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1、纺织厂变电所设计 The Design of Textile Mill Substation 2011 届 电 气 工 程 系 专 业 电气工程及其自动化 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2011 年 5 月 25 日 毕毕业业设设计计成成绩绩单单 学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化 毕业设计题目纺织厂变电所设计 指导教师姓名张建云 指导教师职称讲师 评 定 成 绩 指导教师 得分 评阅人得分 答辩小 组组长 得分 成绩 院长 主任 签字 年 月 日 毕毕业业设设计计任任务务书书 题 目纺织厂变电所设计 学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化 承担指导 任务单位 电气工程系 导师 姓
2、名 导师 职称 一 设计内容 1 根据本厂用电负荷 并适当考虑生产的发展 按安全可靠 技术先进 经济合理的要求 确定工厂变电所的位置与型式 2 通过负荷计算 确定额定主变压器台数及容量 进行短路电流计算 选择变电所的主接线 及高 低压电气设备 选择整定继电保护装置 二 基本要求 1 设计计算说明书一份 要求条目清楚 计算正确 文本整洁 2 工厂变电所电气主接线图一张 变电所供电平面图一张 三 设计的主要技术指标及要求 1 供电电源情况 按与供电局协议 本厂可由东南方 19km 处的城北变电所 110 38 5 11kV 50MVA 变压器供电 供电电压可任选 另外 与本厂相距 5km 处的其他
3、工厂可以引入 10 kV 线路做备用电源 但容量 只能满足本厂负荷的 30 重要负荷 平时不准投入 只在本厂主要电源故障或检修时投入 2 气象资料 本厂地区最高温度为 38 最热月平均最高气温 29 最热月地下 0 8m 处平均温度为 22 年主导风向为东风 年雷暴雨日数为 20 天 3 地质水文资料 本厂地区海拔 60m 底层以砂黏土为主 地下水位为 2m 4 电源短路容量 城北变电所 35 kV 母线的出线断路器断流容量 1500MVA 10 kV 母线的出线断路器断流容量 350MVA 5 供电局要求的功率因数 当 35kV 供电时 要求工厂变电所高压侧 cos 0 9 当 10kV 供
4、电时 要求工厂变电所高压侧 cos 0 95 6 电费制度 按两部制电费计算 变压器安装容量每 1kVA 为 15 元 月 动力电费为 0 95 元 kWh 照明电 费为 0 54 元 kWh 7 负荷资料 计算负荷序号车间设备名称安装容量 kW tan 需用系数 d K 功率因数 cos PQ S 纺炼车间 纺丝车间2200 780 80 筒绞机560 750 75 烘干机701 020 75 脱水机180 80 60 通风机2400 750 70 淋洗机220 780 75 变频机9500 700 80 传送机300 700 80 1 小计 2原液车间照明11600 70 75 3酸站照明
5、3100 700 65 4锅炉房照明2700 750 75 5排毒车间照明1400 600 70 6其他车间照明2400 750 70 8全厂计算负荷 总计 8 工厂总平面图 四 应收集的资料及参考文献 1 工厂供电 刘介才主编 机械工业出版社 2004 年 2 电力电子变流技术 黄俊主编 机械工业出版社 2004 年 3 工厂供电设计指导 刘介才主编 机械工业出版社 4 电力系统课程设计及毕业设计参考资料 曹绳敏主编 中国电力出版社 五 进度计划 1 第 1 2 周 调研 收集材料 2 第 3 4 周 分析 确定方案 3 第 5 13 周 设计 计算 绘图 4 第 14 15 周 写设计说明
6、书 5 第 16 周 答辩 教研组主任签字时 间 年 月 日 毕毕业业设设计计开开题题报报告告 题 目 纺织厂变电所设计 学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化 一 研究背景 电力行业是国民经济的基础工业 它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败 它为现代 工业 农业 科学技术和国防提供必不可少的动力 电能是现代工业生产的主要能源和动力 随着 现代文明的发展与进步 社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求 工厂 供电系统的核心部分是变电所 因此 设计和建造一个安全 经济的变电所 是极为重要的 比 较完善的变电站设计理论 是真正的做到了节约型 集约型 高效型 通过改善优化变电站结
7、构 降低变电站的功率损耗 尽可能地提高变电站的可靠性 尽可能地使变电站的灵活性提高 尽可 能地提高经济性 二 国内外研究现状 近年来一些发达国家的能源不是很丰富 进而导致电力资源不是充足 为了满足国内的需求 减少在网路中的损耗 这些发达国家已经形成了完善的变电设计理论 比较完善的变电站设计理 论 是真正的做到了节约型 集约型 高效型 发达国家通过改善优化变电站结构 降低变电站 的功率损耗 尽可能地提高变电站的可靠性 尽可能地使变电站的灵活性提高 尽可能地提高经 济性 然而 在国内 变电所的设计仍然存在很多问题 比如可靠性还欠提高我国经济的发展给电 力行业带来了两个问题 一是电力能源的需求持续增
8、长 城市和农村用电量和密度越来越来高 需要更多的深入市区农村的变电站 以减少线路的功率损耗 提高电力系统的稳定性等 然而这 些变电站占地面积大 二是城区地价昂贵 环境要求严格 在稠密的市区选择变电站址相当困难 三 研究方案 通过计算工厂负荷 确定如何提高功利因数的方案 确定设备的主接线方案 变压器的数量 及容量 完成短路电流计算 然后对一次侧 二次侧设备电气设备进行选择 及继电保护的正定 最后要考虑避雷装置及单相接地 本设计还要按要求进行电费预算 四 预期结果 1 完成任务书的要求 设计计算说明书一份 用 CAD 画出工厂变电所电气主接线图一张和变 电所供电平面图一张 2 工厂的电源采用 35
