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第一章 前 言
1.1 选题背景
电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;电能的输送的分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化。因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
工厂厂区供电设计是整个工厂建设设计中的重要组成部分。供电设计质量, 会直接影响到日后工厂的生产与发展。尤其对那些工业生产自动化程度很高的大型现代化工厂, 如果能有一个高质量的供电系统, 那么, 就有利于企业的快速发展。稳定可靠的供电系统, 有助于工厂增加产品产量, 提高产品质量, 降低生产成本, 增加企业经济效益。如果供电系统设计质量不高, 将会给企业, 给国家造成不可估量的损失 [1] 。
1.2 供电系统设计的原则
工厂供电系统设计必须遵循以下原则:
1) 工厂供电设计必须遵循国家的有关法令、标准和规范,执行国家的有关方针、
政策,包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。
2) 工厂供电设计应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理,设计中应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性
能先进的电气产品。
3) 工厂供电设计必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件,合理确定设计方案。
4) 工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展计划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远、近期结合,以近期为主,适当考虑扩建的可能性。
1.3 供电系统设计的意义
在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外)。电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说,如果工厂的电能供应突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果。因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义。本文中的设计是对全厂总配电所及配电系统的设计,通过对各部分的计算,最终选定厂中所需各种设备 [2] 。
1.4 工厂简介及设计要求
工厂总平台布置图(图1)。
(2) 工厂生产任务、规模及产品规格:本厂承但某大型钢铁联合企业各附属厂的大型电机,变电器、锅炉配件制造任务。年生产规模为制造大型电机配件7500台,总容量为45万KW,制造电机总容量6万KW,制造电机最大容量为5520KV.A;生产电气器件60万件。本厂为某大型钢铁联合企业重要组成部分。
(3) 工厂各车间负荷情况及转供负荷情况如表1所示。
表1 工厂各车间负荷情况及转供负荷情况
车间变电所
序号 车间名称 设备容量
(kW) 需要系数 计算负荷 Kd cosψ tanψ Pc(KW) Qc(kvar) Sc(kv.A) 1 电机修理车间 2250
1190
650 0.25
0.2
0.35 0.77
0.53
0.55 0.82
1.58
1.51 2 机械加工车间 520
570
880 0.6
0.35
0.25 0.6
0.8
0.5 0.85
0.78
1.61 3 新产品试验车间 300
340
160
650 0.75
0.56
0.57
0.56 0.75
0.75
0.74
0.84 0.88
0.88
0.90
0.64 4 原料车间 570
2300 0.65
0.30 0.78
0.80 0.80
0.75 5 备件车间 700
528 0.64
0.35 0.76
0.76 0.85
0.85 6 锻造车间 3600 0.80 0.80 0.78
(4) 供电协议:
1) 当地供电部门提供两个供电电源,供设计者选用。从某220/35kV区域变电所提供电源,该变电所距厂南10km。从某220/35KV区域变电所提供电源,该变电所距厂南侧5km。
2) 电力系统短路数据如表2所示。
表2 电力系统短路数据
电源编码 电源来源 母线电压 短路容量 距离
l(km) 继电保护整定时间
tp(s) U(KV) Sd.max Sd.min A 区域变电所 35 600 280 10 1.8 B 某变电所 35 250 150 5 1.1
3) 供电部门提出的技术要求:
a. 区域变电所35KV馈出线定时限过电流保护整定时
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