工厂供电系统的设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

工厂供电系统的设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

荷是一个假想持续性的负荷，计算负荷可以称需要负荷或最大负荷，它是按发热条件选择工厂电力供电线路的导体 .变压器容量 .开关电器和互感器等额定参数的依据，所以负荷计算是很有必要的。 负荷计算的方法 我国目前常用的确定用电设备计算负荷的方法，有需要系数法，二项式法。 本设计中，由于设备台数较多，各台设备容量相差不大所以选择采用需要系数法。 具体计算情况如下。 负荷计算的过程 车间变电所 (1)铸造车间 有功计算负荷 : P30(1)=800 kW =240kW 无功计算负 Q30(1)=240kvar = 视在计算负荷 :S30(1)=240kW/= 计算电流 I30(1)=( 3 )= (2)锻压车间 有功计算负荷 :P30(2)=750kW =225kW 无功计算负荷： Q30(2)=225 kvar = 视在计算负荷 :S30(2)=225kW/=375kVA 计算电流 I30(2)=375kVA/( 3 )= (3)金工车间 有功计算负荷 :P30(3)=400kW =80kW 无功计算负荷： Q30(3)=80kvar = 五邑大学本科毕业设计 7 视在计算负荷 :S30(3)=80kW/= 计算电流 I30(3)=( 3 )= 车间变电所小计（取 K ∑ p= K ∑ q=) 有功计算负荷： P30=(240+225+80)kW= 无功计算负荷： Q30= (++)kvar= 视在计算负荷： 8 0 6 . 6 k V Ak V A6 1 8 . 5 75 1 7 . 7 5S 2230  计算电流： I30=( 3 )= .2 车间变电所 (4)装配车间 有功计算负荷 :P30(4)=400kW =120kW 无功计算负荷： Q30(4)=120kvar = 视在计算负荷 :S30(4)=120kW/= 计算电流 I30(4)=( 3 )= (5)工具车间 有功计算负荷 :P30(5)=300kW =90kW 无功计算负荷： Q30(5)== 视在计算负荷 :S30(5)=90kW/= 计算电流 I30(5)=( 3 )= (6)机修车间 有功计算负荷 :P30(6)=250kW = 无功计算负荷： Q30(6)=视在计算负荷 :S30(6)=计算电流 I30(6)=( 3 )= (7)锅炉房 有功计算负荷 :P30(7)=200kW =150kW 无功计算负荷： Q30(7)=150kvar = 视在计算负荷 :S30(7)=150kW/= 计算电流 I30(7)=( 3 )= 车间变电所小计（取 K ∑ p= K ∑ q=) 有功计算负荷： P30= (120+90++150)kW= 五邑大学本科毕业设计 8 无功计算负荷： Q30= (+++)kvar= 视在计算负荷： k V Ak V AS 2230  计算电流： I30=( 3 kV)=862A .3 车间变电所 (8)1水泵房 有功计算负荷 :P30(8)=85kW = 无功计算负荷： Q30(8)= kvar = 视在计算负荷 :S30(8)=计算电流 I30(8)=( 3 )= (9)仓库 有功计算负荷 :P30(9)=100kW =40kW 无功计算负荷： Q30(9)=40kvar =30kvar 视在计算负荷 :S30(9)=40kW/=50kVA 计算电流 I30(9)=50kVA/( 3 )= (10)综合楼 有功计算负荷 :P30(10)=50kW =45kW 无功计算负荷： Q30(10)=45kvar = 视在计算负荷 :S30(10)=45kW/= 计算电流 I30(10)=( 3 )= (11)生活区 有功计算负荷 :P30(11)=150kW =120kW 无功计算负荷： Q30(11)=120kvar = 视在计算负荷 :S30(11)=120kW/= 计算电流 I30(11)=( 3 )= 车间变电所小计（取 K ∑ p= K ∑ q=) 有功计算负荷： P30= (+40+45+120)kW= 无功计算负荷： Q30= (+30++)kvar= 视在计算负荷： k V AS 5 2 . 32 5 5 . 3 2230  计算电流： I30=( 3 )= 五邑大学本科毕业设计 9 低压侧全厂的负荷计算（取 K ∑ p= K ∑ q=) 有功计算负荷：P30=(240+225+80+120+90++150++40+45+120)kW= 无功计算负荷：Q30=(+++++++)kvar= 视在计算负荷： k V Ak V AS 5 3 0 7 1 7 4 2230  计算电流 :I30=( 3 ） = 功率因素： cosamp。 = 负荷计算表 表 31 全厂负荷计算统计表 序号 车间（单位）名称 设备容量（ KW） Kd cosamp。 tanamp。 计算负荷 有功（ KW） 无功（ Kvar） 视在（ KVA） 计算电流（ A） 1 铸造车间 800 240 2 锻压车间 750 225 375 3 金工车间 500 80 小计 2050 4 装配车间 400 120 5 工具车间 300 90 6 机修车间 250 7 锅炉房 200 150 小计 1150 862 8 1水泵房 85 9 仓库 90 40 30 50 10 综合楼 50 45 11 生活区 150 120 小计 375 总计 380 3575 五邑大学本科毕业设计 10 功率因素对供电的影响 在工厂供电系统中，大多数用电设备都具有电感的特性。 这些设备不仅需要从电力系统吸收有功功率，还有吸收无功功率以产生这些设备正常工作所必须的交变磁场。 在输送有功功率一定的情况下，无功功率增大，会降低供电系统的功率因数。 