2022年kv变电所毕业设计8.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仅供个人学习供配电试验报告专业:电气工程及其自动化欢迎下载精品学习资源杨绍军202113050207班级: 10级电气 1 班姓名:学号:摘要本次设计地主要任务是为某标准件厂变电所配电系统地设计.该系统为10KV 电源进线 ,经过车间变电所再降压成380V ,供应各车间使用 .经过对基础设计资料地分析后,发觉各个车间设备大 都是三级负荷 ,因此 ,经过运算 ,并查到了很多相关资料,最终选择了一台800KV .A 地主变压器 ,主变压器到各车间接受单母线进线方式.各个车间地接线接受放射式地接线方式.依据运算电流 ,选好各个设备
2、,并通过短路电流、电压缺失等惊醒校验和整定.最终确定设计完成 ,画好系统大图 .一、 绪论1.1 工厂供电课程设计地要求基本要求:( 1 ) 安 全在 电 能 地 供 应 、 分 配 和 使 用 中 , 不 应 发 生 人 身 事 故 和 设 备 事 故 .( 2)可 靠应 满 足 电 能 用 户 对 供 电 可 靠 性 地 要 求 .( 3)优质应满 足 电能 用 户 对 电 压和 频 率等 质 量地 要求(4) 经济 供电系统地投资要少,运行费用要低 ,并尽可能地节省电能和削减有色金属地消耗量.本课程设计地任务是工厂10KV变电所供电系统地设计,厂无大型设备、高压设备、高频设备、及整流装置
3、 .车间变电皆为三级负荷.由于厂区较紧凑 ,装卸产品地起重机工作频繁.为美观起见,除向以外厂区内配电线路一律地下敷设.在进行施工图设计时,供电系统总运算负荷地确定,一般接受逐级运算法由用电设备处逐步向电源进线侧运算,接受地是需要系数法.各级运算点地选取 , 一般为各级配电箱地出线和进线、变电所低压出线、变压器低压母线、高压进线处.在低压侧一 般考虑到牢靠性与效率性地问题就接受了放射式和树干式相结合地方法进行布线,通过负荷地计 算,选定了变压器地型号.在设计当中 ,设备分组是至关重要地.工厂供电工作要很好地为工业生产服务 ,切实保证工厂和生活用电地需要,并做好节能工作 ,就必需达到以下基本要求:
4、(1)安全在电能地供应、协作使用中, 不应发生人身事故和设备事故.( 2)牢靠应中意电能用户对供电牢靠性地要求 .( 3)优质硬中意电能用户对电压和频率等质量地要求(4)经济供电系统地投资要少,运费用要低 ,并尽可呢个地节能电能和削减有色书地消耗量二、课程设计主要内容(1) 负荷运算及无功功率补偿确定(2) 变压器数量、容量及类型选择(3) 变电所主接线方案地确定(4) 短路电流地运算(5) 一次设备地选择及校验(6) 导线及电缆地选择及校验(7) 接地装置地设计三、课程设计地主要技术指标欢迎下载精品学习资源1、标准件厂负荷明细表(kW )P30 ( kW )Q30( kvar )S30( k
5、VA )1机械加工车间15546.584.52铸造车间1606465.33铆焊车间1504589.14电修车间14644655工具车间15037.543.96照明负荷35280运算负荷设备容量序号车间名称I 30( A)2. 工厂负荷性质工厂为三班工作制 ,年最大有功负荷利用小时数为3500h,属于三级负荷 . 3供电电源条件( 1)本厂变电所从邻近35/10kV 变电所引入 10kV 电源 ,架空线路长 800m.( 2)要求工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9.( 3)工厂 10kV 母线上地短路容量按200MVA 运算 . 4工厂自然条件(1) 气象条件工厂最热月平均温度为30;地中最热
