2022年某机械厂降压变电所电气一次课程设计书9.docx
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1、精品学习资源前言在国民经济高速进展的今日,电能的应用越来越广泛,生产、科学、讨论、日常生活都对电能的供应提出更高的要求, 因此确保良好的供电质量非常必要;本设计书留意理论联系实际,理论学问力求全面、深化浅出和通俗易懂,实践技能留意有用性,可操作性和有针对性,同时留意介绍和反映现代供配电技术的新技术;本课程设计挑选进行了一个模拟的中小型工厂10/0.4kV 、容量为 1000kVA 的降压变电所,既含有高压供电部分又含有电力变压器低压配电部分;本设计书论述了供配系统的整体功能和相关的技术学问,重点介绍了工厂供配电系统的组成和部分;系统的设计和运算相关系统的运行与治理,并依据工厂所能取得的电源及工
2、厂用电负荷的实际情形,并适当考虑到工厂的进展,依据安全牢靠、技术先进、经济合理的要求,确定了变电所的位置与形式及变电所至变压的台数与容量、类型及挑选变电所主接线方案及高低设备与进出线;本设计书共分部分,包括:负荷运算和无功功率补偿、变电所位置和形式挑选、变电所主变压器的台数、类型容量及主接线方案的挑选、短路电流的运算、变电所一次设备的挑选与校验、变电所电气主结线图;欢迎下载精品学习资源目录前言第一章设计任务书 1其次章 负荷运算和无功功率补偿 3 第三章 变电所位置和形式的挑选 4 第四章 变电所主变压器和主结线方案的挑选 5 第五章 短路电流的运算 6第六章 变电所一次设备的挑选校验 8 第
3、七章 变电所进出线的挑选校验 9 第八章 设计图样 13附图 1 .14附图 2 .15欢迎下载精品学习资源第一章一、设计任务书(一)设计题目某机械厂降压变电所电气一次设计(二)设计要求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,并考虑到工厂生产的进展,依据安全牢靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,挑选变电所主结线及高低压设备和进出线,最终按要求写出设计说明书,绘出设计图样;(三)设计依据1. 工厂总平面图欢迎下载精品学习资源生活区的负荷中心工厂生活区街10桥河流欢迎下载精品学习资源大后厂门厂区欢迎下载精品学习资源厂门大街线邻厂公
4、共电源干北某机械厂总平面图比例 1:2000欢迎下载精品学习资源2. 工厂负荷情形:本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为5000h,日最大负荷连续时间为 8h;该厂筹造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷;低压动力设备均为三相,额定电压为380V ;电气照明及家用电器均为单相,额定电压为220V ;3. 供电电源情形:依据工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由邻近一条10KV的公用电源干线取得工作电源;该干线的走向参看工厂总平面图(附图1-4);该干线的导线品牌 号为 LGJ-185, 导线为等边三角形排列,线距为2.0m;干线首端(即电力系统的馈电变电 站)距
5、离本厂约10km. 干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MW A ,此断路器配备有定时限过电流爱护和电流速断爱护,定时限过电流爱护整定的动作时间为1.2s;为满意工厂二级负荷的要求,可采纳高压联络线由邻近的单位取得备用电源;已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为100km ,电缆线路长度为25km ;欢迎下载精品学习资源表 1工厂负荷统计资料欢迎下载精品学习资源厂房编号123456789厂房负荷类设备容量需用系数功率因数欢迎下载精品学习资源名称别/kw铸造动力4000.40.70车间照明100.81.00锻造动力3000.20.65车间照明100.81.00金工动力3500.20.
