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某电机修造厂总降压变电所以与高压配电系统设计说明.doc
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某电机修造厂总降压变电所以与高压配电系统设计说明.doc
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某电机修造厂总降压变电所以与高压配电系统设计
摘要
电力行业作为国家经济的命脉之一,无论在工农业建设还是普通民用都扮演
着中流砥柱的作用,为社会主义现代建设奠定了坚实的基础。宏观意义电力行
业需要通过客观缜密的工厂供配电系统设计体现,这是本设计的价值所在。本
设计容针对某电机修造厂的供配电设计,据任务书要求,通过查阅相关资料文
献,运用大学阶段学习成果,通过具体讨论工厂配电系统方案设计的原理,进
行总体设计和详细分析说明,包括:负荷计算和无功功率补偿、变电所位置和
型式的选择、变电所主变压器台数和容量、类型的选择、变电所主接线方案、
短路电流的计算、变电所一次设备的选择与校验、变电所出线的选择、变电所
二次回路方案的选择与继电保护的整定、防雷保护与接地装置。以科学严谨的
方法完成本设计的容,达到设计任务书的要求,将电力行业中的单元组成——
工厂供配电系统设计反应出来。
关键词: 负荷计算 短路电流计算 主接线方案 继电保护整定 防雷和接地
II / 49
ABSTRACT
Power industry as the lifeblood of the national economy, both in
industrial and agricultural construction or ordinary civilian plays a
pillar of strength for the socialist modernization construction has laid
a solid foundation. Macro sense the power industry needs through
objective careful plant design reects the supply and distribution
system, which is the design value. The design content for a motor
built factory in Zhengzhou for the distribution design, according to
the mission statement requirements, access to relevant information
through literature, the use of university level learning outcomes,
through speci!c discussion of plant distribution system design
principles, design and carry out a detailed analysis of the overall
Description, including: load calculation and reactive power
compensation, substation location and type selection, and the
number of main transformer substation capacity, type of selection,
substation main Wiring, short-circuit current calculations, a
substation equipment selection and validation, substation outlet
choice, substation secondary circuit program selection and tuning
protection, lightning protection and grounding devices. Rigorous
scienti!c method to complete the content of this design, to meet
the design requirements of the mission statement, the electric
power industry in the units - factories reected supply and
distribution system design.
Keywords:Load calculations, short circuit current calculation, Main
Wiring, relay setting, lightning protection and grounding
III / 49
目 录
某电机修造厂总降压变电所以与高压配电系统设计....................................................................II
摘要....................................................................................................................................................II
ABSTRACT......................................................................................................................................III
1 绪论..................................................................................................................................................1
1.1 工厂供电的目的意义...................................................................................................................1
1.2 本次设计的任务要求...................................................................................................................2
1.3 设计资料.......................................................................................................................................2
1.4 工厂平面图...................................................................................................................................3
.............................................................................................................................................................3
2 负荷计算和无功功率补偿..............................................................................................................3
2.1 负荷计算...............................................................................................................................4
2.1.1 负荷计算概述............................................................................................................4
2.1.2 按需要系数法确定计算负荷....................................................................................4
2.1.3 多组用电设备计算负荷的确定................................................................................4
2.1.4 工厂各车间负荷计算表............................................................................................6
2.1.5 全厂负荷计算............................................................................................................6
2.2 无功功率的补偿...................................................................................................................7
3 变电所参数的确定........................................................................................................................10
3.1 总降压变电所位置的选择.................................................................................................10
3.2 总降压变电所型式的选择.................................................................................................12
3.3 总降压变电所主变压器台数的选择.................................................................................12
3.4 总降压变电所主变压器容量的选择.................................................................................13
3.5 总降压变电所主变压器的选择.........................................................................................14
4 变电所主接线方案的设计............................................................................................................14
4.1 变电所主接线方案的设计原则与一般要求.....................................................................14
4.2 变电所主接线的接线方式.................................................................................................14
4.3 变电所主接线图.................................................................................................................15
5 短路电流的计算............................................................................................................................16
5.1 短路电流计算方法.............................................................................................................16
5.2 短路电流计算过程.............................................................................................................17
5.2.1 最大运行方式..........................................................................................................17
5.2.2 系统最小运行方式..................................................................................................20
5.2.3 三相短路电流统计表..............................................................................................20
6 总降压变电所一次设备的选择与校验........................................................................................20
6.1 一次设备选择与校验的条件与项目.................................................................................20
