降压变电所系统设计学士学位论文.docx
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降压变电所系统设计学士学位论文
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降压变电所系统设计
摘要:
为保障工业生产安全进行,保证电能合理分配、输送,灵活改变运行方式,特进行本次设计。
本设计主要采用电力工业有关政策、方针、技术规程等对降压变电所系统作了详细的分析,对各个参数的计算、设备配置及选型、总体布置、保护方式以及电网的可靠性作了初步的确定,另外根据各个车间的负荷数量、性质、及生产工艺对用电负荷的要求,以及负荷布局,结合电网的供电情况,解决对变电所可靠、经济的分配电能,实现了变电所合理分配电能,安全、可靠、经济地使用电能。
在设计中进行了对工厂负荷的统计计算;变电所位置与型式的选择;短路电流的计算;降压变电所防雷与接地装置的设计等等。
Abstract:
Toprotectthesafetyofindustrialproduction,toensurereasonabledistributionofelectricenergy,transmission,flexibleoperationmodechanges.Specialforthisdesign.
Thisdesignmainlyadoptsthepowerindustrytoconcernpolicy,policy,technicalregulationonsubstationsystemisanalyzed,thecalculatingparameter,deviceconfigurationandselection,generallayout,protectionandreliabilityofthepowergridwaspreliminarilydetermined,inadditiontovariousworkshops,nature,andthenumberofloadproductiontechnologyonpowerloadrequirements,aswellasloaddistribution,combinedwiththepowersupplysituation,solvethereliable,economicdistributionofpower,realizethereasonabledistributionofpowersubstation,safe,reliable,economicaltouseelectricenergy.Carriedoutinthedesignofthestatisticalcalculationoftheloadontheplant;substationlocationandtypeofchoice;short-circuitcurrentcalculation;step-downsubstationlightningprotectionandgroundingequipmentdesign.
关键词:
工厂供电,变电所,无功功率补偿,短路电流计算,避雷器
Keywords:
Powerplants,substations,reactivepovercompensation,shortcircuitcurrentcalculation,surgearresters.
目录
1前言……………………………………………………………………………………………4
2、设计任务……………………………………………………………………………………5
2.1、设计要求…………………………………………………………………………5
2.2、设计依据………………………………………………………….5
2.2.1、工厂总平面图…………………………………….5
2.2.2、工厂负荷情况…………………………………….6
2.2.3、供电电源情况…………………………………….6
2.2.4、气象资料………………………………………….6
2.2.5、地质水文资料……………………………………………6
2.2.6、电费制度……………………………………………7
3、负荷计算和无功功率补偿…………………………………………………8
3.1、负荷计算………………………………………………………………8
3.2、无功功率补偿…………………………………………………………9
4、变电所位置与型式的选择…………………………………………………10
5、变电所主变压器及主接线方案的选择…………………………………11
5.1、变电所主变压器的选择……………………………………………11
5.1.1、变压器主接线方案的选择………………………………11
5.1.2、两种主接线方案的技术经济比较………………………12
6、短路电流的计算………………………………………………………………14
6.1、绘制计算电路…………………………………………………………14
6.2、确定短路计算基准值………………………………………………14
6.3、计算短路电路中各个元件的电抗标幺值………………………14
6.3.1、电力系统………………………………………………………14
6.3.2、架空线路………………………………………………………14
6.3.3、电力变压器……………………………………………………15
6.4、10KV侧三相短路电流和短路容量…………………………………15
6.4.1、总电抗标幺值…………………………………………………15
6.4.2、三相短路电流周期分量有效值……………………………15
6.4.3、其他短路电流…………………………………………………15
6.4.4、三相短路容量……………………………………………………15
6.5、380KV侧三相短路电流和短路容量………………………………15
6.5.1、总电抗标幺值……………………………………………………15
6.5.2、三相短路电流周期分量有效值………………………………16
6.5.3、其他短路电流……………………………………………………16
6.5.4、三相短路容量……………………………………………………16
7、变电所一次设备的选择校验………………………………………………….17
7.1、10kV侧一次设备的选择校验…………………………………………17
7.2、380V侧一次设备的选择校验…………………………………………17
7.3、高低压母线的选择………………………………………………………18
8、降压变电所防雷与接地装置的设计…………………………………………19
8.1、变电所的防雷保护………………………………………………………19
8.1.1、直接防雷保护……………………………………………………19
8.1.2、雷电侵入波的防护………………………………………………19
8.2、变电所公共接地装置的设计………………………………………….19
8.2.1、接地电阻的要求…………………………………………………19
8.2.2、接地装置的设计…………………………………………………20
9、设计小结…………………………………………………………………………..21
10、参考文…………………………………………………………………………...22
1前言
工厂供电:
就是指工厂所需电能的供应与分配。
电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能既易于其他形式的能量转换而来,又易于转换为其他形式的能量用以应用;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。
在工厂里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。
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。
工厂供电应达到的几个基本要求是:
安全、经济、优质、可靠。
在供电工作中,应合理的处理局部和全局,当前和长远等关系,既要照顾局部的当前利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展。
2、设计任务
2.1设计要求
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况,并适当考虑工厂生产的发展,按照安全可靠、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,选择变电所主接线方案、一次设备的选择、高低压设备和进出线,确定防雷和接地装置。
最后按要求写出设计说明书,绘出设计图纸。
2.2、设计依据
2.2.1、工厂总平面图
2-1机械厂总平面图
2.2.2、工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为5000h,日最大负荷持续时
间为8h。
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2.1所示。
2.2.3、供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定,本厂可由附近一条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-185,导线为等边三角形排列,线距为1.5m;干线首端距离本厂约10km。
干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。
此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护,定时限过流保护整定的动作时间为2.0s。
为满足工厂二级负荷要求,可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为100km,电缆线路总长度为30km。
2.2.4、气象资料
本厂所在地区的年最高气温为40℃,年平均气温为30℃,年最低气温为-5℃,年最热月平均最高气温为35℃,年最热月平均气温为30℃,年最热月地下0.8米处平均气温为30℃。
当地主导风向为东北风,年雷暴日数为50。
2.2.5、地质水文资料
本厂所在地区平均海拔1000m,地层以砂粘土为主,地下水位为4m。
表2.1工厂负荷统计资料
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量/kW
需要系数
功率因数
1
铸造车间
动力
200
0.4
0.65
照明
5
0.9
1.0
2
锻压车间
动力
200
0.3
0.60
照明
5
0.9
1.0
3
热处理车间
动力
100
0.6
0.70
照明
5
0.9
1.0
4
电镀车间
动力
150
0.6
0.70
照明
5
0.9
1.0
5
仓库
动力
10
0.4
0.80
照明
1
0.9
1.0
6
工具车间
动力
200
0.35
0.60
照明
5
0.9
1.0
7
金工车间
动力
200
0.3
0.60
照明
5
0.9
1.0
8
锅炉车间
动力
50
0.8
0.70
照明
1
0.9
1.0
9
装配车间
动力
100
0.4
0.65
照明
5
0.9
1.0
10
机修车间
动力
100
0.3
0.60
照明
2
0.9
1.0
生活区
照明
200
0.8
0.9
2.2.6、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
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