某钢厂3510kV总降压变电所设计概要.docx
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某钢厂3510kV总降压变电所设计概要
等级:
湖南工程学院
课程设计
课程名称
课题名称
专业
班级
学号
姓名
指导教师
2014年12月8日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称供电工程
课题 某钢厂35/10kV总降压变电所设计
专业班级电气工程及其自动化班
学生姓名
学号
指导老师李玲、金国彬、夏利霞
审批林友杰
任务书下达日期2014年12月8日
任务完成日期2014年12月19日
设计内容与设计要求
一、设计内容
1、工厂负荷情况
负荷统计资料见表,本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时4600h,日最大负荷持续时间为6h,该厂1号,2号车间、5号车间属二级负荷外,其余属三级负荷。
各车间380V负荷
序号
车间或用电单位名称
设备容量(KW)
Kx
Cos
Tan
计算负荷
变压器台数及容量
备注
K∑
P30
(KW)
Q30
(KVar)
S30
(KVA)
(1)№1变电所
1
铸钢车间
1800
0.4
0.65
1.17
0.9
(2)№2变电所
1
铸铁车间
1200
0.4
0.7
1.02
2
沙库
100
0.7
0.6
1.33
3
小计
0.9
(3)№3变电所
1
铆焊车间
1200
0.3
0.45
1.98
2
1#水泵房
30
0.75
0.8
0.75
3
小计
0.9
(4)№4变电所
1
空压站
400
0.85
0.75
0.88
2
机修车间
150
0.25
0.65
1.17
3
锻造车间
220
0.35
0.55
1.52
4
木型车间
180
0.35
0.6
1.33
5
制材厂
30
0.28
0.6
1.33
6
综合楼
20
0.9
1
1
7
小计
(5)№5变电所
1
锅炉房
300
0.75
0.8
0.75
2
2#水泵房
30
0.75
0.8
0.75
3
仓库(1、2)
80
0.3
0.65
1.17
4
污水提升站
16
0.65
0.8
0.75
5
小计
3、供电电源情况
本厂由附近地区变电站取得工作电源,双回干线,干线首端距离本厂约10Km。
干线首端所装设高压断路器,配备有三段电流保护,定时限过电流保整定的动作时间为1.5S。
4、气象资料
本厂所在地区的年最高气温为+40℃,年平均气温+20℃,,最低温度-5℃,年底最热月地下0.8m处平均温度为20℃,当地主导风各为东北风,年雷暴日数为50。
5、地质水文资料
本厂所在地区平均海拔27.4m,地层以砂粘土为主,地下水位为1m。
(二)设计内容
1.负荷计算与无功功率补偿
2.主变压器选择
3.电气主接线设计
4.短路电流计算
5.电气设备的选择与校验(包括保护动作值的整定计算)
6.进出线的选择
二、设计要求
1.在规定时间内完成以上设计内容;
2.用计算机画出电气主接线图;
3.编写设计说明书(计算书),设备选择要列出表格。
主要设计条件
计算机与博超电气电力设计软件。
说明书格式
正文内容:
一、设计要求及概述
二、负荷计算与无功补偿
三、主变压器选择
四、电气主接线设计
五、短路电流计算
六、电气设备选择与校验
七、进出线的选择
八、结语
参考文献
装订格式:
全部采用16K打印纸或课程设计专用纸,竖装。
装订顺序:
课程设计报告书封面;任务书;说明书目录;正文;参考文献;评分表;附件(图纸等)。
进度安排
第一周星期一:
布置任务、讲课、熟悉设计软件的使用
第一周星期二~第二周星期二:
设计和计算,撰写设计说明书;
第二周星期三~星期五:
计算机绘图。
参考文献
1.刘介才.《供配电设计手册》
2.教材《供电工程》 翁双安
第一章设计要求及概述
1.1设计要求
(1)选择变电所主接线方案。
(2)确定变电所主变压器的台数和容量、类型。
(3)选择高低压设备和进出线。
(4)选择整定继电保护装置。
1.2概述
1)负荷计算及无功功率补偿
2)工厂总降压变电所的位置和形式选择,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,确定变压器的台数和容量。
3)工厂总降压变电所主结线方案设计根据变电所配电回路数,确定变电所高、低接线方式。
4)变电所高、低压侧设备选择
5)继电保护及二次结线设计
6)变电所防雷装置
7)变电所主接线图,变电所平面和剖面图
第二章负荷计算与无功功率补偿
2.1负荷计算
负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种,本设计采用需要系数法确定。
主要计算公式有:
有功功率:
无功功率:
或
视在功率:
或
计算电流:
注:
由车间干线计算负荷直接相加来计算时,取,;总的有功计算负荷为:
。
总的无功计算负荷为:
总的视在计算负荷为:
总的计算电流为:
根据要求及负荷计算公式,分别计算各车间的,,,,然后列出表格。
No.2变电所:
1.铸铁车间:
查图表得Pe=1200KW,Kd=0.4,cosφ=0.65,tanφ=1.02
P30.1=1200×0.4=720KW
Q30.1=720×1.02=489.6KVar
S30.1=720÷0.65=685.7KVA
2.沙库:
查图表得:
Pe=100KW,Kd=0.7,cosφ=0.6,tanφ=1.33
P30.1=100×0.7=70KW
Q30.1=70×1.33=93.1KVar
S30.1=70÷0.6=116.7KVA
总的计算负荷:
取K∑P=0.9K∑Q=0.95
P30=K∑P×∑P30.i=495KW
Q30=K∑Q×∑Q30.i=553.6KVar
S30=√(Q302+P302)=742.6KVA
IC=S30÷(0.38KV×√3)=1128.3A
用同样的方法可求其他变电所负责的车间的计算负荷如下:
№1变电所:
P30=K∑P×∑P30.i=720KW
Q30=K∑Q×∑Q30.i=842.4KVar
S30=√(Q302+P302)=1107.7KVA
IC=S30÷(0.38KV×√3)=1683.0A
№3变电所:
P30=K∑P×∑P30.i=344.3KW
Q30=K∑Q×∑Q30.i=693.2KVar
S30=√(Q302+P302)=773.9KVA
IC=S30÷(0.38KV×√3)=1175.9A
№4变电所:
P30=K∑P×∑P30.i=489.5KW
Q30=K∑Q×∑Q30.i=527.3KVar
S30=√(Q302+P302)=719.5KVA
IC=S30÷(0.38KV×√3)=1093.2A
№5变电所:
P30=K∑P×∑P30.i=253.7KW
Q30=K∑Q×∑Q30.i=210.5KVar
S30=√(Q302+P302)=329.7KVA
IC=S30÷(0.38KV×√3)=500.9A
表格1-1全厂总计算负荷表
车间用电单位
设备容量(KW)
Kx
cosφ
tanφ
计算负荷
P30(KW)
Q30(KVar)
S30(KVA)
IC
№1变电所
铸钢车间
1800
0.4
0.65
1.17
720
842.4
1107.7
1683.0
№2变电所
铸铁车间
1200
0.4
0.7
1.02
480
489.6
685.7
沙库
100
0.7
0.6
1.33
70
93.1
116.7
小计
1300
495.0
553.6
742.6
1128.3
№3变电所
铆焊车间
1200
0.3
0.45
1.98
360
712.8
800
1#水泵房
30
0.75
0.8
0.75
22.5
16.9
28.1
小计
1230
344.3
693.2
773.9
1175.9
№4变电所
空压站
400
0.85
0.75
0.88
340
299.2
453.4
机修车间
150
0.25
0.65
1.17
37.5
43.9
57.7
锻造车间
220
0.35
0.55
1.52
77
117
140
木型车间
180
0.35
0.6
1.33
63
83.8
105
制材厂
30
0.28
0.6
1.33
8.4
11.2
14
综合楼
20
0.9
1
1
18
0
18
小计
1000
489.5
527.3
719.5
1093.2
№5变电所
锅炉房
300
0.75
0.8
0.75
225
168.8
281.3
2水房
30
0.75
0.8
0.75
22.5
16.9
28.1
仓库(1、2)
80
0.3
0.65
1.17
24
28.1
36.9
污水提升站
16
0.65
0.8
0.75
10.4
7.8
13
小计
426
253.7
210.5
329.7
500.9
2.2无功功率补偿容量和补偿后功率因数
本设计要求工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9,为了达到经济性效果,每个车间的功率因数尽可能达到0.9,可以选定要达到的功率因数是0.92选用低压分散补偿。
单独就地补偿是指在个别功率因数较低的设备旁边装设补偿电容器组。
该补偿方式能补偿安装部位以前的所有设备,因此补偿范围最大,效果最好。
但投资较大,而且如果被补偿的设备停止运行的话,电容器组也被切除,电容器的利用率较低。
同时存在小容量电容器的单位价格、电容器受到机械震动及其他环境条件影响较远,不便于实现其他补偿的场合。
如图1所示为低压电容器分散补偿的接线。
图1 低压电容器分散补偿的结线
№1变电所:
10kV低压母线(380V)进行自动补偿
COSφ1=P/S=720/1107.7=0.65
QCC=P×(tanarccosφ1-tanarccosφ2)
=720×(1.17-0.43)=532.8kvar
查表可选用HCBCJ0.4-
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- 钢厂 3510 kV 降压 变电所 设计 概要