工厂供配电系统课程设计.doc
《工厂供配电系统课程设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工厂供配电系统课程设计.doc(29页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、电气与电子信息工程学院供配电工程课程设计报告设计题目:工厂供配电系统姓 名: 专 业: 班 级: 学 号: 起止时间: 地 点: 指导教师: 目录前言3一、负荷计算和无功功率计算及补偿4 (一)负荷计算和无功功率计算4 1、第一车间负荷计算4 2、第二车间负荷计算4 3、第三车间负荷计算5 4、第四车间负荷计算5 5、第五车间负荷计算5 6、生活区负荷计算5 (二)变压器低压侧的有功负荷和视在负荷6 (三)年耗电量的估算7二、变电所位置和形式的选择8三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择9 (一)变电所主变压器台数的选择9 1、变电所主变压器容量选择9 2、变电所主接线方案的选择10四
2、、短路电流的计算12 (一)采用标么制法进行短路电流计算12 1、确定基准值12 2、计算短路电路中各主要元件的电抗标么值12五、变电所一次设备的选择与校验14 (一)一次高压设备的选择14 1、变电所一次高压设备的选择14 2、所一次高压隔离开关的选择15 3、电所一次高压熔断器的选择15 4、电所一次高压电流互感器的选择15 5、电所一次高压电压互感器的选择16 6、电所一次高压母线的选择16 7、柱绝缘子选择16六、变电所二次设备的选择与校验17 (一)低压断路器的选择17 1、瞬时脱扣器额定电流选择和动作电流整定17 2、长严时过电流脱扣器动作电流整定17 3、断路器额定电流选择17
3、4、灵敏度校验18 (二)低压熔断器的选择18 1、选择熔体及熔断器额定电流18 2、校验熔断器能力18七、变电所高、低压线路的选择19 (一)高压线路导线的选择19 (二)低压线路导线的选择19八、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定21 (一)二次回路方案选择21 1、二次回路电源选择21 2、高压断路器的控制和信号回路21 3、电测量仪表与绝缘监视装置21 4、电测量仪表与绝缘监视装置21 (二)继电保护的整定22 1、变压器继电保护22 2、0.38KV侧低压断路器保护24九、防雷和接地装置的确定25 (一)装设避雷针25 (二)接地及其装置25 1、确定接地电阻25 2、接地装置初
4、步方案26 3、计算单根钢管接地电阻26 4、确定接地钢管数和最后的接地方案26十、心得体会及参考文献28前言课程设计是教学过程中的一个重要环节,通过课程设计可以巩固本课程理论知识,掌握供配电设计的基本方法,通过解决各种实际问题,培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力,同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解,在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练,为今后的工作奠定基础。变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节,是供配电系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电力系统是由发电机,变压器,输电线路,用电设备(负荷)组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网
5、络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类,一类是电力元件,它们对电能进行生产(发电机),变换(变压器,整流器,逆变器),输送和分配(电力传输线,配电网),消费(负荷);另一类是控制元件,它们改变系统的运行状态,如同步发电机的励磁调节器,调速器以及继电器等。电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本设计可分为九部分:负荷计算和无功功率计算及补偿;变电所位置和形式的选择;变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择;短路电流的计算;变电所一次设备的选择与校验;变
6、电所高、低压线路的选择;变电所二次回路方案选择及继电保护的整定;防雷和接地装置的确定;心得和体会;附参考文献。另外有设计图纸4张(以附图的形式给出),分别是:附图一厂区供电线缆规划图;附图二变电所平面布置图;附图三变电所高压电气主接线图;附图四变电所低压电气主接线图。由于设计者知识掌握的深度和广度有限,本设计尚有不完善的地方,敬请老师、同学批评指正!一、负荷计算和无功功率计算及补偿(一)负荷计算和无功功率计算1、第一车间负荷计算查表A-1-1中的小批量的金属切削机床项,可得Kd=0.18, =0.5, =1.73所以 0.18(7.53+48+37+1.510)=16.29kw 16.291.
