最新35KV变电所及配电线路设计Word格式.docx

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防雷保护与接地装置的设计；

车间配电线路布线方案的确定；

线路导线及其配电设备和保护设备的选择；

以及电气照明的设计，还有电路图的绘制。

关键词变电所变压器断路器继电器隔离开关互感器熔断器AbstractWithdevelopmentandprogressofmoderncivilization,socialproductionandisitputforwardhighrequestmoreandmoretoqualityandmanagementthatelectricenergysupplytolive.Asthepivotbetweenwhattheelectricenergyistransmittedandcontrolled,thetransformersubstationmustchangethetraditionaldesignandcontrolthemode,couldmeetmodernpowersystem,modernizedindustrialproductionanddevelopmenttrendofsociallife.Thisfactorysuppliespoweranddesignsincluding:

Calculationofloadandcompensationoftheinactivepower;

Transformersubstationmainvoltagetransformerplatformcountandcapacity,surenessofpattern;

Mainlywirethechoiceoftheschemeinthetransformersubstation;

Passinandoutthechoiceofthethread;

Choiceofshortingoutandcalculatingandswitchgear;

Tworeturncircuitsurenessandchoicethatrelayprotectofschemeexactlymake;

Defendthethunderandprotectthedesignwiththeearthdevice;

Theworkshopdistributionlineconnectsupthesurenessofthescheme;

Circuitwireanddistributionequipmentandprotectingthechoiceoftheequipment;

Andtheelectricdesignthatlighted,thereisdrawingofcircuitdiagram.KeywordsTransformersubstationVoltagetransformerCircuitbreakerRelayIsolatetheswitchMutualinductorFusebox.第第1章章绪论绪论1.1课题背景课题背景所谓电力系统，就是包括不同类型的发电机，配电装置，输、配电线路，升压及降压变电所和用户，组成的一个整体，对电能进行不间断的生产和分配。

工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。

工厂供电系统是电力系统的一个组成部分，它主要反映工厂用户的特点和要求。

电能是现代工业的主要能源和动力，做好工厂供电工作对发展工业生产，实现工业现代化，有十分重要的意义。

电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。

因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中和国家经济建设中应用极为广泛。

随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。

作为电能传输与控制的中间枢纽，变配电所必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。

近年来，微电子技术、微机控制与应用技术、计算机通信与网络技术的高速发展和应用，为变电所的自动化和自能化提供了强大的技术支持。

随着国民经济的持续发展，电网装机容量迅速增长，电力供应紧张状况已得到缓解。

目前存在的主要问题是变配电网薄弱，难以满足用户对供电质量越来越高的要求，由此，只有加大变电所的科技含量，汲取国内外先进技术，向自动化、现代化、智能化发展，才能更好的为社会主义现代化建设服务。

本设计的内容可大概的分为：

负荷计算、变压器的无功补偿、变压器的选择、变电所主结线方案的设计、短路电流和容量的计算、一次设备选择、变电所进出线的选择及二次回路方案的选择及继电保护的整定进行设计。

为了响应国家计划用电、节约用电、安全用电的号召，在设计中负荷计算、无功补偿、一次设备选择、进出线选择、二次回路方及继电保护设计、谐波危害的抑制和消除，都是关键的步骤，要十分注意。

本设计的指导老师为杨丽君老师，在此感谢她的耐心指导和辛勤的教诲。

由于本人水平有限，设计中难免出现不足之处，敬请各位老师批评指正。

第第2章章35KV变电所及低压配电线路设计变电所及低压配电线路设计2.1负荷计算负荷计算求计算负荷这相工作称为负荷计算。

显然负荷计算是根据已知的工厂用电设备的安装容量确定、预期不变的最大假想负荷。

这个负荷是设计是作为选择工厂电力系统供电线路导线的截面积、变压器容量、开关电器和互感器等的额定参数的依据。

电力负荷又叫电力负载，它是指耗用电能的用电设备或用电单位。

另一是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流的大小。

根据电力复核对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响程度，电力负荷一般分为三级：

一级负荷：

一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者，或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废等等。

在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应看着特别重要的负荷。

二级负荷：

二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如大量产品报废、中断供电将影响重要用电部门正常工作等。

三级负荷：

三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述的一、二级负荷者。

由于计算负荷是供电设计的基本依据，所以计算负荷确定的是否合理，直接影响到工厂电力设计的质量，电力设计的经济性问题。

如计算负荷估算太大，将增加供电设备的容量，使工厂电网变的复杂，浪费有色金属，在无形中就增加了初投资和运行工作量。

特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户，以不和理的工厂电力需要量作为基础的国家电力系统的建设，将给整个国民经济建设带来很大的危害。

