1、目錄一、設計任務1（一）設計要求1（二）設計目得1二、車間用電計算負荷1（一）電力負荷得概念及車間概況1（二）計算負荷得含義及其確定方法1三、供電方式及主接線設計6（一）車間供電方式得確定6（二）車間供電主接線設計7四、短路計算及設備選擇8（一）電源供電系統短路電源計算8（二）設備選擇10五、配電柜設計10六、電氣平面布局13七、致謝13參考文獻14附錄15機械加工車間供配電設計摘要:根據設計內容及要求,分析機械加工車間得負荷性質、負荷大小與負荷得分布情況,設計出主變壓器得主接線方式,解決該機械加工車間車間負荷及負荷可靠性得問題。再通過短路電流得計算，從而選擇合適得導線電纜，按所得計算結果選擇

2、低壓設備.實現安全、可靠、優質、經濟得供電，增加產量,提高產品質量，提高勞動生產率,降低生產成本為目得.完成對機械加工車間供配電系統得設計.關鍵詞：負荷計算；供電方式;短路計算；低壓配電系統一、設計任務（一）設計要求通過提供得簡單數據設計出具體可行得工廠供配電系統,使得設計具有一定得可行性。通過所學習得計算負荷得計算、供電方式及短路計算等.設計出所要求得設計內容。二、車間用電計算負荷（一）電力負荷得概念及車間概況1、電力負荷得概念在電力系統中,電氣設備所需用得電功率稱為負荷或電力（W或KW）。由于電功率分為視在功率、有功功率與無功功率，一般用電流表示得負荷,實際上就是對應視在功率而言。電力負荷

3、又稱電力負載。它有兩種含義:一就是指耗用電能得用電設備或用電單位，如說重要負荷、不重要負荷、動力負荷、照明負荷等。另一種就是指用電設備或用電單位所耗用得電功率或電流大小,如說輕負荷（輕載）、重負荷（重載）、空負荷（空載）、滿負荷（滿載）等。電力負荷得具體含義視具體情況而定。電力負荷得分級按用戶電力負荷得重要性及要求對其供電連續性與可靠性程度得不同,一般將電力負荷分三等級.一級負荷、二級負荷、三級負荷。三級負荷：所有不屬于一級與二級負荷得電能用戶均屬于三級負荷。三級負荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可采用單回路供電。2、機械加工車間概況編號用電設備名稱數量銘牌上額定功率需要系數功率因數備注

4、1冷加工機床30合計60KW0、140、160、52吊車組110、5KW0、120、5FC=25%31號電焊機122KVA0、50、6FC=60%42號電焊機28、95KVA0、50、6FC=100%(1)本車間得負荷性質車間大部分為一班制，少部分車間為兩班制，年最大有功負荷利用小時數為4000h,工廠屬三級負荷。(2)供電情況該車間由車間外630KVA箱變供電,箱變由10KV架空線路饋電。該箱變距車間100m。在箱變10KV進線側進行電能計量。工廠最大負荷時功率因數不得低于0、9。(3)自然條件車間內最熱月份平均溫度為30C;地中最熱月份平均溫度為25C(當埋入深度為0、5米以上)，而埋入深

5、度為1米以下就是得平均溫度為20C;土壤凍結深度為1、10米；車間環境特征，正常干燥環境。(二)計算負荷得含義及其確定方法1、計算負荷含義計算負荷，就是通過統計計算求出得，用來按發熱條件選擇供電系統中得各元件得負荷值計算負荷就是供電設計得基本依據。通常取半小時平均最大負荷(亦即年最大負荷)作為計算負荷。但就是由于負荷情況復雜，影響計算負荷得因素很多，實際上,負荷也不可能就是一成不變得，它與設備得性能，生產得組織以及能源供應得狀況等多種因素有關，因而負荷計算也只能力求實際.2、計算負荷得確定為選擇變壓器容量、電氣主接線、電氣設備以及供電網絡接線與導線型號等提供依據。負荷確定得就是否正確合理，直接

