某冶金机械修造厂全厂总降压及配电系统设计毕业论文.docx
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某冶金机械修造厂全厂总降压及配电系统设计毕业论文
某冶金机械修造厂全厂总降压及配电系统设计毕业论文
1.3电力负荷计算2
2.4各车间变电所的选择
第3章短路电流的计算
3.1三相短路电流的计算目的
3.2短路电流的计算公式
3.3各母线短路电流的计算
第4章主变压器继电保护
4.1保护要求
4.2整定计算
第1章设计任务及原始资料
1.1设计任务
完成某冶金机械修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计
1.2原始资料
（1）供用电协议
1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回架空线引入本厂，其中一个做为工作电源，一个做为备用电源，两个电源不并列运行，该变电所距厂东侧8公里。
2）[1].Non-ferrousMetalsCompaniesPostGloomyOperatingResultsforQ1-Q3[J].ChinaNonferrousMetalsMonthly,2013,11:
9-10.
3）[2].Guangxinon-ferrousmetalindustryspeedingupitsrestructuring[J].ChinaNonferrousMetalsMonthly,2007,08:
1-4.
4）供电系统短路技术数据
区域变电所35KV母线短路数据如下：
系统运行方式
短路容量
说明
最大运行方式
兆伏安
35KV
最小运行方式
兆伏安
35KV
5）电业部门对本厂提出的技术要求
1 区域变电所35千伏配出现路定时限过流保护装置的整定时间为2秒，工厂“总降”不应大于1.5秒；
2 在总降压变电所35千伏侧进行测量；
3 本厂的功率因素值应在0.9以上；
4 本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为6000小时。
属二级负荷；
5 厂的自然条件
a.最热月平均最高气温为30°C；
b.土壤中0.7~1米深处一年中最热月平均温度为20°C；
c.年雷暴日为31天；
d.土壤冻结深度为1.10米；
e.夏季主导风向为南风。
（2）全厂各车间负荷计算表如下：
序号
名称
设备容量
（KW）
负荷等级
1
2
3
4
5
6
铸钢车间
铸铁车间
铆焊车间
木模车间
锻造车间
机修车间
（综合楼）
2000
615
1200
385
220
180
50%Ⅱ
50%Ⅱ
10%Ⅱ
20%Ⅱ
0.4
0.4
0.3
0.4
0.3
0.25
0.65
0.7
0.45
0.7
0.55
0.65
1.17
1.02
1.98
1.02
1.52
1.17
高压设备电弧炉
（10）工频炉
空压机
21250
2300
2250
Ⅱ
0.9
0.8
0.85
0.87
0.9
0.85
0.57
0.48
0.62
各车间380伏负荷
序
号
车间或电
单位名称
设备
容量
（千瓦）
计算负荷
变压器台
数及容量
备注
P
（千瓦）
Q
（千乏）
S
（千伏安）
（1）
No1变电所
2X1250
1
铸钢车间
2000
0.4
0.65
0.17
720
842.4
1107.7
0.9
（2）
No2变电所
2X400
1
铸铁车间
1000
0.4
0.7
1.02
246
250.9
351.4
2
砂库
110
0.7
0.6
1.33
66
100.3
120.1
3
小计
280.8
316.1
422.8
0.9
（3）
No3变电所
2X800
1
铆焊车间
1200
0.3
0.45
1.98
324
641.52
718.7
2
1#水泵房
28
0.75
0.8
0.75
3
小计
0.9
（4）
No4变电所
1X400
1
变压站
390
0.85
0.75
0.88
2
木型车间
185.85
0.35
0.6
1.33
154
157.08
220
3
机修车间
150
0.25
0.65
0.17
45
52.65
69.26
4
锻造车间
220
0.3
0.55
1.52
5
制材场
20
0.28
0.6
1.33
6
综合楼
20
0.9
1
0
18
0
18
7
小计
217
209.73
301.79
0.9
（5）
No5变电所
1
锅炉房
300
0.75
0.8
0.75
2
2#水泵房
28
0.75
0.8
0.75
3
仓库（1、2）
88.12
0.3
0.65
1.17
4
污水提升站
14
.65
0.8
0.75
5
小计
0.9
各车间6000V负荷计算
序
号
车间或电
单位名称
设备
容量
（千瓦）
计算负荷
说明
P
（千瓦）
Q
（千乏）
S
（千伏安）
1
电弧炉
2X1250
0.9
0.87
0.57
2250
1282.5
2586.2
2
工频炉
2X300
0.8
0.9
0.48
480
230.4
533.33
3
变压机
2X250
0.85
0.85
0.62
425
263.5
500
4
小计
3155
1776.4
3620.7
说明：
NQ1、NQ2车间变电所设置两台变压器外，其余设置一台变压器。
[1]付强.电力机车主变压器故障诊断技术研究[D].中南大学,2013.
