2022年某机械厂降压变电所电气一次课程设计书2.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 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
2、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;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录前言第一章设计任务书 .1其次章 负荷运算
3、和无功功率补偿第三章 变电所位置和形式的挑选 3 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 名师归纳总结 附图 2 .15 第 2 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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,按 照安全牢靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置与型式
4、,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.工厂总平面图生活区的桥河 流10负荷中心工厂生活区 大街 后厂门厂区厂门 北大街邻厂 公共电源干线 比例 1:2000 某机械厂总平面图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 220V ;3.供电电源情形:380V ;电气照明及家用电器均为单相,额定电压为依据工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定
5、,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;已知与本厂高压侧名师归纳总结 有电气联系的架空线路总长度为100km,电缆线路长度为25km ;第 3 页,共 15 页- - - - - - -精选
6、学习资料 - - - - - - - - - 表 1 工厂负荷统计资料厂房编厂房负荷类设备容量需用系数功率因数号名称别/kw 1 铸造动力400 0.4 0.70 车间照明10 0.8 1.00 2 锻造动力300 0.2 0.65 车间照明10 0.8 1.00 3 金工动力350 0.2 0.65 车间照明10 0.7 1.00 4 工具动力380 0.2 0.60 车间照明10 0.8 1.00 5 电镀动力260 0.5 0.80 车间照明7 0.7 1.00 6 热处动力200 0.5 0.75 理室照明8 0.7 1.00 7 装配动力150 0.4 0.70 车间照明5 0.8
7、1.00 8 机修动力150 0.3 0.60 车间照明4 0.7 1.00 9 锅炉动力80 0.7 0.8 房照明1 0.9 1.00 10 仓库动力25 0.4 0.80 照明1 0.9 1.00 11 生活动力300 0.8 1.00 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
8、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:(四)设计任务610KV 为 800 元/KV A ;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 要求在规定时间内独立完成以下工作量: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
9、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)设计时间其次章一负荷运算和无功功率补偿 1. 负荷运算 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编号名称类别设备容需要系costan P30/Kw 运算负荷I30/A 量数Q30/Kw S30/KVA 1 铸造车动力400 0.4 0.7 1.0
10、2 160 163.2 - - 照明10 0.8 1 0 8 0 - - 间小计410 - 168 163.2 234 356 2 锻压车动力300 0.2 0.65 1.17 60 70.15 - - 照明10 0.8 1 0 8 0 - - 间小计310 - 68 70.15 97.7 149 3 金工车动力350 0.2 0.65 1.17 70 81.83 - - 照明10 0.7 1 0 7 0 - - 间小计360 - 77 81.83 112 170 4 工具车动力380 0.2 0.6 1.33 76 101.33 - - 照明8 0.8 1 0 6.4 0 - - 间小计38
11、8 - 82.4 101.33 131 199 5 电镀车动力260 0.5 0.8 0.75 130 97.5 - - 照明7 0.7 1 0 4.9 0 - - 间小计267 - 134.9 97.5 166 253 6 热处理动力200 0.5 0.75 0.78 100 78 - - 照明8 0.7 1 0 5.6 0 - - 室小计208 - 105.6 78 131 199 7 装配车动力150 0.4 0.7 1.02 60 61.2 - - 照明5 0.8 1 0 4 0 - - 间名师归纳总结 小计155 - 64 61.2 88.6 135 第 5 页,共 15 页- -
12、- - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 8 机修车动力150 0.3 0.6 1.33 45 60 - - 间照明4 0.7 1 0 2.8 0 - - 9 锅炉房小计154 - 47.8 60 76.7 117 动力80 0.7 0.8 0.75 56 42 - - 照明1 0.9 1 0 0.9 0 - - 10 仓库小计81 - 56.9 42 70.7 108 动力25 0.4 0.8 0.75 10 7.5 - - 照明1 0.9 1 0 0.9 0 - - 11 生活区小计26 - 10.9 7.5 13.2 20 照明300 0.8 1 0 240 0
13、 240 365 总计 380V 侧 动力2295 1055.5 762.71 - - 照明364 计入 Kp=0.85 Kq=0.9 0.79 897.18 686.44 1129.66 1718.38 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 侧所需无功功率补偿容量:Qc=P30tan 1-tan 2=897.18tanarccos0.79-tanarcco
14、s0.97=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工程cosP30/KW 运算负荷S30/KVA I30/AQ30/kvar 380V 侧补偿前负0.79 897.18 686.44 1129.66 1718.38 荷-504 380V 侧无功补偿容量380V 侧补偿后负0.98 897.18 182.44 915.54 1392.67 荷0.015S30=14
15、.04 0.06S30=56.16 主变压器功率损耗10KV 侧负荷总0.97 911.22 238.6 941.94 54.45 计第三章二变电所位置和型式的挑选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=4.22 y=3.97 由运算结果可知,工厂的负荷中心在便进出线,周边环境及交通情形,打算在2,3,5,6 号车间之间;考虑到方 5 号车间的西侧仅靠车间修建工厂变名师归纳
16、总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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;SN*T(2)装设两台主变压器型号亦采纳S9,二每台容量按式0.6-0.7S30和 SN*TS30+ ,即
17、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 线方案:按上面考虑的两种主变压器的方案可设计以下两种主结(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技 术 指 标比较工程
18、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供电牢靠性基本满意要求满意要求供电质量由于一台主变,电压损耗略大由于两台主变并列,电压损耗略小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 单由表 2-8 查得 S9-1000 单价为 10.76价为 7.47 万元,因此两名师归纳总结 经电力变压器的综万元,而由表4-1 查得变压器综合台综合投资为4*7.47 万第 7 页,共 15 页合投资额投资约为其单价的2 倍,因此其投元=29.88 万元,比1 台资为 2*
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