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某锻造厂供配电系统设计课程设计工厂供电课程设计题目某锻造厂供配电系统设计学生姓名学号院(系)电气与信息工程学院专业自动化指导教师年月日目录第一章概述设计对象简介原始资料介绍20XX XX1L
111.
211.3设计原则设计任务第二章负荷计算负荷计算的意义负荷计算
31.
4342.
152.25功率补偿第三章供电方案及主变压器选择供电方案的选择变电
2.
3563.
163.2所主变压器型号技术指标计算方案经济计算主接线的设计第
73.
373.
493.511四章短路电流计算短路电流计算的目的短路电流计算第五章主要
124.
1124.212电气设备选择功率损耗计算架空线路的导线选择
155.
1155.235kV
155.335KV各设备的选择和校验断路器隔离开关电压互感器电1753235kV1853335kV18流互感器各设备的选择和校验断路器
185.410KV
195.
4.110kV
195.
4.210kV隔离开关电压互感器电流互感器母线
205.
4.310kV2054410kV
205.510kv高压开关柜车间变电所备用电源进线第六章主要设
215.
6215.
7225.810kV23备继电保护设计主变压器的保护方式选择和整定计算高压线路
246.
1246.210Q的保护方式选择和整定计算附录一设备汇总一览表附录二2526电缆线未给长度,电压损失按合格计算lOkV方案经济计算方案一经济计算
1.4表方案一的基建费用设备名称型号规格单价(万元)数量综合投资(万元)2电力变压器无线路投资铝芯粘性油浸纸型电缆()
7.0000LGJ-70+
1.0+1,026+5高压断路器电压互感器附加km
11.1SN10-10I
2.
0612.06JDZJ-
100.
9221.84投资合计——表方案一的年运行费用项目计算标准金
0.1/kw6km
35.
9450.943额(万元)线路折旧费按照线路投资的计算线路维护费按照线路折旧标准4%
0.44计算变电设备维护费按照综合投资的计算变电设备折旧费按照综合投资
0.446%0的计算线路电能损耗变压器电能损耗基本电价费用年6%
079.0680020XX合计方案二经济计算表方案二的基建费用设备名称型号规格
1108.25-
1188.202单价(万元)数量综合投资(万元)电力变压器线路S11-4000/
3540.
00140.00投资铝芯粘性油浸纸型电缆高压断路器LGJ-50+
1.0+
1.026+
511.1SN10-35I
2.06电压互感器附力口投资()合
12.06JDJJ-
350.
9221.
840.1/kw
78.94kW
7.89计——表,方案二的年运行费用项目计算标准金额(万元)线路折旧费按
62.893照线路投资的计算线路维护费按照线路折旧标准计算变电设备维护4%
0.
440.44费按照综合投资的计算变电设备折旧费按照综合投资的计算线路电6%
0.76%
0.7能损耗变压器电能损耗=基本电价费用
10.35*55年合计-方案经济对比:*****+20XX
1031.
51055.68比较项目方案一方案二初期投资(万元)年运行费用(万
50.
9462.89)总投资(万元)综上,可以看出,方案一%
1188.
201055.
681239.
