工厂供电实训设计.docx
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工厂供电实训设计
供配电技术实训
题 目:
某机械厂金工车间配电系统设计
作 者:
何家建
系(部):
信息与电子工程系
专业班级:
10电气自动化
指导教师:
姜春娣吕梅蕾
实训时间:
2012年11月26日至2012年12月7日
2012年11月26日
某
机
械
厂
金
工
车
间
配
电
系
统
设
计
摘要
本次供配电技术实训是对某五金厂金工车间配电系统设计。
本次实训的主要内容是:
1对整个车间整体配电方案确定;
2对车间配电系统主接线设计,确定主接线图;
3配电干线的选择、支线的选择、配电箱的选择、保护设备的选择。
在整个设计过程中,确定了树干式车间配电系统;
4运用二项式系数法确定用电设备组计算负荷;
5选择XL-21系列配电箱;
⑥选择车间线路。
关键词:
二项式系数法;配电系统;配电箱
目录
第一章、接线方案……………………………………………….............................5
一、车间配电系统确定………………………………………………..……..…......5
二、低压线路的接线方式…………………………………………………….....…5
三、车间配电系统主接线……………………………………………………..........6
第二章、负荷计算………………........................................…………….....….........7
一、负荷计算的方法……………....................................………………..................7
二、二项式系数法………………....................................……………………...…....7
第三章、线路、设备的选择………....................................……………...........9
一、线路类型………………....................................…………………………....……9
二、线路敷设方式…………....................................………………………….......…9
三、线路敷设部位…………....................................…………………………...........9
四、导线选择…………………....................................………………………….........9
五、设备的选择………………....................................…………………………....…10
第四章、配电箱进线及主干线的选择…………………………....……....…11
第五章、断路器及刀熔开关的选择…….....................................……....…12
一、刀熔开关的选择………………....................................…………………………....…12
二、配电箱的选择………………....................................…………………………....….12
三、断路器的选择………………....................................…………………………....….12
参考文献…………………………………………………………….............……..….....14
实训总结……………………………………………………………………...............….15
第一章接线方案
一、车间配电系统确定
供电线路是工厂供电系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的重要任务。
二、低压线路的接线方式
低压线路的接线方式有放射式,树干式等。
其优缺点比较如下:
低压线路放射式接线的特点是发生故障时互不影响,供电可靠性较高,但在一般情况下,有色金属消耗较多采用开关设备也较多,且系统灵活性较差。
这种线路适用于大型设备的供电。
图1-1低压放射式接线
树干式接线的特点正好与放射式相反,其系统灵活性较好,采用的开关设备较少,有色金属消耗的也较少。
只是供电可靠性较差。
实践证明,低压树干式接线在工厂的机械加工车间,机修车间和工具车间中应用相当普遍。
因为它比较适用于供电容量小,且分布较均匀的用电设备组。
图1-2母线放射式配电的树干式图1-3变压器-干线式树干式
三、车间配电系统主接线
经过两者比较,本设计车间配电系统选择树干式接线。
图1-4配电系统主接线
表1-1各线编号列表
编号
设备名称
编号
设备名称
编号
设备名称
1.1.1
皮带车床6
1.2.6
立式铣床X25
1.3.6
普通车床C620
1.1.2
普通车床C616
1.2.7
