課程設計--某電機修造廠全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計

1、<p>　　某電機修造廠全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計</p><p>　　一、生產(chǎn)任務及車間組成</p><p>　　1．本廠產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模</p><p>　　本廠主要承擔全國冶金工業(yè)系統(tǒng)礦山、冶煉和軋鋼設備的配件生產(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1萬噸、鑄鐵件3千噸、鍛件1千噸、鉚焊件2千5百噸。</p>

2、<p><b>　　2．本廠車間組成</b></p><p>　?。?）鑄鋼車間；（2）鑄鐵車間；（3）鍛造車間；（4）鉚焊車間；（5）木型圈車間及木型庫；（6）機修車間；（7）砂庫；（8）制材場；（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、設計依據(jù)</b>

3、</p><p>　　廠區(qū)平面布置圖(略)</p><p>　　全廠各車間負荷計算表如下：各車間380伏負荷</p><p>　　說明：No.1變電所和No.2變電所設置兩臺變壓器外，其余設置一臺變壓器。</p><p><b>　　供用電協(xié)議</b></p><p>　　工廠與電業(yè)部門所簽訂的供

4、用電協(xié)議主要內容如下：</p><p>　?。?）工廠電源從電業(yè)部門某220/35千伏變電所，用35千伏雙回架空線路引入本廠，其中一個為工作電源，一個作為備用電源，該變電所距離工廠東側4.5km處，單位長度電抗值為0.4Ω/km。</p><p>　?。?）供電系統(tǒng)短路技術數(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)最大運行方式：Sdmax＝200MVA；系統(tǒng)最小運行方式：Sdmin＝175MVA</p><p>　?。?）電部門對本廠提出的技術要求</p><p>　?、賲^(qū)域變電所35kV配出線路定時限過電流保護裝置的整定時間為2秒，工廠總降不應大于1.5秒。</p><p>　?、谠搹S的總平均功率因數(shù)值應在0.9以上。</p><

6、p>　?、墼谄髽I(yè)總降壓變電所高壓側進行計量。</p><p><b>　　三、設計范圍與任務</b></p><p><b>　　1．負荷計算</b></p><p>　　全廠總降變電所負荷計算，是在車間負荷計算基礎上進行的，考慮車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計算負荷及總功率因數(shù)。列出負荷計

7、算表，表達設計成果。</p><p>　　總降變電所位置和各個變壓器臺數(shù)以及容量的選擇</p><p>　　考慮電源進線方向，綜合考慮設置各個變電所的有關因素，結合全廠計算負荷以及擴建備用的需要，確定主變臺數(shù)容量。</p><p>　　廠總降壓變電所主接結線設計</p><p>　　根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負荷要求可靠性級別的計算負荷值，確定高

8、低壓側的接線形式。</p><p>　　4．廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設計</p><p>　　根據(jù)廠內負荷情況，從技術、經(jīng)濟合理性確定廠區(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)作線路結構與敷設方式設計。</p><p>　　5．工廠供配電系統(tǒng)短路電流計算</p><p>　　工廠用電，通常為電網(wǎng)末端負荷，其容量遠遠小于電網(wǎng)容量，均按無限容量

9、系統(tǒng)供電進行短路電流計算。</p><p>　　6．改善功率因數(shù)裝置設計</p><p>　　根據(jù)負荷計算要求本廠的高壓配電所的，通過查表和計算求出達到供電部門要求的數(shù)值所需補償?shù)臒o功功率。由產(chǎn)品樣本選出需補償電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜。</p><p>　　7．變電所高低壓側設備選擇</p><p>　　參照短路電流計算數(shù)據(jù)和

10、各回路計算負荷以及相應的額定制，選擇各種電器設備、開關柜等。用主結線圖、設備材料表等表達設計成果。</p><p>　　8．繼電保護及二次結線設計</p><p>　　內容包括繼電保護裝置、監(jiān)視及測量儀表、控制和信號裝置及備自投，用二次回路原理圖或展開圖及元件材料表來表達設計成果。</p><p>　　9．變電所防雷、接地裝置設計</p><p&

11、gt;　　參考本地氣象、地質資料設計防雷裝置，并進行接地裝置設計計算。</p><p>　　10．總降變電所變、配電裝置總體布置設計</p><p>　　綜合前述設計計算成果，參照有關規(guī)程，進行室內、室外變配電裝置的總體布置和施工設計。</p><p>　　11．車間(機加車間)變電所及低壓配電系統(tǒng)設計</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，

12、車間環(huán)境，用電設備容量、分布情況等進行設計，確定車間變電所所用變臺數(shù)、容量。</p><p><b>　　四、本廠的負荷性質</b></p><p>　　本廠為三班工作制，年最大有功負荷利用小時數(shù)為6000小時。屬于二級負荷。</p><p><b>　　五、工廠的自然條件</b></p><p>

13、<b>　　1．氣象條件</b></p><p>　?。?）最熱月平均最高溫度為30℃；</p><p>　?。?）土壤中0.7～1米深處一年中最熱月平均溫度為20℃；</p><p>　?。?）土壤凍結深度為1.10米；</p><p>　?。?）夏季主導風向為南風；</p><p>　?。?）

14、年雷暴日數(shù)為31天。</p><p><b>　　2.地質及水文條件</b></p><p>　　根據(jù)地質工程勘探資料獲悉，該廠區(qū)地址原為耕地，地勢平坦，地層以砂質粘土為主，地質條件較好，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>　　所以要進行無功補償</b></p><p><b>　　取</b>

16、;</p><p>　　低壓側補償后無功功率：</p><p>　　低壓側補償后視在功率：</p><p><b>　　變壓器損耗：</b></p><p><b>　　高壓側有功功率：</b></p><p><b>　　高壓側無功功率：</b><

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

18、gt;　　表2-1主變型號及參數(shù)</p><p>　　2.2 架空線路的選擇</p><p>　　2.2.1根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇導線截面積</p><p>　　因為工業(yè)電源從電業(yè)部門某220/35千伏變電所用35千伏雙回架空線引入本廠，其中一個做工作電源，一個做備用電源，兩個電源不并列運行。</p><p>　　架空線最大工作電流： <

19、;/p><p>　　因為本廠為三班工作制，最大有功負荷年利用小時數(shù)為6000小時。屬于二級負荷，所以選取經(jīng)濟電流密度：</p><p><b>　　導線的經(jīng)濟截面積：</b></p><p>　　選LGT-150型鋁導線。</p><p>　　2.2.2長時允許電流校驗導線截面積</p><p>　　

20、LGT-150型鋁導線，30攝氏度允許載流量， </p><p>　　線路承受的最大負荷電流就為符合要求。</p><p>　　2.2.4功率因數(shù)校驗</p><p>　　（當線間幾何均距為3000mm時）</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>　　滿足要求</b></p><p>　　2.3 補償電容的選擇</p><p>　　本設計中本廠的功率因數(shù)值應在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，需要補償?shù)目傠娏﹄娙萜魅萘繛?400kvar, 所以選24臺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，最大調節(jié)階數(shù)為4，可以滿足補償電容器的安裝、運行和保護需要。</p><p>　　2.4 各車間變電所的選擇</p><p>

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

24、t;　　當系統(tǒng)處于最大運行方式時：</p><p>　　無窮大系統(tǒng)電源電壓保持不變，電源相電壓標幺值為1.0</p><p>　　當35KV母線點發(fā)生三相短路時：</p><p>　?。?）當6.3KV母線點發(fā)生三相短路時：</p><p>　　2.當系統(tǒng)處于最小運行方式時：</p><p>　　(1)當35KV母線點