2022年河南工院防爆厂供电系统设计方案.docx

精品学习资源河南工业职业技术学院HenanPolytechnicInstitute现 代 供 配 电 技 术题目：防爆厂机械加工一车间变电所设计课程设计姓名： 班级： 学号：指导老师：欢迎下载精品学习资源目录前言 2前言 21、现代供配电技术课程设计任务书1.1设计任务书 31.2 、设计依据： 41.3 本车间负荷性质 52、负荷运算以及变压器、补偿装置的挑选52.1 机加工车间一的负荷运算 52.2 车间总体负荷的运算 52.3 无功补偿的运算和变压器的挑选53、供电系统短路图 74、各短路运算 84.1 各短路点的平均电压 84.2 各元件电抗运算 84.3 各短路点总阻抗 85、变电所位置与型式的挑选 105.1 变配电所的任务 105.2 、变配电所的类型 106 、高、低压一次设备挑选 106.1选母线： 106.2选低压侧 QF： 106.3高压侧选 QF： 116.4高压侧隔离开关：116.5电流互感器： 117.高压侧继电爱护挑选及整定137.1差动爱护 137.2变压器的瓦斯爱护138、确定供电系统 149、心得体会 15主要参考文献 16前 言为使工厂供电工作很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，本设计在大量收集资料，并对原始资料进行分析后，做出欢迎下载精品学习资源35kV 变电 所及变电系统电气部分的挑选和设计，使其达到以下基本要求：1、安全 在电能的供应、安排和使用中，不发生人身事故和设备事故；2、牢靠 满意电能用户对供电牢靠性的要求；3、优质 满意电能用户对电压和频率等质量的要求；4、经济供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和削减有色金属的消耗量；此外，在供电工作中，又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既照料局部的当前的利益，又要有全局观点，顾全大局，适应进展；依据国家标准GB50052-95供配电系统设计规范、GB50059-9235110kV变电所设计规范、GB50054-95低压配电设计规范等的规定，工厂供电设计遵循以下原就：1、遵守规程、执行政策；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、安全牢靠、先进合理；做到保证人身和设备的安全，供电牢靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采纳效 率高、能耗低和性能先进电气产品；3、近期为主、考虑进展； 依据工作特点、 规模和进展规划， 正确处理近期建设与远期进展的关系，做到远近结合， 适当考虑扩建的可能性；4、全局动身、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；欢迎下载精品学习资源1、现代供配电技术课程设计任务书1.1 设计任务书设计防爆厂机械加工一车间变电所设计题目设要求依据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情形，并适当考计虑到工厂生产的进展，依据安全牢靠、技术先进、经济合理要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器台数与容量、类型，选要择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选求择整定继电爱护装置，最终定出设计说明书；1. 车间生产任务：本车间承担机修厂机械修理的配件生产；2. 车间设备明细表如表 1所示；3. 