供电系统设计35kv

1、供电系统设计设计报告设计题目设计组长成 员年级专业班级 2011级电气工程及其自动化专业 0 X班指导教师李玉廷临沂大学汽车学院2014年 月 日设计任务分工及设计要求（宋体三号加粗居中、段前段后各空0.5行、行距1.5倍）一、设计任务分工（宋体四号加粗顶格、段前段后各空0.5行、行距1.5倍）前表1 设计任务分工表（宋体五号、段前段后各空0行、左对齐、首行缩进 2字符、行距1.5倍，表中文字字体宋体五号、数字用 Times New Roman 字体5号）姓名学号设计内容成绩XXXXXXXXXXXXXXX负荷计算XXXXXXXXXXXXXXX主接线设计XXXXXXXXXXXXXXX短路计算XX

2、XXXXXXXXXXXXX设备选择XXXXXXXXXXXXXXX保护与防雷系统设计XXXXXXXXXXXXXXX供电系统图纸设计二、设计要求（宋体四号加粗顶格、段前段后各空0.5行、行距1.5倍）1、供电系统设计是电气工程及其自动化专业培养方案中的一门独立设计 课，目的是锻炼同学们的综合设计能力，涉及课程：工厂供电、电力系统分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化、AUTO CAD（电气版， 也可采用类似绘图软件绘图）。本设计要按规定要求在规定时间内各组内成员通过分工协作认真完成，不得抄袭他组设计成果及从网上下载现成内容， 一经发现,取消该门课程的成绩。2、对本设计，每组要要按规定格式撰写完

3、整的设计报告，字数控制在10000-15000 字，每位成员完成内容 2000-3000 字。3、设计报告内的公式一律用公式编辑器编写， 不得使用图片格式，电路图、 平面布局图一律使用绘图软件绘制，不得从他处剪贴。4、设计报告最后可加“附录”，进行补充说明。5、每组成员5-6人，各组题目可能相近，但设计参数不同，必须仔细计算， 避免雷同。（宋体小四号、段前段后各空 0行、首行缩进2字符、行距1.5倍） 目 录（宋体三号加粗居中、 段前段后各空0.5行、行距1.5倍）（目录内容、宋体小四、行距1.5倍）第一章 绪论（标题1宋体三号加粗居中、段前段后各空0.5 行、行距1.5倍）1.1设计题目与给

4、定参数（标题2宋体四号加粗、段前段后各空0.5 行、行距1.5倍、首行不缩进）1.1.1设计题目：癸乡35kV变电站设计（标题3宋体小四、段前段后各空0行、行距1.5倍、首行不缩进）1.2.2设计参数表1设计参数表（表序、表题用宋体五号字、表格中文字内容用宋体五号字、数字用Times New Roman 字体5号、首行缩进 2字符、表格居中）回路参数-一-二二三四预计负荷10000kW20000kW10000kW10000kW需要系数自然功率因数0.81额定电压输入35kV输出10kV注：需要系数各组自己选定。自然功率因数指未作无功补偿的功率因数，要求补偿后功率因数不小于0.95。1.2设计任

5、务书（宋体小四加粗、段前段后各空0行、行距1.5倍、首行不缩 进）设计任务：负荷计算、主接线设计、短路计算、设备选择、保护与防雷系统 设计、供电系统图纸设计。1.2.1设计要求（1 ）设计任务要分工明确；（2）设计要有详细计算；（3 ）设备选择要有具体型号、规格；（4 ）图纸用软件绘制，图中所用符号均要为国标符号，不得自造符号；（5）设计报告内容完整全面、格式规范。（正文用宋体小四号、短前段后各 空0行、1.5倍行距、首行缩进2字符）1.2.2设计成果XXX1.3设计参考文献1 刘介才.工厂供电M.北京：机械工业出版社，2009 , p152-207.2 韩新红，华云松，尚亮.基于PWM的直流

6、电机调速系统设计J.信息通信,2010，(01 ) : 33-35.（以上为参考格式，以实际参考文献为准，文献类别：M专著、J期刊文章、Z其他未说明的文献类C论文集、N报纸文章、D学位论文、R研究报告、型、P专利、A专著、论文集中的析出文献、S标准每章另起一页第二章负荷计算2.1需要系数法用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷P30。用电设备组的设备容量Pe，是指用电设备组所有设备的额定容量 Pn之和。 而设备的额定容量，是设备在额定条件下的最大输出功率。 但是用电设备组的设 备实际上不一定都是同时运行，运行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身 和配电线路都有功

