工厂供电课程设计80897

1、学习资料收集于网络，仅供参考学习资料河南工程学院供配电技术课程设计第十四机械厂降压变电所的电气设计学生姓名：罗耀文学院：电气信息工程学院专业班级：电气工程及其自动化 1442学习资料收集于网络，仅供参考学习资料专业课程：供配电技术学习资料收集于网络，仅供参考学习资料指导教师：任鹏飞2017年5月22日学习资料收集于网络，仅供参考学习资料摘要变电所是电力系统的一个重要组成部分， 由电器设备和 线路按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通 过其变换、 分配、 输送与保护等功能， 然后将电能安全、 可 靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。 变电所供 配电设计需要考虑很多方面，分析变电所

2、担负的任务及用户 负荷等情况 . 利用用户数据进行负荷计算， 确定用户无功 功率补偿装置。 同时进行各种变压器的选择， 从而确定变 电所的主接线方式， 再进行短路电流计算， 选择导线， 选 择变电所高低压电气一次设备等。本变电所的设计包括了：（1）总体方案的确定；（ 2）负荷计算和无功功率补偿 ；（ 3 ）变电所位置和型式的选择；（4）变电所主变压器台数、容量与类型的选择；（5）变电所主接线方案的设计；（6）短路电流的计算；（ 7 ）变电所一次设备的选择和校验；（8）变电所进出线的选择与校验；（9）变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定；学习资料收集于网络，仅供参考学习资料（8）防雷保护及接

3、地装置的设计。关键词 ：负荷，短路电流，设备选择，继电保护，防雷设计目录1.1、工厂供电的意义和要求 .11.2、工厂供电设计的一般原则 .11.3、本机械厂变电所的设计内容及步骤 .22.1、负荷的计算 .32.2、无功功率补偿 .52.3、无功补偿的主要作用及装置选择 .63.1、变电所位置和型式的选择 .63.2、变电所主变压器台数、 容量与类型的选 .83.3、变电所主接线方案的设计 .94.1、绘制短路电流计算电路 .104.2、确定基准值 .114.3、计算短路电路中各元件的电抗标幺值 .114.4、k - 1 点 三 相 短 路 电 流 计 算.114.5、k - 2 点 三 相

4、 短 路 电 流 计 算.125.1、1 0 k V 侧 一 次 设 备 的 选 择 校 验.125.2、3 8 0 V 侧 一 次 设 备 的 选 择 校 验 .135.3、高 低 压 母 线 的 选 择 .136.1、1 0 KV 高 压 进 线 的 选 择.13学习资料收集于网络，仅供参考学习资料6.2、3 8 0 V 低 压 出 线 的 选 择.147.1、变电所二次回路方案的选择 .167.2、继电保护的整定 .178.1、变电所的防雷保护 .188.2、变电所公共接地装置的设计 .199、参考文献 .1910.1、附表一变电所平、剖面图 .2010.2、附表二变电所主接线图 .21

5、学习资料收集于网络，仅供参考学习资料1.1、工厂供电的意义和要求工厂供电， 就是指工厂所需电能的供应和分配， 亦称工厂配电。 众所周知， 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而 来，又易于转换为其它形式的能量以供应用； 电能的输送的分配既简单经济， 又 便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生 产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主 要 能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外） 。 电能 在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比 重多 少，而在于工业生产实

6、现电气化以后可以大大增加产量， 提高产品质量， 提高劳 动生产率， 降低生产成本， 减轻工人的劳动强度， 改善工人的劳动条件， 有利于 实现生产过程自动化。 从另一方面来说， 如果工厂的电能供应突然中 断， 则对工 业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展 工业生产， 实现 工业现代化，具有十分重要的意义。 由于能源节约是工厂供 电工作的一个重要方 面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意 义， 因此做好工厂供电 工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大 的作用。工厂供电工作要 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，

7、就必须达到以下基本要求： （1） 安全 在电能 的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（ 2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量 的要求 （4） 经济 供电系统的投资要少， 运行费用要低， 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， 应合理地处理局部和全局、 当前和长远等关系，既要照顾 局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大 局，适应发展。1.2、工厂供电设计的一般原则按照国家标准 GB50052-95 供配电系统设计规范 、GB50053-94 10kv 及以下设计规范、GB50054-95低压

8、配电设计规范等的规定，进行工厂供电 设计必须遵循以下原则： （1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规 定及标准， 执行国家的有关方针政策， 包括节约能源， 节 约有色金属等技术学习资料收集于网络，仅供参考经济政策。 （2） 安全可靠、先进合理； 应做到保障人身和设备的安全， 供 电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理， 采用效率高、能耗低和性能先 进的电气产品。 （3） 近期为主、考虑发展； 应根据工作特点、 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

9、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。 作为从事工 厂供电工作的人员， 有必要了解和掌握工厂供电设 计的有关知识， 以便适应设 计工作的需要。1.3、本机械厂变电所的设计内容及步骤全厂总降压变电所及配电系统设计， 是根据各个车间的负荷数量和性质， 生 产工艺对负荷的要求， 以及负荷布局， 结合国家供电情况。 解决对各部门的 安 全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。1.3.1、 负荷计算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