7、73=28.18kvar查表A-1-1中的通风机项,可得Kd=0.8, =0.8, =0.75所以 =0.823=4.8kw, =4.80.75=3.6kvar;则第一车间的总负荷:设同时系数,均为0.9, =0.9(16.29+4.8)=18.98KW =0.9(28.18+3.6)=28.6kvar =34.33KVA =0.38)=52.2A2、第二车间负荷计算=650.3=19.5kw=19.54/3=26kvar=32.5KVA=0.38)=49.4A3、第三车间负荷计算=560.4=22.4kw=22.44/3=29.87kvar=37.3KVA=0.38)=56.73A4、第四车
8、间负荷计算=400.4=16kw=16=16.32kvar=22.855KVA=0.38)=34.72A5、第五车间负荷计算=720.3=21.6kw=21.6=22kvar=30.83KVA=0.38)=46.84A6、生活区负荷计算=3000.5=150kw=1503/4=112.5kvar=187.5KVA=0.38)=284.88A取全厂的同时系数为:,则全厂的计算负荷为:=0.95(18.98+19.5+22.4+16+21.6+150)=236.056kw =0.97(28.6+26+29.87+16.32+22+187.5)=300.98kvar =382.5KVA =581.2
9、A(二)变压器低压侧的有功负荷和视在负荷变压器低压侧的有功负荷和视在负荷分别为P=236.056kw,S=382.5KVA这时低压侧的功率因数为:=P/S=0.617为使高压侧的功率因数0.90,则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90。取=0.95,则低压侧需装设的并联电容器容量为: =223.5kvar查表A-2选BW0.4-25-3型电电容器,需要的数量为n=/=223.5/25=9实际补偿容量为 =259=225kvar 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为:=248KVA计算电流:=376.8A此时变压器的功率损耗为:=0.015=3.72kw =0.06=14.88kvar变电所高压侧
10、总的计算负荷为 =236.056+3.72=239.776kw =Q-+=300.98-225+14.88=90.86kvar =256.4KVA =14.8A补偿后的功率因数为=0.935满足(大于0.90)的要求。(三)年耗电量的估算 年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到:年有功电能消耗量: 年无功电能耗电量: 结合本厂的情况,年负荷利用小时数为4800h,取年平均有功负荷系数a=0.72,年平均无功负荷系数b=0.78。由此可得本厂:年有功耗电量: =0.72236.0564800=815809.536kw.h年无功耗电量: =0.78300.984800=1126869.
11、12kw.h二、变电所位置和形式的选择由于本单位是三级重要负荷,一般采用一条进线,系统电源由地区变电所经6km、10kv高压架空线而后经1km、10kv高压电缆送入本单位变电所。变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定,根据变电所位置和形式的选择规定及GB500531994的规定,结合本单位的实际情况,这里变电所采用单独设立方式。其设立位置参见附图一厂区供电线缆规划图。内部布置形式参见附图二变电所平面布置图。三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择(一)变电所主变压器台数的选择这个单位变电所虽然是三级负荷,但是考虑到现实当中的实际情况,结合实际的用电情况,仍然采用两台变压器,一台负
12、责第一到第五车间供电,另一台变压器负责生活区的供电。这样,即使其中一台变压器出现了故障,因有另一台变压器正常工作,可为另一负荷提供电源。1、变电所主变压器容量选择每台变压器的容量应同时满足以下两个条件:(1)任一台变压器单独运行时,宜满足:(2)任一台变压器单独运行时,应满足全部一、二级负荷需求。即代入数据可得:=(0.60.7)382.5=229.5267.75KVA查表A-3得,可选两台容量为315KVA的变压器,型号为S9-315/10。其主要技术指标如下表所示:变压器型号额定容量/额定电压/kV联 结 组型 号损耗/KW空载电流%短路阻抗%高压低压空载负载S9-315/1031510.
