《2022年供电技术红星机械厂降压变电所的电气设计方案2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年供电技术红星机械厂降压变电所的电气设计方案2.docx（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品学习资源供电技术课程设计红星机械厂降压变电所的电气设计设计说明书一、 设计原就工厂供电工作要切实保证工厂生活和生活用电的需要，搞好能源节约，遵循国家标准GB50052-95供配电系统设计规范、GB50053-9410KV 及以下设计规范、 GB50054-95低压配电设计规范等规定标准，从安全、牢靠、优质、经济等考虑角度动身，合理地处理局部、当前 和长远等关系，既要照料局部和当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应进展；二、 设计要求依据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情形，并适当考虑到工厂生产的进展，依据安全牢靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，挑
2、选变电所主接线方案及高低压断路器设备和进线， 挑选整定继电爱护装置，最终写出设计说明书；三、 设计依据1、工厂总平面图欢迎下载精品学习资源公共电 源干 线工厂生活区大（ 4）街生活 区的负荷 中心后厂大变电站门（1）（ 5）（8）街厂区（2）（ 6）9）邻厂（10）北（3）（ 7）厂门XX 机械厂总平面 图大街比例 1： 20002、工厂负荷情形：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数为4600h，日最大负荷连续时间为 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；本厂的负荷统计资料如表1 所示；3、供电电源情形：本厂可由邻近一条 10Kv 的公用电源干线取得工作电
3、源，该干线的导线牌号为 LGJ150，导线为等边三角形排列，线距为2m，干线首端距离本厂约8Km ，干线首端所装设的高压断路器的断流容量为500MVA ；此断路器配备有定时限过电流爱护和电流速断爱护，定时限过电流爱护整定的动作时间为1.7 s；为满意工厂二级负荷的要求，可采纳高压联络线由接近的单位取得备用电源；已知本厂高压侧由电气联系的架空线路总长度为80Km ，电缆线路总长度为 25Km ；4、气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38 度，年平均气温为 23 度，年最低气温为 8 度，年最热月平均最高气温为 33 度，年最热月平均气温为 26 度，年最热月地下 0.8m 处平均气温为 25
4、度；当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20；欢迎下载精品学习资源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1M ；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计为18 元/KVA，动力电费为 0.2 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运算，一次性的向供电部门交纳供电贴费： 610KV 为 800 元/KVA；四、 设计内容工厂供电设计主要内容包括工厂变配电所设计、工厂高压配电线路设计、
5、车间低压配电线路设计及电气照明设计等；其基本内容如下：1、负荷运算全厂总降压变电所的负荷运算，是在车间负荷运算的基础上进行；考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂变电所高压侧运算负荷及总功率因数；列出负荷运算表、表达运算成果；2、工厂总降压变电所主变压器的台数及容量挑选参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂运算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量；3、工厂总降压变电所主接线设计依据变电所配电回路，负荷要求的牢靠性级别和运算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式；对它的基本要求，既要安全牢靠又要敏捷经济，安装简洁、修理便利；4、 短路电流的运算
6、工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路运算；由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两项短路电流；欢迎下载精品学习资源5、 继电爱护及二次接线设计为了监视、掌握和保证安全牢靠运行，变压器、高压配电线路移向电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的掌握、信号、检测和继电器爱护装置；并对爱护装置做出整定运算和检验其灵敏系 数；设计包括继电器爱护装置、监视及测量外表，掌握和信号装置，操控电源和掌握电缆组成的变电所二次接线系统，用二次回路原理接线图或二次回路绽开图以及元件材料表达设计成果；前 言工厂供电，
