《供电系统设计》说明书。
姓名: 闻勇。
学号: 09230128
班级: 电气优0902
目录。第一章原始资料 1
1.1全厂用电设备情况 1
1.2设计内容 2
1.3设计成果 2
第二章负荷计算以及变压器、补偿装置的选择 3
2.1 供电方案论证 3
2.2 车间变电所位置和变压器数量容量 5
第三章短路电流的计算 6
3.1 求各元件电抗,用标幺值计算 7
3.2 k1点三相短路电流计算: 7
3.3 k2点三相短路电流计算: 8
第四章电气设备的选择 10
4.1 在选择供电系统的高压电气设备时,应进行的选择及校验项目见表7。 10
4.2 35kv侧设备选择,设备名称及型号见表8 11
4.3 10kv侧设备,设备名称及型号见表9 11
4.4 10kv馈电线路设备选择 11
4.5 10kv母线选择 12
第五章主要设备继电保护的选择与整定 14
5.1主变压器保护方式选择和整定计算 14
5.2变压器10kv馈电线路保护及整定 15
第六章防雷设计 16
6.1 防雷措施 16
第七章结束语及参考文献 18
7.1 心得体会 18
7.2 参考文献 18
附录 191) 负载大小。
用电设备总安装容量:6630kw
计算负荷(10kv侧)有功:4522kw
无功:1405kvar
各车间负荷统计表见表1
表1、全厂各车间负荷统计表。
2) 负荷类型。
本厂绝大部分用电设备均属长期连续负荷,要求不间断供电。停电时间超过两分钟将造成产品报废;停电时间超过半小时,主要设备池,炉将会损坏;全厂停电将造成严重经济损失,故主要车间及辅助设施均为i类负荷。
3) 本厂为三班工作制,全年工作时数8760小时,最大负荷利用小时数5600小时。
4) 全厂负荷分布,见厂区平面布置图。(图1)
图1 厂区平面布置示意图图2 电力系统与本厂连接示意图。
5) 电源情况。
1) 工作电源。
本厂拟由距其5公里处的a变电站接一回架空线路供电,a变电站110kv母线短路容量为1918mva,基准容量为1000mva,a变电站安装两台sfslz1-31500kva/110kv三卷变压器,其短路电压,,。详见电力系统与本厂联接图(图2)。
供电电压等级,由用户选用35kv或10kv的一种电压供电。
最大运行方式:按a变电站两台变压器并列运行考虑。
最小运行方式:按a变电站两台变压器分列运行考虑。
2) 备用电源。
拟由b变电站接一回架空线作为备用电源。系统要求,只有在工作电源停电时,才允许备用电源供电。
3) 功率因数。
供电部门对本厂功率因数要求值为:
当以35kv 供电时,当以10kv 供电时,4) 电价。
供电局实行两部电价。
基本电价:按变压器安装容量每1千伏安每月4元计费。
电度电价:35kv 元/kwh
10kv 元/kwh
5) 线路的功率损失在发电厂引起的附加投资按每千瓦1000元。
1.负荷计算。
2.供电方式及主接线设计。
3.短路计算及设备选择。
4.高压配电系统设计。
5.保护及接地防雷系统设计。
1.设计说明书,包括全部设计内容。
2.电气主接线图(三号图纸)
3.继电保护配置图(三号图纸)
4.总降压变电所平面布置图(三号图纸)
由于本地区仅能提供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cosφ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,易于实现自动化,但要多占一定的土地面积;
5根据运行统计数据,35kv架空线路的故障比10kv架空线路的故障低一半,因而供电的可靠性高;
6有利于工厂的进一步扩展。
方案二:采用10kv电压供电的特点。
1不需要投资建设工厂总降压变电所,并少占土地面积;
2工厂内不装设主变压器,可简化接线,便于运行操作;
3减轻维护工作量,减少管理人员;
4供电电压较35kv低,会增加线路的功率损耗和电能损耗,线路的电压损失也会增大。
5要求cosφ的值高,要增加补偿设备的投资。
6线路的故障比35kv的高,即供电可靠性不如35kv。
方案一:正常运行时以35kv单回路架空线供电,由邻厂10kv电缆线路作为备用电源。根据全厂计算负荷情况,s30=4735.
24kv·a:只有少数的负荷为二·**负荷,大多数为一级负荷。参考《简明电工手册ι>>故拟厂内总降压变电所装设一台容量为5000 kv·a的变压器,型号为sjl1-5000/35型,电压为35/10kv,查产品样本,其有关技术参数为:
δp0=6.75kw, δpk=36.7kw,uk%=7,i0%=0.
9。变压器的功率损耗为:
有功功率损耗为:δpt≈δp0+δp()2=6.75+36.7×(4735.24/5000)2=39.67kw
无功功率损耗为:δqt≈δq0+δqn()2= sn[+(2
360 kvar
35kv线路功率等于全厂计算负荷与变压器功率损耗之和。
p’30=p30+δpt=(39.6+4522) kw =4561.6 kw
q’30=q30+δqt=(1405+360) kvar =1995.6kvar
4891.16kva
cosφ1.= p’30/ s’30 =4561.6/4891.16=0.93>cosφ=0.9
i’30= s’30/un=4891.16//35=80.68a
由于t=5600h>5000h根据国家建设总局规定=0.9a/mm2,所以:
1)经济条件:a=i30/jn=89.64mm2>35 mm2,(又因为(2)>=35 mm2,所以取35 mm2满足机械强度。
查有关手册或产品样本,选择钢芯铝铰线 lgj-35 ,(3)允许电流为170a> i’30=80.68a满足满足发热条件。)该导线单位长度电阻 r0=0.
85ω/km ,单位长度电抗 x0 = 0.36ω/km。
查有关设计手册,经过计算,35kv供电的投资费用z1见表,年运行费用f1见表。
表1 35kv的投资费用。
表2 35kv供电的年运行费用f1
总投资∑=(20.3+17.52)万=37.82万。
方案二:采用10kv电压供电,厂内不设总降压变电所,即不装设变压器,故无变压器损耗问题。此时,10kv架空线路计算电流。
i30=s30/un=4735.24/×10=261.08a
而 cosφ2= p30/ s30=4522/4735.24=0.955>cosφ=0.95
由于=0.9a/mm2,a=261.08/0.
9=290.09mm2,同方案一选取原理,取截面为70 mm2,iy=325a>261.08a,选择lgj-70, 钢芯铝铰线,r0=0.
46ω/km, x0=0.365ω/km。
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