工廠供電實(shí)習(xí)報(bào)告
工廠供電實(shí)習(xí)報(bào)告
專業(yè)班級(jí):電氣技術(shù)實(shí)習(xí)時(shí)間:
071
12.2112.25
一、實(shí)習(xí)目的
1.貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的培養(yǎng)方針,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和獨(dú)立工作能力,加強(qiáng)國(guó)情、社情和專業(yè)背景的教育,增強(qiáng)勞動(dòng)觀念和創(chuàng)業(yè)、敬業(yè)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,使之成為具有較高素質(zhì)和專業(yè)能力的、適應(yīng)社會(huì)需要的高級(jí)人才。2.
通過(guò)供電實(shí)習(xí),鞏固和加深學(xué)生對(duì)工業(yè)與民用電力用戶供電系統(tǒng)的基本原理、工程設(shè)計(jì)方法和運(yùn)行管理基本知識(shí)的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工廠供電系統(tǒng)的操作維護(hù)和管理能力。以及對(duì)電力工程領(lǐng)域進(jìn)行一定的了解。
二、實(shí)習(xí)要求
1、通過(guò)供電實(shí)習(xí),要求學(xué)生了解所實(shí)習(xí)的工廠的電力負(fù)荷情況,負(fù)荷類別,了解工廠的變配電系統(tǒng),
認(rèn)識(shí)變配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備,了解工廠供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的實(shí)施情況,了解工廠在節(jié)約電能與提高功率因數(shù)方面應(yīng)用新技術(shù)的情況。
2、在實(shí)習(xí)中,每位學(xué)生要服從帶隊(duì)老師的領(lǐng)導(dǎo),嚴(yán)格遵守實(shí)習(xí)單位的規(guī)章制度,尊重工人、技術(shù)人
員的勞動(dòng),虛心學(xué)習(xí)。
3、在實(shí)習(xí)期間努力學(xué)習(xí),實(shí)習(xí)結(jié)束后,提交一份實(shí)習(xí)報(bào)告書(shū)。
4、參觀變電所時(shí),一定要服從指揮、注意安全,未經(jīng)許可不得進(jìn)入禁區(qū),更不許摸、動(dòng)任何按鈕,
以防發(fā)生意外。
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容
了解工廠中小型變電所的位置結(jié)構(gòu),高壓配電室、變壓器室、低壓配電室、電容器室的布置。了解各開(kāi)關(guān)柜的作用,識(shí)別變電所電氣設(shè)備的外形和名稱。掌握變電所安全操作常識(shí)。了解10KV配電線路的運(yùn)行管理及各種有關(guān)規(guī)章制度。1、變壓器
利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心(磁芯)。在電器設(shè)備和無(wú)線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗,安全隔離等。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí),鐵芯(或磁芯)中便產(chǎn)生交流磁通,使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈,其余的繞組叫次級(jí)線圈。
變壓器按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干
式變壓器、單相變壓器、整流變壓器等。
變壓器的最基本型式,包括兩組繞有導(dǎo)線之線圈,并且彼此以電感方式稱合一起。當(dāng)一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時(shí),于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率之交流電壓,而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(Primarycoil);而跨于此線圈的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓,是由一次線圈與二次線圈問(wèn)的「匝數(shù)比」所決定的。因此,變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。
變壓器的外型:當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓U1加在初級(jí)線圈兩端時(shí),導(dǎo)線中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通ф
1,它沿著鐵芯穿過(guò)初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路。在次級(jí)線圈中感應(yīng)出互感電勢(shì)U2,同時(shí)ф1也會(huì)在初級(jí)線圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢(shì)E1,E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近,從而限制了I1的大小。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗,并且變壓器本身也有一定的損耗,盡管此時(shí)次級(jí)沒(méi)接負(fù)載,初級(jí)線圈中仍有一定的電流,這個(gè)電流我們稱為空載電流
如果次級(jí)接上負(fù)載,次級(jí)線圈就產(chǎn)生電流I2,并因此而產(chǎn)生磁通ф2,ф2的方向與ф1
相反,起了互相抵消的作用,使鐵芯中總的磁通量有所減少,從而使初級(jí)自感電壓E1減少,其結(jié)果使I1增大,可見(jiàn)初級(jí)電流與次級(jí)負(fù)載有密切關(guān)系。當(dāng)次級(jí)負(fù)載電流加大時(shí)I1增加,ф1也增加,并且ф1增加部分正好補(bǔ)充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持鐵芯里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗,可以認(rèn)為一個(gè)理想的變壓器次級(jí)負(fù)載消耗的功率也就是初級(jí)從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過(guò)改變次級(jí)線圈的圈數(shù)而改變次級(jí)電壓,但是不能改變?cè)试S負(fù)載消耗的功率。2、科星電器
我們實(shí)習(xí)的另一個(gè)內(nèi)容是參觀科星電力電器有限公司進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。
公司始建于1991年,總部位于成都國(guó)家級(jí)高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)西部園區(qū),占地約3萬(wàn)平方米,擁有現(xiàn)代化的生產(chǎn)廠房和微機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng),技術(shù)力量雄厚,生產(chǎn)工藝先進(jìn),加工設(shè)備精良,檢測(cè)設(shè)備完善。公司長(zhǎng)期與施耐德(電氣)、ABB(電氣)、通用電氣等國(guó)際先進(jìn)企業(yè)保持密切合作,聯(lián)合生產(chǎn)具有國(guó)際一流水平的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
公司主要生產(chǎn)“KEE”牌ZBW系列箱式變電站。YB10智能小型化預(yù)裝式變電站。環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜,高/低壓開(kāi)關(guān)柜等30余種配電產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站、工礦企事業(yè)、市政基礎(chǔ)建設(shè)及房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。
