvar 东西车间:30P =54kw,

 30Q =63.2kvar 机修车间:30P =37.5kw,

 30Q =43.9kvar

 取PK ∑ =0.9,qK ∑ =0.95 可得总的盘算负荷:

 30P =PK ∑ × ∑=4130iP =0.9 × (44.6+44.6+41.5+33.86+41.4+54+37.5)=329.976 ≈ 330.0kw 30Q =qK ∑ × ∑4130= iQ =0.95 × (77.2+77.2+71.8+58.6+63.86+63.2+43.9)=554.04 ≈ 554.0kvar 30S = A KV Q P • = + = + 8 . 644 554 3302 2 230230 30I=30SnU 3 ÷ =644.8 38 . 0 3× ÷ A=979.7A

 车间设备总负荷统计见表 2-7:

 表 2-7 车间设备总负荷统计表 用电单位名称 设 备 容 量 需要系数

  cos

 φ tan 盘算负荷 30 P (kW) 30 Q (kvar) 30 S (kVA) 30 I(A) 设备组Ⅰ 248

 0.2 0.5 1.73 44.6 77.2 99 151 设备组II 248 0.2 0.5 1.73 44.6 77.2 99 151 设备组III 247.4 0.2 0.5 1.73 41.5 71.8 82.9 125.6 设备组IV 256.7 0.2 0.5 1.73 33.8.6 58.6 77.9 118.5 设备组 V 265.4 0.15`0.2 0.5 1.73 41.4 63.86 58.6 117.8 东西车间 180

 54 63.2 83.2 126.4 机修车间 150

 37.5 43.9 57.7 87.7 总计 1717.5

 366.64 583.23 558.7 929.48 取PK ∑ =0.90 ,qK ∑

 =0.95 330 554 644.8 979.7

  2 2.2 无功功率赔偿

 1)赔偿前的变压器低压侧的视在盘算负荷为:

 KVA S 8 . 644 554 3302 2) 1 ( 30= + =

 因此未进行无功赔偿时,主变压器容量应选为了 1000 kV·A。这时变电所低压侧的功率因数为:1cos 

 =330 ÷ 644.8=0.51 2)

 无功赔偿容量按规定,变电所高压侧的 φ cos ≥ 0.9,考虑到变压器自己的无功功率损耗TQ Δ 远大于其有功功率损耗TP Δ ,一般TQ Δ =(4~5)TP Δ ,因此在变压器低压侧进行无功赔偿时,低压侧赔偿后的功率因数应略高于 0.90 ,这里取 φ cos =0.92。要使低压侧功率因数由1cosφ =0.51 提高到2φ cos =0.92,低压侧需装设的并联电容器容量为CQ :

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