电修车间低压配电系统及车间变电所设计.doc
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1、摘 要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起,供电系统的设计越来越全面、系统,工厂用电量迅速增长,对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高,因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理,不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量,也会反映在供电的可靠性和安全生产方面,它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。变电所的设计,必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件,结合国情合理地确定设计方案;变电所的设计,必须坚持节约用地的原则。变电所应建在靠近负荷中心位置,这样可以节省线材,降低电能损耗,提高电压质量,这是供配电系统设计的一条重要原则。
2、随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展,电力系统在从发电到供电的所有领域中,通过新技术的使用,都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。关键词:供电系统;变电所设计Metallurgy machine repair shop and low-voltage power distribution system substation design workshopAbstractWith the economic development and modern industrial building of the rapid rise of the de
3、sign of the power supply system more and more comprehensive, systematic, and rapid growth of electricity consumption in factories, on the power quality, technical and economic conditions, indicators of the reliability of electricity supply improves, so Design of power supply has been higher and more
4、 comprehensive requirements. The design is reasonable, not only directly affects the investment in infrastructure, operation costs and the consumption of non-ferrous metals, will be reflected in the electricity supply reliability and security of production, it is the economic efficiency of enterpris
5、es, is closely related to personal safety equipment.The transformer substation design, must embark from the overall situation, has unified planning, according to the load nature, the using electricity capacity, the project characteristic and the local power supply condition, the union national condi
6、tion determines the design proposal reasonably; The transformer substation design, must insist that saves the land principle. The transformer substation should construct is approaching the load center position, like this may save the wire rod, reduces the electrical energy to lose, improves the volt
7、age quality, this is for an electrical power distribution system design cardinal principle. With high-power technology, and the complexity of the rapid development of the power system in the supply of electricity from power generation in all areas, through the use of new technologies are constantly
8、changing. Substation power system as a key link in the same field of new technologies has been fully developed.Key words : Power supply system ; Transformer substation design目录绪论5第一章 设计任务61.1设计要求61.2设计依据61.2.1车间负荷情况61.2.2供电电源情况61.2.3自然条件71.2.4电费制度7第二章 负荷计算和无功功率补偿72.1负荷计算72.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式72.1.2多组
9、用电设备计算负荷的计算公式82.2电修车间负荷分配92.3无功功率补偿11第三章 变电所主变压器及主接线方案的选择133.1变电所主变压器的选择133.2 变电所主接线方案的选择133.2.1装设一台主变压器的主接线方案133.2.2装设两台主变压器的主接线方案143.3主接线方案的技术经济比较16第四章 短路电流的计算174.1绘制计算电路174.2确定短路计算基准值174.3计算短路电路中个元件的电抗标幺值174.3.1电力系统174.3.2电缆线路174.3.3电力变压器184.4 k点(10.5kV侧)的相关计算184.4.1总电抗标幺值184.4.2 三相短路电流周期分量有效值184
10、.4.3 其他短路电流184.4.4 三相短路容量18第五章 变电所一次设备的选择校验195.1 10kV侧一次设备的选择校验195.1.1按工作电压选则195.1.2按工作电流选择195.1.3按断流能力选择195.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验195.2高低压母线的选择21第六章 变电所进出线与邻近单位联络线的选择216.1 10kV高压进线和引入电缆的选择216.1.1 10kV高压进线的选择校验216.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验216.2 380低压出线的选择226.2.1金工工段226.2.2铸造工段226.2.3热处理工段226.2.4木
11、模工段226.2.5检修工段236.3作为备用电源的高压联络线的选择校验236.3.1按发热条件选择236.3.2校验电压损耗236.3.3短路热稳定校验24第七章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定257.1变电所二次回路方案的选择257.2 变电所继电保护装置257.2.1主变压器的继电保护装置257.2.2护动作电流整定257.2.3过电流保护动作时间的整定267.2.4过电流保护灵敏度系数的检验267.3装设电流速断保护267.3.1速断电流的整定267.3.2 电流速断保护灵敏度系数的检验267.4作为备用电源的高压联络线的继电保护装置277.4.1装设反时限过电流保护277.