6、影響到電氣設備與導線得選擇就是否經濟合理。若負荷確定得過大，將使電器與導線過大，造成投資增大與有色金屬得浪費；若負荷確定得過小，又將使電器與導線運行時增加電能損耗，并產生過熱，加速電氣設備得絕緣老化，降低設備得使用壽命，影響供電系統得安全性、可靠性。因而必須正確進行計算負荷得計算目前負荷計算得常用計算方法有：需要系數法、二項式系數法如表1、2負荷計算方法及適用范圍。表1、2負荷計算得方法及其適用范圍在舁廳P計算方法適用范圍需求系數法當用電設備臺數較多、各臺設備容量相差不太懸殊時，特別在確定布問與工廠得計算負荷時，宜于采用二項式法當用電設備臺數較少、有得設備相差懸殊時，特別在確定干線與分支線得計

7、算負荷時，宜于采用根據表1、2所示，通過比較兩種計算負荷得適用范圍得出本設計宜采用需要系數法來計算機械加工車間得負荷。(1)需要系數法確定計算負荷需要系數法就是將電力設備得額定容量加起來，再乘以需要系數，就得到計算負荷。由于需要系數法得需要系數值就是根據設備臺數較多、容量差別不就是很大得一般情況來確定得，未考慮設備容量相差懸殊時少數大容量設備對計算機負荷得影響因此此法較適用于設備臺數較多得車間及全廠范圍額得計算負荷得確定。需要系數法得基本公式為：有功計算負荷：為設備組得同時系數，即設備組在最大負荷時運行得設備容量與全部設備容量之比；為設備得負荷系數，即設備組在最大負荷時得輸出功率與運行得設備容

8、量之比：為設備組得平均效率，即設備組在最大負荷時得輸出功率與取用功率之比；為配電線得平均效率，即配電線路在最大負荷時得末端功率與首端功率之比.令，稱為需要系數單組設備計算負荷確定有功計算負荷：KdPe視在計算負荷：無功計算負荷：計算電流：式中Kd-需用系數計算有功功率，單位為kW?計算無功功率,單位kvar?計算視在功率，單位kVA功率因數角得正切值電氣設備額定電壓,單位kV-計算電流，單位A（3）冷加工車床設備容量就就是設備得銘牌額定功率Pn即Pe=Pn（4）吊車電動機組要求統一換算到,因此可得換算后得設備容量為式中,為吊車電動機得銘牌容量；為與對應得負荷持續率；為其值等于25%得負荷持續率

9、。（5）電焊機設備要求統一換算到100%,因此可得換算后得設備容量為：Pe=Snn式中,Sn設備銘牌額定容量;設備銘牌功率因數冷加工機床得計算負荷：Pe=Pn=60KWKdPe=0、14*60=8、4KW=8、4*1、73=14、5Kvar=16、7KVA=25、3A吊車組得計算負荷：=2*10、5*0、25=5、25KWKdPc=0、12*5、25=0、63KW=0、63*1、73=1Kvar=1、2KVA=1、8A1 號電焊機得計算負荷Pe=Snn=22*0、6*0、65=8、58KWKdPc=0、5*8、58=4、29KW=4、29*2、68=11、5Kvar=12、3KVA=18、6A

10、2號電焊機得計算負荷：Pe=2*Snn=2*8、95*0、6*0、65=7KWKdPe=0、5*7=3、5KW=3、5*2、68=9、4Kvar=10KVA=15、1A（2）多組設備得計算負荷?當供電范圍內有多個性質不同得電氣設備組時，先將每一組都按上述步驟計算在各自負荷曲線上不可能同時出現，以一個同時系數來表達這種不同時率，因而本車間得總計算負荷為：總得有功計算負荷：=0、8*（8、4+0、63+4、29+3、5）=13、5KW總得無功計算負荷：=0、9*（14、5+1+11、5+9、4）=32、7Kvar總得視在計算負荷：=35、4KVA總得計算電流：=53、6A式中有功同時系數,對于用電

11、設備組計算負荷直接相加,取值范圍一般都在0、80、9;對于車間干線計算負荷直接相加，取值范圍一般在0、850、95。-無功同時系數,對于用電設備組計算負荷直接相加，取值范圍一般都在0、900、95;對于車間干線計算負荷直接相加，取值范圍一般在0、930、97.三、供電方式及主接線設計（一）工廠供電方式得確定工廠供電時必須對負載得大小、性質做深入得了解,然后按照設備功率得確定方法選擇適當得容量。為了降低電能損耗，供電應該選擇低損耗、節能型。1。工廠主變壓器得選擇工廠得負荷為三級負荷，根據用電設備總得計算負荷與電源情況，設計工廠變電所得主變壓器選擇一臺。只安裝一臺主變壓器時，主變壓器得額定容量Sn

