某厂35KV总变电所设计中国石油大学电力工程课程设计Word格式文档下载.docx

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为了保证工厂供电的正常运转，就必须要有一套完整的保护，监视和测量装置。

目前多以采用自动装置，将计算机应用到工厂配电控制系统中去。

关键字：

电力工程，工厂供电，降压变电所

目录

第一章基本资料 1

1.1设计要求 1

1.2设计任务 1

1.2.1设计内容 1

1.2.2设计任务 2

1.3设计依据 2

第二章设计内容及步骤 5

2.1负荷计算 6

2.2总变压变电所变压器容量选择 10

2.2.1总变压器容量的选择 10

2.2.2无功补偿 11

2.3总降压变电所和车间变电所位置选择 12

2.4总降压变电所电气主接线设计 13

2.5短路电流计算 14

2.6主要电气设备选择 24

2.6.1主变压器35KV侧设备 24

2.6.2主变压器10KV侧设备 25

2.6.310KV馈电线路设备 25

2.7母线及厂区高压配电线路选择 27

2.7.1主变压器35KV侧引出线 27

2.7.210KV汇流母线 27

2.7.310KV侧引出线 29

2.7.410KV配电线路 29

2.8继电保护配置与整定计算 30

2.8.1主变压器保护配置 30

2.8.210KV馈电线路保护（第一车间为例） 32

2.8.3电力线路保护 33

第三章结论与工作总结 35

参考文献 36

第一章基本资料

悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。

1.1设计要求

（1）通过对相应文献的收集、分析及总结，给出相应项目分析，需求预测说明。

（2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。

（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。

（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。

1.2设计任务

1.2.1设计内容

1．总降压变电站设计

（1）负荷计算

（2）主结线设计：

选主变压器及高压开关等设备，确定最优方案。

（3）短路电流计算：

计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（4）主要电气设备选择：

主要电气设备选择及校验。

选用型号、数量、汇成设备一览表。

（5）主要设备继电保护设计：

元件的保护方式选择和整定计算。

（6）配电装置设计：

包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。

2．车间变电所设计

根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量及变电所位置的原则考虑。

3.厂区配电系统设计根据所给资料，列出配电系统结线方案，经计算和分析比较，确定最优方案。

1.2.2设计任务

1．设计说明书，包括全部设计内容，负荷计算，短路计算及设备选择（要求列表）；

2．电气主接线图。

1.3设计依据

1.厂区平面布置图

2．负荷类型

本厂除空压站、煤气房、锅炉房部分设备为二级负荷外，其余均为三级负荷。

3．电源

工厂东北方向6km处有一110/35kV地区降压变电所，以35kV一回架空线向工厂供电，作为工厂的主电源

电业部门对本厂提出的技术要求：

①电业部门的35kV回架空线进线定时限过流保护装置的整定时间为2秒，该变电所保护动作时限不大于1.5s；

②在总变电所10kV测计量；

③本厂的功率因数值应在0.95以上。

此处正北方向有其他工厂引入10kV电缆作为备用电源，平时不准投入，只有在该厂的主供电源发生故障或检修时提供照明及部分重要负荷用电，输送容量不得超过1000kVA。

4．其他设计基础资料及有关数据：

35kV侧系统最大三相短路容量——1000MVA，最小三相短路容量500MVA。

电价：

两部电价制。

变压器安装容量：

1000kVA，4元/kVA月。

当供电电压为35kV时，电价β=0.55元/kWh。

当供电电压为10kV时，β=0.83元/kWh。

工厂为二班制，全年工作时数为4500h，最大负荷利用时数为4000h（统计参考值）；

5.工厂的自然条件：

本厂所在地区年最高气温为38℃，年平均温度为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月最高气温为33℃，年最热月平均气温为36℃，年最热月地下0.8m处平均温度为35℃。

当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。

本厂所在地区平均海拔高度为500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m

6厂区平面布置图：

第二章设计内容及步骤

全厂总配电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。

解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。

其基本内容有以下几方面

1、负荷计算全厂总配电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。

求出全厂高压总配电所计算负荷及总功率因数。

列出负荷计算表、显示计算结果。

2、确定配电所的所址和形式和电容补偿

根据电源进线方向，综合考虑设置高压总配电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定高压总配电所的所址和型式。

按负荷计算求出总配电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。

由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和数量。

3、配电所的主接线方案

根据负荷类别及对供电可靠性的要求进行负荷计算，选择主接线方案，确定配电所主接线方式。

对它的基本要求，即要安全可靠又要灵活经济，安装容易维修方便。

4、短路电流的计算，并选择配电所的一次设备及其校验

工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限大容量系统供电进行短路计算。

求出各短路点的三相短路电流及相应有关参数。

参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择高压配电设备，如断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。

并根据需要进行热稳定和力稳定检验，并列表表示。

5、选择电源进线及工厂高压配电线路

为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足发热条件：

导线和电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。

6、整定继电及并选择二次回路保护

为了监视、控制和保证安全可靠运行，各用电设备，皆需设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。

并对保护装置做出整定计算。

2.1负荷计算

本设计各车间计算负荷采用需要系数法确定。

主要计算公式有：

有功计算负荷（kW）

无功计算负荷（kvar）:

视在计算负荷（KVA）：

计算电流（A）:

第一车间的负荷计算：

有功功率：

无功功率：

视在功率：

查表选择型号为SC9-500/10型、电压为10/0.4KV、Yyn0联接的变压器，其技术数据如下：

变压器的负荷率，则变压器的功率损耗为：

第二车间的负荷计算：

查表选择型号为SC9-1000/10型、电压为10/0.4KV、Yyn0联接的变压器，其技术数据如下：

第三车间的负荷计算：

锻工车间的负荷计算：

查表选择型号为SC9-400/10型、电压为10/0.4KV、Yyn0联接的变压器，其技术数据如下：

工具、机修车间的负荷计算：

查表选择型号为SC9-315/10型、电压为10/0.4KV、Yyn0联接的变压器，其技术数据如下：

锅炉房负荷计算：

查表选择型号为SC9-200/10型、电压为10/0.4KV、Yyn0联接的变压器，其技术数据如下：

空压站负荷计算：

查表选择型号为SC9-160/10型、电压为10/0.4KV、Yyn0联接的变压器，其技术数据如下：

煤气站负荷计算：

负荷计算汇总表2-1

车间名称

380V侧计算负荷

变压器

容量

/KV.A

变压器功率

损耗

10KV侧计算负荷

有功

负荷

无功

视在

一车间

425.7

168.15

457.71

500

4.7

23.74

430.4

191.89

471.24

二车间

666.9

465.5

813.3

1000

6.54

49.37

673.44

514.87

847.71

三车间

753.3

525.8

918.65

7.97

60.67

761.27

586.47

960.98

锻工车间

351

102.49

365.66

400

3.91

18.97

354.91

121.46

375.12

工具，机修车间

257.8

109.82

280.22

315

3.28

14.39

261.08

123.67

288.89

锅炉房

150

112.5

187.5

200

2.53

10.23

152.53

122.73

195.78

空压站

90

67.5

160

1.48

5.72

91.48

73.22

117.17

煤气站

总计