姓名。学号。课程名称供配电技术
院(系、部、中心。
专业。班级。
起至日期。指导老师。
目录。前言。
1引言。2设计原则。
3本设计所做的主要工作。
1第一章设计要求及依据。
1.1 设计要求。
1.2 设计依据。
1.2.1工厂总平面图。
1.2.2工厂负荷情况。
1.2.3 供电电源情况。
2负荷计算及电容补偿
2.1负荷计算的方法
2.2负荷统计计算
2.3电容补偿
3变压器选择及主接线方案确定
3.1主变压器台数选择
3.2主变压器容量选择
3.3主接线方案确定
3.3.1变电所主接线方案的设计原则与要求
3.3.2变电所主接线方案的技术经济指标
3.3.3工厂变电所常见的主接线方案
3.3.4确定主接线方案
3.4无功功率补偿确定
4高低压开关设备选择
4.1短路电流的计算
4.1.1 短路计算的方法
4.1.2本设计采用标幺制法进行短路计算
4.2变电站一次设备的选择与校验
4.2.1 一次设备选择与校验的条件
4.2.2 按正常工作条件选择
4.2.3 按短路条件校验
4.2.4 10kv侧一次设备的选择校验
4.3高低压母线的选择
5变电所进出线和低压电缆选择
5.1 变电所进出线的选择范围
5.2 变电所进出线方式的选择
5.3 变电所进出导线和电缆形式的选择
5.4 高压进线和低压出线的选择
5.4.1 10kv高压进线的选择校验
5.4.2 由高压母线至主变的引入电缆的选择校验
5.4.3 380v低压出线的选择
6 继电保护的整定。
6.1.1 变电所继电保护装置。
6.1.2 装设电流速断保护。
7 总结 前言 1.1引言电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以**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。
电能从区域变电站进入机械厂后,首先要解决的就是如何对电能进行控制、变换、分配和传输等问题。在机械厂,担负这一任务的是供电系统,供电系统的核心部分是变电所。一旦变电所出了事故而造成停电,则整个机械厂的生产过程都将停止进行,甚至还会引起一些严重的安全事故。
机械厂变电所要很好地为生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求:(1)安全 (2)可靠 (3)优质 (4)经济。
此外,在供电工作中,应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既要照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展。1.2设计原则按照国家标准gb50052-95《供配电系统设计规范》、gb50053-94 《10kv及以下设计规范》、gb50054-95 《低压配电设计规范》、jgj16-2008《民用建筑电气设计规范》等的规定,进行变电所设计必须遵循以下原则:
1、遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规定及标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源,节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全,供电可靠,电能质量合格,技术先进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑发展应根据工作特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,适当考虑扩建的可能性。
4、全局出发、统筹兼顾按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。
作为从事工厂供电工作的人员,有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识,以便适应设计工作的需要。1.3本设计所做的主要工作目前世界上机械生产能源和动力主要**于电能。
电网的正常运行是保证机械生产安全前提。根据设计任务书的要求,结合实际情况和市场上现有的电力产品及其技术,本文主要做了以下工作:1、负荷计算机械厂变电所的负荷计算,是根据所提供的负荷情况进行的,本文列出了负荷计算表,得出总负荷。
2、一次系统图跟据负荷类别及对供电可靠性的要求进行负荷计算,绘制一次系统图,确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求,即要安全可靠又要灵活经济,安装容易维修方便。
一次系统图主要有两种绘制形式,系统式主接线图和装置式主接线图,本设计中采用的是装置式主接线图。3、电容补偿按负荷计算求出总降压变电所的功率因数,通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和数量。
4、变压器选择根据电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要,确定变压器型号。5、短路电流计算工厂用电,通常为国家电网的末端负荷,其容量运行小于电网容量,皆可按无限大容量系统供电进行短路计算。求出各短路点的三相短路电流及相应有关参数。
6、高、低压设备选择及校验参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值,选择高、低压配电设备,如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验,并列表表示。7、电缆的选择为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行,进行电缆截面选择时必须满足发热条件:
电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度。
8、继电保护的整定。
为了保证工厂供电系统的安全运行,避免过负荷和短路对系统的影响,因此在供电系统中装有不同类型的过电流保护装置,主要有熔断器保护、低压短路保护和继电保护,对保护装置有以下要求:
选择性当供电系统发生故障时,只离故障点最近的保护装置动作,切除故障,而供电系统的其他部分仍然正常运行。
速动性为了防止故障扩大,减轻其危害程度,并提高电力系统运行的稳定性因此在系统发生故障时,保护装置应该尽快动作,切除故障。
保护装置在应该动作时,就应该动作,不应该拒动;而不应该动作时,就不应该误动。
灵敏度灵敏度应该满足一定的要求。
一。 工厂负荷计算。
计算负荷的计算公式。
1.有功计算负荷(单位为kw)
,为系数。
2.无功计算负荷(单位为kvar)
tan3.视在计算负荷(单位为kva)
4.计算电流(单位为a) ,为用电设备的额定电压(单位为kv)
对于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0.85~0.95
b)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0.9~0.97
c)视在计算负荷(单位为kva
d)计算电流(单位为a
经过计算,得到各厂房和生活区的负荷计算表,如表中所示(额定电压取380v)
表2.1 各厂房和生活区的负荷计算表。
二。 无功功率补偿计算。
采用两台变压器,为使得两台变压器负荷基本相同,车间分组为1,2,3,5,8,9及4,6,7,10,11,12
该厂380v侧最大负荷时的功率因数只有0.71。而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时功率因数不低于0.
92。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗,因此380v侧最大负荷时功率因数应稍大于0.92,暂取0.
94来计算380v侧所需无功功率补偿容量。
对于ⅰ段。 (tan - tan)=468.6×[tan(arccos0.7) -tan(arccos0.94) ]308kvar
无功功率的人工补偿装置:主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点,因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。
由表2.1可知,该厂380v侧最大负荷时的功率因数只有0.71。
而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时功率因数不低于0.92。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗,因此380v侧最大负荷时功率因数应稍大于0.
92,暂取0.94来计算380v侧所需无功功率补偿容量。
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