課程設(shè)計(jì)--某電機(jī)修造廠全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　某電機(jī)修造廠全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　一、生產(chǎn)任務(wù)及車(chē)間組成</p><p>　　1．本廠產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模</p><p>　　本廠主要承擔(dān)全國(guó)冶金工業(yè)系統(tǒng)礦山、冶煉和軋鋼設(shè)備的配件生產(chǎn)，即以生產(chǎn)鑄造、鍛造、鉚焊、毛坯件為主體，生產(chǎn)規(guī)模為：鑄鋼件1萬(wàn)噸、鑄鐵件3千噸、鍛件1千噸、鉚焊件2千5百?lài)崱?lt;/p>

2、<p><b>　　2．本廠車(chē)間組成</b></p><p>　?。?）鑄鋼車(chē)間；（2）鑄鐵車(chē)間；（3）鍛造車(chē)間；（4）鉚焊車(chē)間；（5）木型圈車(chē)間及木型庫(kù)；（6）機(jī)修車(chē)間；（7）砂庫(kù)；（8）制材場(chǎng)；（9）空壓站；（10）鍋爐房；（11）綜合樓；（12）水塔；（13）水泵房及污水提升站等。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)依據(jù)</b>

3、</p><p>　　廠區(qū)平面布置圖(略)</p><p>　　全廠各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算表如下：各車(chē)間380伏負(fù)荷</p><p>　　說(shuō)明：No.1變電所和No.2變電所設(shè)置兩臺(tái)變壓器外，其余設(shè)置一臺(tái)變壓器。</p><p><b>　　供用電協(xié)議</b></p><p>　　工廠與電業(yè)部門(mén)所簽訂的供

4、用電協(xié)議主要內(nèi)容如下：</p><p>　?。?）工廠電源從電業(yè)部門(mén)某220/35千伏變電所，用35千伏雙回架空線路引入本廠，其中一個(gè)為工作電源，一個(gè)作為備用電源，該變電所距離工廠東側(cè)4.5km處，單位長(zhǎng)度電抗值為0.4Ω/km。</p><p>　?。?）供電系統(tǒng)短路技術(shù)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　區(qū)域變電所35kV母線短路數(shù)據(jù)如下：</p>&

5、lt;p>　　系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：Sdmax＝200MVA；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：Sdmin＝175MVA</p><p>　?。?）電部門(mén)對(duì)本廠提出的技術(shù)要求</p><p>　?、賲^(qū)域變電所35kV配出線路定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為2秒，工廠總降不應(yīng)大于1.5秒。</p><p>　?、谠搹S的總平均功率因數(shù)值應(yīng)在0.9以上。</p><

6、p>　?、墼谄髽I(yè)總降壓變電所高壓側(cè)進(jìn)行計(jì)量。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)范圍與任務(wù)</b></p><p><b>　　1．負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　全廠總降變電所負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算基礎(chǔ)上進(jìn)行的，考慮車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)

7、算表，表達(dá)設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　總降變電所位置和各個(gè)變壓器臺(tái)數(shù)以及容量的選擇</p><p>　　考慮電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置各個(gè)變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建備用的需要，確定主變臺(tái)數(shù)容量。</p><p>　　廠總降壓變電所主接結(jié)線設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求可靠性級(jí)別的計(jì)算負(fù)荷值，確定高

8、低壓側(cè)的接線形式。</p><p>　　4．廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。擇優(yōu)選擇配電網(wǎng)布置方案，按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。</p><p>　　5．工廠供配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算</p><p>　　工廠用電，通常為電網(wǎng)末端負(fù)荷，其容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電網(wǎng)容量，均按無(wú)限容量

9、系統(tǒng)供電進(jìn)行短路電流計(jì)算。</p><p>　　6．改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)負(fù)荷計(jì)算要求本廠的高壓配電所的，通過(guò)查表和計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求的數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。由產(chǎn)品樣本選出需補(bǔ)償電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜。</p><p>　　7．變電所高低壓側(cè)設(shè)備選擇</p><p>　　參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和

10、各回路計(jì)算負(fù)荷以及相應(yīng)的額定制，選擇各種電器設(shè)備、開(kāi)關(guān)柜等。用主結(jié)線圖、設(shè)備材料表等表達(dá)設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　8．繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì)</p><p>　　內(nèi)容包括繼電保護(hù)裝置、監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表、控制和信號(hào)裝置及備自投，用二次回路原理圖或展開(kāi)圖及元件材料表來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　9．變電所防雷、接地裝置設(shè)計(jì)</p><p&

11、gt;　　參考本地氣象、地質(zhì)資料設(shè)計(jì)防雷裝置，并進(jìn)行接地裝置設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　10．總降變電所變、配電裝置總體布置設(shè)計(jì)</p><p>　　綜合前述設(shè)計(jì)計(jì)算成果，參照有關(guān)規(guī)程，進(jìn)行室內(nèi)、室外變配電裝置的總體布置和施工設(shè)計(jì)。</p><p>　　11．車(chē)間(機(jī)加車(chē)間)變電所及低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，