分別參觀了公司的各個(gè)區(qū)域,包括:低壓成套開(kāi)關(guān)區(qū)、零件制造區(qū)、點(diǎn)焊區(qū)、沖壓區(qū)、數(shù)控加工區(qū)以及產(chǎn)品展覽室等?吹皆S多電氣設(shè)備,讓我們大開(kāi)眼界,這些包括:M25智能控制器、JKLE-8智能無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償器、MVNEX柜、KYN28A-12高壓開(kāi)關(guān)柜、六氟化硫中壓環(huán)網(wǎng)柜等等許多設(shè)備,通過(guò)對(duì)這些設(shè)備的認(rèn)識(shí)讓我們收獲不小。雖然參觀實(shí)習(xí)的時(shí)間不長(zhǎng),仍讓我們覺(jué)得意猶未盡。
3、水力發(fā)電站
水力發(fā)電站的參觀認(rèn)識(shí),亦是一大重點(diǎn)。水力發(fā)電站是利用水位差產(chǎn)生的強(qiáng)大水流所具有的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電的電站。其工作原理為:水力發(fā)電就是利用水力(具有水頭)推動(dòng)水力機(jī)械(水輪機(jī))轉(zhuǎn)動(dòng),將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,如果在水輪機(jī)上接上另一種機(jī)械(發(fā)電機(jī))隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電來(lái),這時(shí)機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔。水力發(fā)電在某種意義上講是水的勢(shì)能變成機(jī)械能,又變成電能的轉(zhuǎn)換過(guò)程。
將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設(shè)施。又稱水電廠。它包括為利用水能生產(chǎn)電能而興建的一系列水電站建筑物及裝設(shè)的各種水電站設(shè)備。利用這些建筑物集中天然水流的落差形成水頭,匯集、調(diào)節(jié)天然水流的流量,并將它輸向水輪機(jī),經(jīng)水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn),將集中的水能轉(zhuǎn)換為電能,再經(jīng)變壓器、開(kāi)關(guān)站和輸電線路等將電能輸入電網(wǎng)。有些水電站除發(fā)電所需的建筑物外,還常有為防洪、灌溉、航運(yùn)、過(guò)木、過(guò)魚(yú)等綜合利用目的服務(wù)的其他建筑物。這些建筑物的綜合體稱水電站樞紐或水利樞紐。水電站有各種不同的分類方法。按照水電站利用水源的性質(zhì),可分為三類。①常規(guī)水電站:利用天然河流、湖泊等水源發(fā)電;②抽水蓄能電站:利用電網(wǎng)中負(fù)荷低谷時(shí)多余的電力,將低處下水庫(kù)的水抽到高處上水庫(kù)存蓄,待電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)放水發(fā)電,尾水至下水庫(kù),從而滿足電網(wǎng)調(diào)峰等電力負(fù)荷的需要;③潮汐電站:利用海潮漲落所形成的潮汐能發(fā)電。按照水電站對(duì)天然水流的利用方式和調(diào)節(jié)能力,可以分為兩類。①?gòu)搅魇剿娬荆簺](méi)有水庫(kù)或水庫(kù)庫(kù)容很小,對(duì)天然水量無(wú)調(diào)節(jié)能力或調(diào)節(jié)能力很小的水電站;②蓄水式水電站:設(shè)有一定庫(kù)容的水庫(kù),對(duì)天然水流具有不同調(diào)節(jié)能力的水電站。在水電站工程建設(shè)中,還常采用以下分類方法。①按水電站的開(kāi)發(fā)方式,即按集中水頭的手段和水電站的工程布置,可分為壩式水電站、引水式水電站和壩-引水混合式水電站三種基本類型。這是工程建設(shè)中最通用的分類方法。②按水電站利用水頭的大小,可分為高水頭、中水頭和低水頭水電站。世界上對(duì)水頭的具體劃分沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。有的國(guó)家將水頭低于15m作為低水頭水電站,15~70m為中水頭水電站,71~250m為高水頭水電站,水頭大于250m時(shí)為特高水頭水電站。中國(guó)通常稱水頭大于70m為高水頭水電站,低于30m為低水頭水電站,30~70m為中水頭水電站。這一分類標(biāo)準(zhǔn)與水電站主要建筑物的等級(jí)劃分和水輪發(fā)電機(jī)組的分類適用范圍,均較適應(yīng)。③按水電站裝機(jī)容量的大小,可分為大型、中型和小型水電站。各國(guó)一般把裝機(jī)容量5000kW以下的水電站定為小水電站,5000~10萬(wàn)kW為中型水電站,10萬(wàn)~100萬(wàn)kW為大型水電站,超過(guò)100萬(wàn)kW的為巨型水電站。中國(guó)規(guī)定將水電站分為五等,其中:裝機(jī)容量大于75萬(wàn)kW為一等〔大(1)型水電站〕,75萬(wàn)~25萬(wàn)kW為二等〔大(2)型水電站〕,25萬(wàn)~2.5萬(wàn)kW為三等〔中型水電站〕,2.5萬(wàn)~0.05萬(wàn)萬(wàn)KV為四等〔小(1)型水電站〕,小于0.05萬(wàn)kW為五等〔小(2)型水電站〕;但統(tǒng)計(jì)上常將1.2萬(wàn)kW以下作為小水電站。中國(guó)已建成葛洲壩、烏江渡、白山、龍羊峽和以禮河梯級(jí)等各類常規(guī)水電站,建成了潘家口等大型抽水蓄能電站(見(jiàn)潘家口水利樞紐)和試驗(yàn)性的江廈潮汐電站。
四、實(shí)習(xí)體會(huì)
經(jīng)過(guò)這次的工廠供配電認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),我對(duì)供配電這一塊有更具體更感性的認(rèn)識(shí)。在實(shí)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)查資料,鍛煉了我們搜集信息、整理信息的能力,感嘆網(wǎng)絡(luò)信息豐富的同時(shí),也對(duì)供配電、輸電電路、高低壓配電等方面有了更為清楚的認(rèn)識(shí)。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái),又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用;并且做好了工廠供電工作,對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化,具有十分重要的意義。所以學(xué)好這些對(duì)于今后可能從事的供配電、供電建設(shè)等工作,都很有幫助。
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沈陽(yáng)工程學(xué)院
工廠供電校外實(shí)習(xí)報(bào)告
專業(yè)班級(jí):供電082報(bào)告成績(jī):姓名:李航學(xué)號(hào):17號(hào)實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)地點(diǎn):浙江萬(wàn)維機(jī)械有限公司實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)時(shí)間:201*年4月1日至201*年5月25日指導(dǎo)教師:李建華
目錄
目錄..................................................................................................................................................1第一章概論.................................................................................................................................2
