《某电机修造厂总降压变电所与高压配电系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某电机修造厂总降压变电所与高压配电系统设计（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、某电机修造厂总降压变电所及高压配电系统设计某电机修造厂总降压变电所及高压配电系统设计 摘摘 要要 本论文主要依照工厂供电设计必须遵循的一般原则 基本容和设计流程 对某电 机修造厂变电所进行了设计说明 本文按照设计要求 在查阅大量参考资料 手册后 对负荷计算及无功功率补偿计算 变配电所所址和型式的选择 变电所主变压器台数 容量及类型的选择 变配电所主结线方案的设计 短路电流的计算 变配电所一次设 备的选择 变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定 变配电所防 雷保护与接地装置的设计等进行了详细的设计说明 并附有相应的图表 公式和计算 结果 这次设计的变配电所完全满足设计要求 本设计通
2、过对计算负荷 选出变压器 通过计算三相短路电流 选出其他保护器 件 通过三相短路电流 选择过电流保护设备 然后选择二次回路的设备 对一次侧 设备进行控制 检测 最后注意安全 接地和防雷的设置 关键字 关键字 有功功率 电力变压器 三相短路电流 过电流 接地 目 录 第一章第一章 绪绪 论论 1 1 1 1课题背景 目的及意义 1 1 1 1课题的背景 1 1 1 2课题的目的及意义 1 1 2设计的主要容 设计图样 1 1 2 1设计的主要包括 1 1 2 2设计图样 2 第二章第二章 设计依据设计依据 3 3 2 1 电机修造厂 3 第三章第三章 设计说明设计说明 5 5 3 1 负荷计算及
3、功率补偿 5 3 1 1 负荷计算的容和目的 5 3 1 2 负荷计算的方法 6 3 1 3 各用电车间负荷情况及各车间变电所容量 6 3 1 4 全厂负荷计算 7 3 1 5 功率补偿 7 3 2 变电所 配电所位置和型式的选择 8 3 2 1 电机修造厂总变电所位置和型式的选择 8 3 3 电机修造厂总降压变电所主变压器和主结线方案的选择 9 3 3 1 变压器容量及台数的选择 9 3 3 2 变配电所主结线的选择原则 10 3 3 3 主结线方案选择 10 3 3 4 配电所的主接线选择 14 3 5 短路电流的计算 15 3 5 1 绘制计算电路 15 3 5 2 求 k 1 k 2
4、点的三相短路电流和短路容量 16 3 5 3 求 1 k 点的三相短路电流和短路容量 18 3 6 变电所一次设备的选择校验 18 3 6 1 35kV 侧一次设备的选择校验 18 3 6 2 10kV 侧一次设备的选择校验 19 3 6 3 变电所高压母线的选择 20 3 7 变电所进出线选择 21 3 7 1 35kV 高压进线的选择校验 21 3 7 2 10kV 高压出线的选择 21 3 7 3 作为备用电源的高压线的选择校验 24 3 8 变电所二次方案的选择与继电保护 25 3 8 1 高压断路器的操动机构控制与信号回路 25 3 8 2 变电所的电能计量回路 26 3 8 3 变
5、电所的测量和绝缘监察回路 26 3 8 4 变电所的保护装置 26 3 9 变电所的防雷保护与接地装置的设计 34 3 9 1 变电所的防雷保护 34 3 9 2 变电所公共接地装置的设计 35 第四章第四章 结结 论论 3737 第一章第一章 绪绪 论论 1 11 1课题背景 目的及意义课题背景 目的及意义 1 1 11 1 1 课题的背景课题的背景 本课题是根据介才主编的 工厂供电设计指导 上两个题目为原型 根据指导老 师的要求设计 变电所是电力系统中的一个重要环节 它的运行情况直接影响到电力系统的可靠 经济运行 在 35KV 10KV 配电变电所设计研究方面 最近几十年发展更是迅猛 尤其
