供配电课程设计报告最终版Word格式文档下载.docx
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4.3变电所的位置选择11
4.4变电所主变压器选择及主接线方案选择11
4.5短路计算12
4.6主要电气设备的选择14
4.7高低压变电所线路选择15
4.8防雷和接地装置15
5.总结17
6.参考文献17
7.附录17
1设计目的
1)对全厂进行负荷计算以及变电所变压器台数、各变压器容量与类型选择。
2)确定出变电所主接线方案,并绘出变电所主接线图。
3)进行短路电流计算,并对一次设备进行选择与校验。
4)变电所高、低压线路的选择。
5)防雷保护装置和接地装置。
6)绘制出主接线图和厂区平面图。
2设计要求
2.1设计说明书,需包括:
1)前言
2)目录
3)负荷讣算和无功功率补偿
4)变电所的位置和型式的选择
5)变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择
6)短路电流计算
7)变电所一次设备的选择与校验
8)变电所高、低压线路的选择
9)附录参考文献
10)设计总结与心得体会
2.2设计图纸
变电所主接线图纸一张
3设计参数
3.2工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为4700h,日最大负荷持续时间为7h。
该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。
低压动力设备均为三相,额定电压为38OV。
照明及家用电器均为单相,额定电压为220Vo
3.3负荷统计情况
本厂的负荷统计资料如表3-1所示。
表3・1负荷统计表
厂房编
号
用电单位
负荷性质
设备容量(kW)
需要系数
功率因数
1
铸造车间
动力
355
0.3
0.70
照明
6
0.8
1.0
2
锻压车间
0.65
8
0.7
3
金工车间
431
0.2
10
4
工具车间
346
0.60
7
0.9
5
电镀车间
236
0.5
0.80
热处理车
间
123
0.6
装配车间
165
03
机修车间
130
9
锅炉房
40
仓库
20
0.4
生活区
399
注:
生活区的负荷除照明外,尚含家用电器。
3.4供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。
该干线的走向参看工厂总平面图。
该干线的导线牌号为LGJ-15O,导线为等边三角形排列,线距为2m;
干线首端距离本厂约9km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA,此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护,其定时限过电流保护整定的动作时间为l・7s。
为满足工厂二级负荷的要求,可釆用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达80km,电缆线路总长度达25kmo
3.5气象资料
本厂所在地区的年最高气温为38°
C,年平均气温为23°
C,年最低气温为-8°
C,年最热月平均最高气温为33°
C,年最热月平均气温为26°
C,年最热月地下0.8m处平均温度为25°
Co年主导风向为东北风,年雷暴日数为20。
3.6电费制度
工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.95o
4实现过程
4.1计算负荷
工厂计算负荷数据如表4・1.
表4」各车间计算负荷表
有功功率
(kW)
无功功率
(kvar)
视在功率
(kVA)
106.5
108.65
152.14
4.8
124.51
163.85
5.6
82.6
100.78
132.62
103.8
138.4
173
6.3
63
118
88.5
147.5
73.8
5535
92.25
49.5
50.5
70.71
26
30.40
3.2
28
21
35
2793
135.27
310.33
4.2无功补偿计算
(1)根据参数表,P=1027.9aV,Q=859.36£
var,S=1369.7好<4,由
ZZZ
以上数据,可计算岀补偿前的变圧器的功率因数:
Pz1027.9
cos(p=—==0.75
S1369.7
z
(2)确定无功补偿容量
要求工厂高压侧变电所的功率因数不低于0.9,而在变压器低圧侧进行补
偿时,考虑到变压器的无功功率损耗远大于其他有功功率损耗,可按低压侧
补偿后的功率因数0.98来计算补偿容量,因此,需要装设的电容器容量为:
2c=P[/an(arccos<
p)-1an(arccos<