万能铣床X62
1.4.1
电动单梁吊车Q=30吨
1.1.3
牛头刨床B665
1.2.8
备用
1.4.2
龙门刨床B2012
1.1.4
立式钻床Z35L300
1.2.9
备用
1.4.3
立式钻床2S35
1.2.1
砂轮机S35L300
1.3.1
普通车床C620
1.4.4
摇臂钻床Z35
1.2.2
工具磨床M6025
1.3.2
普通车床C620-1
1.5.1
普通车床C61100
1.2.3
牛头刨床B665
1.3.3
普通车床C620-1
1.5.2
镗床T68
1.2.4
牛头刨床B665
1.3.4
普通车床C620
1.5.3
滚齿机Y-38
1.2.5
插床B5032
1.3.5
普通车床C630
1.5.4
备用
第二章负荷计算
一、负荷计算的方法
常用负荷计算方法有:
需要系数法和二项式系数法。
需要系数法的特点是简单方便,计算结果比较符合实际。
但是把需要系数看作与一组设备中设备的多少及容量是否相差悬殊等都无关的固定值,这就考虑不周全。
需要系数法适用于设备台数较多的车间计算负荷。
实际上只有当设备台数较多,总容量足够大,没有特大型用电设备,才用需要系数法。
而本系统设备台数较少,故应采用二项式系数法。
2、二项式系数法
1)单个设备:
例:
以皮带车床为例:
单台容量为Pe=9kW,取额定功率因素为0.8,额定效率为0.85解得I30=9/(√3*0.38*0.8*0.85)=20.1A
同理可得:
表2-1各个设备的电流表
代号
设备名称、型号
I30
备注
代号
设备名称
I30
备注
1
皮带车床6
20.1
15
普通车床C620
10.3
2
普通车床C616
10.3
16
滚齿机Y-38
93.7
3
牛头刨床B665
6.7
17
立式铣床X25
20.1
4
立式钻床Z35L300
9.2
18
万能铣床X62
10.3
5
砂轮机S35L300
3.4
19
普通车床C61100
93.7
6
工具磨床M6025
3.2
20
龙门刨床B2012
150.9
7
牛头刨床B665
6.7
21
立式钻床2S35
10.3
8
牛头刨床B665
6.7
22
镗床T68
21.9
9
插床B5032
10.1
23
摇臂钻床Z35
15.5
10
普通车床C620
10.3
24
电动单梁车Q=30吨
4.56
e=25%
11
普通车床C620-1
15.9
25
三相插座
12
普通车床C620-1
15.9
26
单相插座
13
普通车床C630
22.6
14
普通车床C620
10.3
2)单组设备:
例:
配电箱1#组上接有接有冷加工机床电动机4台,共20.75kW,其中较大容量的电动机有9kW1台,4.625kW1台,其它为较小容量的电动机。
b=0.14c=0.4cosΦ=0.5tanΦ=1.73Pe=P1+P2+P3+P4=20.75KW
P30=(0.14*20.75+0.4*13.625)=8.4KWQ30=8.4*1.73=14.5Kvar
得S30=16.8I30=16.8/(√3*0.38)=25.5A
同理得下表:
表2-2配电箱的电流表
配电箱
设备代号
I30
I30*2.1
XL-21/04
1.2.3.4
25.5
44.1
XL-21/07
5.6.7.8.9.17.18
29.2
61.3
XL-21/06
10.11.12.13.14.15
28.9
60.7
XL-21/04
20.21.23.24
85.8
180.18
XL-21/03
16.19.22
93.3
196.0
3)总干线:
机床组:
b=0.14c=0.4x=5cosΦ=0.5tanΦ=1.73P机总=263.22KW
b(Pe)1=0.14*263.22=36.85KW
CPx=0.4*(41.935+67.55+41.935+10.125+9.8)=68.5KW
吊车组:
b=0.06c=0.2cosΦ=0.5tanΦ=1.73
b(Pe)1=0.06*8.9=0.53KW(CPx)=0.2*8.9=1.78KW
P30=∑(bPe)i+(cPx)max=36.85+0.53+68.5=105.88KW
Q30=∑(bPe)tanΦi+(cPx)maxtanΦmax=(36.85*1.73+0.53*1.73)+68.5*1.73=183.172Kvar
I30=S30/(√3*0.38)=187.172/(√3*0.38)=278.3A
得:
表2-3总干线表
名称
I30
I30*2.1
总干线
278.3
584.4
第三章线路、设备的选择
1、线路类型
线路类型有:
架空线路、电缆线路和车间线。
架空线路LJ铝绞线和LGJ钢芯铝绞线。
车间线路包括室内配电线路和室外配电线路。
室内配电线路大多采用绝缘导线,绝缘导线按线芯材质分铜芯和铝芯两种;按绝缘材料分橡皮绝缘和塑料绝缘。
其中配电箱进、出线采用绝缘导线BLV-500;电源进线采用LGJ钢芯铝绞线;干线采用绝缘导线BLV-500。
2、线路敷设方式
常见的敷设方式有:
穿焊接钢管敷设、穿硬塑料管敷设、穿电线管敷设等。
其中配电箱进线采用穿硬塑料管敷设PC,配电箱出线采用穿焊接钢管敷设SC。
