纺织厂全厂总配电所及配电系统设计毕业论文.doc
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毕业论文（设计）
某纺织厂全厂总配电所及配电系统设计
29
摘要
电能是现代工业生产的主要能源和动力。
它对我们日常生活以及对社会的工业都起着重要的作用。
因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。
本设计为一个纺织厂的总配电的电力系统设计。
设计中主要包括了高压供电系统设计、总降压变电所的设计、以及制条车间、纺织车间、织造车间、染整车间等车间变电所的设计。
其中对工厂供电系统的一次接线设计做了着重的分析。
包括工厂主接线设计、短路电流的计算、主要电气设备的选择、以及主变压器的保护和接地保护等。
关键词：
高压供电；降压变电所；车间变电所
ABSTRACT
Electricalenergyisthemainenergysourceandpowerformodernindustryproduction.Itisplayingaimportantroleinthepresentsociety'sindustryandinourdailylife.Therefore,itisaextremelyvitalsignificancetodofactorypowersupplyworkbetterforthedevelopmentofindustrialproductionandrealizingtheindustrymodernization,Thisdesignisforamilltotalpowerdistributionelectricalpowersystem.Itmainlyincludedthehigh-voltagepowersupplysystemdesign,thevoltagedroppingresistortransformersubstationdesign,andthesystemstripworkshopinthedesign,thetextileworkshop,weavestheworkshop,dyesworkshoptransformersubstationandsoonentiretheworkshopdesigns.Ithasmadetheemphaticallyanalysistoafactorypowersupplysystemwiringdesign.Includingmanufacturerwiringdesign,short-circuitcurrentcomputation,mainelectricalequipmentchoice,andmaintransformerprotectionandearthprotectionandsoon.
Keywords:
high-voltagepowersupply;Voltagedroppingresistortransformersubstation;workshoptransformersubstation
目录
引言 1
1整体方案确定 3
1.1供电电压的选择 3
1.2供电方案的技术经济比较 3
2参数计算 4
2.1无功功率计算 4
2.2静电电容器补偿 8
2.3计算电容器的数量n 9
2.4标幺值计算 11
2.5三相短路电流计算 11
3电气设备的选择 14
3.1高压断路器 14
3.2隔离开关 15
3.3电流互感器 15
3.4电压互感器 16
4系统校验 17
4.1热稳定性校验 17
4.2继电保护装置的选择与整定 18
4.3部分保护 18
5接地、防雷保护及运行维护 20
5.1单根避雷针的保护范围 21
5.2车间配电线路的运行维护 22
结论 23
参考文献 24
附录 25
谢辞 29
引言
本厂负荷性质：
多数车间为三班制,少数车间为一班或两班制。
全年为306个工作日，年最大负荷利用时效为6000小时。
属于二级负荷。
该厂自然条件
（1）气象条件
a.月最热平均最高温度为30度；
b.土壤中0.7－1米深处一年中月最热平均温度为20度；
c.年雷暴日为3l天；
d.土壤冻结深度为1.10米；
e.夏季主导风向为南风。
（2）地质及水文条件
根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地下水位为2.8—5.3米。
地面压力为20吨／平方米。
该设计主要包括:
（1）高压供电系统设计
（2）总降压变电站设计
a.主结线设计：
根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上能实施的最优方案.