[2]宋宛净.变电工程全寿命周期成本优化方法研究[D].湖南大学,2013.
[3]王姿雅.韶山7型电力机车主变压器的分析与计算[D].湖南大学,2001.
论文正文要求10000字以上。
第2章变压所高压电气设备选型
2.1主变压器的选择
主变压器的选择主要根据负荷计算表[1-3]。
因为要求全厂的功率因数在0.92以上，所以要进行无功补偿[1,4-5]，从而计算出补偿后变电所的视在功率。
本厂的负荷性质属于二级负荷，可靠性要求较高，所以主变压器应选择两台，其中一台备用。
当一台故障时，另一台可以马上投入运行以保证此冶金机械修造厂全厂的供电需求。
2.1.1无功补偿计算
总有功功率∑P=0.9*4696.8kw=4226.4kw
总无功功率∑Q=0.9*3786.15kvar=3407.5kvar
总视在功率∑S=5428.95KV·A
全厂功率因数=4226.4/5428.95=0.778<0.92
所以要进行无功补偿
kvar
取1800kvar
低压侧补偿后无功功率：
kvar
低压侧补偿后视在功率：
KV·A
变压器损耗：
kvar
高压侧有功功率：
kw
高压侧无功功率：
kvar
高压侧视在功率：
KV·A
补偿后的功率因数：
>0.92
2.1.2主变压器的选择
主变压器选择要求，故选择型号为SC8-6300/35的变压器两台。
一台工作，一台备用。
表2-1主变型号及参数
型号
（W）
总质量
电压组合
（kV）
联结组标号
标准
节能
W
%
%
kg
高压
低压
SC8-6300/35
11500
9660
37000
8
0.7
16900
35
6.3
Y,d11
[1]陶海军.分布式智能型无功补偿系统研究[D].浙江大学,2014.
[2]宋舜波.智能低压无功补偿系统的设计[D].杭州电子科技大学,2013.
[1]姜京京,唐昊.浅谈无功补偿和几种无功补偿设备[J].黑龙江科技信息,2010,35:
67+132.
[2]栗然,唐凡,刘英培,王铁强,贾京华,程伦.双馈风电场新型无功补偿与电压控制方案[J].中国电机工程学报,2012,19:
16-23+180.
[3]王成福,梁军,张利,冯江霞,韩学山.考虑风功率分布规律的风电场无功补偿容量优化决策[J].电力系统自动化,2012,14:
119-124.
2.2架空线路的选择
2.2.1根据经济电流密度选择导线截面积
因为工业电源从电业部门某220/35千伏变电所用35千伏双回架空线引入本厂，其中一个做工作电源，一个做备用电源，两个电源不并列运行。
架空线最大工作电流：
A
因为本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为6000小时。
属于二级负荷，所以选取经济电流密度：
导线的经济截面积：
选LGJ-95型铝导线。
2.2.2长时允许电流校验导线截面积
LGJ-95型铝导线，长期允许工作电流，最高允许温度为900C。
其中
长时允许电流：
线路承受的最大负荷电流就为符合要求。
2.2.3电压损失校验
双回路供电，每条导线上的最大负荷电流：
线路电压损耗百分比：
=2.97%<5%
符合要求
2.2.4功率因数校验
35KV最小允许截面积为10,满足负荷要求。
35KV架空线的损耗：
35kv架空线电路电源入口处的功率因数
满足要求
2.3补偿电容的选择
为了提高功率因数，安装并联电容器，用于无功补偿。
补偿无功后可以提高电压、降低线损、减少电费支出、节约能源、增加电网有功容量传输、提高设备的使用效率。
本设计中本厂的功率因数值应在0.92以上，必须6KV母线上并联电力电容器，使变电所35KV处的功率因数得到提高到0.92，需要补偿的总电力电容器容量为1800kvar,所以选18台BWF-6.3-100-1w的电容器。
表2-2电容器参数
型号
额定电压
额定容量
标算电容C
BWF-6.3-100-1w
6.3KV
100Kvar
2.89uF
注：
B——并联电容器，W－浸渍剂为烷基苯，F－聚丙烯薄膜和电容器纸复合介质
2.4各车间变电所的选择
表2-3各变电所变压器选择型号
车间
型号
电压组合（kV）
损耗（kW）
阻抗电压（%）
联接租
标号
总质量
（kg）
轨距
（mm）
高压
低压
空载
负载
NO.1
S9-1250
6
0.4
1.950
12.000
4.5
Y,yn0
3477
820
NO.2
S9-400
6
0.4
0.800
4.300
4.0
Y,yn0
1387
660
NO.3
S9-800
6
0.4
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