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1、 . . . . . . . 毕业设计 (论文) 题 目 总降压变电所-工程供电毕业设计 教学点 专 业 年 级 姓 名 指导教师 定稿日期： 2011 年 6 月 1 日 摘摘 要要 . . . . . . . 为使工厂供电工作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， 并做好节能工作，本设计在大量收集资料，并对原始资料进行分析后，做出 35kV 变电所 及变电系统电气部分的选择和设计，使其达到以下基本要求： 1、安全 在电能的供应、分配和使用中，不发生人身事故和设备事故。 2、可靠 满足电能用户对供电可靠性的要求。 3、优质 满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4、经济 供
2、电系统的投资少，运行费用低，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，又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既照顾局部 的当前的利益，又要有全局观点，顾全大局，适应发展。 按照国家标准 GB50052-95 供配电系统设计规 、GB50059-92 35110kV 变电所 设计规 、GB50054-95 低压配电设计规等的规定，工厂供电设计遵循以下原则： 1、遵守规程、执行政策； 遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属 等技术经济政策。 2、安全可靠、先进合理； 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
3、理，采用效 率高、能耗低和性能先进电气产品。 3、近期为主、考虑发展； 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， 适当考虑扩建的可能性。 4、全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设 计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发 展。 关键词：节能、配电、安全、合理、发展 . . . . . . . 目目 录录 摘要摘要I I ABSTRACTABSTRACTIIIIII 1 1 绪论绪论1 1 1.1 设计题目1 1.2 设计依据1 1.2.1 工厂总平面布置图（略
4、）1 1.2.2 全厂各车间负荷情况汇总表。1 1.2.3 供用电协议。2 1.2.4 工厂的负荷性质3 1.2.5 工厂的自然条件3 1.3 设计任务及设计大纲3 1.3.1 高压供电系统设计3 1.3.2 总变电所设计3 1.4 设计成果4 1.4.1 设计说明书4 1.4.2 设计图纸4 2 2 供电电压等级选择供电电压等级选择5 5 2.1 电源电压等级选择5 3 3 全厂负荷计算全厂负荷计算5 5 3.1 变电所的负荷计算5 3.1.1 用电设备的负荷计算5 3.1.2 变压器损耗估算6 3.1.3 无功功率补偿计算7 3.1.4 变压器选择8 4 4 系统主接线方案的选择系统主接线
5、方案的选择9 9 4.1 方案 1：单回路高压线路变压器组、低压单母线分段主接线 9 4.2 方案 2：双回路高压线路变压器组、低压单母线分段主接线 9 4.3 方案的比较与选择 10 . . . . . . . 5 5 变电所位置及变压器、配电装置选择变电所位置及变压器、配电装置选择 1111 5.1 变电所位置 11 5.2 变压器选择 11 5.3 所用变压器选择 11 5.3 配电装置选择 11 6 6 短路电流计算短路电流计算 1212 6.1 确定计算电路及计算电抗 12 6.2 最大运行方式下的短路点计算 13 6.3 最小运行方式下的短路点计算 14 7 7 高压电气设备的选择
6、高压电气设备的选择 1616 7.135KV 架空线的选择 16 7.210KV 母线的选择 16 7.3 高压断路器的选择 18 7.4 高压隔离开关的选择 19 7.5 电流互感器的选择 20 7.6 电压互感器的选择 22 7.7. 10KV 高压柜的选择24 8 8 继电保护装置设计继电保护装置设计 2525 8.1.继电保护配置 25 8.2 主变压器保护的继保整定 26 9 9 接地及防雷设计接地及防雷设计 2828 9.1 防雷设计 28 9.2 接地设计 28 致 30 参考文献目录参考文献目录 3131 附录附录 1 1：设备汇总一览表：设备汇总一览表 3232 附录附录 2
7、 2：所区平面布置图：所区平面布置图 3333 . . . . . . . 1 1 绪论绪论 1.1 设计题目 某电机制造厂总降压变电所及高压配电系统设计 1.2 设计依据 1.2.1 工厂总平面布置图（略） 1.2.2 全厂各车间负荷情况汇总表。 车间名称车间名称 Pe/kW KdKdcoscos 电机修理车间23000.60.7 机械加工车间8800.650.65 新品试制车间6500.550.6 原料车间5500.350.65 备件车间5600.50.7 锻造车间1800.60.65 锅炉房2600.90.8 空压房3020.80.65 汽车库560.50.7 线圈车间3280.550.