6.1.1 按正常工作条件选择..............................................................................................20
6.1.2 按短路条件校验......................................................................................................21
6.2 35kV 侧一次设备选择与校验...........................................................................................22
6.3 10kV 侧一次设备选择与校验...........................................................................................23
6.4 高压开关柜的选择.............................................................................................................24
IV / 49
6.5 母线的选择.........................................................................................................................24
7 变电所进出线的选择与校验........................................................................................................24
7.1 进出线方式的选择.............................................................................................................25
7.2 进出线的选择与校验条件.................................................................................................25
7.2.1 按发热条件选择导线和电缆的截面......................................................................25
7.2.2 按经济电流密度选择导线和电缆的截面..............................................................26
7.2.3 电压损耗的计算......................................................................................................26
7.3 变电所 35kV 侧进线的选择..............................................................................................26
7.4 变电所出线的选择.............................................................................................................28
7.5 备用电源线的选择.............................................................................................................28
7.6 车间馈线的选择.................................................................................................................28
7.7 进出线选择结果.................................................................................................................29
8 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定.......................................................................29
8.1 高压断路器的操动机构控制与信号回路.........................................................................29
8.2 电能计量回路.....................................................................................................................30
8.3 测量和绝缘监察回路.........................................................................................................30
8.4 继电保护概述.....................................................................................................................30
8.4.1 对继电保护装置的基本要求..................................................................................30
8.4.2 继电保护的灵敏系数..............................................................................................31
8.5 电力变压器的继电保护.....................................................................................................31
8.5.1 电力变压器保护装置的配置要求..........................................................................31
8.5.2 变压器过电流保护的整定计算..............................................................................31
8.5.3 变压器电流速断保护的整定计算..........................................................................32
8.5.4 变电所的保护装置..................................................................................................32
8.6 电力线路的继电保护.........................................................................................................33
8.6.1 概述..........................................................................................................................33
8.6.2 电力线路的保护......................................................................................................34
9 变电所防雷接地保护与接地装置的设计....................................................................................37
9.1 变电所和线路的防雷保护.................................................................................................37
9.1.1 防雷设备..................................................................................................................37
9.1.2 电力线路的防雷措施..............................................................................................37
9.1.3 总降压变电所的防雷措施......................................................................................37
9.2 接地装置的设计.................................................................................................................37
10 结论..............................................................................................................................................39
参考文献...........................................................................................................................................40
致.......................................................................................................................................................41
附录一...............................................................................................................................................43
附录二...............................................................................................................................................44
V / 49
1 绪论
1.1 工厂供电的目的意义
众所周知,电力工业是国民经济建设的重要部门,也是国民经济建设的基础,
它为工业、商业、农业、交通运输业与社会生活提供能源。随着工农业生产机
械化、自动化水平的快速发展,对电能的需求量越来越大,对供电的可靠性、
经济性、灵活性与电能质量的要求也越来越高
[1]
。
虽然电能消耗在工业生产中的产品成本中占的比重在 5%左右,供电设备
在工业生产的总投资中也占 5%左右。但是工厂供电却能提高劳动生产率、提
高产品质量、降低生产成本、减轻工人劳动强度等,有利于实现生产过程自动
化。不过也同样存在巨大的风险,当工厂供电中断,即使是短时间的中断都将
有可能引起重大人身事故、机械设备损坏、产生大量的报废品等严重后果,给
人民、工厂、国家带来经济、环境的重大损失。因此,做好工厂供电对于发展
工业生产,实现工业现代化,减少事故伤害都有着重要的意义。此外,在工厂
供电的过程中,还要处理好局部和全局,当前与长远等关系,既要照顾当前利
益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展
[2]
。
为了使工厂供电工作更好地为生产服务,切实保证工厂生产和群众生活用
电的需要并节约能源,当电能从电网引入到工厂时就应满足供电的基本要求。
在工厂供电的基本要求中,安全性指在工厂供电的过程中,不应发生人身
事故和设备事故等重大损失。可靠性指连续供电的要求,负荷等级的不同对供
电可靠性的要求也不同,衡量供电可靠性的指标一般以全部平均供电时间占全
年时间的百分数来表示。安全性、可靠性也是对电力系统的基本要求,但是,
绝对的安全性、可靠性是不存在的,当电力系统发生故障时,应能借助保护装
置把故障隔离,使事故停止扩大并尽快恢复供电。衡量电能质量的标准是电压
和频率,要保证供电的优质性,供电的电压和频率都必须满足要求,在配电时
需要知道线路、变电所的电压损耗,通过计算实现电气设备端电压为额定电压,
同时电力系统应对配电的频率给予保证。经济性指的是供电系统的投资少,运
行费用低,并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量,能源不但是国民经
济的物质基础,同时也是国民经济发展的重要因素,降低能源消耗、提高有效
利用程度是一项重大政策,电能是高价的二次能源,它从一次能源的利用程度
只有 30%,因此节约电能是节约能源的重要方面,工业用电占电能消耗的
70%以上,所以工厂的电能节约有特别重要的意义,节约电能需满足技术上可
行、经济上合理和对环境保护无妨碍
[3]
。
本次设计是为电机修造厂设计一个总降压变电所与高压配电系统,在设计
时不仅要满足工厂生产工艺的具体要求,保证安全可靠的提供电能,同时要力
求合理,投资少,运行费用低。在满足这些要求后也要做到对环境无妨碍,对
有色金属的消耗量小的原则。
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huayuya123
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