6、 是对变电站综合自动化的研究 已经进行了多年 并取得了令人瞩目的进展 变电站综 合自动化目前在国外已得到了较普遍的应用 例如美国 德国 法国 意大利等国家 在他们所属的某些电力公司里 大多数的变电站都实现了综合自动化及无人值班方式 在我国 现在变电所的基本也是向着变电站综合自动化这个方向发展的 但是根 据我国的国情 现在大多数变电站还是没有完全实现保护和控制综合自动化 传统的 变电站的设计发展到现在已经十分的成熟了 根据供电的设计容和流程 可以十分的 方便的按照步骤设计 1 1 21 1 2 课题的目的及意义课题的目的及意义 本题目主要目的是设计某电机修造厂的变电所总降压配电设计 与原来的课程
7、设计比较 本题不仅设计量大了许多 而且在更个方面的要求也有 所加强 虽然变电所的设计在现在已经不是高新的技术 但是作为自动化专业的学生 本题目还是很全面的包含了一大部分专业课程学习的容 而且各个方面都有所深入 尤其是继电保护的问题 有了更加深入的学习 虽然本题没有对变电站综合自动化有所研究 但是对日后向这个方面的学习和发 展打下了坚实的基础 通过这次设计不仅进一步加强专业知识的学习 拓宽知识面 提高理论知识水平 而且扩宽了就业面 提高就业能力 提高了独立思考和分析问题 的能力 1 21 2设计的主要容 设计图样设计的主要容 设计图样 1 2 11 2 1 设计的主要包括设计的主要包括 1 设计
8、的基本依据和资料 2 区域变电所和车间变电所负荷计算 3 无功功率补偿计算及补偿电容器选择 4 短路电流的计算和动稳定度 热稳定度的计算机 5 变压器容量及台数的选择 6 变电所进出线的选择 7 变电所的电缆 电线 高压开关柜 低压配电电屏 动力配电箱 电流互感器 避雷器 母线等主要设备的选择 8 区域变电所进线侧线路的继电保护 采用定时限过电流保护 主变压器的差 动保护 瓦斯继电器保护 工厂变电所进线侧单相接地保护 9 防雷装置与保护接地装置的设计 10 域变电所的主接线图 工厂变电所主接线图 各种保护装置接线原理图 11 画出工厂变电所的平面图 1 2 21 2 2 设计图样设计图样 1
9、变电所主结线电路图 电机修造厂总降压变电所主结线电路图 3 各种保护装置接线原理图 变电所进线侧线路的继电保护原理电路图 采用定时限过电流保护 主变压器 的差动保护原理电路图 瓦斯继电器保护原理电路图 工厂变电所进线侧单相接地保 护原理电路图 4 变电所平 剖面图 电机修造厂总降压变电所平 剖面图 第二章 设计依据 2 12 1 电机修造厂电机修造厂 1 电机修造厂总平面图 图 2 1 图 2 1 某电机修造厂总平面布置图 2 工厂生产任务 规模及产品规格 本厂承担某大型钢铁联合企业各附属厂的电机 变压器修理和制造任务 年生产 规模为修理电机 7500 台 总容量为 45 万 KW 制造电机总
10、容量为 6 万 KW 制造单机最 大容量为 5520KW 修理变压器 500 台 生产电气备件为 60 万件 是大型钢铁联合企业 重要组成部分 3 工厂各车间负荷计算表 表 2 1 工厂各车间负荷计算表 计算负荷 序 号 车间名称 设备容量 千瓦 P30 千瓦 Q30 千乏 S30 千伏安 变压器台 数及容量 车间变电 所代号 1 电机修造车间 25056095007881 1000 No 1 车变 2 加工车间 8861632583051 400 No 2 车变 3 新制车间 6342223364031 500 No 3 车变 4 原料车间 5143101833601 400 No 4 车变
11、 5 备件车间 5621991582541 315 No 5 车变 6 锻造车间 1053658681 100 No 6 车变 7 锅炉房 2691971722621 315 No 7 车变 8 空压站 3221811592411 315 No 8 车变 9 汽车库 5433027401 80 No 9 车变 10 大线圈车间 3351871182211 250 No 10 车 变 11 半成品试验站 3652874641 500 No 11 车 变 12 成品试验站 22906404808001 1000 No 12 车 变 13 加压站 2561631392141 250 14 设备处仓库