141118.57的电压损失不合格,且投资很高,不划算方案二虽然初期投资较贵,但年运行费用低,且所有指标合格所以采用方案二,在正常运行时使用台变1S11-4000/35压器,另加备用线路10kV主接线的设计()主接线基本要求安全符合有关国家标准和技术规范的
2.51要求,能充分保证人身和设备的安全可靠应满足电力负荷特别是期中一二级负荷对供电系统的可靠性的要求灵活应能适应必要的各种运行方式,便于切换操作和检修,且适应符合的发展经济“在满足上述要求的前提下,应尽量是主接线简单,投资少,运行费用低,并节约电能和有色金属消耗量()变电站主接线的选择原则.当满足运行要求时,21应尽量少用或不用断路器,以节省投资.当变电所有两台变压器同时运行时,二次侧应采用断路器分段的单母线接线
3.当供电电源只有一回线路,变电所装设单台变压器时,宜采用线路变压器组4接线.为了限制配出线短路电流,具有多台主变压器同时运行的变电所,应采用变5压器分列运行
(3)变电站主接线方案的拟定根据课本P132〜P134,可知只装有一台主变压器的总降压变电所主接线的一次侧无母线,二次侧为单母线特点是简单经济装有两台主变压器的总降压变电所主接线分种4()一次侧内桥式、二次侧采用单母线分段;1()一次侧外桥式、二次侧采用单母线分段;2()一二次侧均采用单母线分段;3()一二次侧君采用双母线分段4本次设计中,该锻造厂大部分是三级负荷,只有个别二级负荷,且方案中只使用一台主变压器,因此不能使用两台变压器的种结线方式,太不经济,也无必要;4考虑到二级负荷要采用备用电源线供电,因此,我们采用了以下结线方10kV式电源进线和分别接到二次侧单母线分段侧,当正常运行时,断路器35kV10kV和隔离开关闭合,降压二次侧供给所有用电车间,当发生故障或者检修变压器35kV时,将断开,同时闭合侧的断路器和隔离开关,供二级负荷煤气站、空气站10kV用电这种结线满足了供电需求和供电可靠性,同时尽最大可能的节省了开支和预算第四章短路电流计算短路电流计算的目的短路电流计算的目的是为了正
4.1确选择和校验电气设备,以及进行继电保护装置的整定计算为了保证电力系统安全运行,选择电气设备时,要用流过该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验,以保证设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和点动力的巨大冲击短路电流计算降压配电电源母线
4.2SN1O-1OI G
36.5k35k10k SN10-35I母线三车间变电所选择处的断路器时,Sll-4000/35S9-1000/10lOkv380V35KV用最大短路容量,选择少油户内类型的SN10-35L点的三相短路电流和短路容量(())()计算K-l UC1=35*1+5%=
36.5KV1短路电路中各元件的电抗及总电抗)电力系统的电抗1)架空线路的电抗由书页表知因此)绘出点2563-1X0=
0.35Q/km,3k-1的短路的等效电路,计算得总电抗()计算三相短路电流和短路容量)三相短路21电流周期分量有效值)三相短路次暂态电流和稳态电流)三相短路冲击电流及第23一个周期短路全电流有效值)三相短路容量点的三相短路电流和短路容量4K-2(())()计算短路电路中各元件的电抗及总电抗)UC2=101+5%=
10.5KV11电力系统的电抗)架空线路的电抗2)电力变压器的电抗由表知)绘出点的短路的等效电路,3UK%=7%4k-2计算得总电抗()计算三相短路电流和短路容量)三相短路电流周期分量有效值21)三相短路次暂态电流和稳态电流)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流23有效值)三相短路容量点的三相短路电流和短路容量()()4K-3UC3=380V1计算短路电路中各元件的电抗及总电抗)电力系统的电抗1)架空线路的电抗2)电力变压器的电抗型号的型号的3S11-4000/35UK1%=7%,S9-1000/10)电缆线路的电抗由书页表知取UK2%=
4.5%4563-1X0=
0.08Q/km,L=
0.2km,因此)绘出点的短路的等效电路,计算得总电抗()计算三相短路电流和短5k-32路容量)三相短路电流周期1分量有效值)三相短路次暂态电流和稳态电流)三相短路冲击电流及第一个周期23短路全电流有效值)三相短路容量三相短路电力计算汇总4表三相短路电流短路计算点三相短路电流三相短路容量4/kA/MV AK-
16.14第五章主要电
6.146,
1415.
669.
27388.2K-
249.72K-
33.
303.
303.
303.
602.29气设备选择功率损耗计算变压器()的功率损耗
5.110KV/380V该变压器对应的高压侧功率变压器(电压变比为)S11-4000/3535KV/10KV的无功和有功损耗则可得该主变压器对应的高压侧功率架空线路的导线选
5.235kV择线路初步选用钢芯铝绞线架设,(按经济电流密度选择电缆的截面),35KV LGJ导线和电缆的经济电流密度线路类别导线材质年最大有功负荷利用小时()架空线路铜铝由题已知所以经济电流密3000~5000h
2.
