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1、苏州市职业大学毕业设计（论文）说明书设计（论文）题目 某机械厂总降压变电所的电气设计 学 院 电子信息工程系 专业班级 10电气自动化3班 姓 名 xxxxxxxx 学 号 xxxxxxxxxx 指导教师 xxxxxxx 2013年 5月 3日目录摘 要1第一章 负荷计算和无功功率补偿21.1 负荷计算21.2 无功功率补偿21.3 补偿后的计算负荷和功率因数3第二章 主变压器容量、型号和台数的选择42.1 主变台数的选择42.2 主变容量的选择42.3 主变压器参数的选择4第三章 变电所主接线方案的设计6第四章 短路电流计算84.1 绘制计算电路84.2 确定基准值84.3 计算短路电路中各
2、元件的电抗标幺值8第五章 变电所一次设备的选择和校验105.1高压断路器的选择105.2 隔离开关的选择105.3 高压熔断器的选择115.4 互感器的选择115.5 380V侧一次设备的选择校验135.6 高低压母线的选择13第六章 继电保护选择和整定计算156.1 变电所继电保护装置156.2 装设速断电流保护15第七章 降压变电所防雷和接地装置的设计167.1 变压所的防雷保护16结 论17致 谢18参考文献19摘 要众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能易于由其他形式的能量装换而来，也易于装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
3、于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无一不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国民经济生活中应用极为广泛。为保障工业生产安全进行，保证电能合理分配、输送，灵活改变运行方式。特进行本次设计。本设计主要阐述了对机械厂总降压变电所的电气设计方案。在设计中进行了对工厂负荷的统计计算；变电所位置与型式的选择；变电所主变压器及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所进出线与邻近单位联络线的选择；降压变电所防雷与接地装置的设计等。本机械厂降压变电所电气设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为
4、未来的工作奠定坚实的基础。关键词：工厂供电，变电所，无功功率补偿，变压器，短路电流计算，一次设备，避雷器第一章 负荷计算和无功功率补偿1.1 负荷计算有功计算负荷的计算公式 P30KdPe 无功计算负荷的计算公式 Q30P30tan视在计算负荷的计算公式 S30P30/cos计算电流的计算公式 I30S30/UN表1.1 某厂负荷计算表1.2 无功功率补偿由表1.1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.77，而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.92。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.92，暂取0.94来计算3
5、80V侧所需无功功率补偿容量：Qc=Pjs* (tg1 - tg2)=351.6=434.5 KVAR.故选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏） 5相组合，总共容量6504kvar1.3 补偿后的计算负荷和功率因数从上述得，补偿后厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表1.2所示表1.2无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷P30/KWQ30/KVARS30/KVAI30/A380V侧补偿前负荷0.73351.6312.1482.1587380V无功补偿容量-252380V侧补偿后负荷0.98351.660.1556.7542
6、主变压器功率损耗11.847.1高压侧计算容量0.96363.4107.2378.8575 第二章 主变压器容量、型号和台数的选择2.1 主变台数的选择（1）满足用电负荷对可靠性的要求； 二级负荷：选择两台主变压器；负荷较大时，也可多于两台； 二、三级负荷：可选一台变压器，但低压侧敷设与其它变电所相连的联络线作为备用电源； 三级负荷：选择一台主变压器；负荷较大时，也可选择两台；（2）季节性负荷或昼夜负荷变化较大时，技术经济合理时，可选择两台变压器；2.2 主变容量的选择（1）单台变压器： （2）两台变压器：2.3 主变压器参数的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两
7、种可供选择的方案：(1)装设一台变压器 型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=1000 KVA=878.5 KVA，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。(2)装设两台变压器 型号为S9型，而每台变压器容量根据式（2-1）、（2-2）选择，即878.5 KVA=（527.1614.95）KVA （2-1）=(134.28+149.2+65.99) KVA=349.47 KVA （2-2）因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络
8、线来承担。主变压器的联结组均为Yyn0 。第三章 变电所主接线方案的设计 按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案：（1）装设一台主变压器的主接线方案，如图3.1所示 （2）装设两台主变压器的主接线方案，如图3.2所示 图3.1 装设一台主变压器的主结线方案 图3.2 装设两台主变压器的主结线方案第四章 短路电流计算4.1 绘制计算电路 图4.1 短路计算电路4.2 确定基准值设，即高压侧，低压侧，则 4.3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值1）电力系统 已知，故（2）架空线路 查表8-36，得LJ-120的，而线路长7km，故（3）电力变压器 查表2-8，得，故因此绘短路计算等效
9、电路如图4.2所示。图4.2 等效电路第五章 变电所一次设备的选择和校验5.1高压断路器的选择选择独立变电所，根据变压器一次侧额定定六来选择断路器的个顶电流， (5-1)故选择户内少油断路器查表A-4选择SN10-10I/630，表 5.1 高压断路器选择校验表序号SN10-10I/630选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据110kV10kV合格2630A34.64A合格316kA1.65kA合格440kA4.21kA合格5合格5.2 隔离开关的选择 高压隔离开关主要用于电器隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，因此只需选择额定电压和额定电流，校验动稳定和热稳定。表5.2 高压隔离开关
10、选择校验表序号-10/200选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据110kV10kV合格2200A34.64A合格325.5kA4.21kA合格4合格5.3 高压熔断器的选择断路器没有触头，而且分断短路电流后熔体熔断，故不必校验动稳定和热稳定，仅需校验断流能力。表5.3 高压熔断器选择校验表序号RN1-10选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据110kV10kV合格250A34.64A合格340A合格412kA4.21kA合格5合格5.4 互感器的选择1.电流互感器的选择已知电流互感器采用两项式接线，如下图所示，其中0.5级二次绕组用于测量，接有三相有功电度表和三相无功电度表各一只
11、，每一电流线圈消耗功率0.5VA，电流表一只，消耗功率3VA。电流互感器二次回路采用BV50012.5mm的铜芯塑料线，互感器距仪表的单相长度为2m.变压器二次侧额定电压10KV，额定电流34.64A，查表A-7，选变比为100/5A的LQJ10型电流互感器，t=1s，0.5级二次绕组的。图5.1电流互感器和测量仪器的接线图(1)准确度校验 (5-2) (5-3)满足准确度要求。(2)动稳定校验 (5-4)满足动稳定性要求。(3)热稳定校验 (5-5)满足热稳定性要求。所以选择LQJ-10 100/5A型电流互感器满足要求。2.电压互感器的选择电压互感器的一次侧和二次侧均有熔断器保护，素以不需
12、要动态稳定和热稳定。电压互感器的选择如下：按安装地点环境及工作要求选择电压互感器型号；电压花干起的额定电压应不低于装设点线路额定电压；按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。故选用JDZJ-10型电压互感器，额定电压/kV。5.5 380V侧一次设备的选择校验 如表5.4所示。表5.4 380V侧一次设备的选择校验选择校验项目电 压电 流断 流能 力动 稳定 度热 稳定 度其 他装置地点条件参数数据3801192.223.042.3370.3一次设备型号规格额定参数低压断路器DW15-1500/3D380V1500A40kV低压断路器DZ20-630380V630A30kA低压断路器DZ20-200380V200A25kA低压刀开关HD13-1500/30380V1500A电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A电流互感器LMZ1-0.5500V100/5160/5表5.1所选一次设备均满足要求。5.6 高低压母线的选择 参照表528，