12、車(chē)間環(huán)境，用電設(shè)備容量、分布情況等進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定車(chē)間變電所所用變臺(tái)數(shù)、容量。</p><p><b>　　四、本廠的負(fù)荷性質(zhì)</b></p><p>　　本廠為三班工作制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)。屬于二級(jí)負(fù)荷。</p><p><b>　　五、工廠的自然條件</b></p><p>

13、<b>　　1．氣象條件</b></p><p>　　（1）最熱月平均最高溫度為30℃；</p><p>　　（2）土壤中0.7～1米深處一年中最熱月平均溫度為20℃；</p><p>　?。?）土壤凍結(jié)深度為1.10米；</p><p>　　（4）夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)；</p><p>　　（5）

14、年雷暴日數(shù)為31天。</p><p><b>　　2.地質(zhì)及水文條件</b></p><p>　　根據(jù)地質(zhì)工程勘探資料獲悉，該廠區(qū)地址原為耕地，地勢(shì)平坦，地層以砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較好，地下水位為2.8～5.3米。地耐壓力為20噸/平方米。</p><p>　　總有功功率 ∑P = 6600kw</p><p>　

15、　總無(wú)功功率 ∑Q = 4825.59kvar</p><p>　　總視在功率 ∑S = 8175.96 KV·A</p><p><b>　　全廠功率因數(shù) </b></p><p><b>　　所以要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償</b></p><p><b>　　取</b>

16、;</p><p>　　低壓側(cè)補(bǔ)償后無(wú)功功率：</p><p>　　低壓側(cè)補(bǔ)償后視在功率：</p><p><b>　　變壓器損耗：</b></p><p><b>　　高壓側(cè)有功功率：</b></p><p><b>　　高壓側(cè)無(wú)功功率：</b><

17、;/p><p><b>　　高壓側(cè)視在功率：</b></p><p><b>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)：</b></p><p>　　2.1.2 主變壓器的選擇</p><p>　　主變壓器選擇要求 ，故選擇型號(hào)為SC10-8000/35的變壓器兩臺(tái)。一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。</p><p&

18、gt;　　表2-1主變型號(hào)及參數(shù)</p><p>　　2.2 架空線路的選擇</p><p>　　2.2.1根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積</p><p>　　因?yàn)楣I(yè)電源從電業(yè)部門(mén)某220/35千伏變電所用35千伏雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)做工作電源，一個(gè)做備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行。</p><p>　　架空線最大工作電流： <

19、;/p><p>　　因?yàn)楸緩S為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)。屬于二級(jí)負(fù)荷，所以選取經(jīng)濟(jì)電流密度：</p><p><b>　　導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積：</b></p><p>　　選LGT-150型鋁導(dǎo)線。</p><p>　　2.2.2長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面積</p><p>　　

20、LGT-150型鋁導(dǎo)線，30攝氏度允許載流量， </p><p>　　線路承受的最大負(fù)荷電流就為符合要求。</p><p>　　2.2.4功率因數(shù)校驗(yàn)</p><p>　?。ó?dāng)線間幾何均距為3000mm時(shí)）</p><p>　　35KV架空線的損耗：</p><p>　　35kv架空線電路電源入口處的功率因數(shù)</

21、p><p><b>　　滿(mǎn)足要求</b></p><p>　　2.3 補(bǔ)償電容的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)中本廠的功率因數(shù)值應(yīng)在0.9以上，必須6KV母線上并聯(lián)電力電容器，使變電所35KV處的功率因數(shù)得到提高到0.9，需要補(bǔ)償?shù)目傠娏﹄娙萜魅萘繛?400kvar, 所以選24臺(tái)BWF-6.3-100-1w的電容器。</p>&l

22、t;p><b>　　表2-2電容器參數(shù)</b></p><p>　　2.4 電容器柜的選擇</p><p>　　可以選擇ABB公司MECB-7-SI-10的電容器柜，最大額定電壓7.2KV，最大調(diào)節(jié)階數(shù)為4，可以滿(mǎn)足補(bǔ)償電容器的安裝、運(yùn)行和保護(hù)需要。</p><p>　　2.4 各車(chē)間變電所的選擇</p><p>

23、　　表2-3 各變電所變壓器選擇型號(hào)</p><p><b>　　3．短路電流計(jì)算</b></p><p>　　3.3.1各母線短路電流計(jì)算過(guò)程</p><p><b>　　如圖1，圖2所示：</b></p><p><b>　　取</b></p><p&g

24、t;　　當(dāng)系統(tǒng)處于最大運(yùn)行方式時(shí)：</p><p>　　無(wú)窮大系統(tǒng)電源電壓保持不變，電源相電壓標(biāo)幺值為1.0</p><p>　　當(dāng)35KV母線點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p>　　（2）當(dāng)6.3KV母線點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：</p><p>　　2.當(dāng)系統(tǒng)處于最小運(yùn)行方式時(shí)：</p><p>　　(1)當(dāng)35KV母線點(diǎn)