2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  電氣工程及其自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)</p><p>  題 目 工廠供電技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>  (某機(jī)械加工車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計(jì)) </p><p>  系 別 信息工程系 </p><p>  學(xué)生姓名

2、 </p><p>  專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>  學(xué) 號(hào) </p><p>  指導(dǎo)教師 </p><p>  職 稱 講師 </p><

3、p>  2013年1月2日 </p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  1負(fù)荷計(jì)算1</b></p><p>  1.1由車間平面布置圖分組1</p><p>  1.2總負(fù)荷計(jì)算表1</p><p>  1.3無功功率補(bǔ)償

4、2</p><p>  2變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇3</p><p>  2.1變電所主變壓器的選擇3</p><p>  2.2變電所主結(jié)線方案的選擇3</p><p>  3短路電流的計(jì)算4</p><p>  3.1繪制計(jì)算電路(圖1)4</p><p>  3.2確定基

5、準(zhǔn)值4</p><p>  3.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值5</p><p>  3.4計(jì)算k-1點(diǎn)(10.5kV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量5</p><p>  3.5計(jì)算k-2點(diǎn)(0.4kV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量6</p><p>  4變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6</p>

6、;<p>  4.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(表5)6</p><p>  4.2 380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(表6)7</p><p>  4.3高低壓母線的選擇8</p><p>  5變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇9</p><p>  5.1 10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇9</p>

7、<p>  5.2 380V低壓出線的選擇9</p><p>  6變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定10</p><p>  6.1高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)與信號(hào)回路10</p><p>  6.2主變壓器的繼電保護(hù)裝置10</p><p><b>  7設(shè)計(jì)圖樣11</b></p>

8、<p>  8車間平面布置圖12</p><p><b>  9設(shè)計(jì)心得12</b></p><p><b>  1負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>  1.1由車間平面布置圖分組</p><p>  NO.1:29、30、31 配電箱的位

9、置:D-②靠墻放置</p><p>  NO.2:14——28 配電箱的位置:C-③靠墻放置</p><p>  NO.3:1、32、33、34、35 配電箱的位置:B-⑤靠柱放置</p><p>  NO.4:6、7、11、12、13 配電箱的位置:B-④靠柱放

10、置</p><p>  NO.5:2、3、4、5、8、9、10 配電箱的位置:B-⑥靠柱放置</p><p><b>  1.2總負(fù)荷計(jì)算表</b></p><p>  表1 機(jī)加工一車間和鑄造、鉚焊、電修等車間負(fù)荷計(jì)算表</p><p>  1.3無功功率補(bǔ)償 </p><p

11、>  由表1可知,該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素只有0.64。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線最大負(fù)荷時(shí)的功率因素不應(yīng)地于0.90??紤]到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗,因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素應(yīng)稍大于0.90,暫取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量:</p><p>  Qc=P30(tanΦ1- tanΦ2)=468.9[tan(arccos0.64)- tan(arccos0.

12、92)]Kvar</p><p>  =361.1 Kvar</p><p>  參照?qǐng)D2-6,選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏,并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型,采用其方案1(主屏)1臺(tái)與方案3(輔屏)4臺(tái)相組合,總?cè)萘?4Kvar×5=420Kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如下表:</p><p>  表2 無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算

13、負(fù)荷</p><p>  2變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇</p><p>  2.1變電所主變壓器的選擇 </p><p>  根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況,工廠變電所的主變壓器可以有下列兩種方案:</p><p>  裝設(shè)一臺(tái)主變壓器型式采用S9,而容量根據(jù)</p><p>  SN。T=630KVA>S

14、30=504.8KVA選擇,即選一臺(tái)S9-630/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源,由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。</p><p> ?。?)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 型式也采用S9,每臺(tái)容量按式SN·T≈(0.6~0.7)S30選擇,即SN·T≈(0.6~0.7)×504.8kVA=(302.9~353.36)kVA。因此選兩臺(tái)S9-400/10型低損耗配電變壓器

15、。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用Yyn0。</p><p>  2.2變電所主結(jié)線方案的選擇 </p><p>  按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列兩種主結(jié)線方案:</p><p> ?。?)裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。</p><p> ?。?)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。</p><p> ?。?)兩種主結(jié)

