机加工一车间生产任务

一 、设计任务 内 江 职 业 技 术 学 院 课 程 设 计 设 计 题 目：机加工一车间供配电设计 指 导 教 师： 何 军 班 级：08电气大专（三年）一班 姓 名： 魏 小 淞 学 号： 0802S05004 二0一0年六月十七日 目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 一、设计任务： 2 （一）机加工一车间生产任务 2 （二）设计依据 2 二、负荷计算和无功补偿： 4 （一）车间负荷计算 4 （二）无功功率补偿 5 三、供电电压选择,确定变电所主变压器的台数和容量： 6 四、变电所主接线 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的设计: 7 五、短路计算及变电所一次设备的选择 7 六、变电所高压进线和低压出线的选择 11 七、车间配电线路设计 12 （一）车间配电线路结线方案 12 （二）动力配电箱的选择 12 （三）配电线路敷设方式 14 九、车间照明设计 16 （一） 电光源，灯具及其布置选择 16 （二） 照明设计计算（利用系数法） 16 （三）其余照明灯具的选择见表1-9 16 十、总结： 17 十一、课程设计教材及主要参考资料： 18 前  言 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。 本次设计从工厂电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂配电所及其一次设备，工厂电力线路，工厂供电系统的过电流保护，二次回路和防雷保护还有电气照明等方面入手按照国家的一些技术 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 设计。 由于本人水平有限，会有很多考虑的不周到，因此本次设计不够完善，错漏难免，还望见谅，请指出不足，本人不胜感激。 一、设计任务： （一）机加工一车间生产任务 本车间承担机修厂修理的配件生产。 （二）设计依据 1．​ 车间平面及设备布置图。（附1） 2．​ 本车间承担机修厂修理的配件生产。 3．​ 车间用电设备明细表。（附2） 4．​ 车间变电所配电范围 5．​ 车间变电所设在车间东南角，除为机械加工一车间配电外，还要为机械加工二车间、铸造、铆焊、电修车间配电，其用电设备明细表。（附3） 机械加工二车间 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）；铸造车间要求车间变电所低压侧提供四路电源（其中一回路为照明回路）；铆焊车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）；电修车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）。 6．​ 负荷性质：三班工作制，年最大负荷利用小时数为3500h。三级负荷。 7．​ 供电电源条件： 1）电源由35/10KV总降压变电所采用架空线路受电，线路长300M。 2）工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。 3）工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。 4）要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。 5）要求在车间变电所10KV侧进行计量。 8．​ 车间自然条件 A.​ 气温 历年最高气温： 40.6℃ 历年最低气温： -7.7℃ 一月最低气温： 5.3℃ 七月最高气温： 29.6℃ B.​ 车间内计算气温：35℃ C.​ 其他 （略） 附表1、 机加工一车间设备明细表（附3） 设备代号 设备名称代号 台数 单台容量（KW） 总容量（KW） 1 冷墩机GB-3 1 55 55 2 冷墩机GB-3 1 55 55 3 普通车床C620-1 1 7.625 7.625 4 普通车床C620-1 1 7.625 7.625 5 普通车床C620-1 1 7.625 7.625 6 立式车床C512-1A 1 35.7 35.7 7 普通车床C620 1 4.625 4.625 8 普通车床C620 1 4.625 4.625 9 普通车床C620 1 4.625 4.625 10 普通车床C620 1 4.625 4.625 11 普通车床C620 1 4.625 4.625 12 普通车床C616 1 4.625 4.625 13 螺丝套丝机S-8139 1 3.125 3.125 14 普通车床C630 1 10.125 10.125 15 管螺纹车床Q119 1 7.625 7.625 16 摇臂钻床Z35 1 8.5 8.5 17 立式钻床Z5040 1 3.125 18 立式钻床Z5040 1 3.125 3.125 19 5吨吊车 1 10.2 10.2 20 立式车床C512-1A 1 35.7 