12、 转 供负荷 3382884441 500 15 成品试验站大型 集中负荷 3600288023003686 主要为高压整流装置 要求专线供电 4 供用电协议 当地供电部门可提供两个供电电源 供设计部门选定 从某 220 60kV 区域变 电所提供电源 此站距厂南侧 4 5 公里 为满足二级负荷的需求 从某 60 10 5kV 变电所 提供 10kV 备用电源 此所距厂南侧 4 公里 电力系统短路数据 如表 2 2 所示 其供电系统图 如图 2 2 所示 表 2 2 区域变电站 60kV 母线短路数据 系统运行方式系统短路数据系统运行方式系统短路数据 系统最大运行方式 1338MVA 3 ma
13、x k S 系统最小运行方式 310MVA 3 min k S kV kV km 图 2 2 供电系统图 供电部门对工厂提出的技术要求 区域变电所 60kV 馈电线的过电流保护整定 时间 1 8s 要求工厂总降压变电所的过电流保护整定时间不大于 1 3s 在企业t 总降压变电所 60kV 侧进行电能计量 该厂的总平均功率因数值应在 0 9 以上 5 工厂负荷性质 本厂大部分车间为一班制 少数车间为两班或三班制 年最大有功负荷利用小时 数为 2200h 锅炉房供生产用高压蒸汽 停电会使锅炉发生危险 又由于该厂距离市区较远 消防用水需厂方自备 因此 要求供电具有一定的可靠性 6 本厂自然条件 气象
14、资料 最热月平均最高温度 35 摄氏度 土壤中 0 7 1 米深处一年中最热月 平均温度为 20 摄氏度 土壤冻结深度为 1 10 米 夏季主导风向为南风 最高气温 40 度 最低 40 度 导线复冰时气温 5 度 最大风速时气温 5 度 最大风速 25 米 秒 导线复冰时风速 10 米 秒 最高最低气温时风速 0 米 秒 复冰厚度 10 毫米 年雷暴 日数 31 5 日 地质水文资料 该厂区地层以砂粘土为主 地质条件较好 地下水位 2 8 5 3m 地耐压力为 15 吨 平方米 第三章 设计说明 3 13 1 负荷计算及功率补偿负荷计算及功率补偿 3 1 13 1 1 负荷计算的容和目的负荷
15、计算的容和目的 1 计算负荷是根据已知的工厂的用电设备安装容量求取确定的 预期不变的最大假 想负荷 也就是通过负荷的统计计算求出的 用来按发热条件选择供电系统中各元件 的负荷值 在配电设计中 通常采用半小时的最大平均负荷作为按发热条件选择电器 或导体的依据 2 计算负荷是用户供电系统结构设计 供电线路截面选择 变压器数量 和容量选择 电气设备额定参数选择等的依据 合理地确定用户各级用电 系统的计算负荷非常重要 3 1 23 1 2 负荷计算的方法负荷计算的方法 有功计算负荷为 3 1 edP KP 30 式中 为设备容量 e P 无功计算负荷为 3 2 tan 3030 PQ 式中 为对应于用
16、电设备组的正切值 tan cos 视在计算负荷为 3 3 2 30 2 3030 QPS 总的计算电流为 3 4 N U S I 3 30 30 式中 为额定电压 380V N U 3 1 33 1 3 各用电车间负荷情况及各车间变电所容量 各用电车间负荷情况及各车间变电所容量 表 3 1 计算负荷 序 号 车间名称 设备容量 千瓦 P30 千瓦 Q30 千乏 S30 千伏安 变压器台 数及容量 车间变电 所代号 1 电机修造车间 25056095007881 1000 No 1 车变 2 加工车间 8861632583051 400 No 2 车变 3 新制车间 6342223364031 500 No 3 车变 4 原料车间 5143101833601 400 No 4 车变 5 备件车间 5621991582541 315 No 5 车变 6 锻造车间 1053658681 100 No 6 车变 7 锅炉房 2691971722621 315 No 7 车变 8 空压站 3221811592411 315 No 8 车变 9 汽车库 5433027401 80 No 9 车变