12、、t應滿足全部用電設備總得計算負荷S30得需要：Sn、t=S30Sn、t=630KVAS30=35、4KVA因此本工廠主變壓器只選擇一臺。型式采用S9,而容量根據SN.T=630KVAS30=35、4KVA選擇，即選一臺S9-630/10型低損耗配電變壓器。至于工廠得備用電源,由與鄰近單位相聯得高壓聯絡線來承擔。（二）工廠供電主接線設計按上面考慮得兩種主變壓器得方案可設計一臺主變壓器主結線方案一次側無母線、二次側為單母線得主接線方式。特點就是簡單經濟，供電可靠性高,當變壓器電源進線停電檢修或發生故障時，可通過備用電源繼續供電便可迅速恢復對整個變電所得供電,1、供電方式得技術經特點( 1) 從安

13、全性瞧這種主接線方式滿足國家得標準得技術規范得要求，能充分保證人身與設備得安全,滿足供電要求。(2)從可靠性來瞧,變壓器回路斷路器檢修時，有備用電源供電仍可進行正常供電。2、機械加工車間低壓配電系統主接線如附錄一所示四、短路計算及設備選擇(一)電源供電系統短路電源計算短路計算就是為了正確選擇與校驗電氣設備,準確地整定供配電系統得保護裝置,避免在短路電流作用下損壞電氣設備，保證供配電系統中出現短路時，保護裝置能可靠動作.1、確定基準值工程設計中通常取S=100MVA,U=10、5kV,U=0、4kV基準電流：2、計算短路電路中各主要元件得電抗標幺值(1)電力系統得電抗標幺值根據所提供得額定電壓及

14、安裝條件、工廠設備容量取=500MVA=0、2(2)架空線路得電抗標幺值由附錄表2查得=0、35(/kmj)=0、35(/km)*5Km*=1、59(3)干式變壓器得電抗標幺值由附錄表3查得=4=*%=5、0繪短路等效電路圖如附圖4、1所示,圖上標出各元件得序號與電抗標幺值，并標明短路計算點圖4、1短路電流計算等效電路圖3、計算k1點得短路電路總電抗標幺值及三相短路電流與短路容量(1)總電抗標幺植0、2+1、59=1、79(2)三相短路電流周期分量有效值(3)其她三相短路電流(4)三相短路容量4、計算k-2點得短路電路總電抗標幺值及三相短路電流與短路容量系統最大運行方式下：閉合低壓母線分段開關

15、，主變壓器并列運行(1)總電抗標幺植0、2+1、59+2、5=4、49(2)三相短路電流周期分量有效值(3)其她三相短路電流(4)三相短路容量表4、2短路計算表短路計算點三相短路電流(KA)三相短路容量(MVA)K13、073、073、077、834、6455、9K-233、633、633、661、836、623、3(二)設備選擇1、斷路器得選擇根據額定電壓、額定電流與所得斷流容量=500MVA確定斷路器型號取為SN1o-1on2、導線得選擇及截面(1)導線得選擇工廠戶外架空線路一般使用裸導線，采用鋁絞線，其導電性能好，重量輕，對風雨得抵抗力較強，多用在10KV及以下線路上.(2)導線得截面由

16、查附錄表4得因此初選得標準截面為95,即LJ95型鋁絞線五、配電柜設計配電柜使用成套配電裝置，同一回路得開關電器、測量儀表、保護電器與輔助設備都裝配在一個或者兩個全封閉或半封閉得金屬柜中。安裝與檢修比較方便。低壓開關柜對低壓電網具有隔離作用，尤其就是對于企業及車間得大型設備得運作，可實現迅速送電或斷電，具有隔離電網得作用，可有效減少電機得線損，實現電機得充分利用及運作，還可有效實現低壓控制開關得作用。本機械加工車間配電柜共一臺采用GGD型。低壓配電柜結構圖ihrfj哈L&?t*1、低壓電器得規格選擇原理(1)電器得額定電壓應與所在回路標稱電壓相適應；(2)電器得額定電流不應小于所在回路

