工厂供电毕业论文修改.doc
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1、河南理工大学供电技术毕业设计( 2008 届 )学 生 姓 名 耿启辰 院 (系) 电气工程及其自动化系 专 业 电气工程及其自动化 学 号 330819040104 导师姓名、职称 许 丹 设计(论文)题目 工厂供电 起讫时间: 年 月 日 年 月 日(共 周)目录摘要1第一章 负荷计算及功率补偿2负荷计算的内容和目的2负荷计算的方法2全厂负荷计算2功率补偿3第二章 变电所位置和形式的选择4变电所所址选择的基本要求4变电所所址选择应具备的条件4第三章变电所主要变压器及主接线方案的选择5主变压器台数的选择5主结线方案的选择5第四章短路电流的计算7短路电流计算的目的及方法7、本设计采用标幺制法进
2、行短路计算7短路电流计算结果:9第五章 变电所一次设备的选择及校验11第六章导线、变电所高低压线路的选择13第七章变电所二次回路的方案及断电保护的确定14变电所二次回路方案14断电保护14第八章 防雷与接地16防雷16接地17总结18致 谢19参考文献20摘要为使工厂供电工作很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,本设计在大量收集资料,并对原始资料进行分析后,做出35kV变电所及变电系统电气部分的选择和设计,使其达到以下基本要求:1、安全 在电能的供应、分配和使用中,不发生人身事故和设备事故。2、可靠 满足电能用户对供电可靠性的要求。3、优质 满足电能用户对电压
3、和频率等质量的要求4、经济 供电系统的投资少,运行费用低,并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外,在供电工作中,又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,顾全大局,适应发展。按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50059-92 35110kV变电所设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定,工厂供电设计遵循以下原则:1、遵守规程、执行政策;遵守国家的有关规定及标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源,节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理;做到保障人身和设备的安全,供电可靠,电能质量合格,技术先
4、进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能先进电气产品。3、近期为主、考虑发展;根据工作特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。关键词:节能配电安全合理发展AbstractWith the industrial production and the development of science and technology, power plant control sy
5、stems, signal and monitoring work by the management manual, on the spot to monitor the development of remote, and the realization of remote control, remote, and remote sensing. Factories for Electrical system of remote, can not only enhance the plants power supply system automation level, but also t
6、o some extent to achieve plant optimal operation of the power supply system capable of dealing with incidents in a timely manner to reduce the incidents of power failures, to better ensure the plant Power supply system of economic security. Power plant production plant is necessary to protect life.
7、Calculated compared to the factory in accordance with the actual situation of economic and scientific selection of high electrical equipment, power supply from the high-quality, reliable and economic performance considered to optimize the use of electrical equipment and power supply.【Keywords】:Load
8、secretly schemes against Power Short-circuit current第一章 负荷计算及功率补偿全厂总降压变电所的负荷计算,是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗,从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。计算负荷的定义(1)计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷,其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中,通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。(2)尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电
9、流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时,还应考虑启动电流的非周期分量。(3)平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班(即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班)的平均负荷,有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有:有功功率:P30=PeKd无功功率:Q30=P30tg视在功率:S3O=P30/Cos计算电流:I30=S30/3UN全厂负荷计算某厂设有三个车间,其中1#车间:工
10、艺设备容量250kW、空调及通风设备容量78 kW 、车间照明40kW、其他用电设备50 kW,共计设备容量418 kW。2#车间:共计设备容量736kW。3#车间:共计设备容量434kW。(采用需要系数法)。全厂用电负荷计算、无功功率补偿与变压器损耗计算及变压器台数、容量和型号的选择示例,计算结果列表如下, 全厂用电负荷计算表车间或建筑名称用电设备名 称设备装机容量 Pe(kW)需要系数Kd功率因数 cos/ tg计算负荷变压器台数及容量Se(kVA)有功功率 Pca(kW)无功功率Qca(kvar)视在功率Sca(kVA)1#车间车间工艺设备250175154 空调、通风设备78 车间照明