251.15Tmax=4000h,度,故经济截面选取标准截面即选型钢芯铝线50,LGJ-50)校验发热条件1查附录表(书页)得的允许载流量(考虑到年最热月平均气16382LGJ-50温为取环境温度为)满足发热条件36C,35C,)校验机械强度2查附录表(书页)得架空钢芯铝线的最小截面,满足机械强度的1438135kv要求)检验电压损失3该线路导线为水平等距排列,相邻线距设为则线间几何均距确定查书L6m,页得,189,电压损失合格所以,架空线路的导线选择型钢芯铝线LGJ-50各设备的选择和校验高压一次设备的选择校验项目电气设备名称电
5.335KV压电流断流能力或短路电流校验动稳定度热稳定度高压断路器/kv/A/KA MVA V V高压隔离开关电流互感器电压互感器断路V V V V-V V V V-V V V53135kV器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流,并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件包括短路条件下的电流的开关装置在这里由于侧的35KV最高正常工作电流,选择断路器为户内少油断路器,型号是其继电保护SN10-35I,时间取断路器短路时间取则查附录表知该断路器的热稳定电流
1.1s,
0.1s,8p374为可得高压断路器的选择校验表序号装设地点的电气条件164s/KA,SN10-35I项目数据项目数据结论合格SN10-35I135KV35KV/40,5KV
263.06A1000A合格合格合格合格由以上数据可知在
36.14KA16KA
415.66KA40KA51024变压器的高压侧的断路器选择是合理的35KV/10KV隔离开关是一种没有灭弧装置的开关设备,主要用来断开无负荷电流53235kV的电路,隔离电源,在分闸状态时有明显的断开点,以保证其他电气设备的安全检修在这里由于侧的最高正常工作电流,选择的隔离开关型号为35KV其主要技术数据校验如表所示GW4-35DW/630A-25KA,高压隔离开关的选择校验表序号装设地点的电气条件GW4-35DW/630A-25KA项目数据项目数据结论合格合格135KV35KV/
36.5KV
263.06A630A3合格合格所以高压隔离开关选择
15.657KA25KA41024GW4-35DW/630A-25KAo电压互感器是一个带铁心的变压器它主要由
一、二次线圈,铁心53335kV和绝缘组成当在一次绕组上施加一个电压时,在铁心中就产生一个磁通根U1cp,据电磁感应定律,则在二次绕组中就产生一个二次电压改变一次或二次绕组的U2匝数,可以产生不同的一次电压与二次电压比,这就可组成不同比的电压互感器在这里由于互感器用于运行监视,选择准确度为级,根据电压和工作环境,这里1选择的型号为其技术参数如下JDJJ-35,电压互感器的选择校验表序号装设地点的电气条件型单相油JDJJ-35JDJJ-35浸式电压互感器项目数据项目数据结论合格所以电压互感器135KV35KV/36,5KV选择型单相油浸式电压互感器JDJJ-35电流互感器电流互感器原理是依据电磁感应原理的电流互感器是由闭
5.
4.4合的铁心和绕组组成它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来使用,二次侧不可开路由于侧的最高正常工作电流,初步选定电流互感器35KV LCW-35-150/5电流互感器的选择校验表序号装设地点的电气条件LCW-35-150/5型电流互感器项目数据项目数据结论合格LCW-35-150/5135KV35KV/
36.5KV2合格合格合格准确度级的选择
63.06A150A315,657KA30KA
4112.5由于互感器要供给计费电能表使用,所以选用级即可满足所以电流互感
0.5器选择型电流互感器LCW-35-150/50-
0.5各设备的选择和校验断路器选择处的断路器时,由
5.410KV54110kV10KV点处的短路容量,初步选择少油户内类型的由附录表知该断路器K-2SN10-10I8的固有分闸时间为该断路器的热稳定电流为取保护动作时间为
0.06s,164s/KA,
0.6so则允许的热稳定度短路发热的假想时间为计算的热稳定度高压断路器的选择校验表序号装设地点的电气条件项目数SN10-10I SN10-10I据项目数据结论合格合格合格110KV10KV/12KV2630A
32.73KA16KA4合格合格所以侧的断路器选择少油户内类型的
