1、克拉玛依职业技术学院课程设计克拉玛依职业技术学院电子与电气工程系课程设计论文题 目 机械加工车间的车间变电所及低压配电系统设计专 业 供用电技术 班 级 供电 1231 学生姓名 指导教师 胡宏、何银光 完成日期 2015 年 1 月 16 日 克拉玛依职业技术学院课程设计前言本次课程设计是继工厂供电课程之后一个重要的实践性教学环节，通过把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通过实践巩固理论知识，实现理论与实践的完美结合，为今后解决实际问题打下坚实的基础。同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。本次课程设计的题目是机械加工车间的车间变电所及低压配电系统设计 。
2、根据该车间所提供的加工车间平面图、设备明细表、供电范围及所取得的电源和用电负荷的实际情况，并适当考虑到该车间所在地区自然条件、供用电协议，根据经济合理，技术可靠的要求，完成为期三周的该车间的车间变电所及低压配电系统设计。本次课程设计过程为先进行负荷计算(本次采用需要系数法)和无功功率补偿，在其基础上讨论高、低压电力网导线型号及截面和敷设方法的选择，其后变压器的选择、变电所主接线方案确定、变电所位置的确定，然后进行短路计算并以此为基础讨论变电所一次设备的选择与校验，最后讲述变电所防雷和接地装置设计的确定，在本文最后还附带了变电所平面图及主接线图。本次课程设计，以参考本学期工厂供电课程为标准，以工
3、厂供电中一次系统知识为指导，仅依据课程知识完成变电所设计，此过程不免会有所片面，对于本次课程设计，我组持克拉玛依职业技术学院课程设计学习、完善、纠错的决心，认真完成。因此，错误与疏漏之处在所难免，望老师批评指正！第一章车间负荷计算1 负荷计算1.1 负荷计算的目的 计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧
4、毁，以至发生事故。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。1.2 负荷计算的方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法和利用系数法、利用各种用电指标的负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位的使用最为普遍。克拉玛依职业技术学院课程设计1.2.1 需要系数法 适用范围：当用电设备台数较多、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。组成需要系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷投入时的实际情况不符，出现不理想的结果。 1.2.2 二项式法 当用电设备台数较
5、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，宜于采用。 1.2.3 利用系数法 通过平均负荷来求计算负荷，计算依据是概率论和数理统计，但就算过程较为复杂。 1.3 计算负荷公式根据计算法的特点和适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。按需要系数法确定计算负荷的公式： 有功（Kw） （3-1） 30=无功（Kvar） （3-2） 30=30tan视在（KVA） （3-3） 30=230+230=30/cos克拉玛依职业技术学院课程设计电流 （A） （3-4） 30=30/ 3式中 该用电设备组的需用系数； 该用电设备组的设备容量总和，但不包括备用设备容量（kW） ； 该用电设备
6、组的有功、无功和视在计30、 30、 30算负荷（kW） ； 额定电压（kV）; 与运行功率因数角相对应的正切值； tan、 cos该用电设备组的计算电流（A）301.3.1 负荷计算1.车床 C630M=10.1250.2=2.025Kw30=2.0251.7303.503Kvar30=30tan=2.025/0.5=4.050KVA30=230+230=30/cos=4.05/1.730.38=6.153A30=30/ 32.万能工具磨床=2.0750.2=0.415Kw30=0.4151.7300.718Kvar30=30tan=0.415/0.500=0.83030=230+230=3
7、0/cos=0.830/1.7300.38=1.26130=30/ 33.普通车床 C620-1克拉玛依职业技术学院课程设计=7.6250.2=1.525Kw30=1.5251.730=2.638Kvar30=30tan=1.525/0.500=3.050KVA30=230+230=30/cos=3.050/1.7300.38=4.634A30=30/ 3其余计算类似，最后得出整厂的 如下表所示30、 30、 30、 30计算负荷序号车间名称设备总容量 KW需要系数 Kdcostan P30 KW Q30 KvarS30 KVA I30 A1车床C630M10.13 0.20 0.50 1.7
8、3 2.03 3.50 4.05 6.152万能工具磨床M5M2.08 0.20 0.50 1.73 0.42 0.72 0.83 1.263普通车床C620-17.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.634普通车床C620-17.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.635普通车床C620-17.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.636普通车床C620-35.63 0.20 0.50 1.73 1.13 1.95 2.25 3.427普通车床C6204.63 0.20 0.50 1.73 0
