工厂10KV变电配电的课程设计附图详细版.pdf
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《工厂10KV变电配电的课程设计附图详细版.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工厂10KV变电配电的课程设计附图详细版.pdf(27页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1.1.设计任务设计任务1.11.1 设计规定设计规定规定根据本工厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并且适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的规定,拟定变电所的位置和型式,拟定变电所主变压器的台数、容量与类型,选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线,拟定二次回路方案,选择整定继电保护,拟定防雷和接地装置。最后按规定写出设计说明书,绘出设计图纸。1.21.2 设计依据设计依据1.2.1 工厂总平面图图 1.1工厂平面图1.2.2工厂负荷情况本厂多数车间为两班制,年最大负荷运用小时为 4500h,日最大负荷连续时间为 6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷
2、外,其余均属三级负荷。1.2.3供电电源情况按照工厂与本地供电部门签定的供用电协议规定,本厂可由附近一条 10kV 干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LJ-120,导线为等边三角形排列,线距为 1.5m;干线首端距离本厂约 13km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为 500MVA。此断路器配备有定期限过流保护和电流速断保护,定期限过流保护整定的动作时间为 1.7s。为满足工厂二级负荷规定,可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。1.2.4气象资料本厂所在地区的年最高气温为 38,年平均气温为 16,年最低气温为-10,年最热月平均最高气温为 32,年最热月
3、地下 0.8 米处平均气温为 25。本地主导风向为南风,年雷暴日数为 35 天。1.2.5地质水文资料本厂所在地区平均海拔 1200m,地层以砂粘土为主,地下水位为 3-5m。1.2.6电费制度本厂与本地供电部门达成协议,在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜,按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为 18 元/kVA,动力电费为 0.9 元/Kw.h,照明电费为 0.5 元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9,此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性向供电部门交纳供电贴费:610VA 为 800/kVA。2.2.负荷计算和无功功率补偿负荷计算和无功功率补偿2.1
4、2.1负荷计算负荷计算2.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷(单位为 KW)P30=KdPe,Kd为系数b)无功计算负荷(单位为 kvar)Q30=P30tanc)视在计算负荷(单位为 kvA)S30=P30cosd)计算电流(单位为 A)I30=S303UN,UN为用电设备的额定电压(单位为 KV)2.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷(单位为 KW)P30=KpP30i式中P30i是所有设备组有功计算负荷P30之和,Kp是有功负荷同时系数,可取0.850.95b)无功计算负荷(单位为 kvar)Q30=KqQ30i,Q30i是所有设备无功Q30之和;
5、Kq是无功负荷同时系数,可取0.90.97c)视在计算负荷(单位为 kvA)d)计算电流(单位为 A)22S30=P30 Q30I30=S303UN通过计算,得到各厂房和生活区的负荷计算表,如表 2.1 所示(额定电压取 380V)表 2.1各厂房和生活区的负荷计算表编号1设备容量名称铸造类别动力需要系数计算负荷costan0651.17Pe/kW360Kd03P30/kW108Q30/kvar126.36S30/kVAI30/A车间照明小计动力照明小计动力照明小计动力照明小计动力照明小计动力照明小计动力照明小计动力照明小计动力照明小计动力照明小计照明动力照明73673006306300830
6、82406246230723716061661407147150515570272251263001975355080308020703070607060704070209060804080.8101010101010101010100.950.7500000000000.335.6113.6904.894.8605.665.6724.276.21384.9142.9964.2100.2564.960.9304.534.5421.643.6100.810.8240982.57860126.36105.30105.379.8079.884.24084.24103.50103.5104.64010