b.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。
c.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、导线截面和型号等设备的选择及校验。
d.主要设备的继电保护：
包括主变压器保护方式选择和整定计算。
e.防雷、接地保护设计。
（3）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，以及变电所位置的原则考虑，数值计算根据各车间负荷统计进行，具体数据见表1、2、3。
表1第一变电所原始数据表
序
号
用电或车间
单位名称
设备容量（千瓦）
cos
tg
计算负荷
变压器台数及容量
备注
千瓦
千乏
千伏安
1
制条车间
306
0.8
0.8
0.75
244.8
183.6
306
2
纺纱车间
340
0.8
0.8
0.75
272
204
340
3
软水站
77.49
0.65
0.8
0.75
50.373
37.782
62.96
4
锻工车间
36.9
0.3
0.65
1.17
11.07
12.95
17.04
5
机修车间
355.44
0.3
0.5
1.73
103.632
184.476
21.08
6
托儿所,幼儿院
12.8
0.6
0.6
1.33
70.68
10.21
12.78
7
仓库
37.96
0.3
0.5
1.77
11.39
13.32
17.53
8
小计
739.745
625.938
935.39
表2第二变电所原始数据表
序
号
用电或车间
单位名称
设备容量（千瓦）
cos
tg
计算负荷
变压器台数及容量
备注
千瓦
千乏
千伏安
1
织造车间
577.5
0.8
0.8
0.75
462
346.5
577.5
2
染整车间
441
0.8
0.8
0.75
352.8
264.6
441
3
浴室,理发室
1.88
0.8
1
—
1.50
—
1.50
4
食堂
20.63
0.75
0.8
0.75
15.47
11.60
19.08
5
独身宿舍
20
0.8
1
—
16
—
16
6
小计
847.77
622.70
1055.08
表3第三变电所原始数据表
序
号
用电或车间
单位名称
设备容量（千瓦）
cos
tg
计算负荷
变压器台数及容量
备注
千瓦
千乏
千伏安
1
锅炉房
151
0.75
0.8
0.75
113.25
84.94
141.56
2
水泵房
118
0.75
0.8
0.75
88.5
66.38
110.63
3
化验室
50
0.75
0.8
0.75
37.5
28.13
46.88
4
卸油泵房
28
0.75
0.8
0.75
21
15.75
26.25
5
小计
260.25
195.20
325.32
1整体方案确定
1.1供电电压的选择
根据系统电源情况，供电电压有两种方案：
方案1：
工作电源与备用电源都采用35kV电压，工厂总降压变电所的高压侧接线方式有两种：
（1）单母线接线；
（2）双母线接线。
经过经济预算，本方案要用2台主变压器。
方案2：
工作电源采用35kV电压，用架空线路引入，厂内总降压变电所中装设一台主变压器，变压器高压侧装设断路器，备用电源采用10kV，接在总降压变电所内的10kV母线的一个分段上。
接线方式有两种：
（1）单母线接线；
（2）双母线接线。
1.2供电方案的技术经济比较
对2种方案进行比较
方案1工作电源和备用电源都采用35kV
优点：
（1）供电电压高，线路功率损耗及电能损耗少；
（2）电压损失小，调压问题易解决；
（3）可以减少无功功率补偿的设备及其投资；
（4）根据运行经验的统计数据，35kV的架空线路故障率比10kV的线路故障率小很多，供电的可靠性高。
缺点：
需要装设两台主变压器，投资及运行费用将大大增加。
方案2工作电源采用35kV而备用电源采用10kV电源。
优点：
（1）工厂内部不用装设主变压器，可以降低工厂的运行投资；
（2）工厂内部不用装设主变压器，可以减少工人的工作量。
缺点：
（1）线路的故障率要大于方案1，供电可靠性不如方案1；
（2）需要增加无功补偿的投资；
（3）线路供电电压过低，会增加线路的功率损耗和电能的损耗。
线路的电压损耗将大于方案1；
（4）需要设置总配电所。
方案2工作电源与备用电源之间设有备用电源自动投入装置（BZT），当工作电源因故障而断开的时候，备用电源会立即投入使用。
中间装设有一个断路器，在正常情况下是闭合的。
由上面分析计算可以知道，方案1装设两台35kV的主变压器以及高压断路器，至使投资大大增加，方案2虽然在线路故障率的电能损耗率上不及方案1，但是他的投资大大降低，并且在此方案下也同样能够满足该工厂的二级负荷的供电。
并且从长远的利益上看，如果该工厂需要扩大其规模，只需要更换一台主变压器及其配套仪器，并且接线方式采用双母线接线，所以此方案是符合要求的。
2参数计算
2.1无功功率计算
第一变电所的计算：
所用数据见表1。
=设备容量=tg
第一变电所的分析计算
第一变电所：
=739.745kW，=625.938kVar，=935.39kVA
因此可以选择1000kVA变压器一台电压变比为10/0.4kV,查文献[3]附表可得-1000/10数据为:
=2.0kW，=13.7kW，%=4.5，%=1.7。
变压器的功率损耗由公式
其中==计算可求得：
=12.0+13.7=13.99kW
=11000+11000=56.39kVar
10kV线路功率等于计算
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