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1、1 设计题目 某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计 学 院 机电工程学院 专业年级 电气工程及其自动化 2008 级 学 号 学生姓名 指导教师 职称 2012 年 5 月 20 日 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 The design of general voltage substation and high voltage distribution system for a metallurgical machinery plants College Mechanical and Electrical Engineering College Specialty and Gr
2、ade Electrical Engineering and Automation 2008 Number 081292048 Name Weibin Zou Advisor Chenghong Ren Associate Professor Submitted time May 2012 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 目录目录 摘要 I ABSTRACT II 1 引言 1 1 1 工厂供电的意义和要求 1 1 2 工厂供电设计的一般原则及主要内容 1 2 设计任务及原始资料 3 2 1 设计任务 3 2 2 原始资料 3 3 负荷计算和无功补偿及主变的选择 5 3 1 负荷计算 5
3、3 2 无功功率补偿 8 3 3 主变的选择 9 3 3 1 总降压变电所主变压器容量的选择 9 3 3 2 车间变电所变压器的选择 10 4 变电所位置及主接线的选择 12 4 1 变电所位置的选择 12 4 2 系统主接线的选择 12 5 系统短路电流的计算 14 6 变电所电气设备的选择 19 6 1 变电所高低压母线的选择 19 6 1 1 变电所高压母线的选择 19 6 1 2 车间低压母线的截面选择 19 6 2 变电所进出线选择 20 6 2 1 35kV 高压进线的选择 20 6 2 2 6kV 高压馈电线的选择 21 6 3 35KV 侧一次设备的选择 21 6 4 6KV
4、侧一次设备的选择 22 7 继电保护方案和二次回路的选择 24 7 1 35KV 主变压器保护 24 7 1 1 气体保护 瓦斯保护 24 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 7 1 2 装设过电流保护和电流速断保护 25 7 1 3 差动保护 纵差保护 26 7 2 电力线路的继电保护 26 7 3 二次回路选择 27 8 防雷保护及接地装置的设计 29 8 1 防雷保护措施 29 8 2 接地装置的设计 29 9 结束语 31 参考文献 32 致谢 33 附录 34 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 摘要摘要 总降压变电所及高压配电系统的设计 是现代工业企业初期建设必须考虑 解决 的问题
5、 也是工厂供配电设计的一项重要内容 众所周知 电能是一种清洁的二次能 源 更是现代工业生产不可缺少的主要动力 因此 结合实际情况 采取相应的技术 手段 合理有效地设计总降压变电所及高压配电系统 就是为了节约能源 提高电能 利用率而进行的 本设计是针对某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计 本设计的理 论基础是 工厂供电 结合该修造厂各个车间内的负荷进行计算 通过无功补偿来提 高系统的功率因数 根据负荷计算结果选择变压器容量大小和台数及设计电气主接线 供电线路 为确保工厂用电安全 系统正常运行 进行一系列的系统短路计算 由结 果对高低压设备进行选择和校验 进而确定继电保护装置和二次回路
6、防雷和接地装 置设置 关键词 关键词 工厂供配电 节约能源 负荷计算 短路计算 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 Abstract The design of general voltage substation and high voltage distribution system is the problem which must be considered and solved early in the modern industrial enterprise and is an important content for design of the factory supply a
7、nd distribution As is known to all the electricity is a kind of clean secondary energy it also is indispensable main power in modern industrial production Therefore combining with actual conditions and taking the corresponding technical means the rational design of general voltage substation and hig
8、h voltage distribution system just for saving energy and increasing the energy utilization rate This design is general voltage substation and high voltage distribution system design for a metallurgical machinery plants This design is based on the theory of factory power supply Combined with the plan