7、4.6461.04061.0435.1035.136.96036.966.206.279.2821.28698.117114210511417614184505712300105126021616017326721412876871845615972锻压车间金工车间工具车间电镀车间热解决车间装配车间机修车间锅炉车间0651.170601.3330651.1740800.7550701.0960701.0970651.1780750.8890850.6210仓库11生活区总计计入Kp=0.8,Kq=0.852.22.2无功功率补偿无功功率补偿无功功率的人工补偿装置:重要有同步补偿机和并联电抗器两
8、种。由于并联电抗器具有安装简朴、运营维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点,因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。由表 2.1 可知,该厂 380V 侧最大负荷时的功率因数只有 0.75。而供电部门规定该厂10KV 进线侧最大负荷时功率因数不低于 0.9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗,因此 380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于 0.9,暂取 0.92 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量:QC=P30(tan1-tan2)=786tan(arccos0.75)-tan(arccos0.92)=358kvar参照图 2-6,选 PGJ1 型低压自动补偿评屏,并联电容器
9、为 BW0.4-14-3 型,采用其方案 1(主屏)1 台与方案 3(辅屏)4 台相结合,总共容量为 84kvar5=420kvar。在无功补偿前,该变电所主变压器 T 的容量为应选为 1250kVA,才干满足负荷用电的需要;而采用无功补偿后,主变压器 T 的容量选为 1000kVA 的就足够了。同时由于计算电流的减少,使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小,因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂 380V 侧和 10kV 侧的负荷计算如表 2.2 所示。主屏辅屏C1#方案6支路2#方案8支路C3#方案6支路4#方案8支路C图 2.1 PGJ1 型低压无功功率自动补偿屏的
10、接线方案表 2.2cos0.75无功补偿后工厂的计算负荷计算负荷项目380V 侧补偿前负荷380V 侧无功补偿容量P30/KW786Q30/kvar698.7-420S30/kVA1051I30/A1597380V 侧补偿后负荷主变压器功率损耗10KV 侧负荷计算0.9420.9257860.015S30=12.5798.5278.70.06S30=50328.7833.9863.51267.149.93.3.变电所位置与型式的选择变电所位置与型式的选择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拟定。在工厂平面图的下边和左侧,分别作一直角坐标的x轴和y轴,然后测出各车
11、间(建筑)和宿舍区负荷点的坐标位置,P1、P2、P3P10分别代表厂房 1、2、3.10 号的功率,设定P1(1.3,5.3)、P2(1.3,3.6)、P3(3.5,5.2)、P4(3.5,3.6)、P5(4.2,1.7)、P6(6.7,6.4)、P7(6.7,4.7)、P8(6.7,3.1)、P9(6.7,1.5)、P10(9.5,4.7),并设P11(1.2,1.2)为生活区的中心负荷,如图3-1所示。而工厂的负荷中心假设在P(x,y),其中 P=P1+P2+P3+P11=Pi。因此仿照力学中计算中心的力矩方程,可得负荷中心的坐标:x P1x1 P2x2 P3x3P11x11P1 P2 P
12、3P11(Px)(3-1)PiiiiiP y P2y2 P3y3P11y11y 11P1 P2 P3P11(P y)Pi(3-2)把各车间的坐标代入(1-1)、(2-2),得到x=3.61,y=3.60。由计算结果可知,工厂的负荷中心在 6 号厂房(工具车间)的西北角。考虑到周边环境及进出线方便,决定在 10号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所,器型式为附设式。图 3-1按负荷功率矩法拟定负荷中心4.4.变电所主变压器及主接线方案的选择变电所主变压器及主接线方案的选择4.14.1 变电所主变压器的选择变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况,工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方
13、案:S30SNT为主变压器容量,a)装设一台变压器型号为 S9 型,而容量根据式SNT S30,为总的计算负荷。选SNT=1000 KVAS30=898.9 KVA,即选一台 S9-1000/10 型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源,考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。即SNT(0.6 0.7)899.4 KVA=(539.64629.58)KVASNT S30()=(131.9+160+44.4)KVA=336.3 KVAb)装设两台变压器型号为 S9 型,而每台变压器容量根据式(4-1)、(4-2)选择,(4-1)(4-2)因此选两台 S9-630/10 型低损耗配电变压