1.1工廠供電的意義和要求....................................................................................................21.2工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則................................................................................................31.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟...............................................................................................................3第二章選擇變電所的位置.............................................................................................................6
2.1變電所所址的選擇............................................................................................................6
2.1.1變電所所址選擇的一般選擇................................................................................62.1.2變電所總體布局的要求........................................................................................6
第三章供電系統(tǒng)圖.........................................................................................................................7第四章計(jì)算負(fù)荷.............................................................................................................................8
4.1負(fù)荷計(jì)算參考公式............................................................................................................8第五章選擇變壓器臺(tái)數(shù)及容量.....................................................................................................9
5.1變壓器臺(tái)數(shù)的選擇............................................................................................................95.2所主變壓器容量的選擇....................................................................................................9第六章計(jì)算短路電流...................................................................................................................10
6.1短路概述..........................................................................................................................106.2短路計(jì)算舉例..................................................................................................................11第七章選擇電氣設(shè)備...................................................................................................................14
7.1高壓側(cè)設(shè)備選擇..............................................................................................................147.2低壓側(cè)設(shè)備選擇.............................................................................................................15第八章選擇和整定繼電保護(hù).......................................................................................................16
8.1繼電保護(hù)概述..................................................................................................................168.2繼電保護(hù)整定..................................................................................................................17實(shí)習(xí)總結(jié).........................................................................................................................................18
第一章概論
1.1工廠供電的意義和要求
工廠供電,就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配,亦稱工廠配電。
眾所周知,電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái),又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用;電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì),又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量,有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此,電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。
在工廠里,電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力,但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小(除電化工業(yè)外)。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性,并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少,而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善工人的勞動(dòng)條件,有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō),如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷,則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。
