某厂总降压变电站供电设计.docx

1、某厂总降压变电站供电设计某厂总降压变电站供电设计学号：T*班级：07自动化3班*设计时刻：2010年7月12日至2010年7月16日1 设计目的.12 设计方案论证.1 基础资料.1 设计任务.3 短路电流计算.5 电气设备的选择.9 继电保护的选择与整定.143 设计结果与分析.16 短路电流计算结果.16 设计图纸.164. 课程设计体会.165. 参考文献.17课程设计说明书 某厂总降压变电站供电设计1. 设计的目的1. 通过课程设计巩固工厂供电的理论知识，更加体会工厂供电在实际应用的重要性。2. 了解变电所设计的基本方法，了解变电所电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术

2、问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解。3. 在绘图设计供电线路方面有了更深刻的操作，能够独立完成绘图设计4. 掌握课程设计中的工厂供电理论知识应用及设计工具的使用。5. 了解变电所设计的基本方法，了解变电所电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解。 6. 会自己设计一个关于工厂总降压变电站。2. 设计方案论证 基础资料2.1.1 全厂用电设备情况2.1.1.1 负荷大小及类型用电设备总安装容量：6630kw;计算负荷（10kv侧）有功：4522kw；无功：1405kvar沈 阳 大 学 课

3、程设计说明书 表1 全厂各车间负荷统计表序号车间名称负荷类型计算负荷P30(KW)Q30(KVAR)S30(KVA)1空气压缩车间7801808002熔制成型（模具）车间5601505803熔制成型（熔制）车间5901706144后加工（磨抛）车间6502206865后加工（封接）车间5601505806配料车间3601003747锅炉房4201104348厂区其它负荷（一） 4001684349厂区其它负荷（二） 440200483共计47601448同时系数全厂计算负荷452214052.1.1.2 本厂为三班工作制，全厂工作时数8760小时，最大有功负荷利用小时数5600小时。2.1.1

4、.3 全厂负荷分布：见厂区平面布置图全厂设5个车间变电站：T1为1#车间供电；T2为2#、3#车间供电；T3为4#、5#车间供电；T4为6#、8#车间供电；T5为7#、9#车间供电。沈 阳 大 学 课程设计说明书 图1厂区平面布置图2.1.2 电源情况2.1.2.1 工作电源本厂拟由距其5公里处的A变电站接一35KV架空线路，线路采用LGJ-35钢芯铝绞线供电。A变电站110KV母线短路容量为1918MVA，基准容量为1000MVA，A变电站安装两台SFSLZ131500KVA/110KV三卷变压器，其短路电压U高-中 =%，U高-低 =17%，U中-低 =6%。最大运行方式：按A变电站两台变

5、压器并列运行考虑；最小运行方式：按A变电站两台变压器分列运行考虑。2.1.2.2 备用电源拟由B变电站接一10KV架空线路作为备用电源，线路采用LGJ-120钢芯铝绞线。系统要求：只有工作电源停电时，才允许备用电源供电。A2.1.2.3供电部门对本厂功率因数要求值为：35KV供电cos=；10KV供电cos=。 设计任务2.2.1 主结线设计沈 阳 大 学 课程设计说明书 2.2.1.1 主结线定义总降压变电站的电气主结线是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线及电缆等电气设备，按一定顺序连接组成的电路。2.2.1.2 主结线基本要求对电气主结线的基本要求是：1根据用电负荷的要求，保证供电的

6、可靠性。2电气主结线应具有一定的运用灵活性。3结线简单，运行方便。4在保证安全可靠供电的基础上，力求投资少，年运行费用低。2.2.1.3主结线方案确定根据系统电源情况，供电电压有两个方案2。方案1：工作电源与备用电源均用35KV电压，在这个方案中，工厂总降压变电站采用内桥式接线。方案2：工作电源采用35KV电压，工厂总降压变电站选用一台主变压器，构成线路-变压器单元结线，备用电源采用10KV电压。2.2.1.4 主结线特点为了保证一级负荷的正常供电，决定总降压变电站采用单母线分段主结线方式。如附图一，该主结线的主要特点如下：1总降压变电站设一台5000KVA35/10KV的降压变压器与35KV

7、架空线路-变压器组单元结线。在变压器高压侧安装少油式断路器。便于变电站的控制、运行和维修。2总降压变电站的10KV侧采用单母线分段结线，用10KV少油式断路器将母线分成两段。3主变压器低压侧将少油式断路器接至10KV母线的一个分段上，而10KV的备用线路也经少油式断路器接在另一分段上。4各车间的一级负荷都由两段母线供电，以保证供电可靠性。沈 阳 大 学 课程设计说明书 5根据规定，备用电源只有在主电源停止供电，及主变压器故障或检修时才能投入。因此备用电源进线开关在正常时是断开的，而10KV母线的分段断路器在正常时则是闭合的。6在10KV母线侧，工作电源与备用电源之间设有备用电源自动投入装置（A