16、線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較(表3)。</p><p>  表3 兩種主結(jié)線方案的比較</p><p>  從上表可以看出,按技術(shù)指標(biāo),裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案,但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo),則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案,因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。(說明:如果工廠負(fù)荷近期有較大增長的話,則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。</p><p><

17、;b>  3短路電流的計(jì)算</b></p><p>  3.1繪制計(jì)算電路(圖1)</p><p><b>  圖1 短路計(jì)算電路</b></p><p><b>  3.2確定基準(zhǔn)值 </b></p><p>  設(shè)Sd=100MVA,Ud1=10.5kV,低壓側(cè)Ud2=0.4k

18、V,則</p><p>  3.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值</p><p><b> ?。?)電力系統(tǒng)</b></p><p><b> ?。?)架空線路 </b></p><p>  由LGJ-150的,設(shè)線路長0.3km,故</p><p> ?。?)電力變壓器

19、 有,故</p><p>  因此繪等效電路,如圖2所示。</p><p><b>  圖2 等效電路</b></p><p>  3.4計(jì)算k-1點(diǎn)(10.5kV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p><b>  (1)總電抗標(biāo)幺值</b></p><p

20、>  (2)三相短路電流周期分量有效值</p><p><b> ?。?)其他短路電流</b></p><p><b>  (4)三相短路容量</b></p><p>  3.5計(jì)算k-2點(diǎn)(0.4kV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p><b> ?。?)總

21、電抗標(biāo)幺值</b></p><p> ?。?)三相短路電流周期分量有效值</p><p><b> ?。?)其他短路電流</b></p><p><b> ?。?)三相短路容量</b></p><p>  以上計(jì)算結(jié)果綜合如表4所示。</p><p>  表4

22、短路計(jì)算結(jié)果</p><p>  4變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>  4.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(表5)</p><p>  表5 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>  表5所選設(shè)備均滿足要求。</p><p>  4.2 380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(表6)</p>&l

23、t;p>  表6 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>  表6所選設(shè)備均滿足要求。</p><p>  4.3高低壓母線的選擇 </p><p>  參照表5-25,10KV母線選LMY-3(40×4),即母線尺寸為40mm×4mm;380V母線選LMY-3(80×8)+50×5,即相母線尺寸為80mm

24、15;6mm,中性母線尺寸為50mm×5mm。</p><p>  5變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇</p><p>  5.1 10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇</p><p>  (1)10KV高壓進(jìn)線的選擇和校驗(yàn) 采用LJ型鋁絞線敷設(shè),接往10KV公用干線。</p><p>  ①按發(fā)熱條件選擇。由I30=36.4A及

25、室外環(huán)境溫度年最熱月平均最高氣溫為33。C,查表8-35, 初選LJ-16,其在35。C時(shí)的Ial=93.5>I30,滿足發(fā)熱條件。</p><p>  ②校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表8-33,最小截面Amin=35mm2,因此LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求,故改選LJ-35。</p><p>  由于此線路很短,不需要校驗(yàn)電壓損耗。</p><p>  (2)由高壓配電

26、室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p> ?、侔窗l(fā)熱條件選擇。由I30=36.4A及土壤溫度25。C查表8-43,初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜,其Ial=90A>I30,滿足發(fā)熱條件。</p><p> ?、谛r?yàn)短路穩(wěn)定。計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面Amin=103mm2>25 mm2,因此25

27、mm2不滿足短路穩(wěn)定要求,故選擇YJL22-10000-3×120電纜。</p><p>  5.2 380V低壓出線的選擇</p><p>  (1)饋電給機(jī)加工一車間的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p> ?、侔窗l(fā)熱條件選擇。由I30=287A及地下0.8m土壤溫度25。C查表,初選纜芯截面為240mm2,

28、其Ial=319A>I30,滿足發(fā)熱條件。</p><p> ?、谛r?yàn)電壓損耗。因未知變電所到機(jī)加工一車間的距離,因此未能校驗(yàn)電壓損耗。</p><p> ?、鄱搪窡岱€(wěn)定度的校驗(yàn)。滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面</p><p>  Amin=213mm2</p><p>  所選240mm2的纜芯截面大于Amin,滿足短路熱穩(wěn)定度的要求,因

29、此選擇VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜(中性線芯按不小于相線芯一半選擇,下同)。</p><p>  (2)饋電給鑄造車間的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。(方法同上)纜芯截面240mm2聚氯乙烯電纜,即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>  (3)饋電給鉚焊