9、ts in the workshop on each load calculation through the reactive power compensation to improve the power factor of system According to the load calculation result choose transformer capacity size and the numbers and design the main electrical wiring power lines To ensure that the factory in safety t
10、he normal operation of the system a series of system short circuit calculation the results of high and low voltage equipments to choose and calibration We determine the relay protection device and the secondary circuit lightning protection and grounding device set Key words factory supply and distri
11、bution energy conservation load calculation short circuit calculation 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 1 1 引言引言 1 11 1 工厂供电的意义和要求工厂供电的意义和要求 工厂供电 就是指工厂所需电能的供应和分配 亦称工厂配电 众所周知 电能是现代工业生产的主要能源和动力 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 又便于控制 调节和测量 有利于实现生产过程自动化 现代社会的信息技术和其他 高新技术都是建立在电能应用的基础之上的 因此 电能在现代工业生产及整个
12、国民 经济生活中应用极为广泛 1 在工厂里 电能虽然是工业生产的主要能源和动力 但是它在产品成本中所占的 比重一般很小 除电化工业外 因此电能在工业生产中的重要性 并不在于它在产品 成本中或投资总额中所占的比重多少 而在于工业生产实现电气化以后 可以大大增 加产量 提高产品质量 提高劳动生产率 降低生产成本 减轻工人的劳动强度 改 善工人的劳动条件 有利于实现生产过程自动化 从另一方面来说 如果供电突然中 断 则对工业生产可能造成严重的后果 因此 做好工厂供电工作对于发展工业生产 实现工业现代化 具有十分重要的意义 1 工厂供电工作要很好地为工业生产服务 切实保证工厂生产和生活用电的需要 并做
13、好节能和环保工作 就必须达到下列基本要求 1 1 安全 在电能的供应 分配和使用中 不应发生人身事故和设备事故 2 可靠 应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求 3 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4 经济 供电系统的投资要省 运行费用要低 并尽可能地节约电能和减少有色 金属的消耗量 此外 在供电工作中 应合理地处理局部和全局 当前和长远的关系 既要照顾 局部和当前的利益 又要有全局观点 能顾全大局 适应发展 1 21 2 工厂供电设计的一般原则及主要内容工厂供电设计的一般原则及主要内容 供电工程新建或改造的设计必须遵守以下的设计原则 1 1 遵守规程 执行政策 必须遵守国家
14、的有关规程及标准 执行国家的有关方针 政策 包括节约能源 保护环境等技术经济政策 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 2 安全可靠 先进合理 应做到保障人身和设备的安全 供电可靠 电能质量合 格 技术先进和经济合理 采用效率高 能耗低和性能先进的电气产品 3 近期为主 考虑发展 应根据工作特点 规模和发展规划 正确处理近期建设 与远期发展的关系 做到远 近结合 以近期为主 设当考虑扩建的可能性 4 全局出发 统筹兼顾 必须从全局出发 统筹兼顾 按照负荷性质 用电容量 工程特点和地区供电条件等 合理确定设计方案 全厂总降压变电所及高压配电系统设计 是根据各个车间的负荷数量和性质 生 产工艺对负荷
15、的要求 以及负荷布局 结合国家供电情况 解决对各部门的安全可靠 经济的分配电能问题 其设计的主要内容有负荷计算 工厂总降压变电所的位置和主 变压器的台数及容量选择 改善功率因数装置设计 工厂总降压变电所主接线设计 工厂供配电系统短路电流计算 继电保护装置设计 变电所防雷 接地装置设计等方 面 福建农林大学本科毕业设计说明书 1 2 2 设计任务及原始资料设计任务及原始资料 2 12 1 设计任务设计任务 完成某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计 2 22 2 原始资料原始资料 1 工厂的总平面布置图 见附录图一 2 工厂的生产任务 规模及产品规格 本厂主要承担全国冶金工业系统矿山 冶
16、炼 和轧钢设备的配件生产 即以生产铸造 锻压 铆焊 毛坯件为主体 年生产规模为 铸钢件 10000t 铸铁件 3000t 锻件 1000t 铆焊件 2500t 3 工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量 见第 3 章表 3 1 和表 3 2 4 供用电协议 1 工厂电源从电力系统的某 220 35kV 变电站以 35kV 双回路架空线引入工厂 其中一路作为工作电源 另一路作为备用电源 两个电源不并列运行 系统变电站距 工厂东侧 8km 2 系统的短路数据 见表 2 1 表 2 1 区域变电站 35kV 母线短路数据 系统运行方式系统短路容量系统运行方式系统短路容量 最大运行方式MVASoc200 max 最小运行方式MVASoc175 min 3 供电部门对工厂提出的技术要求 系统变电站 35kV 馈电线路定时限过电流保 护的整定时间 top 2s 工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于 1 5s 工厂在总降 压变电所 35kV 电源侧进行电能计算 工厂最大负荷时功率因数不得低于 0 9 5 工厂负荷性质 本厂为三班工作制 年最大有功年利用小时数为 6000h 属二级负荷 6 工厂自然