6、月平均温度为20;土壤冻结深度为1.1m;工厂属于正常干燥环境 .(2) 地址水文资料工厂地势平整 ,地层以砂粘土为主 ,地下水位为 2.8 5.3m. 3、课程设计基本要求(1) 编写设计说明书及主要设备材料清单(2) 绘制系统图、平面布线图及其它图纸四、车间变电所负荷运算和无功功率补偿4.1 运算负荷地意义和运算地目地运算负荷:运算负荷是指通过负荷地统计运算确定地、用来按发热条件选择供电系统中地各元件(包括设备和线路)地一种负荷值. 依据运算负荷选择地电气设备和导线电缆等, 如以运算负荷连续运行时, 其发热温度不会超过正常答应值 .运算负荷是供电设计运算地基本依据.运算负荷确定得是否正确合
7、理,直接影响到电器和导线电缆地选择是否经济合理.如运算负荷确定过大,将使电器和导线电缆选得过大,造成投资和有色金属地浪费;如运算负荷确定过小,将使电器和导线处于过负荷下运行,增加电能损耗 ,产生过热 ,导致绝缘老化甚至烧毁 ,同样造成缺失 .由此可见 ,正确运算负荷意义重大.欢迎下载精品学习资源4.2 负荷运算需要系数法利用一个需要系数乘以设备容量即可求得设备地有功运算负荷地一种方法. 该方法运算特别简便, 它是最早提出地也是至今应用最为普遍地一种方法. 但由于需要系数值是依据设备台数较多、容量差别不是很大地一般情形来确定地, 未考虑设备容量相差悬殊时少数大容量设备对运算机负荷地影响, 因此此
8、法较适用于设备台数较多地车间及全厂范畴地运算负荷地确定 .需要系数法地基本公式为: 有功运算负荷:( 1)式中:称为需要系数;:为该组内各设备额定功率之和, 即=;:为有功功率负荷;其中:设备组地同时使用系数(即最大负荷时运行设备地容量与设备组总额定容量之比);:设备组地平均加权负荷系数(表示设备组在最大负荷时输出功率与运行地设备容量地比值);:设备组地平均加权效率;:配电线路地平均效率 . 无功运算负荷:( 2)tan :用电设备组地功率因数角地正切值; 视在运算负荷:( cos :用电设备组地平均功率因数) 运算电流:(4) U :用电设备组地额定电压;留意:需要系数值是按设备较多地情形来
9、确定地,对单台设备 ,=1 ;即 ;但对于电动机 ,它本身损耗较大 ,因此当只有一台时 ,.设备容运算负荷序号车间名称量P30 ( kW )Q30( kvar )S30( kVA )I 30变压器低压侧总运算负荷251.8330.4415.4631.21. 标准件厂负荷明细表( kW )( A)1机加工车间15546.584.596.5146.62铸造车间1606465.391.4138.93铆焊车间1504589.199.8151.74电修车间146446578.5119.35工具车间15037.543.957.787.76照明负荷352802842.5总计796265347.8451.96
10、86.7注:(表中数据有以上方法得到)欢迎下载精品学习资源4.3 功率因数和无功补偿1最大负荷时地功率因数: =/=251.8/415.40.62无功功率补偿容量该厂地最大负荷功率因数是 0.6, 而供电部门要求该长 10KV 进线侧最大负荷时功率因数不应低于 0.90. 考虑到主变压器地无功损耗远大于有功损耗 , 因此 10KV 侧最大负荷时 426.9 功率因数应稍大于 0.90, 暂取 0.92 来运算10KV 侧地无功功率补偿容量:Qc= P30(-)=251.8 tanacrcos0.6 tanarccos0.92=204.4kvar3无功功率补偿设备选 PGJ1型低压自动补偿屏 ,
11、 并联电容器为 BW 0.4 143 型, 接受方案 1(主屏) 1 台与方案 3(辅屏) 4 台相组合 , 总容量 84kvar 5=420kvar.注:参考工厂供电设计指导图2.64无功补偿后工厂运算负荷地确定补偿后变电所低压侧地视在功率S30 (2) =251.82+ ( 330.4-204.4 ) 2 1 2KV A= 283.5kV A变压器地功率损耗 PT 0.015*283.5= 4.3KW QT0.06*283.5=17Kvar变压器高压侧地运算负荷=251.8+4.3=256.11kW=( 330.4-204.4 ) +17 =143 (kvarS 30 ( 1) =256.
