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1、万氏机械厂降压变电所的电气设计目 录第1章 设计任务11.1设计要求11.2 设计依据11.2.1工厂总平面图11.2.2 工厂负荷情况21.2.3 供电电源情况21.2.4 气象资料21.2.5 地质水文资料21.2.6 电费制度3第2章 负荷计算和无功功率补偿42.1 负荷计算42.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式42.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式42.2 无功功率补偿7第3章 变电所位置与型式的选择10第4章 变电所主变压器及主接线方案的选择114.1 变电所主变压器的选择114.2 变电所主接线方案的选择114.2.1 装设一台主变压器的主接线方案124.2.2 装设两
2、台主变压器的主接线方案124.3 主接线方案的技术经济比较14第5章 短路电流计算165.1 计算电路165.2 确定短路计算基准值165.3元件的电抗标幺值计算165.4 k-1点短路时的相关计算175.5 k-2点短路时的相关计算17第6章 变电所一次设备的选择校验196.1 10kV侧一次设备的选择校验196.1.1 按工作电压选则196.1.2 按工作电流选择196.1.3 按断流能力选择196.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验196.2 380V侧一次设备的选择校验206.3 高低压母线的选择21第7章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择227.1 10kV高压进线
3、和引入电缆的选择227.1.1 10kV高压进线的选择校验227.1.2 高压电缆的选择校验227.2 380V低压出线的选择237.2.1 铸造车间237.2.2 锻压车间247.2.3 热处理车间247.2.4 电镀车间247.2.5 仓库247.2.6 工具车间257.2.7 金工车间257.2.8 锅炉房257.2.9 装配车间257.2.10 机修车间257.2.11 生活区267.3 高压联络线的选择校验277.3.1 按发热条件选择277.3.2 校验电压损耗277.3.3 短路热稳定校验27第8章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定298.1 变电所二次回路方案的选择29
4、8.2 变电所继电保护装置298.2.1 主变压器的继电保护装置298.2.2 护动作电流整定308.2.3 过电流保护动作时间的整定308.2.4 过电流保护灵敏度系数的检验308.3 装设电流速断保护308.3.1 速断电流的整定318.3.2 电流速断保护灵敏度系数的检验318.4 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置318.4.1 装设反时限过电流保护。318.4.2 装设电流速断保护328.4.3 变电所低压侧的保护装置32第9章 变电所防雷与接地装置的设计339.1 变电所的防雷保护339.1.1 直接防雷保护339.1.2 雷电侵入波的防护339.2 变电所公共接地装置的设计3
5、49.2.1 接地电阻的要求349.2.2 接地装置的设计34第10章 结束语36参考文献37附录：变电所主接线图图纸.38第1章 设计任务1.1设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。1.2 设计依据1.2.1工厂总平面图 图1.1 工厂平面图1.2.2 工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小
6、时为5000h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力均为三相，额定电压为380V。照明及家庭用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力30003070照明1007102锻压车间动力20002060照明507103金工车间动力30002060照明507104工具车间动力200025060照明507105电镀车间动力150040700照明1009106热处理车间动力20006080照明10091.07装配车间动力10003065照明10091
7、08机修车间动力100002060照明207109锅炉车间动力10008080照明1071010仓库动力1003080照明10710生活区照明40008095表1.1 工厂负荷统计资料1.2.3 供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LJ-150，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为300MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，其定时限过流保护整定的动作时间为1.6s。为满足
8、工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。1.2.4 气象资料 本厂所在地区的年最高气温为38，年平均气温为23，年最低气温为-8，年最热月平均最高气温为33，年最热月平均气温为26，年最热月地下0.8米处平均气温为25。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。1.2.5 地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。1.2.6 电费制度 本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/
9、 kVA，动力电费为0.9元/kWh，照明电费为0.5元/ kWh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：610VA为800/ kVA。第2章 负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算2.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式（1）有功计算负荷（单位为kW） = （ 为系数） (2.1)（2）无功计算负荷（单位为kvar） = tan (2.2)（3）视在计算负荷（单位为kVA） (2.3)（4）计算电流（单位为A） (2.4)式中：为用电设备的额定电压（单位为kV） 2.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式（1）有功计算负
10、荷（单位为kW）= (2.5)式中：是所有设备组有功计算负荷之和是有功负荷同时系数，可取0.850.95（2）无功计算负荷（单位为kvar） = (2.6)式中：是所有设备无功之和是无功负荷同时系数，可取0.90.97(2.1)（3）视在计算负荷（单位为kVA） = (2.7)（4）计算电流（单位为A） (2.8)经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V）编号名称类别设备容量/kW需要系数costan计算负荷/kW/kvar/kVA/A1铸造车间动力300030701.029091.8132201照明10071004.0000小计3101.01.701.02
11、9491.81322012锻压车间动力200020601.17105123165251照明5071005.6000小计2050.91.601.17110.61231652513金工车间动力300020601.178093.6128194照明5071.008000小计3050.91.601.178893.61281944工具车间动力2000250601.33108144184280照明5071006.3000小计205 0.951.601.33114.31441842805电镀车间动力1500407000.7512593.8160244照明10091004000小计1601.31.7000.7512993.81602446热处理车间动力200060800.759067.5116176照明100.91004000小计2101.51.800.759467.51161767装配车间动力100030651.025455.180.6122照明10091004.8000小计1101.21.651.0258.855.180.61228机修车间动力1000020601.173237.451.478照明2071003.200
