某厂降压变电所电气设计

发布时间:2022-06-30 18:15:03

下面是小编为大家整理的某厂降压变电所电气设计,供大家参考。

某厂降压变电所电气设计

　课

　程设计 ( 论文 )

　课程设计（论文）题目某厂降压变电所的电气设计

　学生姓名

　班级电气工程及其自动化（2）班学号指导教师

　完成日期 2011

　年 12

　月 2 日

　课程设计（论文）任务书

　一、课程设计(论文)题目：

　某厂降压变电所的电气设计二、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：

　（一）设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，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，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的台数与数量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按照要求写出设计说明书，绘出设计图样。

　（二）设计依据 1、工厂总平面图

　 2、工厂负荷情况该厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为 4200 小时，日最大负荷持续时间为 6 小时。低压动力设备均为三相，额定电压为 380V。电气照明及

　家用电器为单相，额定电压为 220V。负荷统计资料如下表：

　厂房编号

　（1）

　（2）

　（3）

　厂房名称

　负荷类别

　设备容量

　（ kW ）

　需要系数

　功率因数

　（4）

　（5）

　机修车动力

　间照明生活区照明

　 200～300 5～10 400～500

　 0.28 0.80 0.75

　 0.67 1.0 0.95 3、供电电源情况该厂工作电源由附近一条 10kV 的公用电源干线供给，该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约 6km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为 500MVA，该断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为 1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近（8km）的单位取得备用电源（10kV）。

　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- 4℃，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 0.8m 处平均温度为 25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 20。

　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。

　6、电费制度该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计为18 元/kVA，动力电费为 0.30 元/kW·h，照明电费为 0.60 元/ kW·h，工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.90。

　（三）设计任务要求在规定时间内独立完成：

　1. 设计说明书，包括：

　1）

　前言铸造车动力 300～400 0.35 0.66 间照明 5～10 0.80 1.0 金工车动力 400～500 0.26 0.63 间照明 5～10 0.80 1.0 电镀车动力 300～400 0.52 0.78 间照明 5～10 0.80 1.0 装配车动力 200～300 0.36 0.71 间照明 5～10 0.80 1.0

　2）

　目录 3）

　负荷计算和无功功率补偿 4）

　变电所位置和型式的选择 5）

　变电所主变压器台数和容量、类型的选择 6）

　变电所主结线方案的设计 7）

　短路电流的计算 8）

　变电所一次设备的选择与校验 9）

　变电所进线的选择与校验 10）

　变电所二次回路方案的选择 11）

　防雷保护和接地装置的初步设计 12）

　参考文献及附录 2. 设计图样，包括：

　1）变电所电气主接线图 1 张(A3 图样)

　三、课程设计(论文)工作内容及完成时间：

　11.22～11.23：负荷计算和无功功率补偿方案设计 11.24 ：变电所位置和型式的选择 11.25 ～11.26：变电所主变压器台数和容量、类型的选择 11.27 ：变电所主结线方案的设计 11.28 ：短路电流的计算 11.29 ：变电所一次设备的选择与校验 11.30 ～12.1：变电所进线的选择与校验 12.2 ：变电所二次回路方案的选择、防雷保护和接地装置的初步设计 12.3 ～12.5：撰写课程设计说明书、绘制设计图样

　四、主要参考资料：

　1、 1.刘介才主编，《工厂供电》，机械工业版社，1998 2. 刘介才主编，《工厂供电设计指导》第二版，机械工业版社，2008 3. 《工业与民用配电设计手册》，水利电力版社 4. 《电力工程电气设计手册》，电气一次、二次部分，水利电力版社 5. 《电力系统继电保护》，水利电力版社 6. 《电力变压器保护》，电力工业版社

　机械与电气工程学院系电气工程及其自动化（1）班

　学生：

　日期：

　自 2010

　年 11 月 22 日至 2010 年 12 月 5 日

　指导教师：

　助理指导教师(并指出所负责的部分)：

　教研室：

　电气工程教研室主任：

　某厂降压变电所的电气设计

　Certain Factory Step-down Substation The Electrical Design

　总计

　课程设计（论文）

　页表格个插图幅

　摘要

　设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养。设计可分为几部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确定。

　关键词：

　负荷计算无功功率主接线

　 Abstract The design process using a lot of knowledge, therefore how knowledge systematic became the key. If this design using the factory of the overwhelming majority of power supply of basic theory and design scheme, so in the design process emphasis on knowledge systematic ability. Design can be divided into several parts: load calculation and reactive power calculation and compensation, Substation position and form the choice, Main transformer substation sets and capacity and main wiring schemes choice; The calculation of short-circuit current, Once substation equipment choice and calibration, Substation high and low voltage circuit choice; The secondary circuit substation plan selection and relay protection setting, Lightning protection and grounding device is identified.