9、kV 进行供电 主接线的 35kV 进线选用外桥的接线方式 10kV 侧选用单 母线分段的方式 低压侧选用单母线的方式 每个变电所采用两台变压器 3 通过这次设计 使我巩固了所学的专业知识 了解并掌握了供配电的一般设计方法 具备了 初步的独立设计能力 提高了综合运用所学理论知识独立分析问题解决问题的能力 更好的将理 论与实际相结合 指导教师签字时 间 年 月 日 摘 要 工厂变电所设计 要以电力系统分析 电力工程 继电保护等专业知识为理论 依据 设计步骤主要包括 负荷统计 负荷计算 变电所接线方案比较 供电方式 确定 短路电流计算 电气设备选择与继电保护以及防雷接地等内容 最后按照任 务书的要
10、求 分析比较所得数据 画出主接线图和供电平面布置图 本文重点介绍了继电保护及二次系统在保证一次系统的安全稳定运行中所起着 的作用 特别是当一次系统出现异常状态或发生故障时 急需要继电保护和自动装 置将故障控制在最小范围内 迅速切除 以保证其他设备的正常运行 并在此基础 上 通过系统的计算分析 确定了合适的继电电保护方案 而后 浅谈了二次系统 对变电站的一次电气设备进行控制 测量 监视 操纵 并起到辅助保护作用 保 证电力生产过程的系统稳定 安全 协调 优质供电 关键词 变电所 主接线图 继电保护 二次系统 Abstract The design of factory power supply
11、substation should depend on the knowledge of factory substation power engineering relay protection and other professional ones as the basic theories Design steps would include load statistics load calculation scheme comparison power supply modes short circuit current calculation electrical equipment
12、 selection and relay protection setting and lightning proof with grounding etc Finally do complete the project requirements design calculation specifications and draw the main hookup and electricity layout The relay protection takes roles in guaranting the safe and stable operation in the first syst
13、em especially when the first system appear abnormal state or at fault it needs relay protection and automatic quickly within the least scope of excision device which ensure the normal operation of the other equipments Second system is relative to the first system of transformer substation that contr
14、ols the first electrical equipment measure mornitoring manipulation and protect auxiliary equipment to ensure the system power production process stably and safely coordinate supply high quality power The second loop or secondary system plays a vital role to the first system quality Keywords Substat
15、ion Lord wiring Relay Protection Electrical secondary system 目 录 前言 1 第 1 章 负荷计算 2 1 1 负荷计算 2 1 1 1 计算负荷的定义 2 1 1 2 计算负荷的确定 2 1 2 各车间的负荷计算 4 1 2 1 纺练车间的负荷计算 4 1 2 2 其余各车间负荷计算 6 1 2 3 各车间计算负荷汇总 7 1 2 4 全厂总负荷 7 第 2 章 变电所位置和型式的选择 9 2 1 变电所位置的选择 9 2 2 本工厂变电所设置 10 2 3 各变电所位置的确定 10 2 4 变电所型式的确定 11 第 3 章 变
16、电所变压器的选择及无功补偿 12 3 1 变电所变压器台数的确定方法 12 3 1 1 确定原则 12 3 1 2 考虑因素 12 3 2 变压器容量的确定方法 12 3 3 车间变压器台数 容量的选择 13 3 4 总降压变电所主变压器台数 容量选择 16 3 5 无功补偿 17 第 4 章 变电所主接线的设计 19 4 1 主接线的设计原则 19 4 2 主接线型式 20 4 2 1 单母线接线 20 4 2 2 单母线分段接线 20 4 2 3 双母线接线 21 4 2 4 双母线分段接线 21 4 2 5 桥形接线 22 4 3 本厂主接线的设计 22 第 5 章 变电所进出线的选择与校验 23 5 1 导线和电缆选择的依据 23 5 2 35KV 供电线路截面选择 24 5 3 厂内 10KV 线路截面选择 25 5 3 1 供电给变电所 的 10kV 线路 25 5 3 2 供电给变电所 的 10kV 线路 27 5 3 3 供电给变电所 的 10kV 线路 28 5 4 10KV 联络线路 29 5 5 0 4KV 侧线路 30 第 6 章 短路电流的计算 31 6 1