7、率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷为cKKl cp30Pe（2-1）e WL式中，K, 为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备 容量之比；Kl为设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时输出的功率与运行的设备容量 之比；e为设备组的平均效率， 即设备组在最大负荷时输出的功率与取用功率之比；WL为配电线路的平均效率， 即配电线路在最大负荷时的末端功率（亦即设备组的取用功率）与首端功率（计算负荷）之比。令式（2-1 ）中的Kl二Kd，这Kd即“需要系数”。nWL由此可得需要系数法确定三项用电设备组有功计算负荷的基本公式为P30 = Kd Pe （ 2-2）2.1.3多组用电

8、单位计算负荷的确定拥有多组用电单位的干线上，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数K P=0.95=0.97图2-1xxxx(图调到合适大小居中、图序图题用宋体五号字，如第二章第一图为：图2-1、第二图为：图2-2，以此类推)U 1N $U 1N二 3(2-1 )(公式大体居中，用小四号字体，行距1.5倍，公式编号用小四号Times NewRoman字体，右对齐)2功率损耗这里主要根据经验公式按照下列公式计算电力变压器的功率损耗 :Pt ： 0.01S30 (2-7 )Qt : 0.05S30 (2-8 )110/10kV变压器T1回路一、二，贝U按表2-2的计算结果，变压器

9、T1的功 率损耗应为時：0.01S30 =0.01 63824.2 =938.24kWQt1 ： 0.05S30 =0.05 63824.2 = 4691.2kvar110/35kV变压器T2带回路三，则按表2-2的计算结果，变压器T2的功率 损耗应为R2 ： 0.01S30 =0.01 71133.5 =711.3kWQT2 ： 0.05S30 =0.05 71133.5 =3556.5kvar110/35kV变压器T3带回路四，则按表2-2的计算结果，变压器T3的功率损耗应为Pr2 : 0.01S30.01 63921 =639.21kW二Qt2 ： O.O5S30 = 0.05 7113

10、3.5 = 3196.05kvar2.3负荷计算组别最大设备组容量pe (KW)需要系数kd功率因数cosatan»A80000.380.880.54B60000.270.730.93C100000.320.740.91D80000.350.790.78主要计算公式有：有功计算负载：P30-KdPN无功计算负载：Q30二 P$0 ta n :视在计算负载：S30=P30. COS：计算电流：1 30S30<3UnA 组：F30 = KdPN =8000x 0.38=3040kwQ30 二 P30tan： =3040x 0.54=1641kvarB 组：P30 =KdPN =60

11、00X 0.27=1620kwQ30 = P30tan、: =1620x 0.93=1506.6 kvarC 组：P30 二 KdPN=10000X 0.32=3200kwQ30 = P30tan 二=3200 x 0.91=2912 kvarD 组：P30 = Kd PN =8000x 0.35=2800kwQ30 = P3otan： =2800 x 0.78=2184 kvar总计算负荷为F30 = 0.95 x(3040 + 1620 + 3200 + 2800 ) kw = 10127kwQ30 = 0.97 x (1641 +1506.6 + 2912 + 2184)kw = 799

12、6kvarQo = 10127279962 = 12903kVA,12903kVA303 10kV=745A2.4无功补偿要使功率因数由cos '提高到cos '，必须装设无功功率补偿装置（通常采用并联电容器）容量为Qc =P3o（tan-tan '） （2-6）根据式（2-8 ）计算四个回路各自应补偿的无功功率为Qc1 =54720 (ta n arccos0.83-ta n arccos0.97) = 23037.12k varQc2 =32300 (tan arccos0.83-tanarccos0.97) = 13598.3k varQc3 =63175 (ta

13、n arccos0.83-tanarccos0.97) = 26596.7k varQc4 =60230 (tan arccos0.83 - tanarccos0.97) = 25356.8k var第三章主接线设计3.1变电所位置的选择电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送，分配和使用。电力变压器按功能可分为升压变压器和降压变压器两大类，工厂变电所采用的都是降压变压器。直接供电给用电设备的终端变电所的降压变压器常称为配电变压器。电力变压器按容量系列分为R8和R10两大类。R8容量系列指容量等级是按1.33倍数递增的。我国老式的变压