12、4.2装设电流速断保护277.4.3变电所低压侧的保护装置27第八章 降压变电所防雷与接地装置的设计288.1变电所的防雷保护288.1.1 直接防雷保护288.1.2 雷电侵入波的防护288.2 变电所公共接地装置的设计288.2.1接地电阻的要求288.2.2接地装置的设计29参考文献30总结31谢辞32参考文献总结谢辞附录 绪论变电站是电力系统的一个重要组成部分,由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成,他从电力系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽,变电站必须改变传统的设计和控制模式,才能
13、适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展,为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。按照安全、可靠、优质、经济的供配电基本原则,我们提出工厂车间供电的设计方案 。 本次设计主要是关于某机修厂机加工一车间及车间变电所低压配电系统设计。根据变电所担负的任务及用户负荷等情况,选择所址,利用用户数据进行负荷计算,确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择,从而确定变电站的接线方式,再进行短路电流计算,选择送配电网络及导线,进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备,为变电所平面及剖面图提供依
14、据。本变电所的初步设计包括了:(1)总体方案的确定(2)负荷分析(3)短路电流的计算(4)高低压配电系统设计与系统接线方案选择(5)继电保护的选择与整定(6)防雷与接地保护等内容。第一章 设计任务1.1设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂生产的发展,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及高低压设备和进出线,确定二次回路方案,选择整定继电保护,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。1.2设计依据1.2.1车间负荷情况 本车间为三班工作制,年最大有功
15、负荷利用小时数为3500h,属三级负荷。1.2.2供电电源情况 (1) 本车间变电所从35/10KV 厂总降压变电所用电缆线路引进10KV 电源,线路长度为200米。(2) 配电系统系数以及配电系统如图1-1。(3) 要求车间变电所功率因数应在0.9以上。(4) 厂总降压变电所配电线路定时限过流保护装置的整定时间为2s。三相短路容量Sk=200MVA.(5) 要求在车间变电所10KV进行测量。 图1-11.2.3自然条件 (1) 车间内最热月份平均温度为30。(2) 地中最热月份平均温度为25(当埋地深度在0.5以内),而埋地深度为1m以上时平均温度为20。(3) 土壤冻结深度为1.10m。(
16、4) 车间正常为干燥环境,地层以亚粘土、矿质粘土为主。1.2.4电费制度 本厂与当地供电部门达成协议,在工厂变电所低压侧计量电能,供电贴费为800元/kVA。每月基本电费按两部电费制交纳电费:基本电费为18元/kVA,动力电费为0.9元/Kw.h,照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。第二章 负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷(单位为KW) = , 为系数b)无功计算负荷(单位为kvar)= tanc)视在计算负荷(单位为kvA)=d)计算电流(单位为A) =, 为用电设备的额定电压(单位为KV)2.1.
17、2多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷(单位为KW)=式中是所有设备组有功计算负荷之和,是有功负荷同时系数,可取0.850.95b)无功计算负荷(单位为kvar)=,是所有设备无功之和;是无功负荷同时系数,可取0.90.97c)视在计算负荷(单位为kvA)=d)计算电流(单位为A)=经过计算,得到各车间的负荷计算表,如表2-1、2-2所示(额定电压取380V)。表2-1 电修车间用电设备明细表序号设备名称、型号台数单台容量/kw总容量/kw备注3感应调压器TSJA-100/0.51100KVA100KVA单相4交流试验台177775、6试验台7小型交流试验箱177778、9平整台10
18、电动机线圈绕线机11.71.711立式砂轮机11.51.512台式砂轮机10.50.513台式钻床Z51210.60.614吹灰用通风机13.03.015低电压大电流变压器DCT110KVA10KVA单相380V16交流电焊机BX11421KVA21KVA单相380V17、20拆卸装置、贮存箱18电动单梁起重起Q=3t17.27.219铝制烘箱11.51.521滤油机12.22.222、23油缸、热烘箱24电热烘箱控制箱1404025、27小车、储油槽26手动单轨小车Q=0.5t28浸油槽通风机12.22.22938各类工作台CDP13实验、仪表、维修接线箱3*13*163*16各位16KWX
19、M照明配电箱11010CD伺服电机10.370.37 合计403.772.2电修车间负荷分配 由车间平面布置图,根据设备位置与负荷均因分配可把电修车间的设备分为3组,每组设备为一个回路,回路代号分别为NO.7、NO.8、NO.9分组如下:(其中的数字为设备代号,详情见表3及车间平面布置图) NO.7:3、9、10、11、30、12、13、18、29、31、32、32、19、20、21、22 配电箱编号:N1(3、9、10、11、30)、N2(12、13、18、29、31、32、 32)、N3(19、20、21、22) NO.8:4、5、6、8、CDP-1、23、24、25、26、27、28 、
20、29、30、31、32、33、34、35、36、CDP-2、CDP-3 配电箱编号:N4(4、5、6、8、CDP-1)、N5(23、24、25、26、27、28)N6(29、30、31、32、33、34、35、36、CDP-2、CDP-3) NO.9:7、25、14、38、CD、16、17、15、XM 配电箱编号:N7(7、25、14、38、CD)、N8(16、17、15、XM) 配电箱的型号选择如下图,此处只列出NO. 7回路中配电箱的型号,其他配电箱型号见车间平面布置图。表2-2 电修、机修车间计算负荷明细表序号建筑物名称供电回路代号设备容量/KW计算负荷Pca/KW Qca/KvarSc
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- 修车 低压配电 系统 车间 变电所 设计