6、65车间照明100.71.00工具动力3800.20.60车间照明100.81.00电镀动力2600.50.80车间照明70.71.00热处动力2000.50.75理室照明80.71.00装配动力1500.40.70车间照明50.81.00机修动力1500.30.60车间照明40.71.00锅炉动力800.70.8房照明10.91.00动力250.40.80照明10.91.00动力3000.81.0010 仓库11 生活区4. 气象条件:本厂所在地区的年最高气温为 38,年平均气温为 23,年最低气温为 -8,年最热月平均最高气温为 33,年最热月平均气温为 26,年最热月地下 0.8m 处的
7、平均温度为25;当地主导风向为东北向风,年暴日数为 20;5. 地质水文条件:本厂所在的地区平均海拔500m;地层以砂粘土(土质)为主;地下水位为4m;6. 电费制度:本厂与当地供电部门达成协议,在本厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜,按两部电费交电费;每月基本电费按主变压器容量计为20 元/KV A ,动力电费为 0.3 元/kwh ,照明(含家电)电费为0.5 元/kwh ;工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.95.此外,电力用户需按新装变压器容量运算,一次性地向供电部门交供电贴费:610KV 为 800 元/KV A ;(四)设计任务欢迎下载精品学习资源要求在规定时间内独立完成以下工作
8、量:1、 设计说明书 1 份,需包括:1) 封面及目录2) 前言及确定了赋值参数的设计任务书3) 负荷运算和无功功率补偿4) 变电所位置和型式的挑选5) 变电所主变压器台数、容量、类型及主结线方案的挑选6) 短路电流的运算7) 变电所一次设备的挑选与校验8) 变电所高、低压进出线的挑选与效验9) 附录及参考文献10) 设计收成和体会2、 设计图纸 1 份变电所主结线图 1 张( 3 号图纸)(五)设计时间欢迎下载精品学习资源一负荷运算和无功功率补偿1. 负荷运算其次章欢迎下载精品学习资源类别设备容量需要系数costan P30/Kw运算负荷Q30/KwS30/KVAI 30/A动力4000.4
9、0.71.02160163.2-照明100.81080-小计410-168163.2234356动力3000.20.651.176070.15-照明100.81080-小计310-6870.1597.7149动力3500.20.651.177081.83-照明100.71070-小计360-7781.83112170动力3800.20.61.3376101.33-照明80.8106.40-小计388-82.4101.33131199动力2600.50.80.7513097.5-照明70.7104.90-小计267-134.997.5166253动力2000.50.750.7810078-照明8
10、0.7105.60-小计208-105.678131199动力1500.40.71.026061.2-照明50.81040-小计155-6461.288.6135编号名称1 铸造车间2 锻压车间3 金工车间4 工具车间5 电镀车间6 热处理室7 装配车间个厂房和生活区的负荷运算如表1 所示表 2 某机械厂负荷运算表欢迎下载精品学习资源8机修车动力1500.30.61.334560-间照明40.7102.80-小计154-47.86076.7117动力800.70.80.755642-9锅炉房照明10.9100.90-小计81-56.94270.7108动力250.40.80.75107.5-1
11、0仓库照明10.9100.90-小计26-10.97.513.22011生活区照明3000.8102400240365动力22951055.5762.71-欢迎下载精品学习资源总计380V 侧照明364计入 Kp=0.85 K q=0.90.79897.18686.441129.661718.38欢迎下载精品学习资源2. 无功功率补偿由表 2 可知,该厂 380 侧最大负荷是的功率因数只有0.75;而供电部门要求该厂 10KV 进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.95;考虑到主变电器的无功损耗远大于有功损耗,因此380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于0.95,暂取 0.92 来运算 380V
