沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目某工廠10KV降壓變電所系統(tǒng)設(shè)計(jì)系別班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱課程設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn)任務(wù)下達(dá)時(shí)間年月日起止日期年月日起至年月日止教研室主任年月日批準(zhǔn)1、基礎(chǔ)資料該工廠04KV計(jì)算負(fù)荷S30980KVA,COS07。10KV線路5KM，上一級(jí)電網(wǎng)短路容量500MVA，基準(zhǔn)容量100MVA。工廠全部為級(jí)負(fù)荷，該工廠有5個(gè)車間，其中1個(gè)車間計(jì)算負(fù)荷P3080，COS07。距離工廠變電所200M，采用鋁芯塑料電力電纜供電，線芯溫度按60考慮。2、設(shè)計(jì)要求21變電所主接線設(shè)計(jì)（04KV側(cè)從簡）。22選擇變壓器容量。23短路電流計(jì)算。計(jì)算10KV側(cè)變壓器一次短路和變壓器低壓（04KV）側(cè)短路電流。24按主接線方案選擇設(shè)備，包括隔離開關(guān)，高壓斷路器，高壓電流互感器，低壓斷路器（變壓器低壓側(cè)出口）。25變壓器繼電保護(hù)及整定計(jì)算。26從變電所到1車間的供電電纜選擇（按發(fā)熱條件選擇），電壓降計(jì)算。27無功補(bǔ)償。要求采用低壓側(cè)補(bǔ)償，補(bǔ)償后10KV側(cè)功率因數(shù)大于093對(duì)設(shè)計(jì)說明書撰寫內(nèi)容、字?jǐn)?shù)的要求；31設(shè)計(jì)題目、目錄、原始數(shù)據(jù)及技術(shù)要求等。32設(shè)計(jì)目的、有必要的計(jì)算及表格。字?jǐn)?shù)不少于3000字。33設(shè)計(jì)圖紙331變電所主接線單線圖332變壓繼電保護(hù)原理圖34設(shè)計(jì)總結(jié)。35參考文獻(xiàn)。4時(shí)間進(jìn)度安排；順序階段日期計(jì)劃完成內(nèi)容備注11208明確設(shè)計(jì)任務(wù)，搜集相關(guān)資料。21209確定變電所主接線方案，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。31210變壓器保護(hù)方案設(shè)計(jì)、參數(shù)整定及其它部分的設(shè)計(jì)。41211設(shè)計(jì)校核及繪圖51212撰寫課程設(shè)計(jì)說明書5、主要參考資料（文獻(xiàn)）。（1）工廠供電劉介才機(jī)械工業(yè)出版社200912（2）電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第一、二、三、四冊(cè)）西北、東北電力設(shè)計(jì)院編上?？茖W(xué)技術(shù)出版社11（3）電力系統(tǒng)計(jì)電保護(hù)原理與新技術(shù)李佑光林東華科學(xué)出版社200571、基礎(chǔ)資料該工廠04KV計(jì)算負(fù)荷S30980KVA,COS07。10KV線路5KM，上一級(jí)電網(wǎng)短路容量500MVA，基準(zhǔn)容量100MVA。工廠全部為級(jí)負(fù)荷，該工廠有5個(gè)車間，其中1個(gè)車間計(jì)算負(fù)荷P3080，COS07。距離工廠變電所200M，采用鋁芯塑料電力電纜供電，線芯溫度按60考慮。2、設(shè)計(jì)要求21變電所主接線設(shè)計(jì)（04KV側(cè)從簡）。22選擇變壓器容量。23短路電流計(jì)算。計(jì)算10KV側(cè)變壓器一次短路和變壓器低壓（04KV）側(cè)短路電流。24按主接線方案選擇設(shè)備，包括隔離開關(guān)，高壓斷路器，高壓電流互感器，低壓斷路器（變壓器低壓側(cè)出口）。25變壓器繼電保護(hù)及整定計(jì)算。26從變電所到1車間的供電電纜選擇（按發(fā)熱條件選擇），電壓降計(jì)算。27無功補(bǔ)償。要求采用低壓側(cè)補(bǔ)償，補(bǔ)償后10KV側(cè)功率因數(shù)大于09設(shè)計(jì)步驟1根據(jù)負(fù)荷情況選擇變壓器臺(tái)數(shù)及主接線方式2根據(jù)S30選擇變壓器容量SNTS303短路電流計(jì)算4選擇設(shè)備5變壓器保護(hù)及整定計(jì)算，低壓斷路器整定（變壓器出口）6到1車間的電纜選擇，電壓降計(jì)算7功率因數(shù)整定計(jì)算1根據(jù)負(fù)荷情況選擇變壓器臺(tái)數(shù)及主接線方式因?yàn)樵摴S全部為級(jí)負(fù)荷，故選擇由1臺(tái)變壓器供電。主接線高壓側(cè)采用隔離開關(guān)斷路器方案（教材圖471）。圖1變電所主接線方案2變壓器容量選擇按SNTS30，選擇變壓器1000KVA,1臺(tái)。3短路電流計(jì)算已知上一級(jí)電網(wǎng)短路容量SOC500MVA,10KV線路長度5KM,基準(zhǔn)容量SD100MVA,線路電抗X0035/KM,電壓UC1105KV,UC204KV。（1）基準(zhǔn)值KAVMSICD51031D422（2）計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值。