车间变电所的供电范畴本车间变电所设在机加工一车间的东南角，除为机加工一车间供电外，尚需为机加工二车间和铸造、铆焊、电修等车间供电；设4车间负荷性质车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为3500h，属于三级负荷；计5供电电源条件1>本车间变电所从本厂 3510kV 总降压变电所用架空线路引进 10kV依电源，如下图所示；架空线路长 300m；据2>工厂总降压变电所 10kV 母线上的短路容量按 200MVA 计；3>工厂总降压变电所 10kV 配电出线定时限过流爱护装置的整定时间top=1 7s；4>要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0 9；5>要求在车间变电所 10kV 侧计量；欢迎下载精品学习资源1.2 、设计依据：设备代设备名称型号台单台容量 <kW）总容量 <kW）表1 机加工一车间设备明细表号数1车床 C630M110 12510 1252万能工具磨床M5M12 0752 0753一般车床 C620-117 6257 6254一般车床 C620-117 6257 6255一般车床 C620-117 6257 6256一般车床 C620-315 6255 6257一般车床 C62014 6254 6258一般车床 C62014 6254 6259一般车床 C62014 6254 62510一般车床 C62014 6254 6251.3 本车间负荷性质车间为三班工作制年最大负荷利用小时为3500小时；属于三级负荷；供电电源条件：欢迎下载精品学习资源电源从 35/10千伏厂总降压变电所采纳架空线路受电，线路长度为300M；供电系统短路数据见下图所示；工厂总降压变电所 10kV 配电出线定时限过流爱护装置的整定时间top=17s；要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于09；2、负荷运算以及变压器、补偿装置的挑选2.1 机加工车间一的负荷运算依据机加工车间一的负荷性质，将一车间分为一路：通过分析机加工车间一的第一路属于小批生产的金属冷加工，查表2-1得它的需用系数为： Kd=0.3 Cos =0.65tan=1.17 Pca1=Kd Pn=0.16*Pn=55.883<KW）Qca1=Pca1*tan =658.3<Kvar）其中： Pn=10.125+2.075+7.625*3+5.625+4.625*4=123.505<KW）=86 KVA>=/130.67 A>2.2 车间总体负荷的运算由车间的同时系数 Ksi=0.9，就Pca=<Pn1+ Pn4）*Ksi=570.473*0.9=513.426 KW Ica=741.088 A Qca=Qn1+ +Qn4>*Ksi=578.764*0.9=520.888 KV ASca=731.389 KVarCOS=Pca/Qca=0.702tan=1.0142.3 无功补偿的运算和变压器的挑选变压器的预选变压器低压侧： Pca=513.426 KW Qca=520.888 KVASca=731.389KVar相关参数全部列举如下：额定容量： 800KVA高压： 10KV 高压分接范畴 <）： ±4*2.5低压： 4KV连接组标号： Yyn0 空载损耗： 1.36KW负载损耗： 9.4KW空载电流 <）： 1.2阻抗电压 <）： 4.5重量：器身 2050Kg 油重-805Kg 总重： 3245Kg形状尺寸 <mm）长* 高* 宽： 2445*800*2420无功补偿运算 Pt=P0+Pk<Sca/Sn） =1.36+9.4*<731.389/800） =9.2KW欢迎下载精品学习资源Qt=0+ Qk<Sca/Sn） =39.66 KW高压侧： P高=Pca+Pt=513.426+9.21=522.636 KW Q高=Qca+Qt=520.888+39.66=560.548 KVA实际需要变压器容量： St=766.4KVA此时功率因数： COS=P高/St=522.636/766.4=0.682=47.005取补偿后要求达到的功率因数为 COS =0.92=23.074补偿无功： Qc=P高<tan47.005-tan23.074）=337.914KVar所以Qc =25*10=250KVar考虑无功补偿后应选的变压器无功补偿后应选的变压器容量为 S=533.750考虑无功补偿后最终确定变压器：依据简明电工手册应选sz9型， 额定容量为： 630kvA<4）变压器的校验：PT=6.647kwQT= 27.41kvar考虑损耗后实际需要变压器容量：S实 548.186<630kvAcos0.9493.