某机械厂35KV变电所毕业设计.doc
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1、毕 业 设 计 论 文 题目:*机械厂35KV变电所的设计 系别: 电气工程系 专业:电力系统及自动化技术 班级: 电力05-2 姓名 :* 指导教师: *职称:高级工程师 2008年2月28日毕业设计(论文)任务书电气工程系2008届电力工程及其自动化专业毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)题目*机械制造厂35KV变电所的设计校内(外)指导教师职 称工作单位及部门联系方式*高工*一、题目说明(目的和意义):熟悉供配电初步设计的思路与方法,掌握负荷统计、负荷计算、供电方案比较、短路电流计算、电气设备选择、继电保护的选择与整定以及防雷接地等方法,达到培养学生对所学电力系统的基本知识综合运用能力
2、。二、设计(论文)要求(工作量、内容):一、设计基础资料分析(见附表);二、高压供配电系统设计:1、 全厂计算负荷的确定2、 供电电压的选择3、 总降压变电所位置及主接线图4、 短路电流计算及高压电气设备选择5、 车间变电所位置和变压器数量、容量的选择6、 继电保护的选择与整定7、 防雷接地设计三、进度表日 期内 容14周(11.2612.2)15周(12.312.9)16周(12.1012.16)17周(12.1712.23)18周(12.2412.30)19周(12.311.6)20周(1.71.13)消化毕业设计任务书的要求,准备设计资料全厂计算负荷的确定、供电电压的选择总降压变电所位置
3、及主接线图短路电流计算及高压电气设备选择车间变电所位置和变压器数量、容量的选择继电保护的选择与整定、防雷接地设计撰写毕业设计说明书完成日期20周(2007年冬季)答辩日期第1、2周(2008春季) 四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量:1 苏文成. 工厂供电. 北京:机械工业出版社,1983.2 于永源,杨绮雯. 电力系统分析. 北京:中国电力出版社,2004.3 范锡普. 发电厂电气部分. 北京:中国电力出版社,2004.4 周泽存,沈其工. 高电压技术. 北京:中国电力出版社,2004.5 相关电气设计手册指导教师签字教研室主任签字主管系领导签字 王峰 07年11月20日 年
4、 月 日 年 月 日注:本任务书要求一式两份,一份系部留存,一份报教务处实践教学科。附表:全厂设备容量及台数统计表配电计算点名称设备台数 n设备容量平方和计算有功功率(kW)Pjs计算无功(kvAR)Pqjs计算视在功率(kVA)Psjs计算 电流(A)功率因数cosTg利用系数KL变压器容量(kVA)三 车 间10278820四车间干线14310700四车间干线2496471一变电所(B1)19485985煅 工(B2)37二 车 间(B3)17793555一 车 间(B4)28一 车 间(B5)7092565工具机修(B6)8165835空压站煤气站等(B7)45高压泵房(B8)3给水泵房
5、(B9)3污水泵房、照明、其他(B10)3010000全厂总负荷摘 要电力行业是国民经济的基础工业,它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败,它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。本设计是针对一家黄河机械制造厂的供配电设计。以发电厂电气部分、高电压技术、继电保护等专业知识为理论依据,主要对该厂变电站高压部分进行毕业设计训练。设计步骤主要包括:负荷统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。电能是现代工业生产的主要能源和动力.随着现代文明的发展与进步,社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。工厂供电系统的核
6、心部分是变电所。因此,设计和建造一个安全、经济的变电所,是极为重要的。关键词 变电站设计;负荷统计;短路电流计算AbstractThe electric power profession is the primary industry of national economy, its development relates to national economic construction directly of the rise and fall success or failure, it provides the motive of essential to have for the m
7、odern industry, agriculture, science technique and national defense. The design is for a machinery factory in the Yellow River for distribution design. The electric power plants to some, high-voltage technology, such as protection for the theoretical basis of professional knowledge, high Voltage Sub
8、station on the main part of the plant design graduate training. Design steps include: load statistics, the load calculation, the programme, the established power, short-circuit current, the electrical equipment selection and relay coordination and Lightning Protection, and so forth. Energy modern in
9、dustrial production is the major energy and power. With the development of modern civilization and progress, social production and life to the quality of power supply and management of the increasingly high demands. Factories power supply system is the core of the substation. Therefore, the design a
