《2022年某机械厂降压变电所的电气设计方案98.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年某机械厂降压变电所的电气设计方案98.docx（26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、精品学习资源题目：机械厂降压变电所的电气设计系别：电气工程系欢迎下载精品学习资源第一章设计任务1.1 设计要求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，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，挑选变电所主接线方案及高低压设备和进出线， 确定二次回路方案，挑选整定继电爱护，确定防雷和接地装置；最终按要求写出设计说明书，绘出设计图纸；1.2 设计依据1.2.1 工厂总平面图欢迎下载精品学习资源1.2.2 工厂负荷情形图 1.1工厂平面图欢迎下载精品学习资源本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为
2、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 1.1 所示；1.2.3 供电电源情形依据工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由邻近一条 10kV 的公用电源干线取得工作电源；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；干线首端距离本厂约 8km；干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MV；A 此断路器配备有定时限过流爱护和电流速断爱护，定时限过流爱护整定的动作时间为1.7s ；为满意工厂二级负荷要求，可采纳高压联络线由邻近的单位取得备用电源
3、；已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为 25km；1.2.4 气象资料欢迎下载精品学习资源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 -9 ，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 处平均气温为 25；当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 20；1.2.5 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；厂房编号1厂房名称铸造车间2锻压车间7金工车间6工具车间4电镀车间3热处理车间9装配车间10机修车间8锅炉车间5仓库生活区表 1.1 工厂负荷统计资料负荷类别设备容量
4、 /kW需要系数功率因数动力300030 7照明5081 0动力350030 65照明8071 0动力400020 65照明10081 0动力360030 6照明7091 0动力250050 8照明5081 0动力150060 8照明5081 0动力180030 7照明6081 0动力160020 65照明4081 0动力50070 8照明1081 0动力20040 8照明1081 0照明1.2.6350电费制度070 9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为18 元/kVA，动力电费为 0.9元/Kw.h ，照
5、明电费为 0.5 元/Kw.h ；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，一次性向供电部门交纳供电贴费：610VA为 800/kVA；欢迎下载精品学习资源其次章负荷运算和无功功率补偿2.1 负荷运算2.1.1 单组用电设备运算负荷的运算公式a有功运算负荷 无功运算负荷 视在运算负荷 运算电流 单位为 A）=,为用电设备的额定电压 有功运算负荷 无功运算负荷 视在运算负荷 运算电流 单位为 A）=经过运算，得到各厂房和生活区的负荷运算表，如表2.1 所示=810.8tanarccos0.75 - tanarccos0.92 = 369.66 kvar欢迎下
6、载精品学习资源参照图 2，选 PGJ1 型低压自动补偿评屏，并联电容器为BW0.4-14-3 型，采纳其方案1主屏） 1 台与方案 3辅屏） 4 台相结合，总共容量为 84kvar 5=420kvar；补偿前后，变压器低压侧的有功运算负荷基本不变，而无功运算负荷=727.6-420） kvar=307.6kvar，视在功率=867.2 kVA，运算电流=1317.6 A, 功率因数提高为 cos = =0.935；在无功补偿前，该变电所主变压器 T 的容量为应选为 1250kVA, 才能满意负荷用电的需要；而实行无功补偿后，主变压器 T 的容量选为 1000kVA 的就足够了；同时由于运算电流