14、器常采用此系列。R10容量系列是指容量等级按1.26倍数递增的。我国新变压器的容量常采用此系列。电力变压器的联结组别是指变压器一二次侧绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一二次侧对应线电压之间的不同相位关系。对于10KV配电变压器（二次侧电压为220/380V ）有YynO和Dyn11两种常见的联结组。 我国过去差不多全采用YynO联结的配电变压器。近10年来，Dyn11联结的配电变压器已得到推广应用。Dyn11较之采用YynO联结有下列优点：（1 ）有利于抑制高次谐波电流。（2）Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn联结变压器的小得多，从而更有利于单相接地短路故障的保护和切除。（3）Dyn

15、11联结变压器的中性线电流允许达到相电流的75%以上，其承担单相不平衡负荷的能力远比Yyn联结变压器大。这在现代供电系统中单相负荷急剧增长的情况下，推广采用Dy n11联结变压器就显得更有必要。变压器的容量及过负荷能力变电所主变压器容量及台数，型号的确定1选择主变压器台数时应考虑下列原则：（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。(2 )对季节性负荷或昼夜

16、负荷变动较大而宜采用经济运行方式的变电所，也可以考虑采用 两台变压器。(3)除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中 且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或者多台变压器。(4)在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。2变电所主变压器容量的选择原则：(1)只装设一台主变压器的变电所：主变压器的容量Sn应满足全部用电设备计算负荷Sjs的需要，即Snt >Sjs (I)装设两台主变压器的变电所：任一台变压器单独运行时，宜满足计算负荷Sjs的60%-70%的需要。 即Snt >(0.7-0.8)Sjs.还有就是任一台变压器单独运行

17、时，应满足全部的一二级负荷的需要。即Snt>Sjs ( i + n )3变压器并列运行的条件：(1 )两台并列变压器的电压一定要相同，允许差值不得超过+5%。 (2 )并列运行的变压器阻抗电压必须相同，允许差值不得超过+10。(3)并列变压器的联结组别必须相同。此外并列运行的变压器应尽量相同或相近，其最大容量与最小容量之比一般不宜超过 3 : 1.若不这样，很容易在变压器间产生环流，并且容易造成小容量变 压器的过负荷。由于我国电力不足、缺电严重、电网电压波动较大。变压器的有载调压是改善电压质 量、减少电压波动的有效手段。对电力系统，一般要求110kV及以下变电所至少采用一级有载调压变压器

18、，因此城网变电所采用有载调压变压器的较多。变压器的使用年限，主要取决于变压器绕组的绝缘老化速度，而绝缘老化速度又取决于绕组最热点的温度，变压器的绕组导体和铁心，一般可以长时间经受较高的温度而不致损坏。但绕组长期受热时，其绝缘的弹性和机械的强度要逐渐减弱，这就是绝缘老化的现象。绝缘老化严重时，就会变脆，容易裂纹和剥落。按照规定：电力变压器的正常使用时的环境温度：最高气温+40度，最高年平均气温+20度。而且在维持变压器规定的使用寿命（20年）来考虑，变压器在必要时完全可以过负荷运行。对于车间变电所单台变压器的容量不宜大于1000kVA，一方面是受低压开关电器断流能力和短路稳定要求的限制，另一方面

19、是考虑到使变压器接近车间的负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗。但是如果车间负荷容量较大，负荷集中且运行合理时，也可选择单台容量为1250kVA 的配电变压器，这样可减少主变压器台数及高压开关电器和电缆等。对于居住小区变电所内的油浸式变压器单台容量，不宜大于630kVA，这是因为当大于630kVA时，应设置瓦斯保护。变电所主变压器容量及台数，型号的确定总之，主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10-20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。，对于户内变压器，由于散热条件差，一般变压器室的出风口与进风口间有15度的温差，从而使处在室中间的变压器环境温度比户外变压器环境温度高出的8度，因此户内变压器的实际容量在所计算的容量还要减少 8%。根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定变压器的容量。对于有重要负荷变压器的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许进间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%-80% 。同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。还要指出：由于变压器的负荷时变动的，大多数时间是欠负荷运行，因此必要时可以适当过负荷，并不会影响其使用寿命，油浸式变压器，户外正常过负荷3