因此，功率因素是衡量工厂供电系统电能利用程度及电器设备状况的一个具有代表性的重要指标。 提高功率因素的意义 用电设备绝大部分为感性负荷，为了保证供电质量和节能，充分利用好电力系统中发配电设备的容量，减小供电线路的截面，减小电网的功率损耗，电能损耗，减小线路的电压损失，必须提高用电单位的 功率因数。 无功功率补偿 由表 31 可知，该厂 380V 侧最大负荷时功率因素只有 ，而供电部门要求该厂 10kV进线侧最大负荷时功率因素不应低于 ，因此 380V 侧最大负荷时功率因素应稍大于 ，取 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量。 因此，工厂需要装设无功补偿装置，对功率因素进行人工补偿。 低压侧无功功率补偿的计算 (1)补偿容量可按下式确定： Qc=P30(tanamp。 1tanamp。 2)=△ n= Qc247。 qc 式中 tanamp。 1—— 补偿前功率因数 cosamp。 1 对应的正切值 tanamp。 2—— 补偿后功率因数 cosamp。 2 对应的正切值 △ qc—— 补偿率 Kvar/KW P30—— 设计时求得的平均负荷 KW qc—— 单个电容器的容量 kvar n—— 并联电容器的个数 补偿前的功率因数如表 32所示 五邑大学本科毕业设计 11 表 32补偿前功率因数 序号 全厂低压侧 cosamp。 (2)各车间变电所低压侧所需的补偿容量 车间变电所低压侧所需的补偿容量为：QC1=[tan（ )tan()]= 车间变电所低压侧所需的补偿容量为： QC2=[tan（ )tan()]= 车间变电所低压侧所需的补偿容量为： QC3=[tan（ )tan()]= 取 QC3=42kvar (3)全厂低压侧所需的补偿容量为 QC=[tan（ )tan()]= 取 QC=570kvar (4)低压无功补偿设备的选择 采用低压集中补偿方式，选择无功功率自动补偿装置，通过自动控制装置，可根据电网的感性无功功率的变化情况，自动控制并联电容器的投切，使电网的无功功率保持在最小状态，从而提高电网的功率因素。 选用 GGJ1 型低压自动补偿屏，并联电容器为 型。 变电站选择 1 台 1 号主屏与 4台 3号辅屏相组合， 屏各有 6支路， 采用 6步控制，总共容量 84kvar5=420kvar。 变电站选择 1台 1号主屏与 2 台 3 号辅屏相组合， 屏各有 6 支路，采用 6步控制，总共容量 84kvar 3=252kvar。 变电站选择 1 台 1 号主屏 ,总共容量14kvar 3=42kvar 根据以上公式求得各变电所所需的电容器的个数如表 33 所示 表 33各变电所所需电容器个数 序号 QC 420 252 42 n 30 18 3 无功功率补偿后的负荷计算 (1) 车间变电所低压侧的计算负荷为： P30(12)= Q30(12)=()kvar = 5 5 4 . 5 k V Ak V A1 9 8 . 5 75 1 7 . 7 5S 223 0 ( 1 2 )  8 4 2 . 5 A0 . 3 8 k V )35 5 4 . 5 k V A / (I 3 0 ( 1 2 )  (2) 车间变电所的功率损耗为：△ PT1=(12)= = △QT1=(12)= = (3) 车间变电所高压侧的计算负荷为 : P30(11)= += Q30(11)=()kvar+= 5 7 0 . 1 k V Ak V 2 3 . 3S 223 0 ( 1 1 )  AkVI )103/(k V 7 0)11(30  (4) 车间变电所低压侧的计算负荷 P30(22)= 五邑大学本科毕业设计 12 Q30(22)=()Kvar= k V 4 8 . 223 0 ( 2 2 )  AI )()22(30  (5) 车间变电所的功率损耗为：△ PT2=(22)= = △ QT2=(22)= = (6) 车间变电所高压侧的计算负荷为 : P30(21)= += Q30(21)=()kvar+= k V 223 0 ( 2 1 )  AI )103/()21(30  (7) 车间变电所低压侧的计算负荷 P30(32)= Q30(32)=()kvar= k V V A1 0 0 . 223 0 ( 3 2 )  AkVI )(k V )32(30  (8) 车间变电所的功率损耗为：△ PT3=(32)= = △ QT3=(32)= = (9) 车间变电所高压侧的计算负荷为 : P30(31)= += Q30(31)=()kvar+= k V V 223 0 ( 3 1 )  AkVI )103/(k V 8 2)31(30  (10)全厂低压侧的计算负荷为： P30= Q30== k V 2 7 8k V 0 1 7 4S 223 0 ( 1 )  AkVI 9 4 2)(k V 2 7 8)1(30  (11)变电所的功率损耗 △ PT== = △ QT=== (12)全厂高压侧的计算负荷为： P 30= += Q 30=()kvar+= k V V 39。 2230  AkVI )103/(k V 3 1 639。 30  无功功率因数补偿后，工厂的功率因数为： COSamp。 = P 30/S 30= 工厂的功率因素大于 ，因此，符合本设计的要求 补偿后高低压侧的计算负荷如表 34所示 39。 39。 39。 39。 39。 五邑大学本科毕业设计 13 表 34补偿后高低压侧的计算负荷 名称 计算负荷 功率因素cosamp。 有功（ kW) 无功（ kvar) 视在（ kVA) 计算电流（ A） 补偿后低压侧 补偿后低压侧 补偿后低压侧 补偿后低压侧全厂 补偿后高压侧 补偿后高压侧 补偿后高压侧 补偿后 高 压侧全厂 本章小结 本章 主要介绍了工厂车间电力负荷及计算。 第一节介绍了负荷计算的意义，常用的计算方法，重点是对该厂的负荷进行了负荷计算。 第二节介绍了功率因数对供电的影响，提高功率因数的意义，重点是功率因数的。