化工厂35KV总降压变电所设计.doc
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化工厂35KV总降压变电所设计.doc
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摘要
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,起着变换和分配电能的作用。
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(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计建设一座35kV降压变电站,首先,根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择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,选取灵活的最优接线方式并以CAD辅助设计软件绘制它接线图。
其次进行短路电流计算,根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流,从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时,其短路稳态电流和冲击电流的值。
最后,根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择,然后进行校验并计算出系统的负载、负荷电流以及短路电流的数据用来选择供电设备,并且注意系统的接地、防雷以及常见故障的排除等。
关键词:
工厂供电;降压变电;CAD软件
Abstract
Substationisanimportantpartofpowersystem.Itdirectlyaffectstheentirepowersystemsecurityandeconomicoperationofpowerplantsandtheuserislinkedintermediatelinks,playaroleintransformationanddistributionofelectricenergy.Electricalpowerplantsubstationmainconnectionisthemainlink,preparationofmainpowerisdirectlyrelatedtotheentireplant(the)selectionofelectricalequipment,powerdistributionequipmentlayout,relayprotectionandautomaticdevicestodetermine,Ispartoftheinvestmentsizeoftheelectricalsubstationdecisivefactor.Thedesignoftheconstructionofa35kVstep-downsubstation,first,accordingtothemainterminaloftheeconomicandreliableoperationandflexibleaskedtoselectvariousvoltagelevelsofconnectionmode,technicalandeconomicaspectsinthecomparison,selectaflexiblemannerandtheoptimalconnectiontoCAD-aideddesignsoftwaretodrawitswiringdiagram.Thesimulationofshortcircuitcurrentcalculation,pointscalculatedaccordingtothepointsshortcircuitcurrentandshort-circuitsteady-stateimpactofcurrent,whencalculatedfromthethree-phaseshortcircuitoccurswhiletheworkinthebusvoltage,steadystateshortcircuitcurrentandimpactofitscurrentvalue.Finally,accordingtothevoltageleveloftheratedvoltageandmaximumcontinuousoperatingcurrenttoequipmentselection,thencheckandcalculatethesystemload,loadcurrent,andshort-circuitcurrentofthedatausedtoselectpowersupplyequipment,andattentiontosystemgrounding,lightningprotectionandtheexclusionofothercommonfailures.
Keywords:
Powerfeedsystem,Factoryelectricitysupply,Electricautomationtechnology
目录
摘要 I
Abstract II
目录 III
1绪论 -1-
1.1工厂供电的意义 -1-
1.2工厂供电的原则 -1-
1.3原始资料 -2-
2工厂变电所的选择 -4-
2.1主变选择 -4-
2.1.1供电方案论证 -4-
2.1.2主变压器的选择 -5-
2.2短路电流计算 -15-
2.2.1短路的种类及原因 -15-
2.2.2短路电流的计算 -16-
2.3电气设备选择 -21-
2.3.1电气设备选择的一般条件 -21-
2.3.2各种电气设备的选择 -24-
2.4本变电所高低压电气设备的选择 -28-
2.4.1高压35kV侧设备选择 -28-
2.4.2中压10kV侧设备选择 -29-
2.4.3低压0.4kV侧设备选择 -29-
3主接线设计 -30-
3.1主接线的设计原则和要求 -30-
3.1.1电气主接线的设计原则 -30-
3.1.2设计主接线的基本要求 -32-
3.2主接线的设计步骤 -32-
3.3基本接线型式 -33-
3.3.1单母线接线 -33-
3.3.2单母线分段接线 -33-
3.3.3双母线接线 -33-
3.3.4双母线分段接线 -34-
3.3.5桥形接线 -35-
3.4主接线初步设计方案 -35-
4继电保护配置 -37-
4.1继电保护的任务 -37-
4.2继电保护装置 -37-
4.3主变压器保护 -37-
4.435kV进线线路保护 -38-
5降压变电所防雷与接地装置的设计 -39-
5.1变电所的防雷保护 -39-
5.1.1直接防雷保护 -39-
5.1.2雷电侵入波的防护 -39-
5.2变电所公共接地装置的设计 -39-
5.2.1接地电阻的要求 -39-
5.2.2接地装置的设计 -40-
结论 -41-
致谢 -42-
参考文献 -43-
附录A主变压器的主接线方案图 -44-
-43-
1绪论
1.1工厂供电的意义
众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;电能的输送和分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化[1]。
电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小。
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必重多少,而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利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突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果。
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。
由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,而能源节约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,对于节约能源、支援国家经济建设,也具有重大的作用。
1.2工厂供电的原则
工厂供电设计必须遵循以下原则:
(1)遵守规程、执行政策
必须遵守国家的有关规定及标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源,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,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,适当考虑扩建的可能性。
(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,合理确定设计方案。
工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。
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,有必要了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。
1.3原始资料
(1)工厂负荷数据:
工厂多数车间为2班制,年最大负荷利用小时数4600小时。
工厂负荷统计资料见表1(本表数据为设计方案分配表第九组数据)。
设计需要考虑工厂5年发展规划负荷(工厂负荷年增长率按2%),如图表1.1所示。
表1.1某化纤厂负荷情况表
某化纤厂负荷情况表
序号
车间设备名称
安装容量
1
纺练车间
纺丝机
200
筒绞机
30
烘干机
85
脱水机
12
通风机
180
淋洗机
6
变频机
840
传送机
40
2
原液车间照明
1040
3
酸站照明
260
4
锅炉房照明
320
5
排毒车间照明
160
6
其他车间照明
240
(2)供电电源请况:
按与供电局协议,本人可由16公里处的城北变电所(110/38.5/11kv),90MVA变压器供电,供电电压可任选。
另外,与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源,但容量只能满足本厂负荷的20%(重要负荷),平时不准投入,只在本厂主要电源故障或检修时投入。
(3)电源的短路容量(城北变电所):
35kV母线的出线断路器断流容量为400MVA;10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。
(4)电费制度:
按两部制电费计算。
变压安装容量每1kVA为15元/月,动力电费为0.3元/kv.h,照明电费为0.155元/kv.h。
(5)气象资料:
本厂地区最高温度为38度,最热月平均最高气温为30度。
(6)地质水文资料:
本厂地区海拔60m,底层以杀粘土为主,地下水位为2m。
2工厂变电所的选择
2.1主变选择
2.1.1供电方案论证
由于本地区能提供110kV、35kV和10kV三个电压等级,由于城北变电所提供110kV电压,经变压器变成35kV或10kV对工厂进行供电,所以需要35kV或10kV中的一种电压,所以将两种电压的优缺点扼要分析如下:
方案一:
采用35kV电压供电的特点:
(1)供电电压较高,线路的功率损耗及电能损耗小,年运行费用低;
(2)电压损失小,调压问题容易解决;
(3)对的要求较低,可以减少提高功率因数补偿设备的投资;
(4)需建设总降压变电所,工厂供电设备便于集中控制管理
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