35.7 21 立式车床C512-1A 1 35.7 35.7 22 刨床B665 1 3 3 23 万能铣床X63WT 1 13 13 24 立式铣床X52K 1 9.125 9.125 25 滚齿机Y-36 1 4.1 4.1 26 插床B5032 1 4 4 27 弓锯机G72 1 1.7 1.7 28 立式钻床Z512 1 0.6 29 电阻炉 1 20（380V） 20 30 电阻炉 1 24 24 31 电阻炉 1 45 45 32 车床CW6-1 1 31.9 31.9 33 立式车床C512-1A 1 35.7 35.7 34 卧式镗床J68 1 10 10 35 单臂刨床B1010 1 70 70 机加工二车间、铆焊、电修车间的负荷计算（附3） 序号 车间名称 供电回路代号 设备容量 计算负荷 KW P30/KW Q30/Kvar S30/KVA I30/A 1 机加工二车间 No.1供电回路 155 46.5 54.4 　 　 No.2供电回路 120 36 42.1 　 　 No.3照明回路 10 8 0 　 　 2 铸造车间 No.4供电回路 160 64 65.3 　 　 No.5供电回路 140 56 57.1 　 　 No.6供电回路 180 72 73.4 　 　 No.7照明回路 8 6.4 0 　 　 3 铆焊车间 No.8供电回路 150 45 89.1 　 　 No.9供电回路 170 51 101 　 　 No.10照明回路 7 5.6 0 　 　 4 电修车间 No.11供电回路 150 45 78 　 　 No.12供电回路 146 44 65 　 　 No.13照明回路 10 8 0 　 　 总计 　 　 　 　 　 二、负荷计算和无功补偿： （一）车间负荷计算 按需要系数法计算. 1、1号干线计算负荷 13台金属冷加工机床组 查附录表1.1，取Kd=0.2, , . 故: P30=0.2×214.45=42.89 kW Q30=42.89×1.73=74.2 kvar 因此总的计算负荷: S30=(42.89^2+74.2^2)^(1/2)=85.7 kV·A I30= =130.2 A 2、2号干线计算负荷:(3台电阻炉) 查附录表1取Kd=0.7,CosΦ=1, . 故: P30(3)=0.7×89=62.3 kW Q30=17.8×0=0 kvar 因此总计算负荷: S30=(62.3^2+0^2)^(1/2)=62.3 kV·A I30= =94.7 A 3、3号干线计算负荷 （1）、18台金属冷加工机床组 查附录表1,得Kd=0.2, , . 故: P30=0.2×272.025=54.405 kW Q30=54.405×1.73=94.12 kvar (2)吊车计算负荷 查附录表1得Kd=0.15, , . 因此计算负荷: P30=0.95×(54.405+1.53)=53.14 kW Q30=0.97×(94.12+2.64)=93.86 kvar S30=(53.14^2+93.86^2)^(1/2)=107.86 kV·A I30= =163.87 A 4机加工一车间照明负荷 (1)​ 车间照明的安装容量.由车间 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 平面图可知车间 照明总面积约为 ,查参考文献[18]表1可知单位面积安装功率为 (计算高度8-12 m ),则车间均匀布置的一般照明负荷为 （二）无功功率补偿 （1）补偿前的变压器容量和功率因数 变压器低压侧的视在计算负荷为 S =（621.1^2+769.7^2）^(1/2) kV·A =989 kV·A 主变压器容量选择条件为 S S ，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为了1000 kV·A。 这时变电所低压侧的功率因数为 cos =621/989=0.63 （2）无功补偿容量按规定，变电所高压侧的cos 0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗△Q 远大于其有功功率损耗△P ，一般△Q =(4～5)△P ，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90 ，这里取 cos ＇=0.92 。 要使低压侧功率因数由0．63提高到0．92，低压侧需装设的并联电容器容量为 Q =621×(tanarccos0.63 — tanarccos0.92) kvar =502 kvar 取 Q =540 kvar （3）补偿后的变压器容量和功率因数 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为 S ＇=（621.1^2+(769.7-540)^2）^(1/2) kV·A =662.2 kV·A 因此主变压器容量可改选为800 kV·A。比补偿前容量减少200 kV·A。 