5.03KA40KA5102410kvSN10-10L隔离开关选择处的隔离开关时,由于侧的正常工作电54210kV10KV10KV流,初步选择的隔离开关型号为该型号的隔离开关的热稳定电流GN6-10T/400o为145s/KAo则允许的热稳定度高压隔离开关的选择校验表序号装设地点的电气条件GN6-10T/400项目数据项目数据结论合格合格GN6-10T/400110KV10KV/
11.5KV2400A3合格合格所以侧的高压隔离开关选择户内类型的
5.03KA40KA410kvGN6-10T/400o电压互感器电压互感器的选择校验表序号装设地点的5431OkV JDZJ-1O电气条件型电压互感器项目数据项目数据结论JDZJ-1O11OKV10KV/11,5KV合格所以侧的电压互感器选择〕〕-型号的电压互感器lOkv DZ10电流互感器由线路的额定电压为初步选电流互感器为54410kV10KV,LQJ-10型号的由附录表(书页)可知,动稳定倍数为热稳定倍数为12380160,1s75所以,电流互感器的选择校验表序号装设地点的电气条件项LQJ-10-400/5LQJ-10目数据项目数据结论合格合格合格110KV10KV/
11.5KV2400A
35.03KA40KA合格所以侧的电流互感器选择型号的电流互感器410kv LQJ-10-400/5母线采用单母线制母线水平平放,档距设为档数取相
5.510kv900mm,2,邻两母线的轴线设置为初步选用型的硬铝母线160mm LMY-50x5)计算母线短路时所受的最大电动力由表知母线的短路电流,110kv410kv(考虑到该短路点为配电总线,与车间的交流电动机相隔较远,故忽略交流电动机的反馈冲击电流)因此母线在三相短路时所受的最大电动力为)校验母线10kv2短路时的动稳定度母线在作用时的弯曲力矩母线的截面系数为故母线在三相短路时所受的计算应力为而硬铝母线的允许应力所以配电处选择型的硬铝母线LMY10kv LMY-50x5高压开关柜本次设计中侧的高压开关柜选取型,主要电气
5.635kV KYN12-35设备安装在手车上,高压断路器、隔离开关等需要检修时,拉出手车,修好后推入手车即可恢复使用同理,侧需要的高压开关柜型号为型10kV KYN28-12车间变电所以三车间为例断路器选择车间变电所进线处的断路
5.710KV器时,由点处的短路容量,初步选择少油户内类型的该断路器的K-3SN1O-101o相关值已计算由附录表知该断路器的固有分闸时间为该断路器的热稳定
80.06s,电流为取保护动作时间为164s/KA,
0.6So则允许的热稳定度短路发热的假想时间为计算的热稳定度高压断路器的选择校验表序号装设地点的电气条件项目数SN10-10I SN10-10I据项目数据结论合格合格合格110KV10KV/12KV2630A
314.08KA16KA4合格合格所以车间变电所进线处的断路器也选择少油
35.90KA40KA5102410KV户内类型的SN10-10L电流互感器由线路的额定电压为计算电流为初步选10KV,
1.1系统,所用电和直流系统,远动和通信系统,必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成其中,主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统;继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统主接线是变电所的最重要组成部分它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式主变压器是变电所最重要的设备,它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性一般变电所需装2〜3台主变压器;330千伏及以下时,主变压器通常采用三相变压器,其容量按投入5〜10年的预期负荷选择此外,对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求变电所继电保护分系统保护(包括输电线路和母线保护)和元件保护(包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护)两类原始资料介绍.厂区平面布置图配电计点名称设备容量需要系数一
1.21/kW Kd车间、锻工车间二车间三车间工具,
14190.
330.
422230.
30.
6817550.
520.3机修车间空气站、煤气站、锅炉房仓库
12890.
380.
2612660.
670.
25500.
30.