供电系统的挑选从原始资料我们知道车间为三级负荷，供电的牢靠性要求并不是很高， 且通过负荷运算我们知道车间的总消耗功率并不是很高，初步估量了后打算使用一台变压器来为车间供电，同时为了节约变电所建造的成本和简化总体的布线，所以在设计中我们第一考虑了线路 变压器组结线方式；线路变压器组结线方式的优点是结线简洁，使用设备少，基建投资省；缺点是供电 牢靠性低，当主结线中任一设备 <包括供电线路）发生故障或检修时，全部负荷都将停电；但对于本设计来说线路 变压器组结线方式已经可以达到设计的要求；线路变压器组结线方式也按元件的不同组合分为：a进线为隔离开关； b进线为跌落式保险； c进线为断路器；由于设计为车间为变电所，所以采纳c方式；欢迎下载精品学习资源3、供电系统短路图<a）<b）<c）图1.1 线路变压器组结线a 进线为隔离开关；b 进线为跌落式保险； c 进线为断路器 4.短路电流电流运算欢迎下载精品学习资源4、各短路运算4.1 各短路点的平均电压线路的平均电压 Uav1=10.5KvUav2=0.4Kv4.2 各元件电抗运算电源的电抗： Xs=Uav1 /Sk=0.551.线路L的电抗： Xl=0.2 ×0.4=0.08.变压器的电抗； Xt=Uk%×=4.5%×=7.875 .4.3 各短路点总阻抗K1 点短路： Xk1=Xs+XL=0.551+0.08=0.631 .K2 点短路Xk2=0.631+7.875>> =0.01234 .4.4 依据电抗值运算短路电流K1 点短路k9.61ish 2.55Ik1=2.55*9.61=24.51KA Ish1=1.52IK1=1.52*9.61=14.61KAIca1=30.139AK2 点短路时Ik2=18.715 KAish2=1.84Ik2=1.84*18.715=34.43565 KA欢迎下载精品学习资源Ish2=1.09Ik2=1.09*18.715=20.3994 KA Ica2=770.42 A5、变电所位置与型式的挑选5.1 变配电所的任务变电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务；配电所担负着从电力系统受电，然后直接配电的任务；变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定；5.2 、变配电所的类型车间附设变电所、车间内变电所、露天 <半露天）变电所、独立变电所、杆上变电所、地下变电所、楼上变电所、成套变电所、移动式变电所；变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，依据本厂的负荷统计数据、运算，并考虑到周 边环境及进出线便利；防暴车间必需安装自动抛卸顶在室内高压下轻易抛卸以防承重结构遭到损坏，可以时薄混凝土5 厘 M 厚，或其他轻型板材，玻璃等！6 、高、低压一次设备挑选6.1 选母线：导体尺寸： 63×8单条，平放： 995矩形铝导线长期答应载流量和肌肤效应系数Kf导线尺寸单条平放竖放Kf双条平放竖放Kf三条平放竖放Kf63×899510821.03151116441.1190820751.2欢迎下载精品学习资源6.2 选低压侧 QF：选Dk21000型，见低压电器 P440 表2.41.1DK2 系列低压真空智能型断路器主要技术特点型号额定工作电压<Kv ）额定工作电流<A额定极限分断才能<VA）额定短路运行分断才能 <KA）1s短时耐受点<KA）380V660V380V660VDK2- 1000380、660100040304030406.3 高压侧选 QF：选SN10 10I，见供电技术 P125型号额定电压kv额定电流A额定开断电流 KA断流容量 MV A动稳固电流KA热稳固电流 4SW2- 3535150024.8150063.424.8SN10- 101010002950074296.4 高压侧隔离开关：选GN6 10/600 52，见发电厂电气部分 P346 附表7隔离开关技术数据欢迎下载精品学习资源额定电压型号<KV ）额定电流<KA ）极限通过电流峰值 <KA ）热稳固电流 <KA ） 4s5s欢迎下载精品学习资源GN6-10/1000- 521060052206.5 电流互感器：欢迎下载精品学习资源依据上述情形初步选用 LFZJ1-3型电流互感器 .详细参数如下 :欢迎下载精品学习资源型号额定电流比 A>级次组合精确级次 二次负荷精确级次 0.5>.