8、65 半成品试验车间7500.650.75 成品试验车间25640.350.6 加压站（10KV 转供负荷）2740.550.65 设备处仓库（10KV 转供负荷）6540.550.75 成品试验站大型集中负荷38740.650.75 . . . . . . . 1.2.3 供用电协议。 1）当地供电部门可提供两种电源： 从某 220/35KV 区域变电站提供电源，该站距离厂南 5 公里； 从某 35/10KV 变电所，提供 10KV 备用电源，该所距离厂南 5 公里。 2）配电系统技术数据。 （1）区域变电站 35KV 母线短路数据为： 运行方式运行方式电源电源 3535 千伏母线短容量千伏
9、母线短容量说明说明 系统最大运行方式时S（3）dmax=580 兆伏安 系统最小运行方式时S（3）dmin=265 兆伏安 （2）配电系统 kVkV kV kV tops 3）供电部门对工厂提出的技术要求： 区域变电站 35KV 馈电线路定时限过流保护装置的整定时间 为 1.8 秒，要 求厂总降压变电所的保护动作时间不大于 1.3 秒。 工厂在总降压变电所 35KV 侧计量。 功率因素值应在 0.9 以上。 . . . . . . . 1.2.4 工厂的负荷性质 本工厂大部分车间为一班制，少数车间为两班或三班制，年最大负荷利用小 时数为 2500 小时。 锅炉房提供高压蒸汽，停电会使锅炉发生危
10、险。由于距离市区较远，消防用 水需要厂方自备。因此，锅炉房要求较高的可靠性。 1.2.5 工厂的自然条件 （1）年最高气温为 40，年最低气温 5，年平均气温为 10。 （2）站所选地址地质以粘土为主，地下水位 3-5 米。 （3）风向以东南风为主。 1.3 设计任务及设计大纲 1.3.1 高压供电系统设计 根据供电部门提供的资料，选择本厂最优供电电压等级。 1.3.2 总变电所设计 1）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的 多个方案，经过概略分析比较，留下 2-3 个较优方案进行详细计算和分析比较（经 济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标） ，确定最优方案
11、。 2）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算 三相短路电流，计算结果列出汇总表。 3）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、 导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及效验。选用设备型号、数量、汇总设备一 览表。 . . . . . . . 4）主要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计 算。 5）配电装置设计：包括配电装置形式的选择、设备布置图。 6）防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。 1.4 设计成果 1.4.1 设计说明书 包括对各种设计方案分析比较的扼要说明，并附有必要的计算及表格。
12、 1.4.2 设计图纸 1）降压变电所电气主结线图。 2）变电所平面布置图 3）主变压器保护原理接线图。 . . . . . . . 2 2 供电电压等级选择供电电压等级选择 2.1 电源电压等级选择 根据供电协议可知，当地供电部门可提供电源为两种：主电源为厂南的某 220/35KV 区域变电站提供，10kV 备用电源为厂南的某 35/10KV 变电所提供，因此可 以考虑本厂总降压变电所主电源采用 35kV 电压等级，经过变压后采用 10kV 输送至 各个车间变电房降压至 0.4kV 直供负荷。同时采用 10kV 作为保安电源，为锅炉房等 一级负荷提供备用电源。 3 3 全厂负荷计算全厂负荷计
13、算 3.1 变电所的负荷计算 3.1.1 用电设备的负荷计算 根据设计任务书的要求，按照需要系数法及以下计算公式 KdPePj 2 1/COSPjQj 22 QjPjSj UeSjIj3/ 得各项数据列表如下（下表数据均为 35kV 侧）： 计计 算算 负负 荷荷 用电设用电设 备备 Pe/kWPe/kWKdKd CosCos Pj/kWPj/kWQj/kVAQj/kVASj/kVASj/kVAIj/AIj/A 电机修 理车间 23000.60.713801407.61971.2332.52 机械加 工车间 8800.650.65572669.24880.3814.52 . . . . . .
14、 . 新品试 制车间 6500.550.6357.5475.48594.889.83 原料车 间 5500.350.65192.5225.23296.284.89 备件车 间 5600.50.7280285.6399.966.6 锻造车 间 1800.60.65108126.36166.232.74 锅炉房2600.90.8 234175.5292.54.83 空压房3020.80.65 241.6282.67371.856.13 汽车库560.50.7 2828.56400.66 线圈车 间 3280.550.65180.4211.07277.664.58 半成品 试验车 间 7500.65
15、0.75487.5429649.3810.72 成品试 验车间 25640.350.6897.41193.541493.2724.67 加压站 （10KV 转供负 荷） 2740.550.65150.7176.32231.953.82 设备处 仓库 （10KV 转供负 荷） 6540.550.75359.7316.54479.157.91 成品试 验站大 型集中 负荷 38740.65 0.75 0.88 2518.12215.933357.2055.39 合 计 7987.47987.48218.648218.6411501.9211501.92189.81189.81 有功负荷同时系数取95 . 0 kP 无功负荷同时系数取97 . 0 kq 7588.07588.0 3 3 7927.087927.0810527.3710527.37173.66173.66 3.1.2 变压器损耗估算 Pb=1%Sj=0.0110527.37=105.27kw