3、线路敷设部位
常见的线路敷设部位有:
沿墙面敷设WS、沿地板或地面下敷设F。
其中配电箱进线采用沿墙面敷设WS,配电箱出线采用沿地板或地面下敷设F。
4、导线选择
根据《工厂供电技术》可得,电力线路的导线的选择必须满足下列条件:
发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度等。
低压动力线路截面选择按发热条件选择,再校验其他条件。
1)三相系统相线截面选择
该实训采用按发热条件选择三项系统中的相线截面,应使其允许载流量
不小于通过相线的计算电流
,即
2)中性线和保护线截面选择
一般三相四线制线路中的中性线截面
应不小于相线截面
的50%,即
3)保护线截面选择
根据短路热稳定度的要求,保护线(PE线)截面
,按《低压配电设计规范》规定,当其材料与相线相同时,其最小截面应满足表如下。
表3-1截面选择表
相线芯线截面
PE线最小截面
4)保护中性线(PEN线)截面选择
因为保护中性线兼有PE线和N线的双重功能,因此选择截面时应同时满足上述PE线和N线的要求,取其中的最大截面。
例:
镗床T68I30=21.9A查附表16得4根单芯PCBLV-500型截面为6mm2的导线允许载流量Ial=23A>21.9A因此选AΦ=6mm2型号为BLV-500(3*6+1*6)-PC25-F
同理得下表:
表3-2各个设备导线选择表
编号
线路型号、规格、敷设方式
编号
线路型号、规格、敷设方式
1.1.1
BLV-500(3*6+1*6)-PC25-F
1.3.2
BLV-500(3*6+1*6)-PC25-F
1.1.2
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.3.3
BLV-500(3*6+1*6)-PC25-F
1.1.3
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.3.4
BLV-500(3*6+1*6)-PC32-F
1.1.4
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.3.5
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.2.1
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.3.6
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.2.2
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.4.1
BLV-500(3*6+1*6)-PC25-F
1.2.3
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.4.2
BLV-500(3*6+1*6)-PC32-F
1.2.4
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.4.3
BLV-500(3*6+1*6)-PC32-F
1.2.5
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.4.4
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.2.6
BLV-500(3*120+1*70)-PC70-F
1.5.1
BLV-500(3*70+1*35)-PC50-F
1.2.7
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
1.5.2
BLV-500(3*6+1*6)-PC32-F
1.2.8
备用
1.5.3
BLV-500(3*70+1*35)-PC50-F
1.2.9
备用
1.5.4
备用
1.3.1
BLV-500(3*2.5+1*2.5)-PC25-F
第四章配电箱进线及主干线的选择
1.配电箱进线的选择
例:
1#配电箱I30=25.5A查附表16得4根单芯PCBLV-500型截面为10mm2的导线允许载流量Ial=30A>25.5A因此选AΦ=10mm2PEN选16mm2型号为BLV-500(3*16+1*16)-PC50-WS
根据该车间的总的计算电流为278.3A选择母线,则有:
2.主干线的选择
(1)相线截面
的选择
查《工厂供电》附录表14可知:
LMY型硬铝母线平放时母线的尺寸为40×4
的相线的载流量
=480A,其大于
,满足发热条件,因此相线的截面选为
=40
(2)中性线界面
选择
按
,选
=0.5×160
=80
(3)保护线截面的选择
由于
>35
故选
同理得下表:
表4-1配电箱的导线型号表
配电箱
线路型号、规格、敷设方式
1#
BLV-500(3*25+1*16)-PC50-WS1.5
2#
BLV-500(3*95+1*50)-PC75-WS1.5
3#
