冷镦车间电气安全课程设计分析沈阳航空航天大学课程设计（说明书）题目冷镦车间配电系统设计班级 / 学号 34050101/2013040501027 学生姓名张宇指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电气安全课程设计院/系安全工程学院专业安全工程班级 34050101 学号 2013040501027 姓名张宇课程设计题目冷镦车间配电系统设计课程设计时间 2016年 11 月 7 日—2016年 11 月 18 日课程设计的内容及要求：根据学院本科专业学生毕业后的工作去向及其工作性质，为了完善学生知识结构，实现能力培养的目的，使每一位学生能够学会综合运用所学知识，并能够对所学知识进行较为系统、科学的归纳，本次课程设计选择工程设计类题目。
（一）内容1．完成冷镦车间日常安全检查电气安全检查表设计；2．根据选定设计依据条件，完成冷镦车间配电系统设计。
（二）要求设计步骤包括：1）依据技术经济比较，确定配电方案；选择配电线路种类、敷设方式等；2）采用“ABC”法进行负荷计算，选择导线截面和主要电气设备；3）采用需要系数法进行车间负荷计算，并与采用“ABC”法计算结果比较； 4）进行电压损失校核、热稳定性校核和保护接零安全性校核；5）绘制配电系统图和配电平面图；6）撰写课程设计说明书。
其主要内容应包括：配电方案选择经济技术比较及方案确定，导线截面和主要电器选择的主要计算公式、步骤、结论，校核计算公式、结论，其它相关说明等。
课程设计说明书要求使用蓝黑或碳素墨水笔在课程设计专用纸张上手工书写，语言要流畅简练，语意表达要清晰。
配电系统图和配电平面图可以采用计算机或手工绘制，要求图面整洁，线条清晰，线型使用符合要求。
课程设计说明书总体结构应包括摘要、目录、正文、参考文献部分；章节序号采用1.，1.1，1.1.1方式编排，章节标题不缩进。
课程设计说明书封面要求计算机打印。
（三）设计依据1、冷镦车间平面布置图如附图1。
2、冷镦车用电设备明细表如表1。
3、冷镦车间供配电范围车间变电所设在东北角，只为冷镦车间配电4、冷镦车间的负荷性质生产为三班工作制，年最大负载利用时数为5500小时。
属于三级负荷。
5、供电电源条件电源从35/10千伏厂总降压变电所10千伏母线采用电缆线路受电，线路长度为300米。
配电系统短路数据如图1。
图1 配电系统示意图6、自然条件（1）室内最热月份平均温度为30︒C（2）地中最热月份平均温度为25︒C（当埋入深度为0.5米以上），而埋入深度为1米以下是的平均温度为20︒C。
（3）土壤冻结深度为1.10米。
（4）生产环境特征：正常干燥环境。
表1 用电设备名称、型号及台数明细表设备代设备名称、型号台数单台容量（千总容量（千备注10kV 10kV10/0.4/0.23kt=0.1s l=300m0.08Ω/km电缆线路S d=200MVA号瓦）瓦）1 普通车床C336 3 3 9 0.52 普通车床C3363 3 9 0.53 普通车床C336 3 3 9 0.54 冷镦机A121 2 3 6 0.55 冷镦机A121 2 36 0.56 牛头刨床 2 6 12 0.57 牛头刨床 2 6 12 0.58 插床B5020 3 3 9 0.59 插床B5020 3 3 9 0.510 插床B5020 3 3 9 0.511 砂轮床S3SL—3002 1.53 0.512 砂轮床S3SL—3002 1.53 0.513 普通车床C620—12 6 12 0.514 普通车床C620—12 6 12 0.515 铣床X62W 2 7.5 15 0.516 铣床X62W 2 7.5 15 0.517 摇臂钻床 2 4.5 9 0.518 摇臂钻床 2 4.5 9 0.519 搓丝机 4 8 32 0.520 搓丝机 4 8 32 0.521 搓丝机 4 8 32 0.522 搓丝机 4 8 32 0.523 冷镦机A123 2 6 12 0.524 冷镦机A123 2 6 12 0.525 冷镦机A164 2 6 12 0.526 冷镦机A164 2 6 12 0.527 冷镦机GB-3 2 51 102 0.528 冷镦机GB-3 2 51 102 0.5指导教师 2016 年 11 月 7 日负责教师年月日学生签字 2016 年 11 月 7 日目录1.配电方案的选择及设备分组 (8)1.1配电方案 (8)1.2设备分组 (8)2.负荷计算 (9)2.1应用ABC法对负荷进行计算 (9)2.2分组负荷计确定 (12)2.2干线负荷计算 (13)2.3车间总负荷计算 (15)2.3.1计算车间负荷 (15)2.3.2转供负荷 (16)3.电气设备选择 (17)3.1配电线路导线确定 (17)3.1.1支导线截面面积计算 (17)3.1.2干线导线截面面积选择 (18)3.2配电箱选择 (18)3.3变压器选择 (19)3.4开关电器与保护原件选择 (19)3.4.1熔断器的选择 (19)3.4.2开关电器的选择 (21)4.校核 (21)4.1线路电压损失校核 (21)4.2线路热稳定校核 (23)4.3导线的电阻计算 (25)5.结论 (26)摘要近年来国家经济建设取得了很大的成果，我国很多的工厂企业的规模也逐渐增大，安全隐患也就随之而来。