变压器的功率损耗为 △P ≈0.015S =0.015×662.2 kV·A =9.9 kW △Q ≈0.06S =0.06×662.2 kV·A =39.7 kvar 变电所高压侧的计算负荷为 P ＇=621.1 kW + 9.9ｋＷ =631 kW 　　　　 Ｑ ＇＝（769.7 - 540）kvar ＋ 39.7 kvar＝269.4 kvar 　　　　 Ｓ ＇＝（631^2+269.4^2）^(1/2) kV·A＝686.1 kV·A 补偿后工厂的功率因数为 　　　　　　　cos ＇= P ＇/ S ＇= 631/686.1 = 0.92 这一功率因数满足规定（0.9）要求。 三、供电电压选择,确定变电所主变压器的台数和容量： 选择主变压器台数按其负荷性质要求为: 三班工作制,年最大负荷利用小时数为3500h,三级负荷, 供电电源条件: 1)​ 电源由35/10KV总降压变电所采用电缆线路受电,电线路长300m. 2)​ 工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。 3）工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。 4)要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。 因此只装设一台主变压器. 根据补偿后一次侧容量为643.1 kV·A,因此选择其额定容量为800 kV·A , 型号 pcr仪的中文说明书矿用离心泵型号大全阀门型号表示含义汽车蓄电池车型适配表汉川数控铣床 为SGB10型三相环氧树脂浇注干式变压器,联结组别为Dyn11,即SGB10-800-10/0.4-Dyn11 型. 四、变电所主接线方案的设计: 电气设备的选择、配电装置的结构,今后供电的可靠性以及经济运行都与变电所主接线有着密切的关系,因此要求设计的变电所主接线在满足安全,可靠供电的前提下,尽可能使接线简单经济，并考虑工厂今后5—10年的发展。 根据所选车间变压器的容量,安装地点,进线方式,本车间及需转供负荷的性质及出路数量,确定变电所主结线如图2-2所示. 五、短路计算及变电所一次设备的选择 （一）短路电流计算 采用标幺制法进行三相短路计算 (1)​ 确定基准值 取 S =100 MV·A,U =10.5 kV, U =0.4 kV 而 I = = =5.5 kA = = =144 kA (2)​ 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1)​ 电力系统的电抗标幺值 由附录表8查得 =200 MV·A , 因此 = =0.5 2)​ 电缆线路的电抗标幺值 由表3-1查得 =0.08( /km) , 因此 X =0.08( /km) × 0.3 km× =0.02 3)​ 电力变压器的电抗标幺值 由附录表5查得 %=5 , 因此 X =X = = =6.25 绘短路等效电路图如图3-6所示, 图上标出各元件的序号和电抗标幺值， 并标明短路计算点 (3)​  图3-6 例3-2的短路等短路等效电路图(标幺制法) (4)​ 计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1)​ 总电抗标幺植 X = + X =0.5+0.02=0.52 2)三相短路电流周期分量有效值 = = = 10.6 kA 3)其他三相短路电流 　　 ＝ ＝ ＝10.6 kA =2.55×10.6kA=27 kA =1.51×10.6KA=16 kA 4)三相短路容量 = = =192 MV·A (5)​ 计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1)​ 总电抗标幺值 X = + X + X =0.5+0.02+ 6.25=6.77 2)​ 三相短路电流周期分量有效值 = = =21.3 kA 3)其他三相短路电流 ＝ ＝ =21.3 kA =1.84×21.3kA=39 kA =1.09×21.3kA=23 kA 4)三相短路容量 = = =14 MV·A (二)一次设备的选择: 按设备装设地点,工作环境,使用要求选择电气设备的适当型号,变电所一次设备均选用专业厂家生产的配套开关柜(屏) 1、高压开关柜的选择 根据主接线方案要求,要选择高压进线,计量和互感器柜 根据主接线方案,选择GG-1A(F)-11型作为进线开关柜 其设备型号,规格的选择及校验 电能计量柜 GG-1A(F)-03， 一次设备选择校验结果如表1-5 2、低压配电屏选择： 根据变电所低压配电室的面积及配电需要，选择低压配电屏七台，其它主要设备如表1-6所示 六、变电所高压进线和低压出线的选择 （一）高压进线 1、高压电缆进线 高压侧计算电流为 I30=39.6 A 按其发热条件 ,取Ial=142 A 取其导线截面A=25mm2 因此型号为YJV22-3×25-SC51-FC埋地敷设，列表为1-8 2、高压母线的选择 高压侧计算电流为I30=39.6 A，查文献得： ，满足要求。取其尺寸为15×3 列表为1-8。 表１－８低压动力干线 一车间干线号 型号 I30/A Ial/A 相线A/mm2 中性线A/mm2 一号 YJV沿地暗敷 130.2 149 35 25 二号 94.7 96 16 10 三号 163.9 249 95 70 四号 12.2 　 　 　 高压线路 I30/A Ial/A A/mm2 型号 铺设方式 39.6 142 25 YJV 埋地敷设 二、低压动力干线 由低压配电屏引至各配电箱的配电干线共18条，其中动力干线13条，照明干线5条， 动力干线截面按发热条件选择截面再校验机械强度，由于线路不长，故不需校验其电压损失条件，以一机加工一车间为例： 1、1号干线计算电流：I30=130.2 A 按发热条件 ,查其参考文献《电气数据查询》选取导线截面A=35mm2的导线（ ），YJV型导线，零线按相线 ,取 因此选取YJV22-3×35+1×25型导线一沿地暗敷. 同理可选择，2号干线和3号干线的型号分别为:YJV22-3×16+1×10-FC, YJV22-3×95+1×70-FC 列表为1-8 2、低压侧母线的选择 低压侧计算负荷为 I30=1006.1A，查文献得： ，满足要求。取其尺寸为相线尺寸为73.6×6.3,中性母线尺寸为50×6.3。 列表为1-7 表１－７母线选择 　 高压 低压相母线 低压中性母线 型号 TMY 参数 40×4 80×8 63×6.3 七、车间配电线路设计 （一）车间配电线路结线方案 本车间采用动力照明各一取了380/220V三相四线制TN-C。车间用电设备较多，排列整齐，且均属于第三类负荷。经综合考虑后采用树干式结线方式，机加工一车间配电布置如图2-1 （二）动力配电箱的选择 一车间一号干线上的NO.105动力配电箱。 1、​ 各用电设备的计算负荷 1、3号设备的额定容量 ,则其计算电流为 其起动电流 ，则 2、​ 确定低压断路器的参数 （1）脱扣器额定电流 应不小于所在线路 计算电流 （2）瞬时和短延时过电流脱扣器动作电流 取 =1.2, =200>1.2×119=142.8A 选取短路器型号为DZ20-200/3 （3）选择导线截面型号 根据允许温升选择截面，则应满足 =17A 查参考文献选取A=2.5mm2，按机械强度要求知 穿管导线最小截面为了1mm2 故选取BV-3×2.5- 2、23号设备的额定容量 ，则其计算电流为 其起动电流 ，则 应选择断路器为DZ20-400/3-250A 选择导线截面为BV-3×6- 3、6号设备的额定容量 ，则其计算电流为 其起动电流 ，则 应选择断路器为DZ20-630/3 选择导线截面为BV-3×35- 4、10号设备的额定容量 ，则其计算电流为 其起动电流 ，则 应选择断路器为DZ20-1250/3 选择导线截面为BV-3X95- A、各设备导线的选择分为：0—7.625kw,8.5—13kw,20—35.7kw,55—70kw,分别与其每组中最大者相同。 B、断路器的选择： 1．2号：DZ20-1250/3-1000，3、4、5、15号：DZ20-200/3，7、8、9、11、12号：DZ20-100/3-80A 10、28、35号：DZ20-1250/3，13、17、18号：DZ20-100/3-50A，25，26号：DZ20-100/3-63A 27号：DZ20-100/3-32A，14号：DZ20-200/3-160A，16号：DZ20-200/3-160A，32号：DZ20-630/3-500A，6、20、21、33号：DZ20-630/3，19号：DZ20-200/3-160A，23号：DZ20-400/3-250A，24号：DZ20-200/3-160A，34号：DZ20-200/3-160A，22号：DZ20-100/3-50A，29号：DZ20-100/3-32A，30号：DZ20-100/3-40A，31号：DZ20-100/3-80A C、刀开关的选择： 要能满足刀开关的额定容量必须大于整个设备的线路上的尖峰电流，即 多台用电设备尖峰电流的计算用式： 或 图2-3中AP1动力线路中的刀开关选择为：HD13-1000/31，AP2动力线路中刀开关选择为：HD13-1500/31，AP3动力线路中刀开关选择为：HD13-1000/31，AP4动力线路中刀开关选择为：HD13-1000/31，AP5动力线路中刀开关选择为：HD13-1000/31，AP6动力线路中刀开关选择为：HD13-1000/31，AP7动力线路中刀开关选择为：HD13-400/31 图2-3为：机加工一车间动力配电系统图 （三）配电线路敷设方式 各配电支线均采用BV型绝缘导线钢管沿地暗敷设。动力配电箱安装高度中心距1.6m，铁壳开关安装高度1.5m。 八、变电所二次回路设计及继电保护整定 1、高压断路器的操动机构与信号回路 断路器采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路如图2-4（b）所示 2、变电所的电能计量回路： 变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表（分别计量全厂消耗后有功电能和无功电能，并据以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理）。 