BLV-500(3*50+1*25)-PC65-WS1.5
4#
BLV-500(3*50+1*25)-PC65-WS1.5
5#
BV-500(3*150+1*95)-PC65-WS1.5
总干线
LMY-3(40*4)+(25*3)
第五章断路器及刀熔开关的选择
一、刀熔开关的选择
低压刀熔开关又称熔断器式刀开关,是低压刀开关与低压熔断器组合而成的开关电器,具有刀开关和熔断器的双重功能。
目前以广泛用于低压动力配电屏。
(1)校验刀熔开关的断流能力
=50kA
断流能力满足要求。
(2)导线与刀熔开关的保护配合校验
设刀熔开关只做短路保护,导线与刀熔开关的配合条件为绝缘导线时应满足:
2.5
=150A
2.5
二、配电箱的选择
XL-21型动力配电箱系户内装置,全部采用新型电气元件,具有结构紧凑、检测方便、线路方案可以灵活组合等特点,是目前应用最广的一种电气控制设备,适用于民用建筑及工矿企业,交流频率50Hz,交流电压380V,三相三线、三相四线电力系统,作动力、照明配电及控制之用。
符合GB7251-97《低压成套开关设备》国家标准。
例:
1#配电箱的I30=25.5A查附录表1得RT0-100/100的导线允许载流量Ial=100A>44.1A因此选型号为RT0-100/100
同理得下表:
表5-1配电箱的型号及刀熔开关表
配电箱
型号
刀熔开关
1#
XL-21/04
HR3-600
2#
XL-21/06
HR3-600
3#
XL-21/05
HR3-600
4#
XL-21/04
HR3-600
5#
XL-21/03
HR3-600
三、断路器选择
例:
镗床T68I30=21.9A查表得DZ5-25/20的断路器允许载流量50A>21.9A因此选型号为DZ5-50
同理得下表:
表5-2各个设备断路器的型号表
代号
设备名称
断路器
代号
设备名称
断路器
1
皮带车床6
DZ5-50
13
普通车床C630
DZ5-50
2
普通车床C616
DZ5-20
14
普通车床C620
DZ5-20
3
牛头刨床B665
DZ5-10
15
普通车床C620
DZ5-20
4
立式钻床Z35L300
DZ5-10
16
滚齿机Y-38
DZ10-100
5
砂轮机S35L300
DZ5-10
17
立式铣床X25
DZ5-50
6
工具磨床M6025
DZ5-20
18
万能铣床X62
DZ5-50
7
牛头刨床B665
DZ5-20
19
普通车床C61100
DZ10-100
8
牛头刨床B665
DZ5-20
20
龙门刨床B2012
DZ10-250
9
插床B5032
DZ5-20
21
立式钻床2S35
DZ5-20
10
普通车床C620
DZ5-20
22
镗床T68
DZ5-20
11
普通车床C620-1
DZ5-20
23
摇臂钻床Z35
DZ5-20
12
普通车床C620-1
DZ5-20
24
电动单梁车Q=30吨
DZ5-20
参考文献
[1]刘介才编.《工厂供电》(第4版).北京:
机械工业出版社,2004
[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]李宗纲、刘玉林、施慕云、韩春生编著.《工厂供电设计》.长春:
吉林科学技术出版社,1985
[4]中国航空工业规划设计研究院等编.《工业与民用配电设计手册》.北京:
水利电力出版社,1994
[5]工厂常用电气设备手册编写组编著.《工厂常用电气设备手册》(上、下册)中国电力出版社,1997
[6]工厂常用电气设备手册编写组编著.《工厂常用电气设备手册》(上、下册补充本.)水利电力出版社,1998
[7]王国君主编.《电气制图与读图手册》.北京:
科学普及出版社,1995
总结
经过两星期的实训,我们对工厂供电技术这门课的了解更深了。
首先简单描述一下供电系统的概述:
电能是现代人们生产和生活的重要能源。
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。
电能的输送和分配既简单、经济,又易于控制、调节和测量,利于实现声场过程的自动化。
因此,电能在工农业生产、交通运输、科学技术、国防建设等各行各业和人民生活方面得到广泛应用。
工厂供电,就是指工厂所需电能的供应和分配问题。
我们这一小组一共有8个人,我们共同努力的完成这个实训。
首先我们的实训任务设计课题是:
《某机械厂金工车间配电系统的设计》,在整个设计任务中我负责计算及设备选择,并用CAD画出车间的配电系统图并做适当的修改。
我们每个人分工清楚,沟通协调然后努力完成自己分配到的任务并相互帮助克服了一道道难关。
虽然每个人分配到的任务都不简单,但我们还是很好的完成了,充分体现了我们的集体意识和团队精神,不仅提高了我们的动手能力,而且使我们学会了如何计算负荷;如何选配电箱;如何选熔断器和断路器等等技术,除此之外对我自己来说的意义却很大。
在以后的日子里,我会以知难而上,百折不挠为座右铭来时刻鼓励自己克服困难!
、
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- 工厂 供电 设计