本次课程设计主要针对冷镦车间的配电系统进行安全性设计。
依据技术经济比较，确定了冷镦车间的配电方案;合理的选择配电线路种类、敷设方式和异体的选择等;采用了“ABC”法进行分组、干线负荷计算和车间配电室总负荷计算，并选择干线截面积和配电箱及变压器等主要电气设备;随后又进行电压损失校核、热稳定性校核和保护接零安全性校核;最后绘制配电系统图和配电平而图。
关键词:冷镦车间；配电系统；负荷计算1.配电方案的选择及设备分组1.1配电方案一般车间厂区的配电方式可分为：放射式、干线放射式、环式以及链式。
该冷镦车间存在大量的技术操作与使用差别很大的用电设备，所以不采用链式配电线路；且该车间存在两台较大功率的集中负荷设备以及不同型号的车床、钻床、冷镦机，所以该冷镦车间采用放射式和干线放射式的混合。
该车间的配电方案如图所示。
1.2设备分组1.2.1设备分组基本要求（1）车间内不宜跨区域供电（2）分组设备的负荷相近——包括设备的性质，大小（3）分组要符合配电箱的回路数根据电气设备负荷的大小、区域和已选定的配电方案以及方便设备操作、就近原则、功能性原则、生产性质是否相同等原则把机械加工车间共为8组。
第一组：1,2,3号用电功率相近，且都属于车床，就近原则将其分为一组；第二组：4,5,6,7号在同一区域，且用电功率相近，就近原则将其分为一组；第三组：8,9,10,11,12号在同一区域，且用电功率接近，就近原则将其分为一组；第四组：13,14号设备，设备间同时运行不产生影响，同时采取近因原则将其分为一组；第五组：,15,16,17,18号设备为小功率设备，用电功率接近，同时依据就近原则将其分为一组；第六组：19,20,21,22号设备为小功率设备，用电功率接近，依据就近原则将其分为一组；第七组：23,24,25,26号设备，设备间同时运行不产生影响，同时采取近因原则将其分为一组；由于27,28号设备是全车间设备中功率与其他设备相比较大的，利用率高，要求的可靠性高，所以对这两台设备采取放射式配电方式，组别是第八组：27,28号1.2.2设备分组明细表分组设备代号设备名称台数单台容量总容量功率因数1 1--3 普通车床C3363 3 9 0.52 4、5 冷镦机A1212 3 6 0.56、7 牛头刨床 2 6 12 0.5 3 8--1插床B5020 3 3 9 0.511、12 砂轮床S3SL—3002 1.53 0.54 13、14 普通车床C620—12 6 12 0.55 15、16铣床X62W 2 7.5 15 0.517、18摇臂钻床 2 4.5 9 0.56 19--22搓丝机 4 8 32 0.57 23、24 冷镦机A1232 6 12 0.525、26 冷镦机A1642 6 12 0.58 27、28 冷镦机GB-32 51 102 0.5干线回路组别设备号配电方式供电回路1 1 1、2、3干线放射式2 4、5、6、73 19、20、21、224 23、24、25、26供电回路2 58、9、10、11、126 13、147 15、16、17、18供电回路38 27、28 放射式2.负荷计算2.1应用ABC 法对负荷进行计算计算负荷是用来按发热条件条件选择供电系统中各原件的负荷值。
用电设备组计算负荷的确定，在工程中常用的有需要系数法和“ABC ”法，而前者应用最为普遍。
当设备台数较多，各台设备容量又相差不甚悬殊时，通常采用需要系数法计算。
ABC 法是应用单元功率的概念，把复杂的功率运算简化为台数运算的方法。
该方法运用概率论的原理求出计算负荷与设备容量之间的关系，计算结果比较准确。
此方法进行列表计算，易于观察。
其计算公式为 s P P ασ+=av js式中：av P ——平均功率；α——计算系数，α=3时出现概率为99.9%，α=1.5时出现概率为93.3%，一般情况下取α=1.5即可。
s σ——负荷均方差，如令P 为有功功率，则avP P s +=σ。
对于多台设备，ABC 法的实用计算式为()BA C A DK P L js 2++=式中：D ——单台等值功率，取值越大，计算精度越低；取值越小，计算精度越高。
一般取D=3kw ；K L ——利用系数。
系数A 按下式计算：∑==mi i i K n A 1式中：i K ——等值台数，按DP K nii =计算（ni P 为第i 台设备的额定功率），并按四舍五入的原则取整数；i n ——第i 种功率设备的台数。
系数B 按下式计算：()∑=+=mi i i iK K n B 121系数C 按下式计算：115.1-=LK C 欲求得计算电流，则需求得成组设备的功率因素。
成组设备的功率因素角的正切值按下式计算：++++=2211222111tan tan tan L L L L K A K A K A K A ϕϕϕ各种设备的cos φ和tan φ见《电气安全工程》126页表5-11。
取得成组设备的计算功率c P 和功率因素以后，可按下式计算三相设备的电流112212L L L A K A K K A A ++⋅⋅⋅=++⋅⋅⋅3cos js P I φ=对于本车间，需对各组上所连接的各个设备运用“ABC ”法进行功率的计算，具体以第一组为例，使用ABC 法进行负荷计算进行说明。