7、就是指工厂所需电能的供应和安排问题，众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力；电能既易于由其他形式能量转换而来，又易于转换为 其他形式的能量已供应用；它的输送与安排既简洁经济，又便于掌握、调剂和测量，有利于实现生产过程自动化；电力系统由各级电压的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体；变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和安排电能的作用，电气主接线是发电厂变电所的主要环节， 电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的挑选、配电装置的布置、继电爱护和自动装置的确定，是变电站电气
8、部分投资的大小的打算性因素；在大型工业企业中，一、二级负荷约占总负荷的 60%以上，因此即使是短时停电所造成的缺失也是很大的；此外，各级负荷不能孤立的看待，一个企业中只要有一个一级负荷，就该企业的总降压变电所对于上级供电部门来说是一级负荷；在把握了负荷分级及其对供电的要求后，在设计新建企业的供电系统时可以依据实际情形来进行方案的拟定和分析比较，使确定的供电方案在技术经济上最合理；因此，做好工厂供电工作对于进展工业生产，实现工业现代化，具有非常重要的意义；由于能源节省是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节省对于国家经济建设具有非常重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节省能源、支援国家经济建
9、设，也具有重大的作用；在设计一座降压变电站时，第一，依据主接线的经济牢靠、运行敏捷的要求挑选各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取敏捷的最优接线方式；其次进行短路电流的运算，依据各短路点运算出各点短路稳欢迎下载精品学习资源态电流和短路冲击电流；最终依据各电压等级的额定碘盐和最大连续工作电流进行设备挑选，然后进行校验；目 录一、负荷运算和无功功率补偿 61. 负荷运算 62无功功率补偿 6二、变电所主变压器和主结线方案的挑选71变电所主变压器挑选 72变压器主结线方案的挑选 73两种主结线方案的技术经济比较8三、变电所短路电流的运算 81绘制运算电路 82确定基准值 93短路
10、电路中各元件的电抗标么值9410.5KV 侧 k-1 点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量950.4KV 侧 k-2 点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量10四、变电所一次设备的挑选校验11110KV 侧一次设备的挑选校验 112380V 侧一次设备的挑选校验 11五、变电所二次回路的挑选及继电爱护的整定111二次回路挑选 112继电爱护的整定 12欢迎下载精品学习资源附录：参考文献 13附录：变电所主接线图图纸 13一、负荷运算和无功功率补偿1. 负荷运算各厂和生活区的负荷运算如表 1 所示；表 1 工厂负荷运算表欢迎下载精品学习资源编号 名称类型设备容量Pe/kw需要系数功率K
11、dtan 因数运算负荷P30/kwQ30/kvarS30/kvaI 30/A欢迎下载精品学习资源动力3000.31.020.79091.8照明60.8014.80小计30694.891.8132201动力3500.31.170.65105122.9照明80.7015.60小计358110.6122.9165251动力4000.21.170.658093.6照明100.80180小计4108893.6128194动力3600.31.330.6108143.6照明70.9016.30小计367114.3143.6184280动力2500.50.750.812593.8照明50.80140小计255
12、12993.8160244动力1500.60.750.89067.5照明50.80140小计1559467.5116176动力1800.31.020.75455.1照明60.8014.80小计18658.855.180.6112动力1600.21.170.653237.4照明40.8013.20小计16435.237.451.478动力500.70.750.83526.3照明10.8010.80小计5135.826.344.467动力200.40.750.886照明10.8010.80小计218.8610.716.2照明3500.70.480.9245117.6272413动力2220铸造1
13、车间锻压2 车间金工7车间工具6车间电镀4车间热处理3车间装配9 车间机修10 车间锅炉8房5仓库11 生活区欢迎下载精品学习资源总计（380V照明4031015.3856.1 欢迎下载精品学习资源侧）计入 KP=0.8K q=0.850.75812.2727.6109016562. 无功功率补偿由表 1 可知，该厂 380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.75；而供电部门欢迎下载精品学习资源要求该厂 10KV 进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.90；考虑到主变压器的无功损耗大于有功损耗，因此380V 侧最大负荷功率因数应稍大于0.90，暂取0.92 来运算 380V 侧所需无功功率补偿容量
14、：欢迎下载精品学习资源QCP30 tan 1tan2 812.2tanarccos0.75tanarccos0.92k var370k var欢迎下载精品学习资源选并联电容器为BW0.4 143 型，总共容量 84kvar5=420kvar；因此无功功率补偿后工厂 380V 侧和 10V 侧的负荷运算如表 2；表 2 无功功率补偿后工厂的运算负荷运算负荷欢迎下载精品学习资源工程cosP30/kwQ30/kvarS30/kvaI30/A欢迎下载精品学习资源380V 侧补偿前负荷0.75812.2727.610901656380V 侧无功补偿容量380V 侧补偿后负荷0.935812.2 4203