7、的削减，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益非常可观；因此无功补偿后工厂 380V 侧和 10kV 侧的负荷运算如表 3 所示；图 2.1PGJ1 型低压无功功率自动补偿屏的接线方案表 2.2无功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cos/KW/kvar/kV A/A欢迎下载精品学习资源380V 侧补偿前负荷0.75810.8727.610891655380V 侧无功补偿容量-420380V 侧补偿后负荷0.935810.8307.6867.21317.6主变压器功率损耗0.015=130.06=5210KV 侧负荷运算0.935823.83
8、59.6898.952第三章变电所位置与型式的挑选变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定；欢迎下载精品学习资源在工厂平面图的下边和左侧，分别作始终角坐标的 轴和 轴，然后测出各车间 建筑） 和宿舍区负荷点的坐标位置， 、 、 分别代表厂房 1、2、3.10 号的功率，设定 2.5， 5.6）、 3.6， 3.6）、 5.7， 1.5）、 4， 6.6）、 6.2， 6.6）、6.2， 5.2）、6.2， 3.5）、8.8， 6.6）、8.8， 5.2）、8.8，3.5），并设, 其中 P=+=；因此仿照力学中运算中心的力矩方程，可得负荷中心 的坐标：3-1）3
9、-2）把各车间的坐标代入 1-1）、2-2），得到 =5.38， =5.38 ；由运算结果可知，工厂的负荷中心在 6 号厂房装设一台变压器型号为 S9 型，而容量依据式，为主变压器容量，为总的运算负荷；选=1000 KVA=898.9 KVA，即选一台 S9-1000/10 型低损耗配电变压器；至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担；b装设两台变压器型号为 S9 型，而每台变压器容量依据式 4-1）、4-2 ）选欢迎下载精品学习资源择，即898.9 KVA=539.34629.23 ） KVA KVA=343.7 KVA-欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源G
10、G-1AF-GG-1AF-GG-1AF-欢迎下载精品学习资源Y0Y0联络备用电源）S9- 10/0.4k220/380欢迎下载精品学习资源GGGG高 压 柜GGGG欢迎下载精品学习资源1AJ-1AF-1AF-1AF-欢迎下载精品学习资源主联络-113、11欢迎下载精品学习资源GG-1AJ-01欢迎下载精品学习资源GG-1AF-54GG-1AF-96GG-1AF-07欢迎下载精品学习资源YY00联络线欢迎下载精品学习资源S9-63010/0.4kVS9-630 10/0.4kV-113GG- 1AF-11GG- 1AJ-01GG- 1AF-96GG- 1AF-07GG- 1AF-54欢迎下载精品
11、学习资源主主联络变变备用）图 4-2 装设两台主变压器的主接线方案4.3 主接线方案的技术经济比较表 4-1主接线方案的技术经济比较比较工程装设一台主变的方案装设两台主变的方案技供电安全性满意要求满意要求术供电牢靠性基本满意要求满意要求欢迎下载精品学习资源指供电质量由于一台主变，电压损耗较标大由于两台主变并列，电压损耗较小欢迎下载精品学习资源敏捷便利性只有一台主变，敏捷性稍差由于有两台主变，敏捷性较好扩建适应性稍差一些更好一些欢迎下载精品学习资源电力变压器的综合投资额高压开关柜 型柜可按每台4 万元计，其综合投资可按设备的 1.5 倍计，因此高压开关柜的综合投资约为4*1.5*4=24 万元主
12、变的折旧费 =30.2 万元*0.05=1.51万元；高压开关柜的折旧费 =24 万元*0.06=1.44万元；变配电的修理治理费 =30.2+24）万元*0.06=3.25万元；因此主变和高压开关柜的折旧和修理治理费=柜， 其综合投资约为 6*1.5*4=36 万元，比一台主变方案多投资 12 万元主变的折旧费 =42 万元*0.05=2.1万元；高压开关柜的折旧费=36 万元*0.06=2.16万元；变配电的修理治理费=42+36）万元 *0.06=4.68万元；因此主变和高压开关柜的折旧和修理治理费=500MVA2K-13K-2欢迎下载精品学习资源5.1 绘制运算电路系统LGJ-150,
13、8km10.5kVS9-10000.4kV欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源5.2 确定短路运算基准值图 5-1短路运算电路欢迎下载精品学习资源设基准容量=100MVA，基准电压=1.05，为短路运算电压，即高压侧=10.5kV ，低压侧=0.4kV，就5-1）5-2）5.3 运算短路电路中个元件的电抗标幺值5.3.1 电力系统已知电力系统出口断路器的断流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA=0.25-3 ）5.3.2 架空线路查表得 LGJ-150 的线路电抗，而线路长 8km，故5-4）5.3.3 电力变压器查表得变压器的短路电压百分值=4.5 ，故=4.55-5）式中