8、PD），当工作电源因故障而断开时，备用电源会立即投入。7当主电源发生故障时，变电站的操作电源来自备用电源断路器前的所用电变压器。2.2.1.5 主结线图主结线图可参考附图一。 短路电流计算。为了选择高压电气设备，整定继电保护，需要计算总降压变电站的35KV侧、10KV侧母线以及厂区高压配电线路末端(即车间变电站高压侧)的短路电流，但因工厂厂区不大，总降压变电站到总降压最远车间的距离不过数百米，因此10KV母线与10KV线路末端处的短路电流差别极小，故只计算主变压器高、低电压侧母线两点短路电流。短路电流按正常运行方式计算，计算电路如图3所示。 图3 短路电流的计算电路根据计算电路作出的计算短路电

9、流的等值电路如图4所示。沈 阳 大 学 课程设计说明书 图4基本等值电路2.3.1 求各元件电抗,用标幺值计算设基准容量Sd=1000MVA基准电压Ud1=37KV Ud2=系统电抗X*t已知地区变电站110KV母线的短路容量：Sk=1918MVA可得:X*t=标幺值=实际值/基准值：X*t= =Sk* 又因为X*t=* ，得：=地区变电站三绕组变压器的高压中压绕组之间的电抗标幺值：=35KV供电线路的电抗标幺值：LGJ-35型钢芯铝绞线几何距离1时的电抗为Km2沈 阳 大 学 课程设计说明书 总降压变电站的主变压器电抗标幺值：=2.3.2 K1点三相短路电流计算:系统最大运行方式,等值电路如

10、图5。图5系统最大运行方式的等值电路短路回路阻抗:=+=+=按无限大系统计算,计算点三相短路电流标幺值为:=可求的基准电流：= KA 从而求的K1点三相短路电流的有名值:I(3)K1=Id1I(3)*k1= KA冲击电流为:i(3)shk1= KA沈 阳 大 学 课程设计说明书 K1点短路容量为:= MVA系统最小运行方式等值电路图6。图6系统最小运行方式等值电路短路回路总阻抗:X*kmin=+=三相短路电流标幺值:I*k1= 其他计算结果见表2。表2 K1点三相短路电流计算结果项目计算公式系统最大运行方式系统最小运行方式2.3.3 K2点三相短路电流计算(1)系统最大运行方式下短路回路总阻抗

11、：X*k2max=X*b+ +=+2+14=沈 阳 大 学 课程设计说明书 (2) 系统最小运行方式下短路回路总阻：X*k2min=+14=基准电流:Id2= =55 KAK2点三相短路电流计算结果见下表3。表3 K2点三相短路电流计算结果项目计算公式系统最大运行方式系统最小运行方式 电气设备的选择工厂总降压变电站的各种高压电气设备，主要指610千伏以上的断路器，隔离开关，负荷开关，熔断器，互感器，电抗器，母线，电缆支持绝缘子及穿墙套管等。这些电气各自的功能和特点不同，要求的运行条件和装设环境也各不同，但也具有共同遵守的原则3。电气设备要能可靠的工作，必须按正常条件进行选择，并且按断路情况进行

12、稳定检验。对于供电系统高压电气设备的选择，除了根据正常运行条件下的额度电压、额度电流等选择条件外，还应该按短路电流所产生的电动力效应及热效应进行校验。“按正常运行条件选择，按短路条件进行校验”，这是高压电气设备选择的一般原则。2.4.1 在选择供电系统的高压电气设备时，应进行的选择及校验项目见表四1。沈 阳 大 学 课程设计说明书 表四 选择电气设备时应校验的项目校验项目设备名称电压/KV电流/A遮断容量/MVA短路电流校验动稳定热稳定断路器XXXXX负荷开关XXXXX隔离开关XXXX熔断器XXX电流互感器XXXX电压互感器X支柱绝缘子XX套管绝缘子XX母线XXX电缆XXX限流电抗器XXXX注：表中“X”表示选择及校验项目高压电气的热稳定性校验： 母线及电缆的热稳定性校验：断路器、负载开关、隔离开关及电抗器的力稳定计算： 电流互感器的力稳定计算：沈 阳 大 学 课程设计说明书 母线的力稳定计算： 由于跨距在两个以上，所以选择：