因此,做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化,具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面,而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義,因此做好工廠供電工作,對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè),也具有重大的作用。
工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù),切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要,并做好節(jié)能工作,就必須達(dá)到以下基本要求:
(1)安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中,不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2)可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。(3)優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求
(4)經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資要少,運(yùn)行費(fèi)用要低,并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。
此外,在供電工作中,應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系,既要照顧局部的當(dāng)前的利益,又要有全局觀點(diǎn),能顧全大局,適應(yīng)發(fā)展。
1.2工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定,進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則:(1)遵守規(guī)程、執(zhí)行政策;
必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策,包括節(jié)約能源,節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。(2)安全可靠、先進(jìn)合理;
應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全,供電可靠,電能質(zhì)量合格,技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理,采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。(3)近期為主、考慮發(fā)展;
應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃,正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系,做到遠(yuǎn)近結(jié)合,適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。(4)全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。
按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等,合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員,有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí),以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。
1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟
全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì),是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì),生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求,以及負(fù)荷布局,結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠,經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。1、負(fù)荷計(jì)算
全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算,是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。考慮車間變電所變壓器的功率損耗,從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。
2、改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)
按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù),通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量,并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無(wú)功功率,改善功率因數(shù)。3、工廠車間變電所供電系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)
根據(jù)變電所配電回路數(shù),負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù),確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求,即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì),安裝容易維修方便。
4、工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇
參考電源進(jìn)線方向,綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素,結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要,確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。5、廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況,從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置,比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案,計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失,由不同放案的可靠性,電壓損失,基建投資,年運(yùn)行費(fèi)用,有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值,擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖,敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)成果。6、工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算
工廠用電,通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷,其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量,皆可按無(wú)限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù),求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。7、變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇
參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值,選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備,如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用總降壓變電所主結(jié)線圖,設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。8、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)
為了監(jiān)視,控制和保證安全可靠運(yùn)行,變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器,皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表,操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng),用二次回路原理接線圖或二次回路展開(kāi)圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計(jì)成果。35kv及以上系統(tǒng)尚需給出二次回路的保護(hù)屏和控制屏屏面布置圖。
第二章選擇變電所的位置
2.1變電所所址的選擇
2.1.1變電所所址選擇的一般選擇
變電所所址選擇,根據(jù)下列要求并和經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定:
1.盡量接近負(fù)荷中心,降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬損耗量。2.進(jìn)出線方便,特別是要便于架空進(jìn)出線。
3.接近電源側(cè),特別是工廠的總電壓變電所和高壓配電所。
4.設(shè)備運(yùn)輸方便,特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。5.不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所,無(wú)法避開(kāi)時(shí),應(yīng)有防振或隔熱措施。6.不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所,無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí),不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)處。
7.不應(yīng)設(shè)在廁所或浴室及其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方,且不宜不宜與上述場(chǎng)所相鄰。
8.不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方,且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方,當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物相鄰時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。9.不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。
2.1.2變電所總體布局的要求
1.便于運(yùn)行維護(hù)和檢修2.保證運(yùn)行安全3.便于進(jìn)出線4.節(jié)約土地和建筑費(fèi)用5.適應(yīng)發(fā)展要求
第三章供電系統(tǒng)圖
供電系統(tǒng)圖如圖3.1所示:
圖3.1供電系統(tǒng)圖
第四章計(jì)算負(fù)荷
4.1負(fù)荷計(jì)算參考公式
負(fù)荷計(jì)算參考表4-1:
表4-1公式及參數(shù)列表
名稱用電設(shè)備組的容量用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷e公式備注nPPKKpPL30ewlPen設(shè)備的額定容量KK-設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)-設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)Kddel需要系數(shù)PPL30ewle-設(shè)備組的平均效率-配電線路的平均效率KdKKLewlP30KdPe無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流有功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)無(wú)功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)總的有功計(jì)算負(fù)荷總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷QStan-對(duì)應(yīng)用電設(shè)備組cos的正切值cos-用電設(shè)備組的平30P30tan30P30cosI30S303UN均功率因數(shù)KKP"p0.80~0.900.85~0.95UN-用電設(shè)備組的額定電壓以上參數(shù)由用電設(shè)備q30KpP30,iQ"30KqQ230,i總的視在計(jì)算負(fù)荷S30P"Q"30302組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)取。
第五章選擇變壓器臺(tái)數(shù)及容量
5.1變壓器臺(tái)數(shù)的選擇
1)應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變壓所,應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器,以便當(dāng)一臺(tái)變壓器法身故障或檢修時(shí),另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)只有二級(jí)而無(wú)一級(jí)負(fù)荷德?tīng)栕冸娝,也可以只采用一臺(tái)變壓器但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源,或另有自備電源。
2)對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所,也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。
3)除上述兩種情況外,一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。但是負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所,雖為三級(jí)負(fù)荷,也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。4)在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展,留有一定的余地。
由于該廠的負(fù)荷屬于二級(jí)負(fù)荷,對(duì)電源的供電可靠性要求較高,宜采用兩臺(tái)變壓器,以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí),另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電,故選兩臺(tái)變壓器。
5.2所主變壓器容量的選擇
裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所,每臺(tái)變壓器的容量ST應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件:
①任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí),ST≥(0.6-0.7)S′30(1)②任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí),ST≥S′30(Ⅰ+Ⅱ)
由于S′30(1)=7932KVA,因?yàn)樵搹S都是上二級(jí)負(fù)荷所以按條件2選變壓器。