14、，为变压器的额定容量因此绘制短路运算等效电路如图5-2 所示；k-1k-2图 5-2短路运算等效电路欢迎下载精品学习资源5.4 k-1点10.5kV 侧）的相关运算5.4.1 总电抗标幺值=0.2+2.6=2.85-6）5.4.2 三相短路电流周期重量有效值5-7）欢迎下载精品学习资源5.4.3 其他短路电流5.4.4 三相短路容量5-8）5-9 ）5-10）欢迎下载精品学习资源5-11）欢迎下载精品学习资源5.5 k-2点0.4kV 侧）的相关运算5.5.1 总电抗标幺值5.5.2 三相短路电流周期重量有效值=0.2+2.6+4.5=7.35-12）欢迎下载精品学习资源5-13）欢迎下载精品
15、学习资源5.5.3 其他短路电流5.5.4 三相短路容量5-14）5-15）5-16）欢迎下载精品学习资源动稳固校验条件或、分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，、分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值b热稳固校验条件对于上面的分析，如表 6-1 所示，由它可知所选一次设备均满意要求；表 6-1 10 kV 一次侧设备的挑选校验欢迎下载精品学习资源挑选校验工程电压电流断流才能动态定度热稳固度其它欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源装置地点条件参数57.7A数据10kV1.96kA5.0kA欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源额定参数一高压少油断路器次SN10-10I/630设备
16、高压隔离开关10kV630kA16kA40 kA二次欢迎下载精品学习资源型-10/20010kV200A-25.5 kA号规格高压熔断器 RN2-1010kV0.5A50 kA-负荷0.6欢迎下载精品学习资源电压互感器 JDJ- 10电压互感器JDZJ-10电流互感器 LQJ- 10避雷针 FS4-10户外隔离开关GW4-12/40010/0.1kV-10kV100/5A-=31.8kA=8110kV12kV-400A-25kA-6.2 380V 侧一次设备的挑选校验欢迎下载精品学习资源同样，做出 380V侧一次设备的挑选校验，如表6-2 所示，所选数据均满意要求；表 6-2 380V 一次侧
17、设备的挑选校验欢迎下载精品学习资源挑选校验工程电压电流断流动态才能定度热稳固度其它欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源装置地点条件参数-数据380V总 1317.6A19.7kA36.2kA-欢迎下载精品学习资源额定参数-低压断路器DW15-1500/3D380V1500A40kA-欢迎下载精品学习资源一低压断路器次DW20-630380V设630A-欢迎下载精品学习资源备低压断路器型DW20-200200A380V即, 母线尺寸为 40mm 4mm；380V 母线选 LMY-3. 按发热条件挑选由=57.7A 及室外环境温度 33，查表得，初选 LGJ-35, 其 35 C时的=149A
18、,满意发热条件；b. 校验机械强度查表得，最小答应截面积=25，而 LGJ-35 满意要求，应选它；欢迎下载精品学习资源由于此线路很短，故不需要校验电压损耗；7.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的挑选校验采纳 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设；a按发热条件挑选由=57.7A 及土壤环境 25，查表得，初选缆线芯截面为 25的交联电缆，其=149A,满意发热条件；b校验热路稳固 按式，A 为母线截面积，单位为；为满足热路稳固条件的最大截面积，单位为； C 为材料热稳固系数；为母线通过的三相短路稳态电流，单位为A ；短路发热假想时间，单位为s；本电缆线中=19
19、60，=0.5+0.2+0.05=0.75s，终端变电所爱护动作时间为0.5s，断路器断路时间为0.2s，C=77，把这些数据代入公式中得A=25；因此 JL22-10000-325 电缆满意要求；7.2 380低压出线的挑选7.2.1 铸造车间馈电给 1 号厂房，满意发热条件；b） 校验电压损耗由图 1.1所示的工厂平面图量得变电所至1 号厂房距离约为 288m，而查表得到120的铝芯电缆的=0.31=5%；c） 断路热稳固度校验不满 足短 热 稳固要 求， 故 改选 缆芯 截面 为 240的 电缆， 即 选 VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按
20、不小于相线芯一半挑选，下同；7.2.2 锻压车间欢迎下载精品学习资源馈电给 2 号厂房锻压车间）的线路，亦采纳VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设方法同上，从略）；7.2.3 热处理车间馈电给 3 号厂房热处理车间）的线路，亦采纳VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设 方法同上，从略）；7.2.4 电镀车间馈电给 4 号厂房电镀车间）的线路，亦采纳 VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设 方法同上，从略）；7.2.5 仓库馈电给 5 号厂房 仓库）的线路，由于仓库就在变电所
