1、 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3enan (Pcfytecfinic institute現(xiàn)代供配電技術(shù)題目：防爆廠機械加工一車間變電所設(shè)計課程設(shè)計姓名：宋云麗班 級：電氣1005班學(xué) 號：04011005*指導(dǎo)老師：*目錄 TOC o 1-5 h z 前言2前言2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1、現(xiàn)代供配電技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計任務(wù)書31.2、設(shè)計依據(jù)：4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 13本車間負荷性質(zhì)5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Documen

2、t 2、負荷計算以及變壓器、補償裝置的選擇5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 機加工車間一的負荷計算5 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 22車間總體負荷的計算5 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 23無功補償?shù)挠嬎愫妥儔浩鞯倪x擇5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 3、供電系統(tǒng)短路圖7 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 4、各短路計算8 HYP

3、ERLINK l bookmark26 o Current Document 各短路點的平均電壓8 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 42各元件電抗計算8 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 43各短路點總阻抗8 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 5、變電所位置與型式的選擇10 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 變配電所的任務(wù)10 HYPERLINK l bookmark36 o Current D

4、ocument 、變配電所的類型10 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 6、高、低壓一次設(shè)備選擇10 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document . 選母線：10 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 選低壓側(cè)QF： 10 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 高壓側(cè)選QF： 11 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 高壓側(cè)隔離開關(guān)：11 HYPERLINK l bo

5、okmark48 o Current Document 65電流互感器：11 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 7.高壓側(cè)繼電保護選擇及整定13 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 7.1差動保護13 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 72變壓器的瓦斯保護13 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 8、確定供電系統(tǒng)14 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document

6、9、心得體會15 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 主要參考文獻16錯誤！未找到引用源。 為使工廠供電工作很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的 需要，并做好節(jié)能工作，本設(shè)計在大量收集資料，并對原始資料進行分析后， 做出35kV變電所及變電系統(tǒng)電氣部分的選擇和設(shè)計，使其達到以下基本要 求：1、安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠滿足電能用戶對供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì) 滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求o4、經(jīng)濟供電系統(tǒng)的投資少，運行費用低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色 金屬的消耗量。此外，在供電工作

7、中，又合理地處理局部和全局、當前和長遠等關(guān)系，既 照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。按照國家標 準GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、GB50059-9235110kV變 電所 設(shè)計規(guī)范、GB50054-95低壓配電設(shè)計規(guī)范等的規(guī)定，工廠供電設(shè)計遵 循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關(guān) 方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟政策。2、安全可靠、先進合理；做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì) 量合格，技術(shù)先進和經(jīng)濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進電氣產(chǎn)品。3、近期為主、考慮發(fā)展；根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確

8、處理 近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系，做到遠近結(jié)合，適當考慮擴建的可能性。4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電 條件等，合理確定設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。 工廠供電設(shè)計的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。1、現(xiàn)代供配電技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計任務(wù)書設(shè) 計 題 目防爆廠機械加工一車間變電所設(shè)計設(shè) 計 要 求要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實際情況，并適當考 慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理要求，確定 變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器臺數(shù)與容量、類型，選擇變 電所主結(jié)線方案及高低壓設(shè)備和進出線，確定二次回路方案

9、，選擇整定 繼電保護裝置，最后定出設(shè)計說明書。設(shè)計依據(jù).車間生產(chǎn)任務(wù)：本車間承擔機修廠機械修理的配件生產(chǎn)。.車間設(shè)備明細表如表1所示。.車間變電所的供電范圍本車間變電所設(shè)在機加工一車間的東 南角，除為機加工一車間供電外，尚需為機加工二車間和鑄造、鉀焊、 電修等車間供電。.車間負荷性質(zhì)車間為三班工作制，年最大有功負荷利用小時 數(shù)為3500h,屬于三級負荷。.供電電源條件1）本車間變電所從本廠35 / 10kV總降壓變電所用架空線路引進 10kV電源,如下圖所示。架空線路長300m。2）工廠總降壓變電所10kV母線上的短路容量按200MVA計。3）工廠總降壓變電所10kV配電出線定時限過流保護裝置

10、的整定時間 top= 1 7so4）要求車間變電所最大負荷時功率因數(shù)不得低于09。5）要求在車間變電所10kV側(cè)計量。 1.2、設(shè)計依據(jù): 表1機加工一車間設(shè)備明細表1。氏 5（；）=200MVA irm 4變電所/=300m0.38Q/kn）10kVW/0.4kV車般蝸（待附）設(shè)備代 號設(shè)備名稱型號臺 數(shù)單臺容量(kW)總?cè)萘?kW)1車床C630M110. 12510. 1252萬能工具磨床M5M12. 0752. 0753普通車床C620-1I7. 6257. 6254普通車床C620-117. 6257. 6255普通車床C620-117. 6257. 6256普通車床C620-315