如果选的过小，又使电器和导线电缆处在过负荷下运行，增加了电能的损耗，导致绝缘过早老化甚至烧毁，降低了设备的使用寿命。

可见，正确计算负荷计算，有很大设计决定作用，其意义重大。

但是由于负荷情况复杂，影响因素多，很难准确的确定出来。

设备的计算负荷的变化也有一定的计算规律，它与设备的性能、生产的形式、能源的供应的状况等多种因素有关。

所以，负荷计算只是电力系统设备选择的一个估算负荷。

我国的确定负荷的方法，主要有需要系数法、二项式法，需要系数法是普遍采用的计算负荷的基本方法，二项式法应用局限很大，但确定设备台数教少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，比较的合理，而且方便。

本设计的车间设备台数较多、设备容量都相差不大，所以宜采用需要系数法。

负荷计算公式如下：

有功计算负荷:

P30=KdPe（1.1）式中:

Pe用电设备组总容量（不含用电设备容量,单位:

Kw）Kd用电设备组的需要系数无功计算负荷为:

Q30=P30tan（1.2）式中:

tan对应于用电设备组功率因数cos的正切值视在计算负荷为:

S30=P30/cos（1.3）计算电流为:

I30=S30/（31/2Un）（1.4）式中:

Un用电设备组的额定电压（单位:

KV）功率因数COS=P30/S30（1.5）根据需要系数计算法和变电所的设计依据,通过计算可以得出此变电所的计算负荷.其计算结果如下表:

表1.1各车间6千伏负荷计算表序号车间名称高压设备名称设备容量kWkdCOStan计算负荷P30KwQ30KvarS3KVAI30A1铸钢车间电弧炉212500.90.870.57225019562586.2248.872铸铁车间工频炉22000.80.90.48320288355.5634.23空压站空压机22500.850.850.6242536350048.1小计K-0.90.740.91269624773660.4323.4各车间和车间变电所负荷计算表下页：

表1.2各车间和车间变电所负荷计算表（380V）序号车间设备kdCOStan计算负荷车间变压器台数及容P30Q30S3I30名称容量kWKwKvarKVAA变电所代号量kVA1铸钢车间20000.40.651.178009361230.71870.1No.128002铸铁车间10000.40.701.02400408571.43128.33No.22400砂库1100.70.601.3377102128.33194.99小计K-0.90.661.13429485647.629843铆焊车间12000.30.451.983607138001215.5No.314001.水泵房28.750.80.75211626.25398.84小计K-0.90.442.9342.9692.2772.411173.64空压站3900.850.750.88331.5291.72442671.57No.41500机修1500.250.651.1737.543.957.7876.57车间锻造车间2200.30.551.5266101120182.33木型车间1860.350.601.3365.185.58108.5164.85制材场200.280.601.335.66.339.3314.18综合楼200.9101801827小计K-0.90.681.06472502688.161045.65锅炉房3000.750.800.75225168.75281.25939.41No.513152.水泵房280.750.80.752115.826.2539.9仓库（1.2）880.30.651.1726.430.940.6261.72污水提升站140.650.800.759.16.8311.3817.29小计K-0.90.770.83253.4211.1329.78501.12.2无功补偿计算及设备选择无功补偿计算及设备选择变电所的无功补偿对于整个工厂的设计是极为重要的。

按全国供用电规则规定:

高压供电的工业用户,功率因素不得低于0.9;

其她情况,功率因素不得底于0.85.如达不到上述要求,则需增设无功功率的人工补偿装置.功率因数是衡量工厂供电系统电能利用层度及电气设备使用状况的一个具有代表性的参数。

在工厂供电系统中，绝大多数用电设备都有电感性的特性。

（诸如：

感应电机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷）这些设备不仅需要从电力系统中吸收有功功率，还要吸收无功率以产生这些设备正常工作所必须的交变磁场，从而降低了设备运行时的功率因数。

如果在设备充分充分发挥了设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数，尚达不到工厂规定的功率因数要求时，则要考虑人工补偿。