1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值05MVASXOCD2線路電抗標(biāo)幺值59105/32202KMULCD3）變壓器電抗標(biāo)幺值，由附表5查得UK5101VASXNDK4短路等效電路圖2短路等效電路圖3短路電流K1點(diǎn)1總電抗標(biāo)幺值7915201XK2三相短路電流周期分量有效值KAIKD3791314短路電流K2點(diǎn)1總電抗標(biāo)幺值79605123212XXKKAIISH8705332三相短路電流周期分量有效值KXIKD217964232AISH038134選擇設(shè)備95103130130USIC4822A1隔離開關(guān)見附頁型號(hào)GN510/200指標(biāo)要求值額定電壓10KV10KV額定電流200A539A極限電流255KA783KA結(jié)論符合要求（2）斷路器（見附表8）型號(hào)ZN2812/630指標(biāo)要求值額定電壓10KV10KV額定電流630A539A開斷電流（IK13）20KA307KA動(dòng)穩(wěn)定電流ISH350KA783KA結(jié)論符合要求（3）操作機(jī)構(gòu)選用彈簧操作機(jī)構(gòu)。5變壓器的繼電保護(hù)方案及整定51變壓器的繼電保護(hù)方案（1）瓦斯保護(hù)防御變壓器油箱內(nèi)部短路和油面降低。輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作用于跳閘。（2）電流速斷保護(hù)防御變壓線圈和引線的相間短路，動(dòng)作于跳閘。（3）過電流保護(hù)防御變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護(hù)及電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作于跳閘。（4）過負(fù)荷保護(hù)防御變壓器本身的對(duì)稱過負(fù)荷和外部短路引起的過載。變壓繼電保護(hù)電路原理圖見圖3所示。52保護(hù)速定計(jì)算（1）過電流保護(hù)動(dòng)作電流497152083MAXAIKILREIWLOP其中KREL脫扣器的可靠系數(shù)13，KW接線系數(shù)1，KI電流互感器比100/520，ILMAX153I1NT2I1NT11547A。動(dòng)作電流整定為9A,10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限整定為05S。靈敏度0842590136812MINOPKWPIS其中I2K2MIN0866I2K2086621211836KA/257344A換算到變壓器一次側(cè)的電流。SP要求15，符合要求。圖3變壓器繼電保護(hù)電路原理圖（斷路器控制信號(hào)回路）WC控制小母線WS信號(hào)小母線WAS事故信號(hào)小母線KA1,KA2定時(shí)限過電流保護(hù)繼電器KA3,KA4電流速斷保護(hù)繼電器KA5過負(fù)荷保護(hù)繼電器KS1過電流信號(hào)繼電器KS2重瓦斯保護(hù)信號(hào)繼電器KS3電流速斷保護(hù)信號(hào)繼電器KS4過負(fù)荷信號(hào)繼電器KT1定時(shí)限時(shí)間繼電器KT2過負(fù)荷時(shí)間繼電器KG1重瓦斯繼電器觸點(diǎn)KG2輕瓦斯繼電器觸點(diǎn)KM中間繼電器（出口繼電器）（2）電流速斷保護(hù)63482015MAXAIKIIWRELQB其中KREL15,IKMAXI2K2換算到變壓器一次側(cè)的電流。速斷電流倍數(shù)速定為NQBIQB/IOP6363/9707092632017812QBIKWPIS其中I2K1為變壓器一次側(cè)兩相短路電流，SP要求大于15，符合要求。（3）過負(fù)荷保護(hù)46375201321AIKITNIOLP動(dòng)作時(shí)間取10S。522低壓斷路器脫扣器的選擇和整定（1）過電流脫扣器額定電流的選擇INORI30514039823030AUSC取INOR1500A（2）過流脫扣器整定1）瞬時(shí)過流脫扣器整定IOP0KRELIPK按IPKI30。IPKI30ISTINMAX,KREL135IOP0135I3013514145190958A取2000A。2）短延時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定IOPSKRELIPK按IPKI30。KREL12IOPS12I30121414516974A取1700A,動(dòng)作時(shí)間取02S。3）長延時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定IOPLKRELIPK按IPKI30。KREL11IOPL1114145155595A取1600A，動(dòng)作時(shí)間取1小時(shí)。6到1車間的電纜選擇，電壓降計(jì)算到1車間距離200M，電壓04KV，選用鋁芯電纜。該車間計(jì)算負(fù)荷P3080KW，COS07，Q3080KVAR61按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面IALI3016570438300ACOSUPIN查附表18，導(dǎo)線截面選120MM2（線芯按60，直埋選，最大允許電流為182A）。選（3120170）電纜。62電壓降校驗(yàn)查表6得R003/KM，X0007/KM。2033CULQLPV8144078831小于5，符合要求。7功率因數(shù)補(bǔ)償已知S30980KW,COS07，則P30686KW,Q30696KVAR按規(guī)定變壓器高壓側(cè)的COS09，低壓側(cè)按COS092，COS109223，補(bǔ)償電容器的功率為QCQ30Q30P30TANARCCOS07TANARCCOS092686102