变电所供配电

I一、设计目的熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。二、设计要求（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，需求预测说明。（2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。三、设计任务（一）设计内容1．总降压变电站设计（1）负荷计算（2）主机接线设计：选主变压器及高压开关等设备，确定最优方案。（3）短路电流计算：计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。（4）主要电气设备选择：主要电气设备选择及校验。选用型号、数量、汇成设备一览表。（5）主要设备继电保护设计：元件的保护方式选择和整定计算。（6）配电装置设计：包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。（7）防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。2．车间变电所设计根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以及变电所位置的原则考虑。3．厂区配电系统设计根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。（二）设计任务1．设计说明书，包括全部设计内容，负荷计算，短路计算及设备选择（要求列表）；2．电气主接线图。四、设计时间安排查找相关资料（1天）、总降压变电站设计（3天）、车间变电所设计（2天）、厂区配电系统设计（1天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。五、主要参考文献[1]电力工程基础[2]工厂供电[3]继电保护.[4]电力系统分析[5]电气工程设计手册等资料指导教师签字：年月日一.原始资料1.工厂负荷数据：工厂多数车间为三班制，年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。II表1：化纤厂负荷情况表序号车间及设备安装容量(kW)需要系数dKtg1纺练车间通风机1800.700.75淋洗机60.750.78变频机8400.800.70传送机400.800.702原液车间照明15400.430.503酸站照明10600.550.604锅炉房照明10200.650.655排毒车间照明8600.450.682.供电电源请况：按与供电局协议，本厂由3公里外变电所（110/38.5/11kV），100MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源，能满足本厂负荷的40%（重要负荷），在本厂主要电源故障或检修时投入。3.电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为500MVA；10kV母线的出线断路器断流容量为450MVA。4.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kVA为18元/月，电费为0.5元/kW·h。5.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。6.地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。IXXX化纤厂变电所供配电设计摘要电力工程系统中电力网将输送、交换、和分配电能，它需要由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成。通过对电能的输送和分配进行控制、调节、测量，从而实现电力系统经济高效的运行。电能作为现代工业生产的主要能源，电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转化为其他形式的能量以供应用，对发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。但不同的地点和工厂需要的电压等级是各不相同的，需要变电所来完成不同电压等级之间的转换。本次课程设计是对化纤厂变电所供配电进行设计，通过负荷计算和短路计算来选取最佳的变压器和各种电气设备，以保证该化纤厂安全、可靠、高效、经济的运行。并通过Autocad画出该化纤厂的供电平面图和电气主接线图。关键词：电力工程，化纤厂，变电所，Autocad绘图软件农业工程学院课程设计说明书目录第一章负荷计算..........................................1§1.1负荷分级及供电要求.........................................1§1.2负荷计算...................................................1§1.2.1按需要系数法计算负荷原则.............................1§1.2.2各车间负荷计算.......................................2§1.3总降压变电所变压器容量选择.................................7§1.3.1无功补偿.............................................7§1.3.2厂区供电平面设计.....................................8第二章短路电流计算.....................................10§2.1求各元件电抗标幺值........................................10§2.2三相短路电流及短路容量计算................................11第三章确定供电方案.....................................13§3.1方案一：35kV电压供电.....................................13§3.2方案二：10kV电压供电.....................................13第四章本变电所高低压电气设备的选择.....................15§4.1按正常工作条件选择........................................15§4.2按短路情况进行校验........................................15§4.3电气设备的选择............................................16§4.4母线及厂区高压配电线路选择................................18第五章防雷保护.........................................21§5.1架空线路的防雷措施........................................21§5.2变配电所的防雷措施........................................21第六章电气主接线设计...................................23第七章结论.............................................24参考文献................................................25农业工程学院课程设计说明书1第一章负荷计算§1.1负荷分级及供电要求（1）一级负荷应有两个回路（或两个回路以上）的独立电源供电。两路电源应来自不同电源点或同一变电站的不同变压器供电的不同母线段。当其中一个电源发生故障时，另一路电源不受影响，且能承担全部负载。负荷容量较大或有高雅用电设备应采用两路高压电源。如一级容量不大，可从电力系统或邻近单位取得第二低压电源。（2）二级负荷应有两个电源供电，供电变压器也应由两台（两台变压器不一定在同一变电所）。做到当发生贷能力变压器故障或电力线路常见故障时不致中断供电或中断后能迅速恢复。（3）三级负荷对供电电源的要求。对松散级负荷供电无特殊要求。§1.2负荷计算§1.2.1按需要系数法计算负荷原则（1）单组用电设备计算负荷的确定单组用电设备的计算负荷的计算公式：30dePKP30dePKP3030tanφQP3030/cosφSP3030/3NISU（2）多组用电设备用电负荷的确定多组用电设备的计算负荷的计算公式：3030.iPKP农业工程学院课程设计说明书2303030.iQPKQ22303030SPQ3030/3NISUK为同时系数，一般取0.85∽0.95确定视在负荷后选取变压器的型号和容量，并计算变压器的功损耗。30/NSS20ΔΔΔTkPPP20Δ*%U%100NTkSQI计算10kV侧的计算负荷3030ΔTPPP总3030ΔTQQQ总22303030SPQ总总3030/3NISU在总降压变压器处无功补偿无功功率补偿及补偿容量的计算30303030*tanφtanφ*tanarccosφarccostanφcQQQPP＇＇＇§1.2.2各车间负荷计算（1）纺练车间对1车间纺练车间，先求各组的计算负荷a.通风机组已知180KWeP0.70dKtanφ0.7530.10.70*180126dePKPKW农业工程学院课程设计说明书330.130.1tanφ126*0.7594.5kvarQPb.淋洗机组已知6KWeP0.75dKtanφ0.7830.20.75*64.5dePKPKW30.230.2tanφ4.5*0.783.51kvarQPc.变频机组已知840KWeP0.80dKtanφ0.7030.30.8*840672dePKPKW3030.3tanφ672*0.70470.4kvarQPd.传送机组已知40KWeP0.80dKtanφ0.7030.40.8*4032dePKPKW3030.4tanφ32*0.7022.4kvarQP取0.9K可求得总的计算负荷为：30.3010.9*1264.537232751.05iPKPKW30.3010.9*94.53.51470.422.4531.73kvariQKQ2222301301301751.05531.73920.22.SPQKVA选取S9-1000/10,10/0.4,Yyn0型变压器0Δ1.7PKWΔ10.3kPKW0%0.7IU%4.5k30/0.92NSS20ΔΔΔ10.42TkPPPKW20Δ*%U%45.11kvar100NTkSQI3030Δ761.47TPPPKW总农业工程学院课程设计说明书43030Δ576.84kvarTQQQ总22303030S955.29.PQKVA总总总30/355.15NNISUA（2）原液车间已知1540KWeP0.43dKtanφ0.50cosφ0.893020.43*1540662.2dePKPKW302302tanφ662.2*0.50331.1kvarQP302302/cosφ662.2/0.89744.04.SPKVA选取S9-800/10,10/0.4,Yyn0型变压器0Δ1.4?PKWΔ7.5kPKW0%0.8IU%4.5k30/0.93NSS20ΔΔΔ7.89TkPPPKW20Δ*%U%37.54kvar100NTkSQI3030Δ670.09TPPPKW总3030Δ368.64kvarTQQQ总22303030S764.8.PQKVA总总总30/344.16NNISUA（3）酸站车间已知1060KWeP0.55dKtanφ0.603030.55*1060583dePKPKW303303tanφ583*0.60349.8kvarQP3