11、. 6255. 6257普通車床C62014. 6254. 6258普通車床C620I4. 6254. 6259普通車床C62014. 6254. 62510普通車床C62014. 6254. 6251.3本車間負荷性質(zhì)車間為三班工作制年最大負荷利用小時為3500小時。屈于三級負荷。供電電源條件：電源從35/10千伏廠總降壓變電所采用架空線路受電，線路長度為300米。供電系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)見下圖所示。工廠總降壓變電所10kV配電出線定時限過流保護裝置的整定時間 top= 1 7so要求車間變電所最大負荷時功率因數(shù)不得低于0.9o2、負荷計算以及變壓器、補償裝置的選擇機加工車間一的負荷計算根據(jù)機加工車

12、間一的負荷性質(zhì)，將一車間分為一路：通過分析機加工車間一的笫一路屬于小批生產(chǎn)的金屬冷加工，查表2-1得它的需用系數(shù)為：Kd=0.3 Cos(p =0.65 tanq) =1.17Pcal=Kd Pn=0.16*Pn=55.883 (KW)Qcal=Pcal*tan(p =65.383 (Kvar)其中：Pn= 10.125+2.075+7.625*3+5.625+4.625*4= 123.505 (KW)S“小厄 =86 (KVA)30.67 (A)車間總體負荷的計算由車間的同時系數(shù)Ksi=0.9,則Pca= (Pnl+-Pn4) *Ksi=570.473*0.9=513.426 KW Ica=

13、741.088AQca=(Qnl+-+Qn4)*Ksi=578.764*0.9=520.888 KVASca=731.389 KVar COS(p =Pca/Qca=0.702 tan(p =1.014無功補償?shù)挠嬎愫妥儔浩鞯倪x擇變壓器的預(yù)選變壓器低壓側(cè)：Pca=513.426 KW Qca=520.888 KVA Sca=731.389KVar相關(guān)參數(shù)全部列舉如下：額定容量：800KVA高壓：10KV高壓分接范圍()： 4*2.5低壓：4KV連接組標號：YynO空載損耗：1.36KW負載損耗：9.4KW空載電流(%)： 1.2阻抗電壓()： 4.5重量：器身一2050Kg油重-805Kg總重

14、：3245Kg外形尺寸(mm)長*高*寬：2445*800*2420無功補償計算APt=P0+ZPk (Sca/Sn) 2 =1.36+9,4* (731.389/800) 2 =9.2KWQt=AQ0+AQk (Sca/Sn) 2 =39.66 KW高壓側(cè)：P W=Pca+APt=513.426+9.21=522.636 KWQ ift=Qca+AQt=520.888+39.66=560.548 KVA實際需要變壓器容量：St=V7r777 =766.4 KVA此時功率因數(shù)：COS (p =P高/St=522.636/766.4=0.682 (p =47.0050取補償后要求達到的功率因數(shù)為

15、COScp =0.92 cp =23.074補償無功：Qc=Pi (tan47.005-tan23.074) =337.914KVar所以 Qc=25*10=250KVar考慮無功補償后應(yīng)選的變壓器無功補償后應(yīng)選的變壓器容量為S=533.750考慮無功補償后最終確定變壓器：根據(jù)簡明電工手冊應(yīng)選sz9型，額定容量為：630kvA(4)變壓器的校驗：PT=6.647kwAQT= 27.41kvar考慮損耗后實際需要變壓器容量：S 實=548.186630kvAcos=0.9493.供電系統(tǒng)的選擇從原始資料我們知道車間為三級負荷，供電的可靠性要求并不是很高，且通 過負荷計算我們知道車間的總消耗功率并

16、不是很高,初步估計了后決定使用一臺 變壓器來為車間供電，同時為了節(jié)省變電所建造的成本和簡化總體的布線，所以 在設(shè)計中我們首先考慮了線路一變壓器組結(jié)線方式。線路一變壓器組結(jié)線方式的優(yōu)點是結(jié)線簡單，使用設(shè)備少，基建投資省。缺 點是供電可靠性低，當主結(jié)線中任一設(shè)備(包括供電線路)發(fā)生故障或檢修時， 全部負荷都將停電。但對于本設(shè)計來說線路一變壓器組結(jié)線方式已經(jīng)可以達到設(shè) 計的要求。線路一變壓器組結(jié)線方式也按元件的不同組合分為：a進線為隔離開關(guān)；b 進線為跌落式保險；c進線為斷路器。因為設(shè)計為車間為變電所，所以采用c方 式。3、供電系統(tǒng)短路圖10kV10kV/、/架交錢10/0.4/0.23kV八/t=

17、sO.4/kmSd=200MVA(a) 圖a進線為隔離開關(guān);算1千SB(b)(c)1.1線路一變壓器組結(jié)線b進線為跌落式保險；c-進線為斷路器4.短路電流電流計4、各短路計算各短路點的平均電壓線路的平均電壓Uavl = 10.5KvUav2=0.4Kv各元件電抗計算電源的電抗：Xs=U： avl/Sk=0.551Q線路 L 的電抗：Xi=0.2X0.4=0.080 223變壓器的電抗;Xt=Uk%X=4.5%X=7.875 QSn6304.3各短路點總阻抗KI點短路：Xk 1 =Xs+XL=0.55140.08=0.631 QK2點短路0 42Xk2=(0.631+7.875)(-) =(10