11、4034 其他5030 合计418 2#车间负荷计入Kp和Kq系数后合计736530397 3#车间负荷计入Kp和Kq系数后合计434391281 全厂合计1588 1192918 变配电所 10738721383 全厂低压无功功率补偿 -420 全厂补偿后合计 10734521164 变压器耗损:PT QT 1260 全厂共计(高压侧) 108551212002800决定选用二台SCB9-800kVA型干式电力变压器 注:2#、3#车间的负荷计算与1#车间的负荷计算类似,从略。本负荷计算中未计入各车间至变电所的线路功率损耗。(只有线路功率损耗很小时,对于变压器容量的选择影响不大时,才可以从略
12、)。 表4-4计算过程如下: 按公式(4-6)(4-14)进行计算1 1#车间:车间工艺设备设备 Pca= KdPe=250x0.7=175(kW), Qca= Pcatg=175x0.88=154(kvar),2 空调、通风设备 Pca= KdPe=78x0.8=62.4(kW), Qca= Pcatg=62.4x0.75=46.8(kvar),3 车间照明设备 Pca= KdPe=40x0.85=34(kW), Qca= Pcatg=34x0.62=21.1(kvar),4 其他设备 Pca= KdPe=50x0.6=30(kW), Qca= Pcatg=30x1.02=30.6(kvar
13、),5 1#车间合计 Pca= 175+62.4+34+30+=301.4(kW), Qca=154+46.8+21.1+30.6=252.5(kvar),6 有功同时系数Kp=0.9 Pca=PcaKp=301.4x0.9=271.3(kW), 无功同时系数Kq =0.95 Qca=QcaKq= 252.5x0.95=239.9(kvar), 视在功率 Sca=(kVA)7 全厂合计 Pe=418+736+434=1588(kW) Pca=271.3+530+391=1588(kW) Qca=239.9+397+281=918(kvar),8 有功同时系数Kp=0.9 Pca=PcaKp=1
14、192x0.9=1073(kW), 无功同时系数Kq =0.95 Qca=QcaKq=918x0.95=872(kvar),视在功率 Sca=(kVA)9.低压无功补偿到(cos=0.92) QC=Pca(tg1-tg2)=1073x(0.83-0.43)=429420(kvar),10全厂补偿后的有功功率 Pca=1073(kW), 全厂补偿后的无功功率 Qca=872-420=452(kvar),视在功率 Sca=1164(kVA)11变压器有功功率损耗 PT0.01 Sca =0.01x1164=11.612(kW), 变压器有功功率损耗 QT=0.05 Sca =0.05x1164=5
15、8.260(kvar),12全厂合计(高压侧)有功功率 Pca=1073+12=1085(kW), 全厂合计(高压侧)无功功率 Qca=452+60=512(kvar),视在功率 Sca=1200(kVA)13计算结果:决定选用二台SCB9-800kVA型干式电力变压器。 变压器的平均负载率为: Sca/ Se =1200/1600=0.75 结论:合格1.4功率补偿由于本设计中上级要求COS0.9,而由上面计算可知COS=0.750.9,因 此需要进行无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进行高压集中补偿。可选用BWF6.3-100-1W型的电容器,其额定电容为2.89µFQc=
16、5999(tanarccos0.75tanarccos0.92)Kvar=2724Kvar取Qc=2800Kvar因此,其电容器的个数为:n=Qc/qC=2800/100=28而由于电容器是单相的,所以应为3的倍数,取28个正好无功补偿后,变电所低压侧的计算负荷为:S30(2)=59992+(5463-2800)21/2=6564KVA变压器的功率损耗为:QT=0.06S30=0.06*6564=393.8KvarPT=0.015S30=0.015*6564=98.5Kw变电所高压侧计算负荷为:P30=5999+98.5=6098KwQ30=(5463-2800)+393.8=3057Kvar
17、S30=(P302+Q302)1/2=6821KV.A无功率补偿后,工厂的功率因数为: 则工厂的功率因数为:10.9因此,符合本设计的要求。第二章 变电所位置和形式的选择变电所所址选择的基本要求靠近电源,接近负荷中心,有利于提高供电电压质量,减少输电线路投资以减少投资和电能损耗,提高供电质量。便于各级电压线路的出入,架空线路走廊应与所址同时选定,尽量避免交叉。变电所不能被洪水淹没,以保证正常运行。所区内不得积水,故地面应考虑一定的排水坡度。具有生产和生活用水的可靠水源。考虑职工生活上的方便。为变电所的远景规划和扩建创造条件。考虑电网的发展和农村用电负荷的增加,以及变电所能方便地从初期形式过渡到
18、最终阶段,使变电所在一次、二次设备装置方面所需的改动最小。所站合一的形式便于发展成无人值班所。参照国家标准35500kV变电所设计规范执行。变电所所址选择应具备的条件所址靠近供电区域负荷中心,供电半径不能超过以下要求:04kV线路不大于;10kV线路不大于15km;35kV线路不大于40km;110kV线路不大于150km。便于进出线的引入,并根据发展规划预留扩建位置。附图2-1厂门工厂进电线路北123459678121310111514配电所工厂平面图第三章变电所主要变压器及主接线方案的选择主变压器台数的选择(1)参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,结合全厂计算负荷以及扩建
19、和备用的需要,确定变压器的台数和容量。由于该厂的负荷属于二级负荷,对电源的供电可靠性要求较高,宜采用两台变压器,以便当一台变压器发生故障后检修时,另一台变压器能对一、二级负荷继续供电,故选两台变压器。 (2)变电所主变压器容量的选择装设两台主变压器的变电所,每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件:任一台单独运行时,ST(0.6-0.7)S30(1)任一台单独运行时,STS30(+),由于S30(1)=7932KVA,因为该厂都是上二级负荷所以按条件2选变压器。ST(0.6-0.7)7932=(4759.25552.4)KVASTS30(+),因此选5700KVA的变压器二台主结线方案的选择
20、(1)变配电所主结线的选择原则1.当满足运行要求时,应尽量少用或不用断路器,以节省投资。2.当变电所有两台变压器同时运行时,二次侧应采用断路器分段的单母线接线。3.当供电电源只有一回线路,变电所装设单台变压器时,宜采用线路变压器组结线。4.为了限制配出线短路电流,具有多台主变压器同时运行的变电所,应采用变压器分列运行。5.接在线路上的避雷器,不宜装设隔离开关;但接在母线上的避雷器,可与电压互感器合用一组隔离开关。6.610KV固定式配电装置的出线侧,在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中,应装设线路隔离开关。7.采用610KV熔断器负荷开关固定式配电装置时,应在电源侧装设隔离开关。8.由地区电
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