7.负荷负荷类型及负荷量见上表,负荷电压等级为除空气站,煤气站部分2380V设备为二级负荷,其余均为三级负荷知,,电流互感器的选择校验表序号装设地点的电气条件LQJ-10-160/5LQJ-10项目数据项目数据结论合格合格合110KV10KV/
11.5KV2160A
35.03KA40KA格合格所以车间变电所进线处的电流互感器选择型号的410KV LQJ-10-160/5备用电源进线由题目要求备用电源输送容量不得超过全厂计算负荷的
5.810kV则备用电源的输送容量取为,此时线路的计算电流为20%,10KV初步选择铝芯粘性油浸纸型电缆线路类别导线材质年最大有功负荷利用小时(以下)电缆线路铝3000h
1.92由于是备用电源,所以年最大有功负荷利用小时确定为以下,因此经济电流3000h密度,故经济截面O选取标准截面即选铝芯粘性油浸纸型电缆35,35)校验发热条件1查附录表(书页)得铝芯粘性油浸纸型电缆的允许载流量(其中年1838335最热月平均气温为而缆芯最高工作温度为满足条件),满足发热条件36C,60C,)校验机械强度2查附录表(书页)得铝线的最小截面,满足机械强度的要求1438110kv)检验电压损失由于是有附近工厂引线的,忽略其电压损失所以,备用电3源的导线选铝芯粘性油浸纸型电缆35低压一次设备的选择与校验的方法同上,附录列出设备需校验的项目第六章主要设备继电保护设计继KA2KA TASN10-35I35k10k Sll-4000/35电保护原理图继电器选型GL-15/10主变压器的保护方式选择和整定计算保护方式选择
6.1由之前选定的侧的型的电流互感器知其电流比为35kv LCW-35-150/5继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式150A/5Ao整定计算整定的动作电流取可靠系数保护装置的返回系数保护装置的接线系1KA数书页电流互感器的电流比根据型的继电器的规格,动作电流整229GL-15/10定为7A的保护灵敏度的检验由表知发生三相短路时,所以将该电流折2KA4K-2算到变压器的一次侧,可得二因此的保护灵敏度为所以整定的动作电655A KA KA流满足保护灵敏度的要求电流速断保护的速断电流倍数的整定将电力变压器二次侧母线的三相短路3电流周期分量有效值折算到一次侧的短路电流值因此速断电流倍数整定为的速断保护灵敏度的检验所以整定的速断4KA KA电流倍数满足速断保护灵敏度的要求高压线路的保护方式选择和整定计算保护方式选择
6.210kv由之前选定的侧的型的电流互感器知其电流比为10kv LQJ-10-400/5继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式400A/5Ao整定计算:()整定的动作电流取可靠系数保护装置的返回系数保护装置的接线系1KA2数(书页)电流互感器的电流比根据型的继电器的规格,动作电流229GL-15/10整定为9A()的保护灵敏度的检验由表知发生三相短路时因此的保2KA24K-2KA2护灵敏度为所以整定的动作电流满足保护灵敏度的要求KA2()电流速断保护的速断电流倍数的整定因此速断电流倍数整定为3()的速断保护灵敏度的检验所以整定的速断电流倍数基本满足速断保4KAKA护灵敏度的要求二级负荷配电设计心得体会通过供配电课程设计,从刚开始的不懂如何设计一个系统,到现在的对设计供配电系统有了一定的了解和掌握设计的总体步骤也是按照题目上的要求进行一步步的进行的,可以这么说,题目的要求也给我们设计的过程提供了很多的帮助由于是几个人一起合作的,我们都有一些分工我先是进行了工厂的负荷计算以及短路电流的演算,之后则主要是设备的选择和校验比如高压侧和低压侧的高压隔离开关,断路器以及电流互感器的选择等由于书本后面所给的附录提供的设备信息不够全,因此也是上查询了很多设备的相关参数,这也锻炼了我信息检索的能力而我所做的东西中,我觉得继电保护方面是最难理解的刚开始通过读课本上的理论知识,总不明白其中的道理,最后通过书上的很多例题,给了我很大的启发之后以此为基础,也算是整定完和检验完继电保护的万式虽然课设过程中的各种计算和校验是枯燥的,但这在很大程度上锻炼了我的耐心和毅力,同时通过课设也对工厂供电这门课程有了更好的理解和掌握,也为期末的考试打下了比较好的基础在这里很感谢小组队友的配合,以及老师的指导和建议,才让课设得以圆满结束附录一设备汇总一览表序号设备名称设备型号数量主变压器1S11-4000/35,阻抗电压容量车间变压器系列,阻抗电压7%,4000kVA12S9105%/
0.4kV,Dyll,4%〜
5.5%,容量250〜lOOOkVA7335kV架空线LGJ-50型钢芯铝线6km410kV电源进线铝芯粘性油浸纸型电缆母线型硬铝母线5km510kV LMY-50x560m635kV断路器断路器隔离开关SN10-35I2710kV SN10-10I8835kV隔离开关电流互感GW4-35DW/630A-25KA3910kV GN6-10T/400111035kV器电流互感器电压互LCW-35-150/50-
0.581110kV LQJ-10-400/5321235kV感器电压互感器避雷针避雷器JDJJ-3521310kV JDZJ-1031421535kV FS4-35避雷器高压开关柜高压开关21610kV FS4-1031735kV KYN12-3541810kV柜开关柜附录二KYN28-121019380V PGL2-05A7低压一次设备的选择校验项目电气设备名称电压电流断流能力或/kv/A/KA短路电流校验动稳定度热稳定度低压断路器低压熔断器低MVAV V VV-V-VVV-----------压隔离开关电流互感器电压互感器VV-V-V-VV-VVV.工厂为二班制,全年工厂工作小时数为小时,最大负荷利用34500小时数小时年耗电量约为年万(有效生产时间为Tmax=400020XX k\Mh10个月).电源工厂东北方向公里处有新建地区降压变电所,46110/35/10kV,25MVA变压器一台作为工厂的主电源,允许用或中的一种电压,以一回架空线35kV10kV向工厂供电侧系统的最大三相短路容量为最小三相短路容量为35kV1000MUA,侧系统的最大三相短路容量为最小三相短路容量为500MV-A10kV800MV-A,400MV.Ao备用电源此外,由正北方向其他工厂引入电缆作为备用电源,平时不10kV准投入,只在该工厂主电源发生故障或检修时提供照明及部分重要负荷用电,输送容量不得超过全厂计算负荷的20%.功率因数要求5cosNO.