15、07.6868.51320主变压器功率损耗0.015S30=130.06S30=5210KV 侧负荷总计0.92825.2359.690052二、变电所主变压器和主结线方案的挑选1. 变电所主变压器挑选依据工厂的负荷性质和电源情形，工厂变电所的主变压器可有以下两种方案：（1） 装设一台主变压器型式采纳S9，选 SN.T=1000KVAS30=900KVA，即选一台 S91000/10 型低损耗配电变压器；至于工厂二级负荷的备用电源， 由与邻近单位相联的高压联络线来承担；（留意：由于二级负荷达335.1KVA ， 380V 侧电流达 509A，距离又较长，因此不能采纳低压联络线作备用电源；）（2
16、） 装设两台主变压器型号采纳 S9，而每台容量为：欢迎下载精品学习资源SN.T（ 0.60.7 ）900kva540630kva欢迎下载精品学习资源SN.TS3（0） （ 132+160+44.4）kva=336.4kva欢迎下载精品学习资源因此选两台 S9 630/10 型低损耗配电变压器；工厂二级负荷的备用电源由与邻近单位相联的高压联络线承担；主变压器的联结组别均采纳Y, yn0 ；2. 变压器主结线方案的挑选按上面考虑的两种主变压器的方案可设计以下两种主结线方案：（1） 装设一台主变压器的主结线方案如图 1（2） 装设两台主变压器的主结线方案如图 2 10kv10kv欢迎下载精品学习资源
17、S9-1000S9-630S9-63010/0.4Kv10/0.4kv10/0.4kv220/380V220/380V图 1 装设一台主变的主结线方案图 2 装设两台主变的主结线方案3. 两种主结线方案的技术经济比较表 3 两种主结线方案的技术经济比较技术比较工程供电安全性装设一台主变的方案满意要求装设两台主变的方案满意要求供电牢靠性基本满意要求满意要求供电质量由于一台主变电压损耗大两台并联，电压损耗略小敏捷便利性扩建适应性只一台主变，敏捷性稍差稍差一些敏捷性较好更好一些经济投资金额投资低投资高从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案，但按经济指标，就
18、装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案，因此打算采纳装设一台主变的方案；（说明：假如工厂负荷近期可有较大增长的话，就宜采纳装设两台主变的方案）三、变电所短路电流的运算1. 绘制运算电路K-1K-2500MVA欢迎下载精品学习资源LG150，8KMS91000欢迎下载精品学习资源系统10.5KV0.4KV2. 确定基准值欢迎下载精品学习资源设Sd100MVA,U dUc ,即高压侧 Ud110.5KV ,欢迎下载精品学习资源低压侧 Ud20.4KV , 就欢迎下载精品学习资源I d1I d 2Sd 3U d1Sd 3U d25.5KA144KA欢迎下载精品学习资源3. 短路电路中各元件的电抗
19、标么值欢迎下载精品学习资源（1） 电力系统X11000MVA /500 MVA0.2欢迎下载精品学习资源（2） 架空线路 查表，得 LG 150 的x00.36/ km, 而线路长 8km,故欢迎下载精品学习资源X2*0.368100MVA 10.5KV 22.6欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源（3） 电力变压器 查表，得U Z %4.5,故欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源X*4.5100MVA31001000 KVA4.5欢迎下载精品学习资源10.222.634.5因此绘等效电路，如图 3 所示； k-1k-2欢迎下载精品学习资源图 3 等效电路410.5KV 侧 k-1 点
20、的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量（1） 总电抗标么值欢迎下载精品学习资源X *X *X *0.22.62.8欢迎下载精品学习资源 k 112（2） 三相短路电流周期重量有效值欢迎下载精品学习资源I3K 1I d1X k 11.96 KA欢迎下载精品学习资源*（3） 其他短路电流I 3I 33IK 11.96KA欢迎下载精品学习资源i3shI3sh（4） 三相短路容量S32.55I 31.5I 3SX *5.0KA2.96KA35.7MVA欢迎下载精品学习资源K 1d k 150.4KV 侧 k-2 点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量欢迎下载精品学习资源（5） 总电抗标么值X*X
21、*X *X *7.3欢迎下载精品学习资源 k 2123（6） 三相短路电流周期重量有效值欢迎下载精品学习资源I3K 1（7） 其他短路电流I d1*X k=19.7KA1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源I 3I 33IK 219.7KA欢迎下载精品学习资源33欢迎下载精品学习资源ish1.84I36.2KA欢迎下载精品学习资源I3sh（8） 三相短路容量1.09I 321.5KA欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源S3K 2*dSX k 213.7MVA欢迎下载精品学习资源以上综合运算结果如表4 所示；表 4 短路运算结果短路运算点三相短路电流 /KA三相短路容量 /MV A I