9、.93 1.60 1.85 2.818普通车床C6204.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.819 普通 4.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.81克拉玛依职业技术学院课程设计车床C62010普通车床C6204.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.8111普通车床C6184.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.8112普通车床C6164.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.8113螺旋套丝机S-81393.13 0.20
10、0.50 1.73 0.63 1.08 1.25 1.9014普通车床C6307.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.6315管螺纹车床Q1197.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.6316摇臂钻床Z358.50 0.20 0.50 1.73 1.70 2.94 3.40 5.1717圆柱立式钻床Z50403.13 0.20 0.50 1.73 0.63 1.08 1.25 1.9018圆柱立式钻床Z50403.13 0.20 0.50 1.73 0.63 1.08 1.25 1.90195t单梁吊车10.20 0.15 0
11、.50 1.73 1.53 2.65 3.06 4.6520 立式砂轮 1.75 0.20 0.50 1.73 0.35 0.61 0.70 1.0621牛头刨床B6653.00 0.20 0.50 1.73 0.60 1.04 1.20 1.82克拉玛依职业技术学院课程设计22牛头刨床B6653.00 0.20 0.50 1.73 0.60 1.04 1.20 1.8223万能铣床X63WT13.00 0.20 0.50 1.73 2.60 4.50 5.20 7.9024立式铣床X52K9.13 0.20 0.50 1.73 1.83 3.16 3.65 5.5525滚齿机Y-364.10
12、 0.20 0.50 1.73 0.82 1.42 1.64 2.4926插床B50324.00 0.20 0.50 1.73 0.80 1.38 1.60 2.4327弓锯机G721.70 0.20 0.50 1.73 0.34 0.59 0.68 1.0328立式钻床Z5120.60 0.20 0.50 1.73 0.12 0.21 0.24 0.3629电极式盐浴电阻炉20.00 0.80 0.50 1.73 16.00 27.68 32.00 48.6230井式回火电阻炉24.00 0.80 0.50 1.73 19.20 33.22 38.40 58.3431箱式加热电阻炉45.00
13、 0.80 0.50 1.73 36.00 62.28 72.00 109.3932车床CW6-131.90 0.20 0.50 1.73 6.38 11.04 12.76 19.3933立式车床C512-1A35.70 0.20 0.50 1.73 7.14 12.35 14.28 21.7034卧式镗床J6810.00 0.20 0.50 1.73 2.00 3.46 4.00 6.08克拉玛依职业技术学院课程设计35单臂刨床B101070.00 0.20 0.50 1.73 14.00 24.22 28.00 42.54总计 388.65 124.09 219.19 251.88 382
14、.69机加工二车间、铸造、铆焊、电修车间的负荷计算表计算负荷序号 车间名称 设备容量 Pe KW P30 KW Q30 KVAR S30 KVA I30 A155 46.5 54.4 71.57 3.02120 36 42.1 55.39 2.341 机加工二车间10 8 0 8.00 0.34160 64 65.3 91.43 3.86140 56 57.1 79.98 3.88180 72 73.4 102.82 4.342 铸造车间8 6.4 0 6.40 0.27150 45 89.1 99.82 4.21170 51 101 113.15 4.783 铆焊车间7 5.6 0 5.60
15、 0.24150 45 78 90.05 3.80146 44 65 78.49 3.314 电修车间10 8 0 8.00 0.34总计 1406 463.13 606.64 763.21 1159.58克拉玛依职业技术学院课程设计第二章 车间无功功率补偿计算2 无功功率补偿 2.1 无功补偿的作用 1. 提高用户的功率因数,从而提高电工设备的利用率; 2. 减少电力网络的有功损耗； 3. 合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力； 4. 在动态的无功补偿装置上，配置适当的调节器，可以改善电力系统的动态性能，提高输电线的输送能力和稳定性； 5. 装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形,减小谐波分量和解决负序电流问题。对电容器、电缆、电机、变压器等，还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。2.2 无功补偿装置的选择无功补偿装置主要有三种:1. 并联电容器组是一种静态的无功补偿装置。用它进行的补偿称为并联电容补偿。2. 同步调相机。3. 静止无功补偿器。后两者属于动态的无功补偿装置。用静电电容器（或称移相电容器、电力电容器）作无功补偿以提高功率因数，是目前工业企业内广泛应用的一种补偿装置。