30、車間的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。(方法同上)纜芯截面300mm2聚氯乙烯電纜,即VLV22-1000-3×300+1×150的四芯電纜。</p><p>  (4)饋電給電修車間的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。(方法同上)纜芯截面300mm2聚氯乙烯電纜,即VLV22-1000-3×300+1×150的

31、四芯電纜。</p><p>  6變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定</p><p>  6.1高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)與信號(hào)回路 </p><p>  斷路器采用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu),其控制與信號(hào)回路如圖3所示。</p><p>  圖3 電磁操動(dòng)的斷路器控制與信號(hào)回路</p><p>  WC—控制小母線 WL—燈光

32、指示小母線 WF—閃光信號(hào)小母線 WS—信號(hào)小母線 WAS—事故音響小母線 WO—合閘小母線 SA—控制開關(guān)(操作開關(guān)) KO—合閘接觸器 YO—合閘線圈 YR—跳閘線圈(脫扣器) KA—保護(hù)裝置 QF1~6—斷路器輔助觸點(diǎn) GN—綠色指示燈 RD—紅色指示燈 ON—合閘 OFF—跳閘(箭頭指向?yàn)镾A的返回位置)</p><p>  6.2主變壓器的繼電保護(hù)裝置</p>

33、<p> ?。?)裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。 采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器,兩相兩繼電器式結(jié)線,去分流跳閘的操作方式。</p><p> ?、龠^電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定。IL.max=2IiN.T=2×630/(1.732×10)=72.7A</p><p>  Krel=1.3 Kw=1 Kre=0.8 Ki=100/5=20 Iop=1.3&#

34、215;1×72.7/(0.8×20)=5.9A</p><p><b>  因此整流為6A。</b></p><p> ?、谶^電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定。整定高最小動(dòng)作時(shí)間為0.5s。</p><p> ?、圻^電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)。Ik.min=IK-2(2)/KT=0.866×18.7/(10/0.4)=648A

35、</p><p>  Iop.1= Iop×Ki/Kw=6×20/1=120A, 因此保護(hù)靈敏系數(shù)為Sp=648/120=5.4>1.5, 滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。</p><p>  (2)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。利用GL15的速斷裝置。</p><p> ?、偎贁嚯娏鞯恼āk.max= Ik-2(3)=18.7kA , Krel=1.

36、5 , Kw=1 , Ki=100/5=20 KT =10/0.4=25 ,因此速斷電流為:Iqb=1.5×1×18700/(20×25)=56.1A</p><p>  速斷電流倍數(shù)整定為Kqb=Iqb/Iop =56.1/6=9.35 </p><p> ?、陔娏魉贁啾Wo(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)。 Ik.min=IK-1(2) =0.866×9.2kA=

37、8.0kA,</p><p>  Iqb.1=Iqb×Ki/KWw=56.1×20/1=1122A,因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為:Sp=8000/1122=7.1>2 , 滿足電流速斷靈敏系數(shù)為2的要求。</p><p><b>  7設(shè)計(jì)圖樣</b></p><p>  某機(jī)修廠降壓變電所主結(jié)線電路圖,如圖4所示。這里略去圖

38、框和標(biāo)題欄。</p><p>  圖4 某機(jī)修廠降壓變電所主結(jié)線電路圖</p><p><b>  8車間平面布置圖</b></p><p><b>  變電所平面圖:</b></p><p><b>  9設(shè)計(jì)心得</b></p><p>  通過這次

39、設(shè)計(jì),讓我了解了進(jìn)行一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過程和要注意的事項(xiàng),設(shè)計(jì)是一個(gè)比較繁瑣的過程,許多的細(xì)節(jié)問題還要聯(lián)系實(shí)際情況來考慮,當(dāng)外部條件變化時(shí),有一些相應(yīng)的參數(shù)值將跟著變化,這就對(duì)我們的設(shè)計(jì)的精密度提出了更高的要求。</p><p>  實(shí)訓(xùn)時(shí)間很短,但是通過這次實(shí)訓(xùn)可以學(xué)到很多書本沒有的東西,有了這一次的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們的動(dòng)手能力和思維能力也相應(yīng)的得到了的提高,這次實(shí)訓(xùn)進(jìn)一步鍛煉了自己的邏輯思維能力,并從中總結(jié)出寶貴的經(jīng)

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