某塑料制品厂总降压变电所及配电系统设计

课程设计题目:某塑料制品厂总降压变电所及配电系统设计学院（部）：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导老师：杨岸时间：2012-07-03电气工程及其自动化专业课程设计I前言该设计是为某塑料制品厂总降压变电所及配电系统设计，电压等级为35kV，首先，本设计根据厂方给定的全厂各车间电气设备及车间变电所负荷的原始数据以及供用电协议，本厂负荷性质，气象条件，地质及水文条件。根据所学知识进行电力负荷计算，然后根据计算负荷的结果分析选定主变压器和各车间变电所的变压器型号、容量等各种额定数据，依据电压等级和负荷种类设计变电所电气主接线，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。从经济和节能角度上综合考虑，尽量以最少的投资获得最佳的和最节能的方案。选好变压器和主接线后进行短路电流计算，对变电站系统中的各个电压等级下的母线发生三相短路时，所流过的短路电流进行了分别计算。再根据短路计算结果校验各电气设备的动稳定和热稳定以及一些特殊电气设备的校验，最终确定各电气设备的型号。在设计过程中根据电力部门对工厂功率因数的要求计算出需要补偿的无功功率并以此选择相应的补偿电容器。然后对线路设定短路点进行短路电流的计算作为各设备的选型依据。对电气设备进行选择，电气设备的选择条件包括两大部分：一是电气设备所需要满足的基本条件，即按正常工作条件选择，并按短路状态校验动、热稳定；二是根据不同电气设备的特点而提出的选择和校验项目。考虑到对变压器的保护在设计中对主变压器设置了以下继电保护：瓦斯保护、过电流保护和电流速断保护。通过本次课程设计，旨在熟悉变电所中供电系统的负荷计算，掌握变电所中二次回路的基本原理，在次基础上对供电系统中的变电所二次接线进行了设计和保护，最后根据具体环境条件对电气设备进行校验，使本次设计的内容更加完善。关键词：变电所配电系统负荷和短路计算设备选型电气工程及其自动化专业课程设计I目录前言........................................................................I1设计任务..................................................................11.2设计内容............................................................11.3设计要求............................................................11.4设计依据............................................................12负荷计算、无功补偿及变压器选择............................................22.1负荷计算............................................................22.2无功功率补偿计算....................................................32.3主变压器的要求与选择.................................................42.3.1各变电所变压器选择.............................................53电气主接线图..............................................................64架空线的选择..............................................................75短路电流的计算及电气设备的选择............................................85.1短路电流的计算.......................................................95.1.1三相短路电流的计算目的.........................................95.1.3各母线短路电流列表.............................................95.2电气设备的选择......................................................105.2.1电气设备选择的原则............................................105.2.2高低压设备的选择..............................................115.2.310kv高压侧电气设备选择.......................................13计算过程如下：......................................................136．继电保护配置............................................................156.1主变压器保护........................................................156.1.1瓦斯保护......................................................166.1.2电流速断保护..................................................166.1.3过电流保护....................................................166.1.4过负荷保护....................................................176.235KV进线线路保护过电流保护........................................186.310KV线路保护......................................................197防雷和接地装置的确定.....................................................207.1防雷装置确定........................................................207.2直击雷的防治........................................................207.3雷电侵入波保护......................................................217.4接地装置确定........................................................218．变电所内外布置情况......................................................228.1概述................................................................228.2室内布置............................................................228.3室外布置............................................................239工厂的电能节约...........................................................239.1电能节约的意义.....................................................23电气工程及其自动化专业课程设计II9.2电力变压器的经济运行................................................23课程设计心得...............................................................24致谢.......................................................................25参考文献：.................................................................26电气工程及其自动化专业课程设计11设计任务1.1设计原则由于该厂属于二类负荷，因此其是电力系统网络结构的重要组成部分。所以应和电气设计的原则一致，即应满足可靠性、灵活性、经济性。1.2设计内容设计某塑料制品厂全厂总降压变电所及配电系统设计。1.3设计要求1.No1，No2，No5车间变电所设置两台变压器外，其余设置一台变压器。且No1，No2为明备用，No5为暗备用。2.主变压器设置两台，且暗备用。3.两条架空线选择为明备用。1.4设计依据(1)本厂设有薄膜、单丝、管材、注射等四个车间，设备选型全部采用我国新定型设备其外还有辅助车间及其它设施。(2)全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表（380伏侧）。(3)本场与电业部门的供电协议：1)该厂由处于厂南侧一公里的110/35千伏变电所用35千伏架空线路向其供电，该所在城南侧1km。2)电业部门变电所配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2s，工厂配电所应不大于1.3s。3)在总配变点点所35kv侧计量。4)工厂的功率因数值要求在0.9以上。5)供电系统技术数据：电业部门变电所35kv母线为无限大电源系统，其短路容量200兆伏安(4)生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制，全年最大负荷利用时间为5000小时，属于二级负荷。(5)本厂自然条件：1)本地区最热月平均最高温度为35摄氏度。电气工程及其自动化专业课程设计22)土壤中0.7—1深处一年最热月平均温度为20摄氏度。3)年雷暴日为30天。4)土壤冻结深度为1.10米。5)主导风向夏季为南风。(6)地质水文条件：1)本厂地表面比较平坦，土壤主要成分为积土及砂质粘土，层厚为1.6—7米不等。2)地下水位一般为0.7米，3)地耐压力为20吨/平方米。2负荷计算、无功补偿及变压器选择2.1负荷计算根据公式：exjsPKP*tan*jsjsPQcos/jsjsPS分别计算出各车间的有功和无功功率及视在功率的计算值填入表2-1表2-1全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表（380伏侧）序号车间或用电设备组名称设备容量(千瓦)需要系数xK功率因数Cos功率因数脚正切tan计算负荷有功jsP(千瓦)无功jsQ(千乏)视在jsS(千伏安)（1）1NO变电所1薄膜车间14000.60.61.338401117．214002原料库300.250.51.737.512.975153生活间100.8108084成品库（一）250.30.51.737.512.975155成品库（二）240.30.51.737.212.45614.46包装材料库200.30.51.73610.38127小计1509———876.21165.9861464.4（2）2NO变电所1单丝车间13850.60.61.338311105.231385电气工程及其自动化专业课程设计32水泵及设备200.650.80.75139.7516.253小计1405———8441114.981401.25（3）3NO变电所1注塑车间1890.40.