22、KI “Ii shI shSKk-11.961.961.9652.9635.7k-219.719.719.736.221.513.7欢迎下载精品学习资源四、变电所一次设备的挑选校验110KV 侧一次设备的挑选校验挑选校验工程电压电流断流才能装置地点条件参数数据UN380VI 30总 1320AIK19.7KA额定参数UNINIOC低压断路器 DW15-1500/3380V1500A40KA低压断路器 DZ20-630380V630AI 30一般 30KA低压断路器 DZ20-200380V200AI 30一般 25KA低压刀开关 HD13-1500/30380V1500A电流互感器 LMZJ1
23、-0.5500V1500/5A挑选校验工程装置地点条件电压电流参数数据断流才能IK1.96KAIOC 16KA动稳固度ish 5.0KAimax40KA热稳固度 I3 2 t ima额定参数低压断路器 DW15-1500/3UN10KVUN10KVI 3057.7AIN 630A7.32I tt5122380V 侧一次设备的挑选校验动稳固度ish 36.2KAi max热稳固度I 3 2 t2722imaI tt电流互感器 LMZJ-0.5500V160/5A 、100/5A通过对 10KV 侧及 380V 侧的一次设备的挑选校验，查表可得， 10KV 母线挑选 LMY-3 （40*4mm ）
24、，即母线尺寸为 40mm*4mm ； 380V 母线挑选 LMY- 3120*10+80*6 ， 即 母 线 尺 寸 为 120mm*10mm ， 中 性 线 母 线 尺 寸 为80mm*6mm ；五、变电所二次回路的挑选及继电爱护的整定1. 二次回路挑选（1） 二次回路电源挑选二次回路操作电源有直流电源和沟通电源；考虑到沟通操作电源可使二次回路大大简化，投资削减；且工作牢靠、爱护便利，这里采纳沟通操作电源；（2） 高压断路器的掌握和信号回路高压断路器的掌握回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别；结合上面设备的挑选和电源挑选，采纳弹簧操作机构的断路器掌握和信号回路；（3） 电测量外表与绝缘监
25、视装置欢迎下载精品学习资源在二次回路中安装自动重合闸装置、备用电源自动投入装置；2. 继电爱护的整定继电爱护要求具有挑选性、速动性、牢靠性及灵敏性；（1） 主变压器的继电爱护装置装设瓦斯爱护：当变压器油箱内故障产生稍微瓦斯或油面下降时， 瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于高压侧断路器；装设反时限过电流爱护：采纳GL15 型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式；（2） 爱护动作电流的整定欢迎下载精品学习资源过电 流保 护 动作 电流 的整 定： 利用 式I opK rel K wK re K iI L.max， 其中欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源I L
26、. m a x2IN1 T .21 0 0K0VA/ 3K1V0A1K1 5r el,K 1.r e3,K0i . 8 ,1A0 0 5欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源因此动作电流为：I op9. 3A整定为1A0；欢迎下载精品学习资源过电流爱护动作时间的整定：因本变电所为电力系统的终端变电所， 故其过电流爱护的动作时间（10 倍动作电流淌作时间）可整定为最短的 0.5S；欢迎下载精品学习资源Sp电 流 保 护 灵 敏 系 数 的 检 验 ： 利 用I k .minI op.11.5， 其 中欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源II 2/ K0.682KA, IIK / K200A
27、,欢迎下载精品学习资源k . m i=n K 2Top.1opiw因此其爱护灵敏系数欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源为： Sp3.411.5满意要求；欢迎下载精品学习资源（3） 装设电流速断爱护；利用 GL15 的速断装置；欢迎下载精品学习资源速 断 电 流 的 整 定 ： 利 用I qbKrKel Iw.mka，x其 中欢迎下载精品学习资源K i KT欢迎下载精品学习资源I=I 319.7KA, K1.4, K1, K100/52, K25,因此，欢迎下载精品学习资源k .mak 2relwiT欢迎下载精品学习资源I qb55A欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源速断电流整定为：
28、KqbI qbI op5.5欢迎下载精品学习资源电 流 速 断 保 护 灵 敏 系 数 的 检 验 ： 利 用 SpI k.minI qb.12 ， 其 中欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源I= I 2=1.7KA ， IIKK1100A, 因此其爱护灵敏系数为：欢迎下载精品学习资源k. m i nk 2qb.1qbiw欢迎下载精品学习资源Sp1.55附录：参考文献1 供电技术 主编 余建明 机械工业出版社2 工厂供电 其次版主编 苏文成机械工业出版社3 工厂供电设计 主编 李宗纲、刘玉林、施慕云、韩春生4 现代电工技术手册 中国水利水电出版社5 有用供配电技术手册中国水利水电出版社附录：变电所主接线图图纸10KV 电源进线欢迎下载精品学习资源S9-100010/0.4Kv 、 Yyn 0联络线（备用电源）欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1# 2# 3#4# 5#6# 7#8# 9#10#生活区欢迎下载