③ST≥(0.6-0.7)×7932=(4759.2~5552.4)KVA≥ST≥S′30(Ⅰ+Ⅱ)
第六章計(jì)算短路電流
6.1短路概述
工廠供電系統(tǒng)要求正常地不簡(jiǎn)斷地用電負(fù)荷供電,以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但是由于種種原因,也難免出現(xiàn)故障,而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見(jiàn)的故障就是短路。短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分之間的低阻性短接。短路后,短路電流比正常電流大得多;在大電力系統(tǒng)中,短路電流可達(dá)幾萬(wàn)安甚至幾十萬(wàn)安。如此大的電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素;同時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算,以便正確的選擇電氣設(shè)備,使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,以保證在發(fā)生可能有的最大電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等,也必須計(jì)算短路電流。
表7-1電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值
線路結(jié)構(gòu)架空線路電纜線路
表7-2公式及參數(shù)列表名稱公式備注線路電壓6~10KV0.380.08220/380V0.320.066U電力系統(tǒng)的電抗C高壓饋電線的短路計(jì)算電壓系統(tǒng)出口短路器的斷流容量300MVAIXUScS2OCSSococ=500MVAII750MVAIII電力線路的電抗XWLXLOXo系統(tǒng)電纜的單位長(zhǎng)度的電抗L10
線路長(zhǎng)度
變壓器的電抗XTUK%Uc1002SUSK%變壓器短路電壓百分比NN變壓器的額定容量6.2短路計(jì)算舉例
圖7.1
1.求k-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量(Uc110.5KV)
注解:短路計(jì)算電壓取值要比線路額定電壓高5%。1)計(jì)算短路電流中各元件的電抗及總電抗。
電力系統(tǒng)的電抗:SN10-10I型短路器的短流容量Soc300MVA,
因此X1Uc1Soc0.37。
架空電路的電抗:由表得X00.38km,
因此X2LX00.38km10km3.8。K-1點(diǎn)短路的等效電路如圖所示,其計(jì)算總電抗如下:
XK1XX120.370.384.17
X1X2k-1
2)計(jì)算三相短路電流和短路容量。三相短路電流周期分量有效值:
11a)
I(3)k1UC13XK11.45KA。
三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流:
Ii(3)sh""(3)I(3)I(3)k11.43KA。
三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值:
2.55I""(3)3.71KAIsh1.51I(3)""(3)2.19KA
三相短路容量:
Sk13UclIk126.37MVA
2.求k-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量(Uc2=0.4KV)
X"1X"2X3k-2(3)(3)b)1)計(jì)算短路電流中各元件的電抗及總電抗。
u電力系統(tǒng)的電抗:X1c25.3104。
Soc架空電路的電抗:X2uc22X0Luc15.5103。2電力變壓器的電抗:uk%4.5。
2uk%uc2因此:X3X4100sn11.4103所以:XK2X1X2X317.43103
3IK2uc23XK213.25A
33I3IIK213.25A
iI(3)sh=1.84I=1.09I""(3)=24.38KA=14.34KA
(3)sh""(3)
Sk2=
(3)3uIc2(3)k2=9.18MVA
表2-3常用高壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)
類別型號(hào)額定電壓KV10額定電流A6301000開(kāi)斷電流KA1616斷流容動(dòng)穩(wěn)定電流峰量MVA值kA3003004040熱穩(wěn)定電流kA16(2s)16(2s)少油SN10-10I戶內(nèi)
第七章選擇電氣設(shè)備
7.1高壓側(cè)設(shè)備選擇
(1)高壓熔斷器
是一種在電路電流超過(guò)規(guī)定值并經(jīng)一段時(shí)間后,使其熔體融化而分?jǐn)嚯娏、斷開(kāi)電路的一種保護(hù)電器。熔斷器的功能主要是對(duì)電路及電路設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù),有的熔斷器還具有過(guò)負(fù)荷保護(hù)的功能。
工廠供電系統(tǒng)中,室內(nèi)廣泛采用RN1\\RN2型高壓管式熔斷器,室外則廣泛采用RW4-10\\RW10(F)-10型高壓跌開(kāi)式熔斷器和RW10-35型高壓限流熔斷器,這里選用RN1型。(2)高壓隔離開(kāi)關(guān)
高壓隔離開(kāi)關(guān)的功能主要是隔離高壓電源,以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。其特點(diǎn)結(jié)構(gòu)是斷開(kāi)后有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙,而且斷開(kāi)間隙絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的,能充分保障人身和設(shè)備的安全。但是隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專門(mén)的滅弧裝置,因此它不允許帶負(fù)荷操作。
高壓隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn),分戶內(nèi)式和戶外式兩大類,這里選擇GN8型戶內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)。(3)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)
它具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置,因而能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流。但是它不能斷開(kāi)短路電流,所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用,借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后,與隔離開(kāi)關(guān)一樣,也具有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙,因此它也具有隔離高壓電源、保證安全修檢的功能。
這里選FN3-10RT型戶內(nèi)壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。(4)高壓斷路器
高壓斷路器的功能是,不僅能通斷正常的負(fù)荷電流,而且能借通和承受一定時(shí)間的短路電流,并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘,切除短路故障。
高壓斷路器按其采用的滅弧介質(zhì)分,有油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器以及壓縮空氣斷路器、磁吹斷路器等,其中油斷路器應(yīng)用最廣泛,這里采用
SN10-10型高壓少油斷路器。
7.2低壓側(cè)設(shè)備選擇
(1)低壓熔斷器
低壓熔斷器的功能,主要是實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的短路保護(hù),有的熔斷器也能實(shí)現(xiàn)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
