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《供配电技术》课程设计
第十四机械厂降压变电所的电气设计
学生姓名:罗耀文
学 院:电气信息工程学院
专业班级: 电气工程及其自动化1442
专业课程:供配电技术
指引教师:任鹏飞
5月22日
摘 要
变电所是电力系统的一种重要构成部分,ﻩ由电器设备和线路按一定的接线方式所构成,她从电力系统获得电能,通过其变换、分派、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一种用电设备的转设场合。 变电所供配电设计需要考虑诸多方面,,拟定顾客无功功率补偿装置。 同步进行多种变压器的选择,从而拟定变电所的主接线方式,再进行短路电流计算, 选择导线, 选择变电所高下压电气一次设备等。本变电所的设计涉及了:
总体方案的拟定;
负荷计算和无功功率补偿;
(3)变电所位置和型式的选择;
(4)变电所主变压器台数、容量与类型的选择;
(5)变电所主接线方案的设计;
(6)短路电流的计算;
(7)变电所一次设备的选择和校验;
(8)变电所进出线的选择与校验;
(9)变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定;
(8)防雷保护及接地装置的设计。
核心词:负荷,短路电流,设备选择,继电保护,防雷设计
目录
、工厂供电的意义和规定............................................1 、工厂供电设计的一般原则..........................................1
、本机械厂变电所的设计内容及环节..................................2
、负荷的计算......................................................3 、无功功率补偿....................................................5
、无功补偿的重要作用及装置选择....................................6
、变电所位置和型式的选择..........................................6
、变电所主变压器台数、容量与类型的选...............................8
、变电所主接线方案的设计..........................................9 、
绘制短路电流计算电路...........................................10 、拟定基准值...................................................11 、计算短路电路中各元件的电抗标幺值.............................11 、k - 1 点三相短路电流计算.............................11
、k -2点三相短路电流计算..............................12
、10 kV 侧 一次设备的选择校验.........................12
、380V侧 一次 设 备的选择校 验.........................、高 低压 母线的选择 .......................................13
、 10KV 高压进 线 的选择...................................13 、380V低压出线 的选择...................................14 、变电所二次回路方案的选择.......................................16
、继电保护的整定.................................................17
、变电所的防雷保护...............................................18
、变电所公共接地装置的设计.......................................19
9、参照文献.........................................................19
、附表一—变电所平、剖面图.......................................20
、附表二—变电所主接线图.......................................21
、工厂供电的意义和规定
工厂供电,就是指工厂所需电能的供应和分派, 亦称工厂配电。众所周知, 电能是现代工业生产的重要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来,又易于转换为其他形式的能量以供应用;电能的输送的分派既简朴经济,又 便于控制、调节和测量,有助于实现生产过程自动化。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。 在工厂里,电能虽然是工业生产的重要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外)。电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而在于工业生产实现电气化后来可以大大增长产量,提高产品质量,提高劳动生产率,减少生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有助于实现生产过程自动化。 从另一方面来说,如果工厂的电能供应忽然中断,则对工业生产也许导致严重的后果。因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现 工业现代化,具有十分重要的意义。由于能源节省是工厂供电工作的一种重要方面,而能源节省对于国家经济建设具有十分重要的战略意义,因此做好工厂供电工作,对于节省能源、增援国家经济建设,也具有重大的作用。工厂供电工作要 较好地为工业生产服务, 切实保证工厂生产和生活用电的需要, 并做好节能工作, 就必须达到如下基本规定:(1)安全 在电能的供应、分派和使用中,不应发生人身事故和设备事故。(2)可靠应满足电能顾客对供电可靠性的规定。(3)优质 应满足电能顾客对电压和频率等质量的规定(4)经济供电系统的投资要少,运营费用要低,并尽量地节省电能和减少有色金属的消耗量。 此外,在供电工作中,应合理地解决局部和全局、目前和长远等关系,既要照顾局部的目前的利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展。
、工厂供电设计的一般原则
按照国标GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv 及如下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定,进行工厂供电设计必须遵循如下原则:(1)遵守规程、执行政策;必须遵守国家的有关规定及原则,执行国家的有关方针政策,涉及节省能源,节约有色金属等技术经济政策。 (2)安全可靠、先进合理;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。(3) 近期为主、考虑发展;应根据工作特点、规模和发展规划,对的解决近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,合适考虑扩建的也许性。(4)全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理拟定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要构成部分。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,有必要理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。
、本机械厂变电所的设计内容及环节
全厂总降压变电所及配电系统设计,是根据各个车间的负荷数量和性质,生产工艺对负荷的规定,以及负荷布局,结合国家供电状况。 解决对各部门的安全可靠,经济的分派电能问题。其基本内容有如下几方面。
、负荷计算
全厂总降压变电所的负荷计算, 是在车间负荷计算的基本上进行的。 考虑车 间变电所变压器的功率损耗,从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功 率因数。列出负荷计算表、体现计算成果。
、工厂供、配电系统短路电流计算
工厂用电,一般为国家电网的末端负荷, 其容量运营不不小于电网容量,皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运营方式下的短路参数,求出不同运营方式下各点的三相及两相短路电流。
、变电所高、低压侧设备选择
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及相应的额定值,选择变电所高、低压侧电器设备,如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互
感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检查。用总降压变电所主结线图,设备材料表和投资概算体现设计成果
、 变电所防雷装置设计
参照本地区气象地质材料,设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范畴计算,避免产生反击现象的空间距离计算,按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号,并拟定其接线部位。进行避雷灭弧电压、频放电电压和最大容许安装距离检查以及接地保护。
、负荷计算
目前设计单位进行电力负荷计算重要采用的措施有:
(1)单位指标法(单位面积耗电量法、单位产品耗电量法);
(2)需要系数法;
(3)二项式系数法 ;
(4)运用系数法;
由于单位指标法简朴和运用系数法复杂,因此设计将要选用需要系数法或者是二项式法; 又由于结合本工程的实际状况,我选用了需要系数法这种负荷计算措施。
、按需要系数法拟定计算负荷:(Kx 为需要系数 )
(1)先求各组的计算负荷:
单组的有功计算负荷:
单组的无功计算负荷:
单组的视在计算负荷:
单组的计算电流:
编号
名称
类别
设备容量PekW
需用系数
Kd
cosφ
tanφ
计算负荷
P30kW
Q30kvar
S30kVA
I30A
1
锻造车间
动力
300
90
-
-
照明
7
0
-
-
小计
307
-
133
2
锻压车间
动力
200
60
-
-
照明
10
8
0
-
-
小计
210
-
68
3
金工车间
动力
350
105
-
-
照明
10
8
0
-
-
小计
360
-
113
4
工具车间
动力
200
60
-
-
照明
10
9
0
-
-