12、11 2+143212= 284.1kV A补偿后地大路因数 =0.901补偿后高压侧地功率因数为0.9010.9, 中意补偿要求 ,补偿电路如以下图:五、变压器数量、容量及类型选择选择主变压器台数按其符合性质要求为:1. 工厂负荷性质工厂为三班工作制 ,年最大有功负荷利用小时数为3500h, 属于三级负荷 . 2供电电源条件( 1)本厂变电所从邻近35/10kV 变电所引入 10kV 电源 ,架空线路长 800m.( 2)要求工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9.( 3)工厂 10kV 母线上地短路容量按200MVA 运算 .因此只装设一台主变压器.装有一台主变压器地变电所, 主变压器容量
13、SN.T 应不小于总地运算负荷S30, 即依据补偿后一次侧容量,可以选择其额定容量为400KV A, 型号为 S9 系列三项环氧树脂干式变压器 ,连接组别为Dyn11, 即 S9 400 10 0.4 Dyn11.六、变电所主接线方案地确定变配电所主接线方案地基本要求欢迎下载精品学习资源( 1)保证向用户供电地牢靠性、安全性、灵敏性、经济性.( 2)保证电能质量 - 频率和电压符合要求.( 3)大型电厂地机组在分期投入过程中, 应考虑逐年电力 , 电量平稳 .6.1高、低压侧主接线地基本形式110KV 侧电气主接线地基本形式2 380/220侧电气主接线地基本形式欢迎下载精品学习资源3低压线路
14、地接线方式1 放射式接线:220/380V放 射 式MM接线欢迎下载精品学习资源1 )配电线路互不影响, 供电可靠性较高 , 但配电设备和导线材料耗用较M多, 且运行不够灵敏 .2)主要用于容量大、负荷集中或重要地用电设备, 或者需要集中联锁启动 .2 树干式接线树干式接线1) 配电设备和导线材料耗用较少, 运行灵敏性好 , 特别是接受封闭式母线槽时;但干线故障时影响范畴大, 供电牢靠性较低 .2) 一般用于用电设备容量不很大、布置较均匀地场合, 例如对机械加工车间地中小机床设备供电以及对比明灯具供电等 , 均接受树干式接线 .3 链式接线: 220/380V链式接线它实质上是一种树干式接线,
15、 适用范畴与树干式相像 , 但链式相连地用电设备一般不宜多于5 台, 链式相连地配电箱不宜多于 3 台, 且总容量不宜超过 10kW.以上介绍了低压配电系统地三种基本接线方案, 各有优缺点;总地来说 , 树干式系统投资较省,但负荷支接点多 ,检修和事故时停电面大 ,一般适用于对三级负荷供电.放射式系统投资大 ,但线路没有分支接点 . 因此,应依据情形具体对待,但对于本机电修车间而言,按牢靠性第一地原就 ,所以接受放射式供电 .七、短路电流地运算1短路地势式三相短路地基本形式有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相短路.三相短路电压和电流仍是对称地, 只是电流比正常值增大, 电压比额定值降低.
16、三相短路发生地概率最小, 只有5%左右 , 但是它地危害是最严肃地短路形式.两相短路发生地概率约为10%15%两相接地短路是指中性点不接地系统中两不同相均发生单相接地而形成地两相短路, 亦指两相短路后又接地地情形. 两相接地短路发生地概率约为10%20%.单相接地地危害虽不如其他短路形式严肃但中性点直接接地地系统中,发生地概率最高 ,约占短路故障地 65%70%2接受标幺制法运算短路电流标么值法 相对单位制法 欢迎下载精品学习资源1. 绘运算电路图 , 选短路运算点 .2. 设定基准容量和基准电压Ud,运算短路点基准电流一般设, (短路运算电压) . 短路基准电流按下式运算:3. 运算短路回路
17、中各主要元件地阻抗标么值一般只运算电抗.(1) 电力系统地电抗标么值式中电力系统出口断路器地断流容量单位为MVA.(2) 电力线路地电抗标么值式中 Uc线路所在电网地短路运算电压 单位为 kV.接受标么值运算时 , 无论短路运算点在哪里, 电抗标么值均不需换算.3 电力变压器地电抗标么值式中 Uk%一一变压器地短路电压 阻抗电压 百分值;一一变压器地额定容童. 单位为 kVA, 运算时化为与Sd 同单位)( 4)绘短路回路等效电路 , 并运算总阻抗接受标么值法运算时. 无论有几个短路运算点, 其短路等效电路只有一个, 图中对一次侧地短路回路总电扰标么值为;图中对二次侧地短路回路总电抗标么值为:
18、(5) 运算短路电流分别对各短路运算点运算其各种短路电流如其余短路电流地运算与欧姆法相同.八、 变电所一次设备地选择与校验8.1 电器设备选择地一般条件1按正常运行条件选择电器设备按正常运行条件选择, 就是要考虑电气装置地环境条件和电气要求. 环境条件是指电器装置所处位置置特点;电气要求是指电器装置对设备地电压、电流、频率等方面地要求;对一些断路电器如开关、熔断器等, 仍应考虑其断流才能 . 考虑所选设备地工作环境 . 所选设备地额定电压应不低于安装地点电网地额定电压,即 电器地额定电流是指在额定四周环境温度下电器地长期答应电流.应不小于该回路在各种合理运行方式下地最大连续工作电流, 即 :
19、.2按短路条件校验 动稳固校验动稳固是指导体和电器承担短路电流机械效应地才能. 中意稳固地条件是 .式中设备安装地点短路冲击电流地有效值( kV) . 设备答应通过地电流地有效值(kV) .对于以下情形可不校验动稳固或热稳固.1) 用熔断器爱惜地电器 , 其热稳固由熔断时间保证 , 故不校验热稳固 .2) 电压互感器及其所在回路地裸导体和电器可不校验动、热稳固, 由于短路电流很小 .3) 电缆可不校验动稳固 . 热稳固校验短路电流通过时 , 电器各部件温度不应当超过短时发热最高答应值, 即欢迎下载精品学习资源( 18) 式中设备安装地点稳态三相短路电流(kV);短路电流假象时间( s); t
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