14、器。工厂二级负荷所需的备用电源,考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为 Yyn0。4.24.2 变电所主接线方案的选择变电所主接线方案的选择按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案:4.2.1 装设一台主变压器的主接线方案如图 4-1 所示10kVFS4-10GW 口-10GG-1A(J)-03GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07Y0Y0联络线(备用电源)S9-100010/0.4kV220/380V高压柜列GG-1A(J)-03GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07主变联络(备用)图 4-1装设一台主变
15、压器的主接线方案4.2.2 装设两台主变压器的主接线方案如图 4-2 所示FS4-10GW 口-10GG-1A(F)-113、11GG-1A(J)-0110kVGG-1A(F)-07GG-1A(F)-54GG-1A(F)-96YYS9-63010/0.4kVS9-63010/0.4kV联络线(备用电源)高压柜列GG-1A(F)-113GG-1A(F)-11GG-1A(J)-01220/380VGG-1A(F)-96GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54联络主主变变(备用)图 4-2装设两台主变压器的主接线方案4.34.3主接线方案的技术经济比较主接线方案的技术经济比较表 4-1主接线方案
16、的技术经济比较技术指标比较项目供电安全性供电可靠性供电质量灵活方便性扩建适应性装设一台主变的方案满足规定基本满足规定由于一台主变,电压损耗较大只有一台主变,灵活性稍差稍差一些查得 S9-1000/10 的单价为电力变压器的15.1 万元,而变压器综合投资综合投资额约为其单价的 2 倍,因此综合投资约为 2*15.1=30.2 万元查得GG-1A(F)型柜可按每台4高压开关柜万元计,其综合投资可按设备本方案采用 6 台 GG-1A(F)柜,其(含计量柜)的 1.5 倍计,因此高压开关柜综合投资约为 6*1.5*4=36 万元,的综合投资额的综合投资约为 4*1.5*4=24比一台主变方案多投资
17、12 万元万元经主变的折旧费=42 万元*0.05=2.1济主变的折旧费=30.2 万元万元;高压开关柜的折旧费=36指*0.05=1.51 万元;高压开关柜万元*0.06=2.16 万元;变配电的标的折旧费=24 万元*0.06=1.44电力变压器和维修管理费=(42+36)万元万元;变配电的维修管理费=高压开关柜的*0.06=4.68 万元。因此主变和高(30.2+24)万元*0.06=3.25年运营费压开关柜的折旧和维修管理费=万元。因此主变和高压开关柜(2.1+2.16+4.68)=8.94 万元,的折旧和维修管理费=比一台主变方案多投资 2.74 万(1.51+1.44+3.25)=
18、6.2 万元元主变容量每 KVA 为 800 元,供供电贴费=2*630KVA*0.08 万元供电贴费电贴费=1000KVA*0.08 万元=100.8 万元,比一台主变多交/KVA=80 万元20.8 万元从上表可以看出,按技术指标,装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案,但按经济指标,则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方案,因此决定采用装设一台主变的主接线方案。装设两台主变的方案满足规定满足规定由于两台主变并列,电压损耗较小由于有两台主变,灵活性较好更好一些查得S9-630/10的单价为10.5万元,因此两台变压器的综合投资约为 4*10.5=42 万元,
19、比一台主变方案多投资 11.8 万元5.5.短路电流的计算短路电流的计算5.15.1绘制计算电路绘制计算电路(1)K-1(3)K-2500MVA(2)系统LJ-120,13km10.5kVS9-10000.4kV图 5-1短路计算电路5.25.2拟定短路计算基准值拟定短路计算基准值设基准容量Sd=100MVA,基准电压Ud=Uc=1.05UN,Uc为短路计算电压,即高压侧Ud1=10.5kV,低压侧Ud 2=0.4kV,则ISdd13U100MVA(5-1)d1310.5kV 5.5kAISd100MVAd23U144kA(5-2)d230.4kV5.35.3计算短路电路中个元件的电抗标幺值计
20、算短路电路中个元件的电抗标幺值5.3.1 电力系统已知电力系统出口断路器的断流容量Soc=500MVA,故X1=100MVA/500MVA=0.2(5-3)5.3.2 架空线路查表得 LJ-120 的线路电抗x0 0.37/km,而线路长 13km,故X2 x0lSdU2(0.3713)100MVA.5kV)2 4.24(5-4)c(105.3.3 电力变压器查表得变压器的短路电压百分值Uk%=4.5,故X3Uk%Sd4.5100MVA=4.5100SN1001000kVA(5-5)式中,SN为变压器的额定容量因此绘制短路计算等效电路如图 5-2 所示。10.214.4k-134.5k-2图
- 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 10 KV 变电 配电 课程设计 附图 详细
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内