10、nd construction of a security, economic substation, is extremely important.Keywords Design the Power substation, Load counts, Short circuit Electric current Secretly scheme against 目 录第1章 绪 论1第2章 负荷计算22.1 负荷计算的意义22.2 负荷的计算方法22.3 负荷计算的应用范围及评价32.4 全厂负荷的计算3第3章 方案设计与论证53.1 本设计的相关资料53.2 供电设计方案63.3 车间变电所9
11、3.4 厂区高压配电系统9第4章 总降压变电所位置及主接线图114.1 总降压变电站位置的选择114.2 变电站主接线方式的确定114.3 变电站的平面布置图12第5章 短路电流的计算135.1 短路计算的目的135.2 短路计算的简单分析13第6章 电气设备选择及说明156.1 概述156.2 高压电器选择的标准156.3 35kV侧电气设备选择156.4 10kV侧电气设备选择186.5 该变电站的主接线图18第7章 变电站的继电保护207.1 继电保护207.2 数字保护227.3变电站的总体保护接线图24第8章 变电站的防雷设计258.1 变电站的防雷保护258.2 变电站的进线段保护
12、25致 谢27参考文献28附 录 A错误!未定义书签。附 录 B错误!未定义书签。附 录 C错误!未定义书签。第1章 绪 论电力行业是国民经济的基础工业,它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败,它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计及运行的任务是:在国民经济发展计划的统筹安排下,合理开发、利用动力资源,用较少的投资和运行成本,来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要,提供可靠充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计,是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求,设计出比较合理变电站。根据设计要求的任务,在本次设计中主要通过负
13、荷统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。使我对三年来所学的知识更进一步的巩固和加强,并从中获得一些较为实际的工作经验。由于在设计中查阅了大量的相关资料,所以开始逐步掌握了查阅,运用资料的能力,又可以总结三年来所学的电力工业的部分相关知识,为我们日后的工作打下了坚实的基础。第2章 负荷计算2.1 负荷计算的意义工厂进行电力设计的基本原始资料是工艺部门提供的用电设备安装容量,但是这种原始资料要变成电力设计所需要的假设负荷,称为负荷计算,这种电气负荷计算要准确,因为负荷计算值直接影响整个供电设计的质量。2.2 负荷的计算方法 1、“ABC
14、”算法“ABC”法求计算负荷,其特点是:(1)运用概率论的基本原理找出计算负荷与设备之间的关系。(2)利用单元功率的概念和“ABC”列表法,将繁杂的功率运算简化为台数的运算,使运算准确。(3)它的基本计算系数是最大负荷和的平均利用系数,该系数稳定,容易实测取值。 2、二项式法它是用两个系数表征负荷变化规律的方法,其公式:组中x 台容量最大的用电设备的总额定容量(kw)该组中所有用电设备的总额定容量(kw)2.3 负荷计算的应用范围及评价在初步设计阶段,宜采用单位产品耗电量法或生产面积的负荷密度法,估算全厂和车间的负荷,这两种方法来源于实际统计和经验积累,这种方法简单。计算车间干线,支干线的负荷
15、,一般采用二项式法。“ABC”法也把计算负荷看作是评价负荷Ppj与计算负荷对评价负荷差值的叠加,它也是一个差值的估计,由于容量的大小,多少,台数的多少,都会影响到结果,而计算本身也很方便。根据本设计提供的资料分析,该厂的负荷特点选用“ABC”法统计更合适。2.4 全厂负荷的计算 “ABC”计算负荷的公式为: 。式中 D单台等值功率(kw)。一般容量小于50 kw的机床,取D=3 kw改组用电设备的利用系数,以一、二车间为例, “ABC”法的应用。一车间:Q= P tan S=Pcos I=S 二车间:根据经验及统计,C与的关系可按下式确定:当0.3时,C=1.5-1.2,当0.3时,C=2.2
16、5-3.5,其它结果见表2.1。配电计算点名称设备台数 n设备容量平方和计算有功功率(kW)Pjs计算无功(kvAR)Pqjs计算视在功率(kVA)Psjs计算 电流(A)功率因数cosTg利用系数KL变压器容量(kVA)三 车 间10278820四车间干线14310700四车间干线2496471一变电所(B1)19485985煅 工(B2)37二 车 间(B3)17793555一 车 间(B4)28一 车 间(B5)7092565工具机修(B6)8165835空压站煤气站等(B7)45高压泵房(B8)3给水泵房(B9)3污水泵房、照明、其他(B10)3010000全厂总负荷 附表 黄河机械厂
17、负荷统计表第3章 方案设计与论证3.1 本设计的相关资料1、设计基础资料表3.1 产品及单耗产品类型单位数量(套)单位重量(kg/套)每公斤重耗电量kWh/kg耗电量(Kwh)特大型套30003001中型套20万20.55小型套10万0.3510共计2、负荷类型本厂除动力站、房部分设备为二级负荷外,其余均为三级负荷。3、电源工厂东北方向6公里处有新建地区降压变电所,110/35/10kV。125MVA变压器一台作为工厂是主电源,允许用35kV或10kV中的一种电压,以一回架空向工厂供电。此外,有正北方向其它工厂引入10kV电缆作为备用电源,平时不准投入,只在该厂的主电源发生故障或检修时提供照明
18、及部分重要负荷用电,输送容量不得超过全厂计算负荷的20%。4、其它设计基础资料(1)35kV侧系统最大三相短路容量 1000MVA 35kV侧系统最小三相短路容量 500MVA(2)供电部门对功率因数要求值 当以35kV供电时 cos=0.9当以10kV供电时 cos=0.95(3)电价:变压器安装容量每14元/ kVA月。电度电价当供电压为:35kV时,=0. 55元/kWh;10 kV时, =0. 58元/kWh。(4)工厂为二班制,全年工作4500h,最大负荷利用4000h(均为统计参数值)。(5)线路的功率损失在发电厂引起的附加投资Zj=1000元/kV图3.1 全厂总平面布置图3.2
19、 供电设计方案一般来说,提高供电电压减少电能损耗,提高电能质量,节约有色金属,却增加了线路和投资费用。负荷大小和距离电源远近对供电电压的选择有很大关系,当电压一定时,能量损耗都和负荷距离成正比。我们可以根据不同的容量和距离选择不同的电压。方案一:变电站35kV供电电压1、利用35kV电压供电的结构图总变电所配电所车间变电所配电所车间变电所变用电设备发电 厂图3.2 35kV设计方案2、利用35kV电压供电的优点:(1)cos要求值低,可以减少提高功率因素的补偿设备投资;(2)线路损失小,年运行费用较节省;(3)电压损失小,调压问题容易解决。3、以35kV电压供电的实际计算从计算负荷并考虑到工厂
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