供电系统毕业设计论文(编辑修改稿)

供电系统毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

和人力资源开发，有效的引导电力企业走质量效益发展之路，正确处理好 ISO9000系列标准与 TQM的关系，实现三标整合，建立一体化管理体系，坚持科技创新，推动科技进步和信息化建设。 总之，未来电力工业的发展是质量世纪的到来，只有实现自我超越和创新，才能不断进步与发展，才能赶上信息时代发展的步伐，才能对国民经济合社会主义发展左更大的贡献 [1]。 工厂供电系统设计的意义 工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配问题。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。 电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用，它的输送和分配既简单经济。 又便于控制，调节 和测量。 有利于实现生产过程自动化。 因此，电能在现代化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。 例如在机械工业中。 电费开支仅占产品成本的 5％左右。 所以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 [2]。 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。 例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大的设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。 因此，搞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。 而能源节约对于国家经济建设是一项具有战略意义的工作，也是工厂供电工作的一项重要任务，因此，搞好工厂供电工作，对于节约能源，支持国家经济建设，也具有重大的作用。 3 2 负荷计算 负荷情况统计 ○1 拉伸用电机 5台，每台容量为 ； ○2 风机类电机 25台，其中容量为 ； ○3 泵类电机 14 台，每台容量为 ； ○4 行车类电机 6台，每台容量为 ； ○5 开卷、取卷电机 7台，每台容量为 ； ○6 镶布架电机 2台，每台 10KW； ○7 吸煤除渣电 机 7 台，每台容量为 ； ○8 电热设备 4 台，每台容量为 ； ○9 厂房动力总容量为 20KW。 计算得到工厂总的容量为。 图 系统设计图 4 计算工厂负荷的方法有多种，如按照负荷曲线计算，按二项式系数法进行计算等。 本系统设计采用按需要系数法确定计算负荷，其方法简便，是确定全厂电力负荷的主要方法 [3]。 (1) 单台用电设备的计算负荷 就单台电动机而言，设备容量就是电动机 的额定容量，计算负荷： PP esbS 1 各种用电设备的工作制不同，规定的额定功率也不同，如用电设备是按持续运行工作制规定的“额定功率”，它就等于设备的额定功率，有的则是按照反复短时工作制来规定的“额定功率”，这种额定功率不能与名牌上规定的额定功率相混淆，计算时不能简单的相加，而必须将各种不同工作制的用电设备名牌上规定的额定功率换算成同一个组织的额定功率，然后才能相加，起重设备 PP ebbe %1 (2) 用电设备组的计算负荷 一组中的用电设备不同时工作，而参与工作的设备也未必满载，同时考虑供电线路的效率，用电设备本身效率等因素，计算负荷表达式为 PKPKKPxlll 0011  DDD DDD D 图 最大负荷计算图 5 负荷计算 [4]] ○1拉伸类电机： Kx *5** 111:  PKP xxJ ○2风机类电机： Kx 8 *25** 222  PKP exj ○3泵类电机： Kx *14** 333  PKP exj ○4行车类电机 Kx *6** 333  PKP exj ○5开卷、取卷类电机： Kx *7** 333  PKP exj ○6镶布架电机： Kx 千瓦410*2** 333  PKP exj ○7吸煤除渣电机： Kx *7** 333  PKP exj ○8电热设备： Kx *4** 333  PKP exj ○9厂房动力： Kx 千瓦1020** 333  PKP exj 总的负荷为： Pj 在该厂设计中考虑同时率为 K ， 则总的计算负荷为： ** 9   PKP ijj 此时功率因数为 1  6 K V APS jj 3 4 8c o s1  全厂电力负荷的分类 （ 1）一类负荷：在瞬时短时停电，可能涉及人身和设备安全，使生产停顿或造成大量损失，应由被用电源自动投入，对设备配置上应有备用设备，双电源供电，自动切换。 （ 2）二类负荷：这类负荷允许短时停电，但如时间过长，有可能损坏设备或影响正常生产，此类负荷也应有备用设备，或采用双电源供 电。 （ 3）三类负荷：一般与生产工艺过程无直接关系，既使较长时间停电也不会影响到全厂的生产状况，这类负荷的供电可靠性略低，允许只有一个电源， （ 4）交流不停电电源负荷（ UPS），设计中定位 0I 类负荷，这类负荷对电源可靠性要求很高。 （ 5）保安电源：这类负荷由厂用低压系统供电。 绘制负荷等级指示图 [5] 表 负荷等级示意图 负荷名称 负荷类别 是否易过负荷 有无连锁要求 运行方式 拉伸类电机 一类 易 有 经常连续 风机类电机 一类 易 有 经常连续 行车类电机 二类 易 有 短 时连续 开卷取卷电机 二类 易 无 短时连续 镶布架电机 三类 不易 无 短时连续 吸煤除渣电机 三类 不易 无 短时连续 电热设备 三类 不易 无 短时连续 厂房动力 三类 不易 无 短时连续 确定工厂供电电压等级 根据上述的负荷计算，得到了全厂电力负荷和负荷分配方案，根据电业部门的要求，该厂供电设计拟采用接进 10KV 的线路，作为工厂进线的电压等级。 无功补偿的方式 补偿方式分为集中补偿、分组补偿和单独补偿等，集中补偿指电容器组集中装设在变电所千伏侧的 母线上；分组补偿指电容器组分装在功率因数较低的 7 车间变电所的高压侧母线上，以降低电容器的投资；单独补偿多用于大容量的感应电动机进行单独补偿。 企业应在提高功率因数的基础上，合理装设无功补偿设备，企业的供电功率因数值应达到 以上，由于负荷大部分是电动机、电焊机、照明等感性负载多，造成网络的功率因数值低，一般往往小于 ，因此单靠电厂发电机输到电网上的无功补偿，不能平衡负载所需的无功功率。 从而使机械加工车间在正常负荷下，功率因数值仅有 左右，远远达不到供电部门的要求。 为此，为增加无功功率，提高功率因数 值，必须采用电容器来解决。 其控制方式一般为手动及自动。 但由于这些是电子分离元件，产品质量差，使用一段时间后，分离电子老化，使之控制器故障频繁，虽检修更换元件，仍难以保持控制器正常运行，要选用一套无功补偿控制器具有稳定可靠而且控制器能随车间机床开动的负荷多少实现无功自动补偿多少。 与电容器相配合，能自动检测输电线路上的负荷功率因数值并能根据需要进行自动补偿，从而可以提高供电网上的质量，降低电能损耗 [6] 无功补偿容量的计算 若企业供电系统所有的功率因数为 COS1，提高到 COS2，则静电电容器 的补偿容量为 )( 1.   tgtga PQ Jc a 为平均负荷系数，一般在 —— 之间。 补偿前的功率因数为： 1  根据工厂发展要求和性质，采用的功率因数为 5cos 2  补偿后的功率因数为： 222 )(c os0PPSPjjjjj 前面已经求出了有功功率为： Pj 补偿后的视在功率为 K V AS P j o s2  计算电流为： 8 AUSIjjj *3 53  无功补偿容量为 千乏3400 QJ 低压分组补偿，电容器装设在车间变配电室母线上，可以提高电容器的利用率，同时减少了高压线路和配电变压器中的无功损耗，能使主变压器的视在功率减小从而使主变压器容量选得较小，但低压线路的无功流动不能减少，如果将就地个别补偿与分组补偿混合使用，大部分无功补偿设备设在低压用电设备及配电箱附近，补偿效果更佳。 高压集中补偿，电容器装设在工厂总降压变压器的母线上，这种运行方式电容 器安装方便，运行可靠，利用率高，但投切电容器的开关设备及保护装置价格比较高，且设置在总降压变电所前电力系统通过的无功功率和增加总降压变电所的负荷能力，提高本变电所的电压质量。 9 3 电线、电缆的选择 即按导线的允许温升选择。 在最大允许连续负荷电流通过的情况下，导线发热不超过线芯所允许的温度，导线不会因过热而引起绝缘损坏或加速老化。 选用时导线的允许载流量必须大于或等于线路中的计算电流值，即必须大于或等于 导线上的电压损 失应低于最大允许值，以保证供电质量。 对于电力线路，电压损失一般不能超过额定电压的百分之十。 对于照明线路一般不能超过百分之五。 电压损失是指线路的始端电压与终端电压有效值的代数差，即 U=U1— U2。 由于电气设备的端电压偏移有一定的允许范围，所以要求线路的电压损失也有一定的允许值。 为了保证电压损失在允许值范围内（ 5%），可以通过增大导线或电缆的截面来解决 [7]。 线路额定电压为 10KV，允许电压损失为 U%=5%， 沿导线流过的电流过大时，由于导线温升过高，会对其绝缘、接 头、端子或导体周围的物质造成损害。 温升过高或线路短路时，还可能引起着火，因此电气线路必须设置过载和短路保护。 为了在线路短路或过负荷时，保护设备能对导线起保护作用，两者之间必须有适当的配合。 热稳定校验 由于电缆结构紧凑、散热条件差，为使其在短路电流通过时不至由于导线温升超过允许值而损坏，必须校验其热稳定性。 选择的导线、电缆截面必须同时满足上述各项要求，先按允许载流量选择，然后再按其他条件校验，若不能满足要求，应加大截面。 1. 低压中性点接地系统中的中性线 N（ PEN）截面的选择 （ 1）负荷接近平衡的供电线 路， N（ PEN）线的截面积取相线截面积的 1/2。 当负荷大部分为单相负荷时，如照明供电回路， N（ PEN）线的截面积应与相线截面积相同。 （ 2）采用晶闸管调光的配电回路，或大面积采用电子整流器的荧光灯供电线路，由于三次和谐波大量增加，则 N线的截面积应为相线截面积的 2 倍，否 10 则中性线会过。