低壓熔斷器的種類很多,如插入式(RC型)、螺旋式(RL型)、無(wú)填料密封管式(RM型)、有填料密封管式(RT型)以及引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的有填料式gF、aM系列、高分?jǐn)嗄芰Φ腘T型等。
這里選RM10型密閉管式熔斷器。(2)低壓斷路器
低壓斷路器,又稱低壓自動(dòng)開(kāi)關(guān),它既能帶負(fù)荷通斷電路,又能在短路過(guò)負(fù)荷和低電壓(失壓)下自動(dòng)跳閘,其功能與高壓斷路器類似。
低壓斷路器按滅弧介質(zhì)分類有空氣斷路器、真空斷路器;按用途分類有配電用斷路器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器、照明用斷路器和漏電保護(hù)用斷路器;按保護(hù)性能分類有非選擇型和選擇型斷路器。
這里選擇DW型萬(wàn)能式低壓斷路器。(3)低壓配電屏
低壓配電屏是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種低壓成套配電裝置,在低壓配電系統(tǒng)中作動(dòng)力和照明配電之用。
低壓配電屏的結(jié)構(gòu)形式,有固定式和抽屜式兩大類型。不過(guò)抽屜式價(jià)格昂貴,一般中小工廠多用固定式。
這里選PGL1型低壓配電屏。
第八章選擇和整定繼電保護(hù)
8.1繼電保護(hù)概述
供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備在運(yùn)行中,往往會(huì)因電氣設(shè)備的絕緣損壞、操作失誤等種種原因,造成短路事故或進(jìn)入異常運(yùn)行狀態(tài)。尤其是短路事故,會(huì)給供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重的危害,這些危害主要有:
①短路電流通過(guò)電氣設(shè)備,使電氣設(shè)備直接受到損害并造成停電事故;②由于短路使電力系統(tǒng)的電壓和頻率下降,影響用戶的正常生產(chǎn);③如果系統(tǒng)發(fā)生震蕩,同步遭到破壞時(shí),將引起系統(tǒng)解列,造成大面積停電。因此,為了迅速而有效地排除供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備發(fā)生的事故,防止造成嚴(yán)重的后果,需采用繼電保護(hù)裝置加以保護(hù)。繼電保護(hù)裝置是指供電系統(tǒng)或電氣設(shè)備出現(xiàn)異常運(yùn)行或故障時(shí),能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)告信號(hào)或作用于開(kāi)關(guān)跳閘并發(fā)出報(bào)警信號(hào),以達(dá)到縮小故障范圍,保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的自動(dòng)裝置。對(duì)于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)的單相接地及電氣設(shè)備過(guò)負(fù)荷等現(xiàn)象,繼電保護(hù)裝置能及時(shí)發(fā)出預(yù)告信號(hào)。通知運(yùn)行值班人員進(jìn)行處理,而當(dāng)供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備發(fā)生事故時(shí),它能夠自動(dòng)地將事故切除。這樣,通過(guò)預(yù)防事故或縮小事故范圍來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和保護(hù)電氣設(shè)備的安全。
按GB5006292《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式,應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置:
(1)繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路;(2)繞組的匝間短路;
(3)外部相間短路引過(guò)的過(guò)電流;
(4)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓;(5)過(guò)負(fù)荷;(6)油面降低;
(7)變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。
8.2繼電保護(hù)整定
對(duì)于高壓側(cè)為6~10KV的車間變電所主變壓器來(lái)說(shuō),通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù);如過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.5~0.7s時(shí),還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器,按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)(又稱氣體繼電保護(hù))。容量在400KVA及以上的變壓器,當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單臺(tái)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí),應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)(通稱“輕瓦斯”),動(dòng)作于信號(hào),而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)(通稱“重瓦斯”),一般均動(dòng)作于跳閘。
對(duì)于高壓側(cè)為35KV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來(lái)說(shuō),也應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù);在有可能過(guò)負(fù)荷時(shí),也需裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。但是如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300KVA及以上時(shí),則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來(lái)取代電流速斷保護(hù)。
實(shí)習(xí)總結(jié)
我做的是車間變電所選型設(shè)計(jì).通過(guò)這次工廠畢業(yè)實(shí)習(xí),我加深了對(duì)工廠供電知識(shí)的理解,基本上掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟,像總降壓的設(shè)計(jì),作為大學(xué)階段最后一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺(jué)自己受益非淺,同時(shí)深深的感覺(jué)的自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高,一個(gè)半月的時(shí)間就這樣匆匆的過(guò)去了,再指導(dǎo)老師我經(jīng)過(guò)多少個(gè)白天,黑夜,我們刻苦研究。
這次設(shè)計(jì)使我對(duì)工廠供電有了新的認(rèn)識(shí),對(duì)總降壓變電所的設(shè)計(jì)由一無(wú)所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握,起到了非常重要的作用,事實(shí)上這次設(shè)計(jì)對(duì)我們的鍛煉是多方面的,除了對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程熟悉外,我們還進(jìn)一步提高了作圖,說(shuō)明書(shū)編輯,各種信息的分析,對(duì)WORD文檔的使用等多方面的能力。
不久我們將走上工作崗位,這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)對(duì)我來(lái)說(shuō)非常有意義,非常重要。
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