85.电价计算供电部门实行两部电价制()基本电价按变压器安装容量61每元/月计费;lkV-A,6()电度电价供电电压为时,元/(・);235kV0=
0.5kW h供电电压为时,元()附加投资线路的功率损失在发电10kV0=
0.55kW-h o厂引起的附加投资按元计算1000/kW.工厂的自然条件本厂所在地区年最高气温为,年平均温度为738C23C°,年最低气温为-,年最热月最高气温为,年最热月平均气温为,8C33C36C年最热月地下处平均温度为当地主导风向为东北风,年雷暴日数为
0.8m35C本厂所在地区平均海拔高度为地层以砂20500m,粘土为主,地下水位为2mo设计原则按照国家标准《供配电系统设计规范》、
8.3GB*****-95GB*****-94《及以下设计规范》、《低压配电设计规范》等的规定,进行工厂10kv GB*****-95供电设计必须遵循以下原则遵守规程、执行政策1必须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安全可靠、先进合理2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近期为主、考虑发展3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,适当考虑扩建的可能性全局出发、统筹兼顾4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作为从事工厂供电工作的人员,有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识,以便适应设计工作的需要设计任务.总降压变电站设计负荷计算
9.411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2现的多个方案,根据改方案初选主变压器及高压开关等设备,经过概略分析比较,留下2〜3个较优方案,对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()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,3计算三相短路电流,计算结果列出汇总表()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4感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及校验选用设备型号、数量、汇成设备一览表()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5整定计算()配电装置设计包括配电装置布置型式的选择、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
7.车间变电所设计根据车间负荷情况,选择车间变压器的台数、容量,以及变2电所位置的原则考虑.厂区配电系统设计根据所给资料,列出配电系统结线方案,经过详细3380V计算和分析比较,确定最优方案第二章负荷计算负荷计算的意义负荷计算是根据已知工厂的用电设备安装
2.1容量来确定预期不变的最大假想负荷它是按发热条件选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据,所以非常重要如估算过高,将增加供电设备的容量,使工厂电网复杂,浪费有色金属,增加初投资和运行管理工作量特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户,以不合理的工厂电力需要量作为基础的国家电力系统的建设,将给整个国民经济建设带来很大的危害但是如果估算过低,又会使工厂投入生产后,供电系统的线路及电器设备由于承担不了实际负荷电流而过热,加速其绝缘老化的速度,降低使用寿命,增大电能损耗,影响供电系统的正常可靠运行负荷计算各车间的计算负荷
2.2
①一车间、锻工车间设备容量
②二车间Pe=1419kW,Kd=
0.33,设备容量
③三车间Pe=2223kW,Kd=
0.3,设备容量
④空气站、煤气站、锅炉房设备容量Pe=1755kW,Kd=
0.52,p=1289e
⑤工具,机修车间设备容量
⑥仓库:设备容kW,Kd=
0.38,Pe=1266kW,Kd=
0.67,量负荷计算表格汇总Pe=550kW,Kd=03表工厂负荷汇总表序号配电计点名称负荷类型计算负荷一1302/kW/kvar1车间、锻工车间二车间三III468,
27187.
308504.342III
666.
9453.
492806.483车间工具,机修车间
111912.