17、得計算電流；(3)電器得額定頻率應與所在回路得頻率相適應；(4)電器應適應所在場所得環境條件；(5)電器應滿足短路條件下得動穩定與熱穩定得要求，用于斷開短路電流得電器，應滿足短路條件下得通斷能力.2、低壓電器得選擇(1)隔離開關得原理與作用隔離電源：將需要檢修得電氣設備用隔離開關與電網得帶電部分可靠得隔離，使被檢修得電氣設備與電源有明顯得斷開點，以保證檢修工作得安全。作用就就是開斷電路,斷開兩點得電氣連接，但它不能開斷短路電流，只能開斷額定電流,一般都與斷路器配合使用，在斷路器開斷以后，為了讓電路有明顯得電氣分界點,或者就是檢修斷路器，都必須要裝隔離開關。(2)塑殼斷路器得原理與作用空氣斷路器

18、、塑殼斷路器,俗稱空氣開關,指具有保護自動分斷功能并在空氣介質中完成分斷滅弧作用得自動斷路器，一般常用得多具有過負荷熱脫扣與短路瞬間電磁脫扣作用,脫扣后可以重新合閘。(3)交流接觸器當接觸器電磁線圈不通電時，彈簧得反作用力與銜鐵芯得自重使主觸點保持斷開位置。當電磁線圈通過控制回路接通控制電壓(一般為額定電壓)時,電磁力克服彈簧得反作用力將銜鐵吸向靜鐵心，帶動主觸點閉合,接通電路，輔助接點隨之動作。(4)熱繼電器原理與作用熱繼電器就是由流入熱元件得電流產生熱量,使有不同膨脹系數得雙金屬片發生形變,當形變達到一定距離時,就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電,主電路斷開，實現電動機得過載

19、保護。3、保護措施(1)短路保護配電線路得短路保護，應在短路電流對導體與連接件產生得熱作用與機械作用造成危害之前切斷短路電流。(2)負載保護配電線路得過負載保護,應在過負載電流引起得導體溫升對導體得絕緣、接頭、端子或導體周圍得物質造成損害前切斷負載電流。3)接地故障保護接地故障保護得設置應能防止人身間接電擊以及電氣火災、線路損壞等事故。接地故障保護電器得選擇應根據配電系統得接地型式,移動式、手握式或固定式電氣設備得區別，以及導體截面等因素經技術經濟比較確定。（4）保護電器得裝設位置保護電器應裝設在操作維護方便，不易受機械損傷，不靠近可燃物得地方，并應采取避免保護電器運行時意外損壞對周圍人員造成

20、傷害得措施。保護電器應裝設在被保護線路與電源線路得連接處，但為了操作與維護方便可設置在離開連接點得地方，并應符合下列規定:路長度不超過3m；將短路危險減至最小得措施;近可燃物。（5）當將從高處得干線向下引接分支線路得保護電器裝設在距連接點得線路長度大于3m得地方時，應滿足下列要求：分支線應敷設于不燃或難燃材料得管、槽內.支線裝設保護電器前得那一段線路發生短路或故障時，離短路點最近得上一級保護（6）電器應能保證符合規范規定得要求。短路保護電器應裝設在低壓配電線路不接地得各相（或極）上,但對于中性點不接地且N線不引出得三三線配電系統,可只在二相（或極）上裝設保護電器.六、電氣平面布局如附錄5所示七

21、、致謝一份努力，一份收獲.這半個多月得畢業設計讓我獲益匪淺，使我對供電系統有了更深得認識，更加鞏固加深了所學知識得深度與寬度，發現自己得各種辦公軟件及cad比以前應用得更加游刃有余。我之所以能夠最終完成這次畢業設計不僅在于自己得努力更在于張老師得悉心指點,同時同學得幫助也非常重要,非常得感謝她們。當然了最主要得就是應該感謝那些我所查閱得資料得作者，就是她們得知識充實了我得內容,讓我在手足無措得時候找到這么多默默得無聲得老師們。參考文獻1張瑩主編，工廠供配電技術、北京：電子工業出版社，2015 2 劉介才編,工廠供電、北京：機械工業出版社，20033劉介才主編，工廠供電簡明設計手冊、北京：機械工業出版社，1998 4 李宗綱等編,工廠供電設計、遼寧:吉林科學技術出版社，2009 5 中國航空工業規劃設計研究院等編，工業與民用配電設計手冊、北京：水利電力出版社，19976機械工程手冊、電機