p)]kvar=1027.9x[/an(arccos0.75)-[/an(arccos0.98)]=697.80hv/r
取实际«
=60,则实际补偿容量为&
=12x60=720bw。
(3)补偿后的变压器容量和功率因数
无功补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为:
S30⑵=71027.92+(859.36-720)2^VA=\037.30kVA
因此,无功补偿后的变压器容量改选为1250RVA,查附录表1知:
S9-1250/10型变压器的技术数据为:
A^=1.95^W,=12^,/%=0.6,
S170
^%=4.5,变压器的负荷率为0=」竺=匕亠=0.757,则变压器的功
SN1369.7
率损耗为
+p2^PK=1.95+0.7572x12kW=8.83W
△Q.=語仏%+p~UK%)=(0.6+0.7572x4.5冰var=43.54kvar
变压器高压侧的计算负荷为:
&
⑴=1027.9+&
83WW=1036.73WW
。
刃⑴=(859.36—720)+43.54kvar=182.9kvar
S3<
)(11=J/。
⑴J©
和⑴2=7io36.732+182.92Z:
V<
4=W52.74kVA
变电所高圧侧的功率因数为:
(4)无功补偿前后变汗器容量的变化
Sn£
=\600一1250kVA=350kVA
由此可见,无功补偿以后变压器容量减少了35OH64,不仅减少了投资,而且减少了电费支出,提高了功率因数。
表4-2无功补偿计算表
全厂负荷
心/册
无功功率d/kvar
视在计算负荷
S外/kVA
补偿前
1027.9
859.36
1369.7
无功补偿
-720
补偿后
13936
1037.30
补偿后功率因数(COS0)
0.984
4.3变电所的位置选择
变电所的选择的要求,应根据下列要求经技术、经济比较确定:
1)接近负荷中心;
2)进出线方便;
3)接近电源侧;
4)设备运输方便;
□)不应设在有剧烈振动或高温的场所;
6)不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧;
7)不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴邻;
8)不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方,当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时,应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设汁规范》的规定
9)不应设在地势低洼和可能积水的场所。
变电所类型有室内型和室外型。
室内型运行维护方便,占地面积少。
所以采用室内型变电所。
4.4变电所主变压器选择及主接线方案选择
4.4.1变电所主变压器台数和容量选择
1)主变压器的选择原则
为保证供电可靠性,一般应该装两台主变圧器,若只有一条电源进线,或者变电所可山低压侧电网取得备用电源时,可装一台主变,若绝大部分负荷为三级负荷,其少量的二级负荷可由邻近电网取得备用电源时,可装一台主变压器。
山于本设计的少量二级负荷可以从低压邻近电网取得备用电源,而且本工厂大部分为三级负荷,所以我们选择一台主变压器。
2)变压器容量的选择原则
装有一台变圧器的变电所,主变压器的容量St应该满足全部用电设备总
计算负荷%的需要:
St-Sjo
山无功补偿的汁算得:
S3°
=1037.30kVA,查表选择S9-1250/10(YdnO)电
力变压器,其容量St为1250RVA,
4.4.2变电所主接线方案的选择
总降压变电所主接线的设计•原则:
对于只装有一台主变压器的总降压变电所,总降压变电所为单电源进线和一台变压器时,通常采用一次侧无母线,二次侧单母线的总接线,这种接线经济简单、使用设备少、基建快、投资费用低。
但当线路或者变压器发生故障时,需要全部停电,可靠性不高,只能用于三类负荷的企业。
由于本厂二级负荷很少,而且有备用电源取得,大部分是三级负荷,为了节省投资,采用一次侧无母线,二次侧单母线的总接线方式。
4.5短路计算
(1)选取基准容量Sd=100MU・A,基准电压Udl=0.4kV,^,=1O.5Z:
V则基
(2)计算各元件的电抗标幺值
电力系统:
X「=竺=0.2
1500
100
线路WL:
X;
=0.35x9x——=2.86
・10.52
变压器Tl,T2:
=X;
=—X—=3.6
1001.25
(3)作出短路等效电路图
3/3.6
K2
1/0
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