沈阳工程学院工厂供电校外实习报告专业班级:供电082 报告成绩:姓名:李航学号:17 号实习、设计地点:浙江万维机械有限公司实习、设计时间:2011 年4 月1日至2011 年5月25 日指导教师:李建华目录目录 (1)第一章概论 (2)1.1工厂供电的意义和要求 (2)1.2工厂供电设计的一般原则 (3)1.3 设计内容及步骤 (3)第二章选择变电所的位置 (6)2.1变电所所址的选择 (6)2.1.1变电所所址选择的一般选择 (6)2.1.2变电所总体布局的要求 (6)第三章供电系统图 (7)第四章计算负荷 (8)4.1负荷计算参考公式 (8)第五章选择变压器台数及容量 (9)5.1变压器台数的选择 (9)5.2所主变压器容量的选择 (9)第六章计算短路电流 (10)6.1短路概述 (10)6.2短路计算举例 (11)第七章选择电气设备 (14)7.1高压侧设备选择 (14)7.2 低压侧设备选择 (15)第八章选择和整定继电保护 (16)8.1继电保护概述 (16)8.2继电保护整定 (17)实习总结 (18)第一章概论1.1工厂供电的意义和要求工厂供电,就是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电。
众所周知,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。
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。
由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义,因此做好工厂供电工作,对于节约能源、支援国家经济建设,也具有重大的作用。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求:(1)安全在电能的供应、分配和使用中,不应发生人身事故和设备事故。
(2)可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。
(3)优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求(4)经济供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外,在供电工作中,应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既要照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展。
1.2工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv 及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定,进行工厂供电设计必须遵循以下原则:(1)遵守规程、执行政策;必须遵守国家的有关规定及标准,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)安全可靠、先进合理;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,采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
(3)近期为主、考虑发展;应根据工作特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,适当考虑扩建的可能性。
(4)全局出发、统筹兼顾。
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理确定设计方案。
工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。
工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。
作为从事工厂供电工作的人员,有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识,以便适应设计工作的需要。
1.3 设计内容及步骤全厂总降压变电所及配电系统设计,是根据各个车间的负荷数量和性质,生产工艺对负荷的要求,以及负荷布局,结合国家供电情况。
解决对各部门的安全可靠,经济的分配电能问题。
其基本内容有以下几方面。
1、负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算,是在车间负荷计算的基础上进行的。
考虑车间变电所变压器的功率损耗,从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。
列出负荷计算表、表达计算成果。
2、改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所的功率因数,通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。
由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量,并选用合适的电容器柜或放电装置。
如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率,改善功率因数。
3、工厂车间变电所供电系统图设计根据变电所配电回路数,负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数,确定变电所高、低接线方式。
对它的基本要求,即要安全可靠有要灵活经济,安装容易维修方便。
4、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要,确定变压器的台数和容量。
5、厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况,从技术和经济合理性确定厂区配电电压。
参考负荷布局及总降压变电所位置,比较几种可行的高压配电网布置放案,计算出导线截面及电压损失,由不同放案的可靠性,电压损失,基建投资,年运行费用,有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值,择优选用。
按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。
用厂区高压线路平面布置图,敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。
6、工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电,通常为国家电网的末端负荷,其容量运行小于电网容量,皆可按无限容量系统供电进行短路计算。
由系统不同运行方式下的短路参数,求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。
7、变电所高、低压侧设备选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值,选择变电所高、低压侧电器设备,如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。
并根据需要进行热稳定和力稳定检验。
用总降压变电所主结线图,设备材料表和投资概算表达设计成果。
8、继电保护设计为了监视,控制和保证安全可靠运行,变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器,皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。
并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。
设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表,操作电源和控制电缆组成的变电所二次结线系统,用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。
35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和控制屏屏面布置图。
第二章选择变电所的位置2.1变电所所址的选择2.1.1变电所所址选择的一般选择变电所所址选择,根据下列要求并和经济技术经济分析比较后确定:1.尽量接近负荷中心,降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属损耗量。
2.进出线方便,特别是要便于架空进出线。
3.接近电源侧,特别是工厂的总电压变电所和高压配电所。
4.设备运输方便,特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。
5.不应设在有剧烈振动或高温的场所,无法避开时,应有防振或隔热措施。
6.不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所,无法远离时,不应设在污染源的下风处。
7.不应设在厕所或浴室及其他经常积水场所的正下方,且不宜不宜与上述场所相邻。
8.不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方,当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物相邻时,应符合现行国家标准GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。
9.不应设在地势低洼和可能积水的场所。
2.1.2变电所总体布局的要求1.便于运行维护和检修2.保证运行安全3.便于进出线4.节约土地和建筑费用5.适应发展要求第三章供电系统图供电系统图如图3.1所示:图3.1供电系统图第四章计算负荷4.1负荷计算参考公式负荷计算参考表4-1:表 4-1 公式及参数列表第五章选择变压器台数及容量5.1变压器台数的选择1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。
对供有大量一、二级负荷的变压所,应采用两台变压器,以便当一台变压器法身故障或检修时,另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。
对只有二级而无一级负荷德尔变电所,也可以只采用一台变压器但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源,或另有自备电源。
2)对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所,也可考虑采用两台变压器。
3)除上述两种情况外,一般车间变电所宜采用一台变压器。
但是负荷集中且容量相当大的变电所,虽为三级负荷,也可以采用两台或多台变压器。
4)在确定变电所主变压器台数时,应适当考虑负荷的发展,留有一定的余地。
由于该厂的负荷属于二级负荷,对电源的供电可靠性要求较高,宜采用两台变压器,以便当一台变压器发生故障后检修时,另一台变压器能对一、二级负荷继续供电,故选两台变压器。
5.2所主变压器容量的选择装设两台主变压器的变电所,每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件:① 任一台单独运行时,ST≥(0.6-0.7)S′30(1)② 任一台单独运行时,ST≥S′30(Ⅰ+Ⅱ)由于S′30(1)= 7932 KV·A,因为该厂都是上二级负荷所以按条件2 选变压器。
③ ST≥(0.6-0.7)×7932=(4759.2~5552.4)KV·A≥ST≥S′30(Ⅰ+Ⅱ)第六章计算短路电流6.1短路概述工厂供电系统要求正常地不简断地用电负荷供电,以保证工厂生产和生活的正常进行。
但是由于种种原因,也难免出现故障,而使系统的正常运行遭到破坏。
系统中最常见的故障就是短路。
短路就是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。
短路后,短路电流比正常电流大得多;在大电力系统中,短路电流可达几万安甚至几十万安。
如此大的电流可对供电系统产生极大的危害。
因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素;同时需要进行短路电流的计算,以便正确的选择电气设备,使设备具有足够的动稳定性和热稳定性,以保证在发生可能有的最大电流时不致损坏。
为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件等,也必须计算短路电流。
表7-1电力线路每相的单位长度电抗平均值a)6.2短路计算举例图7.11. 求k -1点的三相短路电流和短路容量(KV U c 5.101=)注解:短路计算电压取值要比线路额定电压高5%。
1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗。