变电所文档格式.doc
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完成电气技术人员供电设计能力的基本训练。
二.毕业设计的要求
1设计必须符合国家各项经济技术政策和有关规程的各项规定。
2设计应尽量采用国家定型的成套设备和系列产品,尽量采用新技术,新产品和国产先进设备,以确保技术的先进性。
3设计应在保证供电可靠性,安全性和供电质量的基础上尽量节约投资,减少有色金属消耗量,降低电能损耗和年运行费用,做到既经济合理又安全适用。
4设计应从实际生产出发,选择设备时应考虑设备配件的来源和本企业的施工,维护和检修条件。
5设计要严肃认真,提倡既有科学严谨的态度又有大胆创新的精神。
三.毕业设计的内容
全矿总降压变电所及配电系统设计,是根据各个部门负荷数量和性质及其对负荷的要求,以及负荷布局,结合国家供电情况。
解决对各部门的安全可靠,经济的分配电能问题。
其基本内容有以下几方面。
负荷计算、电容补偿变压器选择及变电所布置、短路电流计算、高、低压设备选择及校验、导线、电缆的选择、整定及二次保护屏的选择。
第一节.变电所位置及供电电源的确定
1.1、变电所位置的确定
变电所位置合适与否,将直接关系到供电的可靠性、经济性和安全性。
因此变电所的所址应符合以下几项要求:
(1)尽量接近负荷中心
(2)不占或少占农田
(3)交通运输方便
(4)便于各级电压线路的引入和引出(架空线路走廊应与所址同时确定)
(5)地址条件适宜(例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带,避开有危岩和易发生滚石的场所),如在煤田上应避免压煤,躲开采空区等
(6)尽量不设在空气污秽地区,否则应采取防污措施或设在污染源的上风侧
(7)所址的标高宜在50年一遇的高水位之上,否则应有防护措施
(8)所址不应为积水淹浸,山区变电所的防洪措施应满足泄洪需求
(9)具有生产和生活用水的可靠水源
(10)适当考虑职工生活上的方便
(11)应考虑对邻近设施的影响
(12)留有适当的发展余地
1.2、对供电电源的要求
1.2.1、对供电电源的要求
(1)电源一般取自电力系统。
对有一类负荷的企业,应由两回独立电源供电,对特殊重要的一类负荷(保安负荷)应由两个独立电源电供电;
(2)对有一类负荷的工矿企业的两回电源线路,当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能负担企业的一、二类负荷用电,并应保证全部负荷的75%。
1.2.2、供电电源及供电放式的确定
确定供电电源时,应根据各类企业对供电的要求和该地区现有电源的地理接线情况,确定出几种可行的电源进线方案。
工矿企业变电所的电源可以从邻近变电所或发电厂的不同母线段,通过平行双回路的供电方式获得,也可与邻近变电所构成环形供电系统来获得。
电源究竟取自何处,采用什么供电方式,还应根据各种方案其线路所经路径的地理形势、地质、气候、供电距离等情况,考虑供电的安全性、可靠性、线路的造价、供电损耗、供电质量、线路敷设和维护的难易度、运行管理是否方便等几方面的因素,经过技术经济比较后确定最佳的电源进线方案。
综上,选择由矿区西王庄和李庄两路电源供电。
第二节负荷分析
2.1负荷分类及定义
(1)、一级负荷:
中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏,且难以挽回,带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。
一级负荷要求有两个独立电源供电。
(2)、二级负荷:
中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱,且较长时间才能修复或大量产品报废,重要产品大量减产,属于二级负荷。
二级负荷应由两回线供电。
但当两回线路有困难时(如边远地区),允许有一回专用架空线路供电。
(3)、三级负荷:
不属于一级和二级的一般电力负荷。
三级负荷对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线路供电。
2.2本系统的负荷计算
2.2.1.定义
(1)、计算负荷又称需要负荷或最大负荷。
计算负荷是一个假想的持续性的负荷,其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。
在配电设计中,通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。
(2)、平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。
常选用最大负荷班(即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班)的平均负荷,有时也计算年平均负荷。
平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。
2.2.2.负荷计算的方法
负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。
本设计将采用需要系数法予以确定。
所用公式有:
(1)、单组用电设备的计算负荷
单组用电设备的计算负荷应按下式计算:
式中
Pca、Qca、Sca-----该组用电设备的有功、无功、视在功率计算值,kw、kvar、kVA
-----该组用电设备额定容量之和,kw
-----该组用电设备的需用系数和加权平均功率因数
------与相对应的正切值
该组用电设备的负荷电流按下式计算:
式中Ica-----该组用电设备的总负荷电流,A
UN------电网的额定电压,kv
(2)、变电所总计算负荷
将变电所各组用电设备的计算负荷相加,再乘以组间最大负荷的同时系数,即可求出变电所的总计算负荷.
式中
-----变电所负荷的总有功、无功、视在功率计算值,kw、kvar、kVA
-----变电所各组用电设备的有功、无功功率计算值之和,kw、kvar
-----各组用电设备最大负荷不可能同时出现的组间最大负荷同时系数,组数越多其值越小,本设计取Ksp=0.9,Ksq=0.95
变电所的功率因数为
2.2.3.负荷计算结果
梨树湾矿负荷资料
负荷名称
电动机形式
电动机额定容量/kW
设备台数
设备容量/kW
需用系数
功率因数
距变电所距离
/m
重要负荷率%
备注
安装
工作
一、地面
主井提升机
绕线
800
1
0.93
0.85
300
100
副井提升机
0.88
250
主扇风机
同步
1000
2
2000
0.90
5000
cosφ超前
压风机
3
750
500
0.9
0.92
400
机修厂
380
350
0.46
0.6
工人村
0.7
洗煤厂
700
0.8
0.72
600
25
梨树湾村
0.68
1500
机械厂
880
0.5
1200
二、井下
距井口
主排水泵
5
3/2
2500
1500/1000
一采区
680
620
0.65
二采区
984
900
石门变电所
357
0.51
井底车场
249
228
0.56
注:
配电电压为6kV。
2.3无功功率的补偿
根据《全国供用电规则》的规定:
高压供电的工业用户功率因数应该在0.90以上.,所以当变电所的功率因数低于0.9时,应采取人工补偿措施,补偿后的功率因数应不低于0.95.目前35kv变电所一般是采用在6kv母线上装设并联电容器的进行集中补偿的方法,来提高变电所的功率因数。
2.3.1电容器补偿容量的计算
电容器的无功补偿容量为:
式中-----补偿前功率因数角的正切值
-------补偿后应达到的功率因数角的正切值
2.3.2电容器(柜)台数的确定
无功补偿所需电容器总台数N为
式中-------单台电容器柜的额定容量,kvar
--------电容器的实际工作电压,kV
----------电容器的额定电压,kV
确定电容器的总台数时,应选取不小于计算值N的整数。
1、补偿后的实际功率因数
因为电容器的台数选择与计算值不同,所以应计算补偿后的实际功率因数。
电容器的实际补偿容量为:
式中Qca-------电容器的实际补偿容量,kvar
N--------所选电容器的实际台数
补偿后变电所负荷的总无功功率为
补偿后变电所的负荷总容量
补偿后的功率因数
式中
、、----补偿后变电所负荷的总无功功率、总容量和功率因数,kvar、kVA
、-----补偿前变电所负荷的用功功率、无功功率的计算值,kW、kvar
2.4负荷计算
本设计将采用需要系数法予以确定
根据所给原始资料计算过程如下:
(一主井提升机为例,负荷计算结果见负荷统计表)
主井提升机:
二.全矿负荷统计
a、全矿高压负荷总计.将全矿各组高压计算负荷相加,
b、全矿计算负荷.计算全矿6KV侧总的计算负荷,应考虑各组间最大负荷的同时系数,取Ksp=0.9,Ksq=0.95,则
-----变电所负荷的总有功、无功、视在功率计算值,kw、kvar
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