10、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、表达计算结果。1.3.2、工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电， 通常为国家电网的末端负荷， 其容量运行小于电网容量， 皆可 按 无限容量系统供电进行短路计算。 由系统不同运行方式下的短 路参数，求出 不 同运行方式下各点的三相及两相短路电流。1.3.3、变电所高、低压侧设备选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所 高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。 并根据需要进行热稳定和力稳定检验。 用总降压变电所 主 结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果学习资

11、料学习资料收集于网络，仅供参考学习资料单组的有功计算负荷: 单组的无功计算负荷: 单组的视在计算负荷: 单组的计算电流：Sc=Pc tan二 JPc2Q；5.5kA/1.08 m（3）其他短路电流门可= =闇）=5.09*4学习资料收集于网络，仅供参考学习资料(1)总电抗标幺值(2)三相短路电流周期分量有效值(3)其他短路电流(4)三相短路容量短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA=2,55/=12.98M凜=151/= 7*69fc4(4)三相短路容量1WMVA-=92.59MVA1.084.5、计算k-2点(0.38kV侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路 容量X+X； +X

12、； =0.14 + 0,94 + 2.81=3.89x *工144kA/3.89；二凡广= = 37.02/c/l=1,84/= 68.12M唱=1.09/= 40.35 好11WMVA-=25.71MV/13.89学习资料收集于网络，仅供参考学习资料广K-15.095.095.0912.987.6992.59k-237.0237.0237.0268.1240.3525.715、变电所一次设备的选择和校验5.1、10kV侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定性热稳定性参数%./kV1 M/kAtfnw /kA装置地点条件数据1096.375.0912.98X 1.9 =嗣额定参

13、数阳鬥 * 高压少油断路 器SN10-10L/220106301640162X2=512咼压隔离开关GN68-10/22010200一25.510rx 5 = SD0高压熔断器RN2-10100.550一一电压互感器JDJ-1010/0.1一一一一一次设备型号规格电流互感器JDJ-1010100/5225 1,5灵敏系数为，满足规定灵敏系数1.5的要求。3）装设电流速断保护 利用DL-20C型电流速断装置实现。a）速断电流的整定 禾I用公式儿， m -，叫=叫弘=厂IQWAkV = 25，因此速断电流为=(1,4 * 1)7(20 * 25) * 37020 = 1044速断电流倍数整定为愉

14、104K h = - =-= 6.9恥 I 15Jop丄速断电流整定为7。a）电流速断保护灵敏系数的检验利用公式k-min = 0.866 *5.09M = 43k41 = = 104.20 = 2080.4 卩1心4300S =-= 2 1,5Q因此灵敏系数为八满足要求。722、作为备用电源的高压联络线的继电保护装置学习资料收集于网络，仅供参考学习资料闸的操作方式。a）过电流保护动作电流的整定30 = /*（30- 1 + 530-9）/用公式=2 ，取学习资料收集于网络，仅供参考学习资料3 * 10/cl/5 因此动作电1.3 * 1F =_* 2 鹉 17B8 = 5.8A流为,因此过电

15、流保护电流为6A。b)过电流保护动作电流的时间整定，按终端保护考虑，动作时间整定为0.5s o723、变压所低压侧的保护装置1)低电压开关采用DW15-1500/3型断路器，三相均装置过电流脱扣器，即 可实现对低压侧相间短路和过负荷的保护，又可以实现低压单相接地短路的保护2)低压侧所有出线均装设DZ20型低压断路器控制，其过电流脱扣器可实现 对线路短路故障的保护。8、防雷保护和接地装置的设计8.1、变电所的防雷保护(1)直击雷防护 在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引出两根接地线与 变电所公共接地装置相连。避雷针采用直径20m m的镀锌圆钢，避雷带采用25mmx4mm镀锌扁钢。(2 )雷电侵人

16、波的防护I )在10kV电源进线的终端杆上装设FS4-10型阀式避雷器。其引下线采用 25mmx4m的镀锌扁钢，下面与公共接地网焊接相联，上面与避雷器接地端螺栓 连接。2) 在10kV高压配电室内装设的 GG-IA(F) -4型高压开关柜，其中配有 F 斜-10型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来防护雷电侵人波的 危害。3)在38OV低压架空出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地， 用以防护沿低压架空线侵人的雷电波。8.2、变电所公共接地装置的设计(I )接地电阻的要求，本变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件.o（2 ）接地装置的设计采用长2.5m、护50mm的镀锌钢管数，按公式计算初 学习资料收集于网络，仅供参考学习资料选16根，沿变电所三面均匀布置（变电所前面布置两排），管距5m垂直打人 地下，管顶离地面0.6m。管间用40mmx4mm镀锌扁钢焊接相连。变压器室有两 条接地干线、高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连。接地干线均采用25mmx4m的镀锌扁钢。9、参考文献【图书】工厂供电 作者：刘学军主编 出处：北京：中国电力出版社2015ISBN: 978-7-5123-6786-9【图书】工厂供电作者：刘介才编著 出处：北京：机械工业出版社 2010ISB