　Key Words: Load calculation Reactive power The Lord wiring

　前言 .............................................................................................. 1 一、负荷计算和无功功率计算及补偿 ................................................ 2 二、变电所位置和形式的选择 .................................................. 5 三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 ............... 6 四、短路电流的计算 .................................................................. 8 五、变电所一次设备的选择与校验 .......................................... 10 六、变电所高、低压线路的选择 .............................................. 14 七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 ......................... 15 八、防雷和接地装置的确定 ...................................................... 20 九、心得和体会 .......................................................................... 21 十、附录参考文献 ...................................................................... 22 十一、附图 .................................................................................. 22

　前言

　课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。

　本设计可分为九部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确定；心得和体会；附参考文献。

　另外有设计图纸 1 张（以附图的形式给出），附图《变电所电气主接线图》；

　由于设计者知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不完善的地方，敬请老师批评指正！

　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（2）

　金工车间（3）

　电镀车间（4）

　装配车间（5）

　机修车间生活区

　 2010 年 12 月

　一负荷计算和无功功率计算及补偿

　动力 382 0.35 0.66 照明 10 0.80 1.0 动力 482 0.26 0.63 照明 10 0.80 1.0 动力 382 0.52 0.78 照明 10 0.80 1.0 动力 282 0.36 0.71 照明 10 0.80 1.0 动力 282 0.28 0.67 照明 5 0.80 1.0 照明 482 0.75 0.95

　 (一) 负荷计算和无功功率计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下。

　1. 铸造车间：动力部分，取设备容量是 370kW

　30(21) Q

　30(21)  382  0.35  133.7kW  133.7 1.14  152.418k var S 30(21)  202.75kVA I 30(21)  308.06 A

　照明部分：取设备容量是 10kW

　30(22)  10kW  0.8  8kW ； Q  0 30(22)

　2. 金工车间：动力部分，取设备容量是 482kW

　30(31) Q

　30(31)

　 482  0.26  125.32kW  125.32 1.23  154.1436k var S 30(31)  198.66kVA I

　30(31)

　 198.66kVA  301.84 A

　1.732  0.38kV

　照明部分：取设备容量是 10kW：

　30(42)  10kW  0.8  8kW ； Q  0 30(42)

　3. 电镀车间：动力部分，取设备容量是 382kW

　30(41) Q

　30(41)

　 382  0.52  198.64kW  198.64  0.80  158.92k var S 30(41)  254.38kVA I

　30(41)

　 254.38kVA  386.51A

　1.732  0.38kV

　照明部分：取设备容量是 10kW

　30(62)  10kW  0.8  8kW ； Q  0 30(62)

　4. 装配车间：动力部分，取设备容量是 282kW

　30(51) Q

　30(51)

　 282  0.36  101.52kW  101.52  0.99  100.51k var S 30(51)  142.85kVA I

　30(51)

　 142.85kVA  217.05A

　1.732  0.38kV 133.7 2 152.418 2

　202.75kVA 1.732  0.38kV 125.32 2 154.1436 2

　198.64 2 158.92 2

　101.52 2 100.51 2

　979.108 2 643.11 2

　照明部分：取设备容量是 10kW

　30(82)  10kW  0.8  8kW ； Q  0 30(82)

　5. 机修车间：动力部分，取设备容量是 282kW

　30(61) Q

　30(61)

　 282  0.28  78.96kW  78.96 1.11  87.65k var S 30(61)  117.97kVA I

　30(61)

　

　117.97kVA  179.24 A 1.732  0.38kV

　照明部分：取设备容量是 5kW P  5kW  0.8  4kW ； Q  0 30(92)

　生活区照明， P 30(61)

　30(92)

　 482  0.75  316.5kW 。Q  0 30(11)

　另外，所有车间的照明负荷：

　P 30  40kW

　取全厂的同时系数为：

　K  0.95， K  0.97 ，则全厂的计算负荷为：

　p q

　 0.95( 6 30

　i  1

　30(i1)  P )  0.95  (990.64  40)  979.108kW 30

　 Q  0.97 6 30

　i  1

　30(i1)  0.97  653.72  643.11k var

　1166.51kVA S  1166.51kVA

　； I 30 30  1772.38A

　 (二) 无功功率补偿

　由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：

　S  1166.51kVA 30

　这时低压侧的功率因数为：

　cos(2)  979.108  0.839

　1166.51 为使高压侧的功率因数  0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于 0.90，

　取：

　cos "  0.95 。要使低压侧的功率因数由 0.85 提高到 0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：

　Q  979.108  (tan arccos 0.839  tan arccos 0.95)k var  313.31k var c 78.96 2  87.65 2

　3  0.38kV

　取: Q

　=335 k var 则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：

　S "  30(2)

　计算电流 I 30

　

　1026.44k VA

　 

　1559.56 A

　变压器的功率损耗为：

　 P 

　0.015 S "

　 30(2)

　

　0.015 

　979.35k VA 

　14.69k W

　  Q

　 

　0.06 S " 

　0.06 

　979.35k VA 

　58.761kv ar

　t 30( 2)

　变电所高压侧的计算负荷为：

　P " 

　979.35k W 

　58.761k W 

　1038.111k W

　30(1)

　 Q " 

　(643.11 

　335) k var 

　58.76kv ar 

　366.87kv ar

　30(1)

　 S "

　30 (1)

　

　1038.11 2

　

　366.87 2 kVA 

　1101.03k VA I "

　 1038.11

　30(1)

　1101.03VA

　

　1672.89 A

　补偿后的功率因数为：

　cos " (三) 年耗电量的估算

　 1101.03

　 0.943 满足（大于 0.90）的要求。

　年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：

　年有功电能消耗量：

　W p 

　

　P T

　30  W   Q T 年无功电能耗电量：

　q30  结合本厂的情况，年负荷利用小时数 T 为 4200h，取年平均有功负荷系数   0.72 ，

　年平均无功负荷系数   0.78 。由此可得本厂：

　年有功耗电量：

　W p a

　年无功耗电量：

　W 

　0.72 

　979.108k W 

　4200 h 

　2960822.59kW h ；

　 

　0.78 

　643.11k var 

　4200 h 

　2106828.36kW h 。

　q a

　二变电所位置和形式的选择由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经 10kV 公共市电架空进线（中间有电缆接入变电所）；一路引...

推荐访问:某厂降压变电所电气设计变电所降压电气设计