总降压变电所设计工厂供电毕业设计Word文件下载.docx

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1.2.2全厂各车间负荷情况汇总表。

车间名称

Pe/kW

Kd

cosφ

电机修理车间

2300

0.6

0.7

机械加工车间

880

0.65

新品试制车间

650

0.55

原料车间

550

0.35

备件车间

560

0.5

锻造车间

180

锅炉房

260

0.9

0.8

空压房

302

汽车库

56

线圈车间

328

半成品试验车间

750

0.75

成品试验车间

2564

加压站（10KV转供负荷）

274

设备处仓库（10KV转供负荷）

654

成品试验站内大型集中负荷

3874

1.2.3供用电协议。

1）当地供电部门可提供两种电源：

从某220/35KV区域变电站提供电源，该站距离厂南5公里；

从某35/10KV变电所，提供10KV备用电源，该所距离厂南5公里。

2）配电系统技术数据。

（1）区域变电站35KV母线短路数据为：

运行方式

电源35千伏母线短容量

说明

系统最大运行方式时

S（3）dmax=580兆伏安

系统最小运行方式时

S（3）dmin=265兆伏安

（2）配电系统

3）供电部门对工厂提出的技术要求：

区域变电站35KV馈电线路定时限过流保护装置的整定时间为1.8秒，要求厂总降压变电所的保护动作时间不大于1.3秒。

工厂在总降压变电所35KV侧计量。

功率因素值应在0.9以上。

1.2.4工厂的负荷性质

本工厂大部分车间为一班制，少数车间为两班或三班制，年最大负荷利用小时数为2500小时。

锅炉房提供高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险。

由于距离市区较远，消防用水需要厂方自备。

因此，锅炉房要求较高的可靠性。

1.2.5工厂的自然条件

（1）年最高气温为40℃，年最低气温5℃，年平均气温为10℃。

（2）站所选地址地质以粘土为主，地下水位3-5米。

（3）风向以东南风为主。

1.3设计任务及设计大纲

1.3.1高压供电系统设计

根据供电部门提供的资料，选择本厂最优供电电压等级。

1.3.2总变电所设计

1）主结线设计：

根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，经过概略分析比较，留下2-3个较优方案进行详细计算和分析比较（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。

2）短路电流计算：

根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

3）主要电气设备选择：

主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及效验。

选用设备型号、数量、汇总设备一览表。

4）主要设备继电保护设计：

包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。

5）配电装置设计：

包括配电装置形式的选择、设备布置图。

6）防雷、接地设计：

包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。

1.4设计成果

1.4.1设计说明书

包括对各种设计方案分析比较的扼要说明，并附有必要的计算及表格。

1.4.2设计图纸

1）降压变电所电气主结线图。

2）变电所平面布置图

3）主变压器保护原理接线图。

2供电电压等级选择

2.1电源电压等级选择

根据供电协议可知，当地供电部门可提供电源为两种：

主电源为厂南的某220/35KV区域变电站提供，10kV备用电源为厂南的某35/10KV变电所提供，因此可以考虑本厂总降压变电所主电源采用35kV电压等级，经过变压后采用10kV输送至各个车间变电房降压至0.4kV直供负荷。

同时采用10kV作为保安电源，为锅炉房等一级负荷提供备用电源。

3全厂负荷计算

3.1变电所的负荷计算

3.1.1用电设备的负荷计算

根据设计任务书的要求，按照需要系数法及以下计算公式

得各项数据列表如下（下表数据均为35kV侧）：

用电设备

Cosφ

计算负荷

Pj/kW

Qj/kVA

Sj/kVA

Ij/A

1380

1407.6

1971.23

32.52

572

669.24

880.38

14.52

357.5

475.48

594.88

9.83

192.5

225.23

296.28

4.89

280

285.6

399.96

6.6

108

126.36

166.23

2.74

234

175.5

292.5

4.83

241.6

282.67

371.85

6.13

28

28.56

40

0.66

180.4

211.07

277.66

4.58

487.5

429

649.38

10.72

897.4

1193.54

1493.27

24.67

150.7

176.32

231.95

3.82

359.7

316.54

479.15

7.91

0.88

2518.1

2215.93

3357.20

55.39

合计

7987.4

8218.64

11501.92

189.81

有功负荷同时系数取

无功负荷同时系数取

7588.03

7927.08

10527.37

173.66

3.1.2变压器损耗估算

ΔPb=1%Sj=0.01×

10527.37=105.27kw

ΔQb=5%Sj=0.05×

10527.37=526.37kvar

3.1.3无功功率补偿计算

从设计任务书的要求可知，工厂35kV高压侧进线在最大负荷时，其功率因素不应小于0.9，考虑到变压器的无功功率损耗ΔQb，远远大于有功功率损耗ΔPb，因此，在变压器的10kV侧进行无功功率补偿时，其补偿后的功率因素应稍大于0.9，现设cosφ=0.95，则

10kV侧在补偿前的功率因素为:

因此，所需要的补偿容量为：

选取

35kV侧在补偿后的负荷及功率因素计算：

满足了设计任务书的要求，其计算数据如下：

项目

计算机负荷

Qj/kvar

（10kV侧）

10kV侧补偿前

0.657

607.81

需要补偿容量

-5000

变压器损耗

105.27

526.37

35kV侧补偿后

0.922

7693.30

3453.45

8425

138.98

根据设计任务书的要求以及以上计算结果，选取：

并联补偿电容为BWF10.5-100-1型电容器50只。

补偿总容量为100kvar×

50=5000kvar。

3.1.4变压器选择

根据补偿后的总计算负荷（8425kVA），同时考虑工厂5-10年的负荷增长，变压器容量考虑一定的预留，本期工厂负荷能保证变压器运行在60-70%经济负荷区内即可，因此选择型号为：

SFZ7-10000-35±

3*2.5%/10.5kVYN,d11的变压器。

4系统主接线方案的选择

4.1方案1：

单回路高压线路—变压器组、低压单母线分段主接线

4.2方案2：

双回路高压线路—变压器组、低压单母线分段主接线

4.3方案的比较与选择

根据设计任务书的要求，本厂基本负荷为一班制，少数负荷为两班或三班制，属于二级负荷；

同时锅炉房供电可靠性要求高，属于一级负荷。

主接线的设计必须满足工厂电气设备的上述要求，因此：

方案1：

该方案35kV侧为单回路线路-变压器组接线、10kV单母线，与10kV备用电源通过母联连接，正常运行时母联合闸，由主电源供给锅炉房；

当主电源故障或主变等设备停电检修退出运行时，母联分闸，由10kV备用电源直供锅炉房及其他重要负荷。

由于本厂基本负荷为二级负荷，对供电可靠性要求不高，采用单回路进线和1台主变基本可满足对二级负荷供电的要求，对于锅炉房等重要负荷采用10kV备用电源作为备用，以保证工厂的重要用电设备不会出现长时间断电，即在任何时候都能满足对二级负荷的供电要求。

方案2：

该方案35kV侧采用从220/35kV变电站出双回路电源、高压线路—变压器组接线、10kV侧为单母线分段接线。

方案2的特点就是采用双电源、可靠性高。

其缺点就是设备投资大、运行维护费用高，同时本厂最大负荷利用小时仅为2600小时，相对来说，变压器的利用率低，2台主变的空载损耗将大大超过1台主变的选择。

选择结果：

从上述分