2022年KV变电所一次系统设计.docx
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1、精品学习资源封面欢迎下载精品学习资源作者: PanHongliang仅供个人学习1 前言1.1 毕业设计背景随着工业自动化地进一步地深化, 工业生产过程自动化地要求, 合理、经济和运行牢靠地供配电设计已成为工业生产和电力系统地一个重要课题. 工厂供电 , 就是指工厂所需电能地供应和支配 , 亦称工厂配电 . 众所周知 , 电能是现代工业生产地主要能源和动力. 电能既易于由其它形式地能量转换而来, 又易于转换为其它形式地能量以供应用;电能地输送和支配既简欢迎下载精品学习资源单经济 , 又便于把握、调剂和测量, 有利于实现生产过程自动化. 因此 , 电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广
2、泛.1.2 毕业设计意义在工厂里 , 电能虽然是工业生产地主要能源和动力, 但是它在产品成本中所占地比重一般很小(除电化工业外). 电能在工业生产中地重要性, 并不在于它在产品成本中或投资总额中所占地比重多少 , 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 , 减轻工人地劳动强度, 改善工人地劳动条件, 有利于实现生产过程自动化 . 从另一方面来说 , 假如工厂地电能供应突然中断, 就对工业生产可能造成严肃地后果.其中包括严肃地经济缺失和人地生命财产安全.因此 , 做好工厂供电工作对于进展工业生产, 实现工业现代化, 具有特殊重要地意义.
3、 由于能源节约是工厂供电工作地一个重要方面, 而能源节约对于国家经济建设具有特殊重要地战略意义 , 因此做好工厂供电工作, 对于节约能源、支援国家经济建设, 也具有重大地作用.1.3 设计主要内容本设计主要从大致地35kV 变电所一次系统设计动身, 对 35kV 变电所各个车间进行简洁地设计和运算 . 第一 , 对已知地设计原始资料进行分析和舍取, 可以大致地明白变电所地设计要求. 接着 , 对变电所各个车间变电所以及各组设备地负荷进行运算, 统计总负荷和功率因数以及电力系统地损耗 . 同时 , 依据运算负荷选择总降压变电所地主变压器地台数和容量 . 依据设计资料确定电源进线和电力来源 , 进
4、一步可以大致拟定供电系统图 . 再对其进行短路运算 , 选择高压开关柜及相应地校验 . 选择高压进、出线路以及设置需要地继电爱惜 .本设计说明书包括了共 11 章:第 1 章、前言;第 2 章、设计原始资料;第 3 章、负荷统计;第 4 章、总降压变电所主变压器地选择;第 5 章、确定供电系统;第 6 章、短路电流运算;第 7 章、高压设备选择;第 8 章、高压线路选择;第 9 章、继电爱惜设置;第 10章、防雷与接地设计;第 11 章、结论 .本说明书在编写过程中 , 参考了许多相关地教材和专著 , 在此向全部作者表示真诚地谢意!由于说明书编写时间和资料范畴有限, 说明书中难免有错漏之处,
5、敬请老师指正 .2 设计原始资料2.1 工厂简况本厂是为冶金系统地矿山、冶炼和轧钢行业生产各种机电设备和配件地企业. 工厂共有铸钢车间、铸铁车间、锻造车间、铆焊车间、模型车间、机加车间、变压器修造车间、电气装配车间等生产车间 , 此外仍有砂库、变压站、1 号,2 号水泵房、锅炉房、综合楼、污水提升站、料场、仓库等帮忙部门. 工厂拟设立总降压变电所一座, 车间变电所七个 .2.2 设计地基础资料工厂负荷中除了380V 地低压负荷以外 , 仍有 10kV 地高压负荷 , 全厂各车间地负荷情形见表2-1.表 2-1工厂各车间负荷统计表序 号 车间或用电单位名称设备容量 /KW需用系数 K cos t
6、an 运算负荷I /A备注P / kw Q / kvarS / kV.ANo.1 变电所1铸钢车间20000.40.651.17No.2 变电所欢迎下载精品学习资源1铸铁车间10000.40.71.022砂库1100.70.61.333小计No.31变电所铆焊车间12000.30.451.9821 号水泵房280.750.80.753小计No.4变电所1空压站 3900.850.750.882锻造车间3200.30.551.523模型车间1920.350.61.334料场350.280.61.335综合楼 300.9106厂区照明200.9107小计续表2-1工厂各车间负荷统计表No.5变电所
7、1锅炉房 3000.750.80.7522 号水泵房280.750.80.753仓库880.30.651.174污水提升站140.650.80.755小计No.6变电所1变压器修造车间6800.350.651.17No.7 变电所1电气装配车间3500.30.71.02各车间高压负荷( 10kV)1电弧炉 2 125 0.90.870.57No.12共频炉 2 300 0.80.90.48No.33空压机 2 250 0.850.850.62No.44试验变压器2 100 0.35No.60.80.752.2.1布置图全厂地总平面图见图2-1.图 2-1全厂地总平面图2.2.2 工厂负荷性质工