18、1234 Q10. 54.4根據(jù)電抗值計算短路電流K1點短路I k-r- 10-5 =9.61 K AV3 * 0. 631ish 1 =2.55Ikl =1.52*9.61=14.61KAIcal =Sch 1548 . 1161 5/3 * 10 . 5=30.139AK2點短路時Ik2Uav 2 _0. 4yXk 2 V3 * 0. 01234=18.715 KAish2= L841k2=1.84*18.715=34.43565 KAIsh2= 1.09Ik2 =1.09* 18.715=20.3994 KAIca2=533 . 756* 0.4=770.42 A5、變電所位置與型式的選

19、擇變配電所的任務(wù)變電所擔負著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后配電的任務(wù)。配電所擔負者 從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務(wù)。變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負荷中 心，工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定。、變配電所的類型車間附設(shè)變電所、車間內(nèi)變電所、露天（半露天）變電所、獨立變電所、桿 上變電所、地下變電所、樓上變電所、成套變電所、移動式變電所。變電所的位置應(yīng)盡量接近L廠的負荷中心，根據(jù)木廠的負荷統(tǒng)計數(shù)據(jù)、計算，并考慮到周邊 環(huán)境及進出線方便。防暴車間必須安裝自動拋卸頂在室內(nèi)高壓下輕易拋卸以防承重結(jié)構(gòu)遭到損壞，可以時薄混凝土 5厘米厚，或其他輕型板材，玻璃等！.高、低壓一次設(shè)備選擇.選母線：導(dǎo)體尺寸：

20、63X8單條，平放：995矩形鋁導(dǎo)線長期允許載流量和肌膚效應(yīng)系數(shù)Kf線寸 導(dǎo)尺單條雙條平放豎放Kf平放63X899510821.031511三條豎放Kf平放豎放Kf16441.1190820751.2選低壓側(cè)QF：選Dk21000型,見低壓電器P440表2.41.1IIDK2系列低壓真空智能型斷路器上要技術(shù)特征型號額定工作 電壓(Kv)額作電1額定極限分斷 能力(VA)額定短路運行 分斷能力(KA)1s短時耐 受 點 (KA)380V660V38OV660VDK2-1000380 66010004030403040高壓側(cè)選QF：選SN1010I,見供電技術(shù)P125型號額定電壓 kv額定電流A額

21、定開斷 電流KA斷流容 量 MVA動穩(wěn)定電 流KA熱穩(wěn)定 電流(4S)KASW2-3535150024.8150063.424.8SN10-10101000295007429高壓側(cè)隔離開關(guān)：選GN610/60052,見發(fā)電廠電氣部分P346附表7隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)型號額定電壓 (KV)額定電流 (KA)極限通過 電流峰值(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)4s5sGN6-10/1000-52106005220電流互感器：根據(jù)上述情況初步選用LFZJ1-3型電流互感器.具體參數(shù)如卜.:型號額定電流比(A)級次組合準確級次二次負荷準 確級次(0.5)LFZJ1-320-200/50.50.50.8電壓互感器選

22、擇:型號:JDJ-H)具體參數(shù)如卜.: 型號額定電壓(Kv)一次繞組1額定容量 (VA)大量 最容(VA一次繞 組二次繞 組0.5JDJ-10100.180640.高壓側(cè)繼電保護選擇及整定差動保護變壓器差動保護動作電流應(yīng)滿足以下三個條件應(yīng)躲過變壓器差動保護區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流應(yīng)躲過變壓器的勵磁涌流在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時，差動保護不應(yīng)動作由于車間變電所是三級負荷，變壓器容量為500MVA在選用保護時選電流限時 電流速斷保護，而不采用差動保護。1 速斷整定：Idz =KkX Imax= 1.3X16.4844=21.429KS=X 16,4844/21 ,42920

23、. 67 1.5不能滿足靈敏度要求，可使用低壓閉鎖保護。過電流保護的整定：T . , 1 25 x 2. T. Idz = X 741 . 088 =2.18 KA0. 85近后備保護的靈敏系數(shù)血=x 16.4844 / 2. 18 =6.548 2 2動作時限：t=O.5s變壓器的瓦斯保護瓦斯保護，又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基 本的保護裝置。按GB5006292規(guī)定，800KVA及以上的一般油浸式變壓器和 400KV-A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。瓦斯保護的主要元件是氣體繼電器。它裝設(shè)在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián) 通管上。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能

24、夠順暢地通過氣體繼電器排往油枕，變壓器 安裝應(yīng)取1%1.5%的傾斜度；而變壓器在制造時，聯(lián)通管對油箱頂蓋也有2% 4%的傾斜度。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，由故障產(chǎn)生的少量氣體慢慢升起，進入 氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛 有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。這時.上觸點接通而接通 信號回路，發(fā)出音響和燈光信號，這稱之為“輕瓦斯動作”。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，由故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進入汕枕。這大量的汕氣混合體在經(jīng)過氣體繼電器時，沖擊擋板，使下油杯 下降。這時下觸點接通跳閘回路（通過中間繼電器），同時發(fā)出音響和燈光信號（通過信號 繼電器），這稱之為“重瓦斯