12、侧所需无功功率补偿容量:Qc=P30tan 1-tan 2=897.18tanarccos0.79-tanarccos0.97=471 kvar参照图,选 PGJ1 型低压自动补偿屏,并联电容器为BW0.4-14-3 型,采纳其方案 2(主屏) 1 台与方案 3(辅屏-) 6 台相组合,总共容量84kvar 6=504kvar;因此无功功率补偿后工厂 380V 侧和 10KV 侧的负荷运算如表所示欢迎下载精品学习资源工程cos运算负荷P30/KWQ30/kvarS30/KVAI30/A欢迎下载精品学习资源380V 侧补偿前负0.79897.18686.441129.661718.38荷380V
13、 侧无功补偿-504容量380V 侧补偿后负0.98897.18182.44915.541392.67荷主变压器功率损0.015S30=14.040.06S30=56.16耗10KV 侧负荷总0.97911.22238.6941.9454.45计欢迎下载精品学习资源二变电所位置和型式的挑选第三章欢迎下载精品学习资源变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心;工厂的负荷中心按功率矩法来确定,运算公式为 x= P1x1+P2x2+P3x3+ / P1+P2+P3+) = PiXi/Pi,y=( P1y1+P2y2+P3y3) / P1+P2+P3+ = PiYi/ Pi ;运算: x=4.22y=3.9
14、7由运算结果可知,工厂的负荷中心在2, 3, 5,6 号车间之间;考虑到便利进出线,周边环境及交通情形,打算在5 号车间的西侧仅靠车间修建工厂变欢迎下载精品学习资源电所,其形式为附设式;第四章(三)变电所主变压器和主结线方案的挑选1. 变电所主变压器的挑选依据工厂的负荷性质和电源情形,工厂变电所的主变压器可有以下两种方案:(1) )装设一台主变压器型式采纳 S9,而容量依据式 SN*TS30,选SN*T=1000KVAS30=906.05A即, 选一台 S9-1000/10型低损耗配电变压器;至于工厂二级负荷的备用电源,由与邻近单位相联的高压联络线来承担;(2) )装设两台主变压器型号亦采纳
15、S9,二每台容量按式SN*T 0.6-0.7S30和 SN*TS30+ ,即SN*T( 0.6-0.7 )906.05VA=( 543.63-634.235 )KVA而且SN*TS30 + =234+166+70.7KVA=470.7KVA因此选两台 S9-630/10型低损耗配电变压器;工厂二级负荷的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担;主变压器的联结组别均采纳 Yyn02 变电所主结线方案的挑选按上面考虑的两种主变压器的方案可设计以下两种主结线方案:( 1) 装设一台主变压器的主结线方案如下列图 见附图 1( 2) 装设两台主变压器的主结线方案如下列图 见附图 2( 3) 两种主结
16、线方案的运算经济比较表表表 11-6 两种主结线方案的比较比较工程装设一台主变的方案(图11-5)装 设 两 台 主 变 的 方 案(图 11-6)供电安全性满意要求满意要求技供电牢靠性基本满意要求满意要求术由于两台主变并列,电欢迎下载精品学习资源指供电质量由于一台主变,电压损耗略大标压损耗略小欢迎下载精品学习资源敏捷便利性只一台主变,敏捷性稍差由于有两台主变,敏捷性较好扩建适应性稍差一些更好一些由表 2-8 查得 S9-630 单欢迎下载精品学习资源电力变压器的综合投资额经济指标 高压开关柜的综合投资额由表 2-8 查得 S9-1000 单价为 10.76万元,而由表4-1 查得变压器综合投
17、资约为其单价的2 倍,因此其投资为 2*10.76 万元 =21.52 万元查表 4-10 得 GG-1A ( F)型柜按每台 3.5 万元计,查表4-1 得其综合投资按设备价1.5 倍计,因此其综合投资约为 4*1.5*3.5 万元 =21 万元价为 7.47 万元,因此两台综合投资为4*7.47万元=29.88 万元,比1 台主变方案多投资8.36 万元本方案采纳6 台 GG 1AF 柜,其综合投资约为 6*1.5*3.5万 元 =31.5万元,比1 台主变的方案多投资 10.5 万元欢迎下载精品学习资源电力变压器和高压开关柜的年运行费交供电部门的一次性供电贴费参照表 4-2 运算,主变和
18、高压开关 柜 的 折 旧 和 维 修 管 理 费 每 年 为4.893 万元按 800元 /KVA计 , 贴 费 为1000*0.08 万元=80 万元主变和高压开关柜的折 旧费和修理治理费每年 为 7.067 万元,比 1 台主变的方案多耗 2.174 万元贴费为 2*630*0.08万元=100.8 万元,比1 台主变的方案多交 20.8 万元欢迎下载精品学习资源从上表可以看出,按技术指标,装设两台主变的主结线方案(图)略优于装设一台主变的主结线方案(图),但按经济指标,就装设一台主变的方案(图)远优于装设两台主变的方案(图),因此打算采纳装设一台主变的方案(图);(说明:假如工厂负荷近期
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