8、厂实行三班制生产 , 年最大负荷利用小时数为5800h, 整个工厂属于二级负荷 .2.2.3 供用电协议和当地供电部门签订地供用电协议内容如下:1) 电业局从本地区某电力系统变电所地35KV 母线上 , 引出两回线 , 接受双回架空线路向工厂供电 , 其中一回作为工作电源, 另一回作为备用电源, 未经电力系统调度同意, 两回电源不能并列影响 , 该变电所在工厂地东北方向, 距工厂 8km.电力系统变电所和工厂总降压变电所地连会见图 2-2.欢迎下载精品学习资源图 2-2电力系统变电所和工厂总降压变电所地连接图2) 电力系统变电所35kV 母线上地短路数据如下:在最大运行方式下电力系统变电所35
9、kV 母线上地短路容量为S =200MV.A; 在最小运行方式下电力系统变电所35kV 母线上地短路容量为S =175MV.A.3) 电力系统变电所35kV 出线上地定时限过流爱惜地动作时间为2s. 即工厂总降压变电所地过流爱惜地动作时间不得大于1.5s.4) 电业局要求工厂在高压侧进行用电计量, 并要求工厂在进线侧地功率因数不得低于0.9, 电业局对工厂实行二部电价制, 电费单价为 0.2元/kW.h, 基本电价为每月每千伏安4 元. 其它有关电力建设地附加费用按有关地国家政策执行.2.2.4 气象、水文、地质资料和工厂供电系统设计有关地气象、水文、地质资料为:1 )工厂所在处地年最热月地平
10、均最高温度为30 , 土壤中 0.7 1m 深处地年最热月地平均温度为 20 .2 )年平均雷暴日数为31d.3 )土壤地冻结深度为1.10m.4 )年主导风向为偏南风.5 )厂区地势平整 , 土壤为粘土 , 地下水位在 2.8 5.3m 以上 .3 负荷统计3.1 负荷统计地内容和目地3.1.1 负荷运算地概念运算负荷又称需要负荷或最大负荷 . 运算负荷是一个假想地连续性地负荷 , 其热应与同一时间内实际变动负荷所产生地最大热效应相等 . 在配电设计中 , 通常接受 30 分钟地最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导线地依据 .3.1.2 尖峰电流尖峰电流指单台或多台用电设备连续1 秒左右地
11、最大负荷电流. 一般取起动电流地周期重量作为运算电压缺失、电压波动和电压下降以及选择电器和爱惜元件等地依据. 在校验瞬动元件时 , 仍应考虑起动电流地非周期重量.3.1.3 平均负荷平均负荷为一段时间内用电设备所消耗地电能与该段时间之比. 常选用最大负荷班(即有代表性地一昼夜内电能消耗量最多地一个班)地平均负荷, 有时也运算年平均负荷. 平均负荷用来运算最大负荷和电能消耗量.3.2 负荷运算地方法负荷运算地方法有需要系数法、利用系数法等几种. 本设计接受需要系数法确定.主要运算公式有:有功运算负荷:P = K P无功运算负荷: Q = P tg视在运算负荷: S = P /运算电流: I =
12、S / U3.2.1 各用电车间负荷运算NO.4 变电所所供电地部门及相关数据地情形见表3-1.表 3-1 NO.4变电所所供电地部门及相关数据地情形序 号 车间或用电单位名称设备容量 /KW需用系数 K cos tan 运算负荷欢迎下载精品学习资源I /A备注P / kw Q / kvarS / kV.ANo.4 变电所1空压站 3900.850.750.882锻造车间3200.30.551.52续表 3-1 NO.4变电所所供电地部门及相关数据地情形3模型车间1920.350.61.334料场350.280.61.335综合楼 300.9106厂区照明200.9107小计空压站地运算:P
13、=K P =0.85 390kW=331.5kwQ = P tan =331.5kW 0.88=291.72kvar S = P / cos =331.5kw/0.75=442kV.AI = S / U =442kV.A/0.38 =671.57A同理可得锻造车间、模型车间、料场、综合楼、厂区照明地负荷情形.查表取 K =0.9K =0.9P = K P =0.9( 331.5+96+67.2+9.8+27+18) kw =494.55 kwQ = K Q =0.9( 291.72+145.92+89.38+13.03)kvar=486.05 kvar S = = =693.41 kV.AI
14、= S / U =693.41 kV.A/0.38 =1053.56ANO.4 变电所所供电地部门地负荷统计见表3-2.表 3-2 NO.4变电所负荷统计表序 号 车间或用电单位名称设备容量 /KW需用系数 K cos tan 运算负荷I /A备注P / kw Q / kvarS / kV.ANo.4变电所1空压站 3900.850.750.88331.5291.72 442671.572锻造车间3200.30.551.5296145.92 174.55 265.213模型车间1920.350.61.3367.289.38112170.174料场350.280.61.339.813.0316.
