《癸乡35kV变电站设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《癸乡35kV变电站设计.doc（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、供电系统设计设计报告设计题目 癸乡35kV变电站设计 设计组长 成 员 年级专业班级 2011级电气工程及其自动化专业0班 指导教师 2014年 6 月 18 日设计任务分工及设计要求一、设计任务分工1、供电系统设计是电气工程及其自动化专业培养方案中的一门独立设计课，目的是锻炼同学们的综合设计能力，涉及课程：工厂供电、电力系统分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化、AUTO CAD（电气版，也可采用类似绘图软件绘图）。本设计要按规定要求在规定时间内各组内成员通过分工协作认真完成，不得抄袭他组设计成果及从网上下载现成内容，一经发现，取消该门课程的成绩。2、对本设计，每组要要按规定格式撰写完整
2、的设计报告，字数控制在10000-15000字，每位成员完成内容2000-3000字。3、设计报告内的公式一律用公式编辑器编写，不得使用图片格式，电路图、平面布局图一律使用绘图软件绘制，不得从他处剪贴。4、设计报告最后可加“附录”，进行补充说明。5、每组成员5-6人，各组题目可能相近，但设计参数不同，必须仔细计算，避免雷同。目 录第一章 绪论41.1设计题目与给定参数41.2设计任务书41.3设计参考文献5第二章 负荷计算62.1需要系数法62.2负荷计算62.3无功补偿与功率损耗8第三章 主接线设计103.1变电所位置的选择103.2变电所主变压器容量及台数型号的确定103.3 变电所主接线
3、的选择原则12第四章 短路计算144.1短路计算的目的及基本假设144.2短路计算步骤144.3阻抗标幺值折算15第五章 设备选择185. 1 电气设备选择的一般条件185.2 断路器隔离开关的选择215.3 母线的选择及校验245.4 互感器的选择275.5 熔断器的选择305.6 配电装置的选择30第六章 保护与防雷系统设计336.1变压器保护系统设计336.2 母线保护366.3 变电所的防雷保护366.4 避雷器的选择38第七章 供电系统图纸设计407.1图纸的要求407.2电气主接线图417.3变压器保护原理接线图427.4变电所平面布置图42总结43第一章 绪论本设计的题目为“某工
4、厂10kV车间变电所电气部分设计”。设计的主要内容包括：10/0.4kV变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.8提高到0.95；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方
5、法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护1.1设计题目与给定参数1.1.1设计题目：癸乡35kV变电站设计 1.2.2设计参数表1-1设计参数表回路参数一二三四预计负荷10000kW20000kW10000kW10000kW需要系数0.38 0.35 0.27 0.32自然功率因数0.81额定电压输入35kV输出10kV1.2设计任务书设计任务：负荷计算、主接线设计、短路计算、设备选择、保护与防雷系统设计、供电系统图纸设计。1.2.1设计要求（1）设计任务要分工明确；（2）设计要有详细计算；（3）设备选择要有
6、具体型号、规格；（4）图纸用软件绘制，图中所用符号均要为国标符号，不得自造符号；（5）设计报告内容完整全面、格式规范。1.2.2设计成果1.3设计参考文献1刘介才.工厂供电M.北京：机械工业出版社，2009，p152-207.2韩新红，华云松，尚亮.基于PWM的直流电机调速系统设计J.信息通信，2010，（01）：33-35. 3 刘介才. 工厂供电. 第二版. 北京: 机械工业出版社, 20124 尹克宁. 变压器设计原理. 北京: 中国电力出版社, 20035 熊信银. 发电厂电气部分. 北京: 中国电力出版社, 20046 陈跃. 电气工程专业毕业设计指南电力系统分册. 北京: 中国水利
7、水电出版社, 2003.87 雷振山. 中小型变电所实用设计手册. 北京: 中国水利水电出版社, 2000.68 陈化钢. 电气设备及其运行. 合肥: 合肥工业大学出版社, 20049 张连斌. 变电所电气部分. 北京: 中国水利电力出版社, 200210 陈化钢. 实用供配电技术手册. 北京: 中国水利电力出版社, 200211 贺家李. 电力系统继电保护原理. 北京: 中国电力出版社, 200412 姚春球. 电厂电气部分. 北京: 中国电力出版社, 200413 何仰赞. 电力系统分析. 武汉: 华中理科技学出版社, 2002.34第二章 负荷计算2.1需要系数法用电设备组的计算负荷，是
8、指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷。用电设备组的设备容量，是指用电设备组所有设备的额定容量之和。而设备的额定容量，是设备在额定条件下的最大输出功率（出力）。但是用电设备组的设备实际上不一定都是同时运行，运行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身和配电线路都有功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷为 (2-1)式中，为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备容量之比；为设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时输出的功率与运行的设备容量之比；为设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时输出的功率与取用功率之比；为配电线路的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率（亦即设
9、备组的取用功率）与首端功率（计算负荷）之比。令式（2-1）中的，这即“需要系数”。由此可得需要系数法确定三项用电设备组有功计算负荷的基本公式为 （2-2）2.1.1多组用电单位计算负荷的确定拥有多组用电单位的干线上，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数和。2.2负荷计算各负荷计算结果如表2-1所示：表2-1 负荷计算参数组别最大设备组容量pe (KW)需要系数kd功率因数A80000.380.880.54B60000.270.730.93C100000.320.740.91D80000.350.790.78主要计算公式有：有功计算负载： （2-3）无功计算负载： （2-4）
10、视在计算负载： （2-5）计算电流： （2-6）A组：=80000.38=3040kw=30400.54=1641kvarB组：=60000.27=1620kw=16200.93=1506.6 kvarC组：=100000.32=3200kw=32000.91=2912 kvarD组：=80000.35=2800kw=28000.78=2184 kvar总计算负荷为0.95（3040162032002800）kw10127kw0.97(16411506.629122184)kw7996kvar12903kVA745A2.3无功补偿与功率损耗在供电营业规则中规定：“用户在当地供电企业规定的电网高
11、峰负荷时的功率因数应达到下列规定：100kVA以及以上电压供电的用户功率因数为0.90以上，其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上”，基于此，我们取应大于0.9。而由上面计算可知，低于0.95，因此必须进行无功补偿1-3。考虑到变压器本身的无功功率损耗远大于其有功功率耗损,一般，因此，在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.95，这里取。要使低压侧功率因数由0.78提高到0.95，低压侧需装设的并联电容容量为：= =4773 kvar，取QC =4800 kvar可知，选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容可选用BWF10.5-100-1
12、型。因此，其电容器的个数为：。无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为：变压器的功率损耗为是变电所高压侧的计算负荷为无功率补偿后，工厂的功率因数为 即工厂的功率因数因此，符合本设计的要求。第三章 主接线设计3.1变电所位置的选择电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送，分配和使用。电力变压器按功能可分为升压变压器和降压变压器两大类，工厂变电所采用的都是降压变压器。直接供电给用电设备的终端变电所的降压变压器常称为配电变压器。电力变压器按容量系列分为R8和R10两大类。R8容量系列指容量等级是按1.33倍数递增的。我国老式的变压器常采用此系列
13、。R10容量系列是指容量等级按1.26倍数递增的。我国新变压器的容量常采用此系列。3.2变电所主变压器容量及台数型号的确定选择主变压器台数时应考虑下列原则：(1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜采用经济运行方式的变电所，也可以考虑采用两台变压器。（3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或者多台变压器。（4）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。变电所主变压器容量的选择原则：（1）只装设一台主变压器的变电所： 主变压器的容量Sn应满足全部用电设备计算负荷Sjs的需要， 即Snt