13、50.4Dyn110.874.2342、变电所主接线方案的选择(1)一次侧单母线不分段,二次侧单母线分段主接线因为在三级负荷中采用单电源进线,独立变电所装两台变压器,应采用一次侧单母线不分段,二次侧单母线分段主接线比较合适。优点:任一主变压器检修或发生故障时,通过切换操作,即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点:在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时,整个变电所仍需停电。根据所选的接线方式,画出主接线图,参见附图三变电所高压电气主接线图。如下图所示:四、短路电流的计算本单位的供电系统简图如图(一)所示。采用一路电源供线,一路为距本厂7km的馈电变电站经LGJ-185架空线6KM(系统按电源计)
14、,在经过1KM的高压电缆线接入本单位的变电所。该干线首段所装高压断路器的断流容量为100MV。A。下面计算本厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点和K-3点短路的三相短路电流和短路容量。图(一)(一)采用标么制法进行短路电流计算1、确定基准值 取,所以: 2、计算短路电路中各主要元件的电抗标么值电力系统的电抗标么值: =1架空线路1WL的电抗标么值: = 2.058电缆线2WL的电抗标么值: =0.0726电力变压器T1,T2的电抗标么值:由所选的变压器的技术参数得%=4,因此,=12.698可绘得短路等效电路图如图(二)所示。图(二)(1) 计算k-1点的短路电路
15、总电抗标么值及三相短路电流和短路容量总电抗标么值:1+2.058+0.0726=3.1306k-1点所在电压级的基准电流: =5.5KAk-1点短路电流和短路容量各量: 0.319 5.50.319=1.755KA =4.475KA =31.94MVA (4) 计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 总电抗标么值:1+2.058+0.0726+12.698=15.8286 k-2点所在电压级的基准电流: =144.337KA k-2点短路电流和短路容量各量: 144.3370.0632=9.12KA =16.781KA =6.318MVA五、变电所一次设备的选择与校验(一)一
16、次高压设备的选择1、变电所一次高压设备的选择 由短路计算可得,=17.32A 0.319 5.50.319=1.755KA =4.475KA 查表A-4,选择SN1010I/630型少油断路器。高压一次断路器选择校验表 序 号SN10-10I/630选择要求装设地点电气条件 结 论项目数据项目数据110KV10KV合格2630A17.32A合格316KA1.755KA合格440KA4.475KA合格510243.696合格经校验所选SN1010I/630型少油断路器合格。2、所一次高压隔离开关的选择根据1、给的电气条件,查表A-5,选择型高压隔离开关。高压隔离开关选择校验表序 号选择要求装设地
17、点电气条件结 论项目数据项目数据110KV10KV合格2200A17.32A合格325.5KA4.475KA合格45003.696合格经校验所选型高压隔离开关合格。3、电所一次高压熔断器的选择 根据变压器一次侧高压额定电压10KV,额定电流17.32A,查表A-6-2,选择RN2-10/0.5-50型高压熔断器。4、电所一次高压电流互感器的选择 根据变压器一次侧高压额定电压10KV,额定电流17.32A,查表A-7,选变比为100/5A的LQJ-10型电流互感器。Kes=225, Kt=90, t=1s, 0.5级二次绕组的=0.4。动稳定性校验:=225=31.82KA 4.475KA,满足
18、动稳定性要求。热稳定性校验:=1296 3.696,满足热稳定性要求。所以选变比为100/5A的LQJ-10型电流互感器满足要求。5、电所一次高压电压互感器的选择 根据变压器一次侧高压额定电压10KV,额定电流17.32A,查表A-8,选JDZJ-10型电压互感器电压比为10000/:100/:100/3,0.5 0.5级二次绕组额定负荷为50VA。6、电所一次高压母线的选择根据=14.8A ,选择TML-1404校验条件: TMY母线材料的最大允许应力=140MPa10kV母线的短路电流=1.755KA;=4.475KA 三相短路时所受的最大电动力: =15.6N母线的弯曲力矩: =1.40
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工厂 配电 系统 课程设计
限制150内