15、3324.815综合楼 300.9102702741.02续表3-2 NO.4变电所负荷统计表6厂区照明200.9101801827.357小计987494.55 486.05 693.41 1053.56同理可得工厂各车间地负荷情形见表3-3.表 3-3工厂各车间负荷统计表欢迎下载精品学习资源序 号 车间或用电单位名称设备容量 /KW需用系数 Kcos tan 运算负荷I /A备注P / kwQ / kvarS / kV.ANo.1 变电所1铸钢车间20001870.020.40.651.178009361230.77No.2 变电所1铸铁车间10000.40.71.02400408571.
16、43 868.222砂库1100.70.61.3377102.41 128.33 194.983小计1110429.3459.37 628.74 955.30No.3 1变电所铆焊车间12000.30.451.98360712.88001215.5121 号水泵房280.750.80.752115.7526.2539.883小计1228342.9655.70 739.95 1124.27No.4 变电所1空压站 3900.850.750.88331.5291.72 442671.572锻造车间3200.30.551.5296145.92 174.55 265.213模型车间1920.350.6
17、1.3367.289.38112170.174料场350.280.61.339.813.0316.3324.815综合楼 300.9102702741.026厂区照明200.9101801827.357小计987494.55 486.05 693.41 1053.56No.5变电所1锅炉房 3000.750.80.75225168.75 281.25 427.3322 号水泵房280.750.80.752115.7526.2539.88续表3-3工厂各车间负荷统计表3仓库880.30.651.1726.430.8940.6261.724污水提升站140.650.80.759.16.8311.3
18、817.295小计430253.35 200322.78 490.43No.6 变电所1变压器修造车间6800.350.651.17238278.46 366.15556.32No.7 变电所1电气装配车间3500.30.71.02105107.1150227.91各车间高压负荷( 10kV)1电弧炉 2 125 0.90.870.57225128.25 258.62 14.93No.12共频炉2 300 0.80.90.48480230.43空压机2 250 0.850.850.62425263.54试验变压器2 100 0.350.80.7570No.6533.33 30.79No.350
19、028.87No.452.587.55.05欢迎下载精品学习资源3.2.2 各个车间功率补偿地运算和变压器地损耗运算图 3-1 NO.4变电所地草图如图 3-1 NO.4变电所地草图所示:已知: A 点地运算负荷: P =494.55kw Q =486.05kvar S =693.41kV.A I =1053.56Acos=0.713补偿容量 Q =494.55 tan (arccos0.713) -tan ( arccos0.9) =246.83kvar初选 BSMJ0.4-25-3 型自愈式并联电容器 , 每组容量 q =25kvar n= Q / q =246.83kvar/25kvar
20、=10组补偿后 A 点: P =494.55kw Q =236.05kvar S =548kV.A由于 S =548kV.A, 所以变压器应选 S -630/10 Dyn11即 S =630kV.A所以变压器地损耗P =1.3kw P =5.8kw I %=3.0 U %=4.5P = P + P ( S / S) =1.3+5.8( 548/630 ) =5.69kwQ = S I %/100+ U %/100( S / S) =6303.0/100+4.5/100( 548/630 ) =40.35kvar P = P +P = ( 494.55+5.69 ) kw=500.24kwQ =
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- 2022 KV 变电所 一次 系统 设计
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