21、旁边，而且共一建筑物，因此采纳聚氯乙烯绝缘铝芯导线 BLV-1000 型 5 根，满意发热条件；b）校验机械强度查表得，=2.5，因此上面所选的4的导线满意机械强度要求；c 所选穿管线估量长50m，而查表得=0.85，=0.119，又仓库的=8.8kW,=6 kvar ，因此=5%故满意答应电压损耗的要求；7.2.6 工具车间馈电给 6 号厂房工具车间）的线路亦采纳 VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设 方法同上，从略）；7.2.7 金工车间馈电给 7 号厂房金工车间）的线路亦采纳 VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆
22、直埋敷设 方法同上，从略）；7.2.8 锅炉房馈电给 8 号厂房锅炉房）的线路亦采纳 VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设 方法同上，从略）；7.2.9 装配车间馈电给 9 号厂房装配车间）的线路亦采纳 VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设方法同上，从略）；7.2.10 机修车间馈电给 10 号厂房机修车间）的线路亦采纳 VLV22-1000-3240+1120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设 方法同上，从略）；7.2.11 生活区馈电给生活区的线路采纳 BLX-1000 型铝芯橡皮绝缘线架空敷设；1）按
23、发热条件挑选由 I 30=413A 及室外环境温度 I 30, 满意发热条件；欢迎下载精品学习资源2） 效验机械强度查表可得，最小答应截面积Amin=10mm2，因此 BLX-1000-1240 满意欢迎下载精品学习资源机械强度要求；3） 校验电压损耗查工厂平面图可得变电所至生活区的负荷中心距离600m 左右，而查表 得其 阻抗 值 与 BLX-1000-1240近似 等 值 的 LJ-240的 阻抗=0.14，=0.30按线间几何均距 0.8m），又生活区的=245KW ，=117.6kvar，因此=5%满意答应电压损耗要求；因此打算采纳四回 BLX-1000-1 120 的三相架空线路对生
24、活区供电；PEN线均采纳 BLX-1000-1 75 橡皮绝缘线；重新校验电压损耗，完全合格；7.3 作为备用电源的高压联络线的挑选校验采纳 YJL22 10000 型交联聚氯乙烯绝缘的铝心电缆，直接埋地敖设，与相距约 2Km的接近单位变配电所的 10KY母线相连；7.3.1 按发热条件挑选工厂二级负荷容量共 335.1KVA，最热月土壤平均温度为 25；查表工厂供电设计指导 8-43 ，初选缆心截面为 25 的交联聚乙烯绝缘的铝心电缆，其满意要求；7.3.2 校验电压损耗由表工厂供电设计指导 8-41 可查得缆芯为 25 的铝 缆 芯 温 度 按 80 计 ） ， 而 二 级 负 荷 的,，
25、线路长度按 2km计，因此由此可见满意要求电压损耗 5%的要求；7.3.3 短路热稳固校验按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳固校验，可知缆芯25的交联电缆是满意热稳固要求的；而接近单位10KV 的短路数据不知，因此该联路线的短路热稳固校验运算无法进行，只有暂缺；以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表7-1 所示；表 7-1进出线和联络线的导线和电缆型号规格线 路 名 称导线或电缆的型号规格10KV电源进线LGJ-35 铝绞线 三相三线架空）主变引入电缆YJL22 10000 3 25 交联电缆 直埋）欢迎下载精品学习资源380V低压至 1 号厂房VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆 直埋）至 2 号厂房VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆 直埋）欢迎下载精品学习资源出线至 3 号厂房VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆直埋）至 4 号厂房VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆直埋）至 5 号厂房BLV 1000 1 4 铝芯线 5 根穿内径 25硬塑管至 6 号厂房VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆直埋）至 7 号厂房VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆直埋）至 8 号厂房VLV