人工补偿是在变压器低压侧装设无功补偿装置，在保证低压侧有功率不变的情况下减小设备的无功功率。

从而减小了设备总的视在功率，缩小了变压器容量、导线的截面积及一次设备的容量。

同时仅降低了变电所的初投资、设备运行时的损耗和工厂的电费开支。

现在所用的补偿装置有同步补偿器和静电电容器。

同步补偿器无功功率的发电机，它的最大优点是可以均匀的调节电网的电压水平，但其无功功率补偿量越小，单位1kvar造价越高，即使容量很大同步无功补偿器也远叫静电无功补偿器贵，而且损耗大、安装要求高、运行维护复杂，因此只有在大电网中枢调压或中降压变电所中使用。

目前：

工厂中普遍采用并联电容器来补偿供电系统中的无功功率。

它一般分为三中：

高压集中补偿、低压集中补偿、低压分散补偿。

由前面的车间负荷计算知车间的计算很大，但功率因数普遍很小。

从表中可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.77。

而提供电部门要求该厂35KV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.90。

考虑到主变压器的无功损耗远大于有功功率损耗，因此在变压器低压侧补偿时，低压侧补偿后的功率因数应稍微高些，取0.92。

相关的无功功率补偿公式如下：

无功功率补偿装置容量:

QC=P30（tan-tan）（1.6）式中:

P30工厂的有功计算负荷（单位:

KW）tan对应原来功率因数COS的正切;

tan对应需补偿到功率因数的COS正切;

补偿后总的视在负荷：

S30=P302+（Q30-QC）20.5（1.7）变压器有功损耗:

PT=Pk2+P0（1.8）式中:

P0变压器的空载损耗;

Pk变压器的短路损耗;

变压器的负荷率,=S30/SN,对于610KV低损耗配电变压器,有攻损耗可按下列简化公式计算:

PT=0.015S30（1.9）变压器无功损耗：

QT=（I0%/100+UK%/1002）SN（1.10）式中：

I0变压器的空载电流百分比UK变压器的短路电压百分比对于610KV低损耗配电变压器,有攻损耗可按下列简化公式计算:

QT=0.06S30（1.11）变压器高压侧有功功率：

P=P30+PT（1.12）变压器高压侧无功功率：

Q=Q30+QT（1.13）补偿后的有功功率：

S=P2+Q20.5因此380V侧最大负荷时功率因数暂取0.92来计算，380V侧所需无功功率补偿容量各车间计算如下:

第一车间:

QC=P30（tan-tan）=800tan（arccos0.65）tan（arccos0.92）=692kvar选PGJ1型低压无功功率自动补偿屏，采用其方案2（主屏）1台与方案4（辅屏）6台相结合,总共容量112kvar7=784kvar。

因此无功补偿后工厂380V侧和6KV侧的负荷计算如下表所示:

表1.3NO.1车间380V侧和6KV侧的负荷计算表项目COS计算负荷P30/KwQ30/KvarS30/KVAI30/A380V侧补偿前负荷0.658009361230.81870.1380V侧无功补偿容量784380V侧补偿后负荷0.98800152814.31237.3变压器功率损耗0.0210.456KV侧负荷总计0.98800.021152.4581678.52第二车间:

QC=P30（tan-tan）=429.3tan（arccos0.66）tan（arccos0.92）=301kvar选PGJ1型低压无功功率自动补偿屏，采用其方案2（主屏）1台与方案3（辅屏）3台相结合,总共容量112kvar1+84kvar3=364kvar。

因此无功补偿后工厂380V侧和6KV侧的负荷计算如下表所示:

表1.4NO.2车间380V侧和6KV侧的负荷计算表项目COS计算负荷P30/KwQ30/KvarS30/KVAI30/A380V侧补偿前负荷0.66429.3484.89647.62984380V侧无功补偿容量364380V侧补偿后负荷0.96429.3120.89445.97677.64主变压器功率损耗0.0120.266KV侧负荷总计0.94429.3121.2447.3043.04第三车间:

QC=P30（tan-tan）=342.9tan（arccos0.44）tan（arccos0.92）=545.2kvar选PGJ1型低压无功功率自动补偿屏，采用其方案2（主屏）1台与方案4（辅屏）4台相结合,总共容量112kvar5=560kvar。

表1.5NO.3车间380V侧和6KV侧的负荷计算表项目COS计算负荷P30/KwQ30/KvarS30/KVAI30/A380V侧补偿前负荷0.44342.9692.12772.411173.59380V侧无功补偿容量560380V侧补偿后负荷0.93342.9132.12367.47558.33主变压器功率损耗0.0120.266KV侧负荷总计0.93342.91132.38367.9435.41第四车间:

QC=P30（tan-tan）=471.3tan（arccos0.68）tan（arccos0.92）=301.63kvar选PGJ1型低压无功功率自动补偿屏，采用其方案2（主屏）1台与方案4（辅屏）2台相结合,总共容量112kvar3=336kvar。

表1.6NO.4车间380V侧和6KV侧的负荷计算表项目COS计算负荷P30/KwQ30/KvarS30/KVAI30/A380V侧补偿前负荷0.68471.3501.44688.161045.58380V侧无功补偿容量336380V侧补偿后负荷0.94471.3165.4499.48758.9主变压器功率损耗0.020.366KV侧负荷总计0.94472.50165.76499.7648.09第五车间:

QC=P30（tan-tan）=253.35tan（arccos0.77）tan（arccos0.92）=103.87kvar选PGJ1型低压无功功率自动补偿屏，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）1台相结合,总共容量84kvar2=168kvar。

表1.7NO.5车间380V侧和6KV侧的负荷计算表项目COS计算负荷P30/KwQ30/KvarS30/KVAI30/A380V侧补偿前负荷0.77253.35211.11329.78501.06380V侧无功补偿容量168380V侧补偿后负荷0.99253.3543.11257390.47主变压器功率损耗0.020.246KV侧负荷总计0.98253.3743.35257.424.776KV高压车间:

QC=P30（tan-tan）=2695.5tan（arccos0.74）tan（arccos0.92）=1320.8kvar选PGJ1型低压无功功率自动补偿屏:

采用其方案2（主屏）1台与方案4（辅屏）11台相结合,总共容量112kvar12=1344kvar。

因此无功补偿后工厂6KV侧的负荷计算如下表所示:

表1.8高压车间6KV侧的负荷计算表项目COS计算负荷P30/KwQ30/KvarS30/KVAI30/A6KV侧补偿前负荷0.742695.52476.413660.375561.526KV侧无功补偿容量13446KV侧补偿后负荷0.922695.51132.412923.71281.34主变压器的负荷计算：

补偿后：

P30=P301+P302+P30i=4492.40KVAQ30=Q301+Q302+Q30i=1476KvarS30=（P302+Q302）1/2=4819.77KVAI30=463.8ACos=0.93Tan=0.386KV侧和35KV侧的负荷计算如下表所示:

表1.9主变压器35KV侧和6KV侧的负荷计算表项目COS计算负荷P30/KwQ30/KvarS30/KVAI30/A6V侧补偿后负荷0.934492.414764819.77441.7主变压器功率损耗0.122.2235KV侧负荷总计0.934492.521478.224820.3478.52此可见,补偿后变电低压侧的无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流显著减小,而功率因数显著提高。

补偿后该变电所主变压器T的容量显然比补偿前的变压器容量小得多。

同时由于计算电流的减小，使补偿点以前系统中各元件上的功率损耗也相应降低，因此不仅降低了变电所的初投资，而且减少了工厂的电费开支，所以进行无功补偿效益是十分可观的。

2.3变电所位置的选择变电所位置的选择2.3.1变电所的分类变电所的分类工厂变电所分为降压变电所和车间变电所，一般中小工厂不设总降压变电所。

2.3.2变电所所址选择的一般的应遵循的原则变电所所址选择的一般的应遵循的原则选择工厂变、配点所的所址，应该根据下面的一些要求经技术、经济比较后确定。

（1）所址应尽量靠近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。

（2）进出线方便。

（3）接近电源侧。

（4）设备运输方便。

（5）不应设在有剧烈振动或高温的场所。

不应设在地势低洼和可能积水的场所。

（6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；

当无法原理时，不应设在污染源盛行风向的下侧。

（7）不应设在厕所、浴室或其她经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所向贴邻。

（8）不应设在有爆炸危险环境的正下方或正上方，且不宜设在有火灾危险环境的正下方或正上方。

当与爆炸报或火灾危险环境的建筑物毗邻时，应符合现行国家标准的规定。

（9）高压配电所应尽量与邻近车间变电所或有大量高压用电设备的房和健在一起.2.3.3厂负荷中心的估算方法1）选择合适的负荷圆比例m根据负荷统计结果，确定负荷最大的车间。

在厂平面布置图上，在表示该车间的框图的负荷中心位置画一个大小合适的确圆，并以此圆的面积r2表示该车间视在计算负荷S30.2的大小，然后按下式计算出该负荷圆的比例：

m=S30.2/r22）以作为全厂各车间负荷圆的公共比例，按下式求出其她各车间负荷圆的半径:

ri=（S30.2.i/