3、变电所的测量和绝缘监察回路，变电所高压侧装有电压互感器一避雷器柜，其中电压互感器为3个，JDZJ-10型组成Y0/Y0/Δ的结线，用以实现电压测量和绝缘监察，作为各用电源的高压联线上，装有三相有功电度表，三相无功电度表和电流表。 低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装有三相四线有功电度表，低压并联电容器组线路上，装有无功电度表，每一回路均装有电流表。 3、​ 变电所的保护装置 （1）​ 主变压器的继电保护装置 1）装设反时限过电流保护，采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸操作方式。见图2-4（a） a)​ 过电流保护动作电流的整定 利用式 2*800KV.A/( X10KV)=2X46=92A , , , 因此动作电流为： ,整定为13A. b)​ 过电流保护动作时间的整定：因为变电所电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s。 c)​ 过电流保护灵敏系数的检验，利用式 其中 ,因此其保护灵敏系数为 ,满足灵敏系数1.5的要求. （2）、装设电流速断保护。利用 GL15的速断装置 a)​ 、速断电流的整定，利用式 其中 ， , , ， 因此速断电流为： = 速断电流倍数整定为 b)、电流速断保护灵敏系数检验，利用式 其中 因此其保护灵敏系数为 按GB50062-92规定，电流保护（含电流速断保护）的最小灵敏系数为1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏系数是达到要求的。按JBJ6-96和JGJ/T16-92的规定，其最小灵敏系数为2，也是满足要求的。 （3）、变电所低压侧的保护装置 低压总开关采用DW15-1500/3型低压断路照明，三相匀装过流脱扣器，既可保护低压的相间短路和过负荷（利用其延时脱扣器），而且所保护低压侧单相接地短路短路。 经效验均能满足要求。 九、车间照明设计 以加工一车间为例 （1）​ 电光源，灯具及其布置选择 根据本车间使用环境（本间面积较大，干燥且无腐蚀性气体，悬挂高度h为6~15m）及机加工使用要求，电光源宜选择高强气体放电灯，查参考选用带有 GGY和NG型光源的混光灯具CXGC204-GN360，灯具布置方案采用矩型均匀布置。 （2）​ 照明设计计算（利用系数法） 车间建筑结构，长度l=48m，跨度b=21m，柱距d=6m，屋架下弦高度H=10m，车间顶棚的反射率 ，墙壁的反射率 ，地面的反射率 , 对于车间设计要求采用混合照明，平均照度不低于100lx。 （1）选用CXGC204-GN360型混合灯具，其光源为GGY-250型高压汞灯和NG-110型高压钠灯，每一灯具的光通量 （2）计算RCR，灯具计算高度h=10m-0.8m=9.2m,则 （3）查参考文献[21]表ZL13-30，知CXGC204-GN360型灯具的利用系数为 。 （4）根据 计算所需灯具盏数为 取n=15来布置灯具 ，布置图见图2-1b 5）校验最大允许距高比，垂直方向为6/9.2=0.65<2.4(允许值，查参考文献[21]表2L（13-10）；平行方向为10/9.2=1.08<2.3。可见能满足照明均匀度的要求。 6）计算实际照度值为 满足规定照度100lx的照度的要求。 三）其余照明灯具的选择见表1-9 地点 单独一般照明平均照度（lx） 面积(mm2) 所需功率（w） 选择灯具 工具室 30 3×6 2×260 2-PQ220-60 工艺室 30 3×6 2×260 2-PQ220-60 低压配电室 30 3×7.5 2×260 2-PQ220-60 变压器室 20 3×7.5 75 PQ220-75 高压室 30 3×7.5 100 PQ220-100 1、​ 各线路的功率矩 ， ， ， ， ， 2、选择照明干线AB段的导线截面 因此AB线段的相线截面选 ，中性线截面选为 。相线允许载流量 ，而计算电流 ，满足发热条件。最小允许截面为 ，因此满足机械强度要求。配电箱至所在灯具的支线均用BX-500(2X2.5)绝缘导线。 十、总结： 经过一个多星期的努力，终于把本次的课程设计完成了。经过这次的设计对于如何设计完整电气设计有了一定的了解，也更加的熟悉了CAD绘图的技巧与使用。 由于是第一次做这么完整的的设计，刚开始的时候无从下手，后来在老师与同学的帮助下，边学边做，慢慢的会了，并最终完成了。由于缺乏经验，这个设计还存在很多考虑不完整的地方。 十一、课程设计教材及主要参考资料： [1] 孙丽华主编. 电力工程基础. 北京：机械工业出版社 [2] 刘介才主编. 工厂供电简明设计手册. 北京：机械工业出版社，1993 [3] 刘介才主编. 工厂供电. 北京：机械工业出版社 [4] 段建元编. 工厂配电线路及变电所设计计算. 北京：机械工业出版社，1982 [5] 刘介才主编. 工厂供电设计指导. 北京：机械工业出版社，1999 附主接线图：