6273.
78952.784空气站、煤气站、锅炉房仓III
489.
82127.
35506.105II
848.
22169.
644865.026库总计III
165115.
5201.
413550.
811327.
083838.14=
0.95,=
0.
973373.27功率补偿工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉
1287.
263610.
542.3及气体放电灯等感性负载,还有感性的电力变压器,从而使功率因数降低如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高自然功率因数的情况下,尚达不到规定的功率因数要求,则需要增设无功功率补偿装置这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低,既节约电能又提高电压质量,而且可选较小容量的供电设备和导线电缆,因此提高功率因数对供电系统大有好处变压器的功率损耗10KV/380V该变压器对应的高压侧功率变压器电压变比为的无功和有功损35KV/10KV耗则可得该主变压器对应的高压侧功率侧功率因数侧功率35kV
0.
9020.8510kV因数:即功率因数符合要求,无需进行功率补偿第三章供电方案及主变压器选择供电方案的选择该厂供电电源可由
3.135KV高压线和高压线提供,可作出两种供电电源10KV设计方案电源及备用电源均由高压线提供.电源由高压线提供高L10KV235KV10KV压线作为备用电源因供电系统的基本要求是安全、可靠、经济、优质所以在设计过程要对两种方案综合考虑,在安全可靠的基础上选择最经济的方案方案工作电源和备用电源均采用高压线供电两路电源进线均采用110KV断路器控制方案的优缺点分析优点工厂内不设主变压器,可以简化接线,降低了投资及运行费用工厂内不设降压变电所可以减少土地占有面积,减少工作人员及运行维护工作量缺点供电电压低,线路的功率损耗和电压损耗大,要求的功率因数大,需要补偿的无功补偿容量大,补偿装置的费用会增加工厂内设总配电所,供电的稳定性不如35KV方案供电电源采用供电电源供电,装设一台主变压器用架空线引235KV入降压变电所,作为备用电源经过降压变后接在的一段配电母10KV10KV10KV线上,接在另一段配电母线上10KV方案的优缺点分析优点本方案的经济技术指标介于方案一和方案二之间,由于原始资料要求正常供电时只用一路供电,出现故障时方用备用电源,备用电源供电时间较少因此该方案既能满足供电的安全可靠性又可降低投资及维护费用变电所主变压器型号变电所主变压器型式的选择
3.
2、油浸式:一般正常环境的变电所;
1、干式:用于防火要求较高或环境潮湿,多尘的场所;
2、密闭式:用于具有化学腐蚀性气体、蒸汽或具有导电、可燃粉尘、纤维会严3重影响变压器安全运行场所;、防雷式:用于多雷区及土壤电阻率较高的山区;
4、有载调压式:用于电力系统供电电压偏低或电压波动严重且用电设备对电压5质量又要求较高的场所由于本设计的变电所为独立式、封闭建筑,故采用油浸式变压器总降压变电站的方案选用的油浸式变压器一台,型号为4000K VAS11-4000/35,电压为有关技术指标见下表35KV/10KV型号额定容量额定电压损耗空载电流%阻抗K VA/kW电压(%)一次二次空载负载S11-4000/35400035KV10KV
3.62技术指标计算方案一不设主变压器,变压器损耗按计算
27.
360.
5673.30=/二架空=
3373.27kW,=
1287.26kvar,=
3610.54kVA
208.34A10kV线路选择,选择钢芯铝绞线,几何均径确定为米查表得,LGJ-70L5电压损失电压损失不合格且工倍规定损耗,差值过大,.2kV=
2.4又是主电源进线,不满足要求,因此,此方案不可行电缆线未给长度,电压损失按合格计算10kV方案二选择型变压器,查资料知变压器的技术参S11-4000/35S11-4000/35数为空载损耗为二;
3.62kW短路损耗为二;
27.36kW阻抗电压%二;7空载电流%=
0.56变压器的有功功率损耗其中=二变压器台数变压器=
27.18kW
3711.89kVA,=4000kVA,n1的无功功率损耗线路功率n=
465.12kvar35kV=/二线路选取=
3436.55kW=
1932.88kvar=
3942.83kVA
65.03A35kV〕-型钢芯铝线,线路导线为水平等距排列,相邻线距设为则线间几何LG
501.6m,均距确定查书(页)得,189电压损失电压损失合格。
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