欢迎下载精品学习资源型号额定电压 Kv>一次绕组 1额定容量 VA>最大容量 VA>一次绕组 二次绕组0.5JDJ-10100.180640LFZJ1-320200/50.50.50.8电压互感器挑选 : 型号:JDJ-10详细参数如下 :7.高压侧继电爱护挑选及整定7.1 差动爱护变压器差动爱护动作电流应满意以下三个条件应躲过变压器差动爱护区外显现的最大短路不平稳电流应躲过变压器的励磁涌流在电流互感器二次回路端线且变压器处于最大符合时，差动爱护不应动作由于车间变电所是三级负荷，变压器容量为500MVA 在选用爱护时选电流限时电流速断爱护，而不采纳差动爱护；1 速断整定： Idz =Kk×Imax=1.3 ×16.4844=21.429Ks=不能满意灵敏度要求，可使用低压闭锁爱护；过电流爱护的整定：Idz =2.18 KA近后备爱护的灵敏系数=6.548 2动作时限： t=0.5s7.2 变压器的瓦斯爱护瓦斯爱护，又称气体继电爱护，是爱护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的爱护装置；按 GB5006292规定， 800KV.A 及以上的一般油浸式变压器和 400KV.A及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯爱护；欢迎下载精品学习资源瓦斯爱护的主要元件是气体继电器；它装设在变压器的油箱与油枕之间的联通管上；为了使油箱内产生的气体能够顺畅地通过气体继电器排往油枕，变压器安装应取 1%1.5%的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有2%4%的倾斜度；当变压器油箱内部发生稍微故障时，由故障产生的少量气体渐渐升起，进入气体继电器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有残余的油而使其力矩大于另一端平稳锤的力矩而降落；这时上触点接通而接通信号回路，发出音响和灯光信号，这称之为 “轻瓦斯动作 ”；当变压器油箱内部发生严峻故障时，由故障产生的气体许多，带动油流迅猛地由变压器油箱通过联通管进入油枕；这大量的油气混合体在经过气体继电器时，冲击挡板，使下油杯下降；这时下触点接通跳闸回路<通过中间继电器），同时发出音响和灯光信号<通过信号继电器），这称之为“重瓦斯动作 ”；假如变压器油箱漏油，使得气体继电器内的油也渐渐流尽；先是继电器的上油杯下降， 发出报警信号，接着继电器内的下油杯下降，使断路器跳闸，同时发出跳闸信号；8、确定供电系统欢迎下载精品学习资源9、心得体会通过这次的供配电课程设计，使我对供配电系统有了进一步的熟悉和明白，让我们把握了如何运算短路电流，如何挑选高，低压开关设备并对其进行校验，系统的负荷运算以及导线进出线截面的挑选等方面的学问；通过这次的供配电设计，也让我学习到了如何确定供电系统，如何设计供电系统以及如何依据原始资料设计一个车间变电所的系统接线图等；通过 Auto CAD的绘图，让我提高自身的动手实践才能，也让我在绘图中加深了对所设计的系统有了进一步的明白和熟悉；本次课设应当感谢学院的支配，让我们在学习课本学问的同时，能够有这样的机会实践；更应当感谢导老师的细心指导，要不然靠我们自己不行能那么顺当完成；由于仔细对待所以感觉学到了东西；得到了很大的提升、并在实践设计中摸索许多；本次现代供配电课程设计能够有这样良好的机会实践, 加深对所学理论学问的懂得, 把握工程设计的方法；通过这次课程设计, 我深深懂得要不断的把所学学问学以致用 , 仍需通过自身不断的努力 , 不断提高自己分析问题 , 解决问题和编程技术终结报告的才能 .欢迎下载精品学习资源最终更应当感谢我的指导老师 : 王臻卓老师的细心指导 . 正是由于老师的辛勤培育, 谆谆教诲 , 才使此次课程设计得以圆满完成.主要参考文献1 刘介才主编 .工厂供电简明设计手册 北京：机械工业出版社2. 刘介才主编 .工厂供电设计指导 北京：机械工业出版社3. 张华主编 电类专业毕业设计指导北京：机械工业出版社4 . 王荣藩编著 工厂供电设计与指导 天津：天津高校出版社5. 孙过凯等编著 电力系统继电爱护原理 中国水利水电出版社欢迎下载精品学习资源指导老师评语及成果评定课程设计成果 :指导老师 <签字） :年月 日欢迎下载精品学习资源欢迎下载