XX机械厂降压变电所的电气设计.docx

XX机械厂降压变电所的电气设计XX机械厂降压变电所的电气设计 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（XX机械厂降压变电所的电气设计）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为XX机械厂降压变电所的电气设计的全部内容。23XX机械厂降压变电所的电气设计1 负荷计算和无功功率补偿1.1 负荷计算 机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量Pe/kw需要系数Kdcostan计算负荷P30/kwQ30/kwS30/kvaI30/A1铸造车间动力3000.30。71。029091.8-照明60。81.004.80小计30694。891.81322012锻压车间动力3500。30。651.17105123照明80.71。005。60-小计358110.61231652513热处理车间动力1500。60.80。759067.5照明50.81。0040-小计155-9467。5-4电镀车间动力2500。50.80。7512593.8-照明50。81.0040-小计25512993.81602445仓库动力200.40。80.7586-照明10.81.000。80小计218。8610。716。26工具车间动力3600.30。61。33108144-照明70。91.006.30-367114。31441842807金工车间动力4000.20.651.178093.6-照明100.81.0080-小计-8893。61281948锅炉房动力500.70.80.753526.3-照明10.81.000。80小计51-35。826.344。4679装配车间动力1800.30。71。025455.180.6122照明60.81。004。837。4小计186-58.80-10机修车间动力1800。20。651。173237.4-照明40.81。003.20-小计16435。237。451.47811生活区照明3500.70.90.48245117。6272413总计（380V侧）动力22201015.3856。1照明403计入Kep=0。8Keq=0。850.75812.2727。6109016561.2 无功功率补偿 由上表可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数是0。75，而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时因数不应低于0。90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时因数应稍大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量： Qc=P30（tan1-tan2）=812.2tan（arccos0.75)tan(arccos0。92)kvar=370kvar 选PGJ1型低压自动补偿屏（如图2.1所示)，并联电容器为BW0.4-143型，采用其方案1(主屏)1台与方案3（辅屏)4台相组合，总共容量84kvar*5=420kvar。因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如下表所示：项目cos计算负荷P30/kwQ30/kvarS30/kvaI30/A380v侧补偿前负荷0.75812.2727.610901656380v侧无功补偿容量-420380v侧补偿后负荷0.935812.2307。6868.51320主变压器功率损耗0.015S30=130。06S30=5210kv侧负荷计算0。92825。2359.6900522 变电所位置和形式的选择2.1 变电所位置的选择,应根据下列要求经技术、经济比较确定 1) 接近负荷中心; 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； 6) 不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。 7） 不应设在地势低洼和可能积水的场所.2。2 变电所的形式（类型）（1） 车间附设变电所（2） 车间内变电所（3） 露天(或半露天）变电所（4） 独立变电所（5） 杆上变电台（6） 地下变电所（7） 楼上变电所我们的工厂是10kv以下，变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂的平面图下侧和左侧，分别作一条直角坐标的x轴和y轴，然后测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置，p1、p2、p3p10分别代表厂房1、2、310号的功率，设定p1、p2p10并设定p11为生活区的中心负荷，如图3-1所示。而工厂的负荷中心的力矩方程,可得负荷中心的坐标：把各车间的坐标带入(3-1) (3-2），得到x=5。38,y=5.38.由计算结果可知,工厂的负荷中心在6号厂房的西北角。考虑到周围环境和进出线方便,决定在6号厂房的西侧仅靠厂房建造工厂变电所，器型为附设式。3 变电所主变压器及主接线方案的选择3。1 根据工厂的负荷情况和电源情况,工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案3.2 类型 我们这里选S9-630/10或S9-1000/10(下一章具体介绍选哪一台比较好） 主变压器的联结组为Yyn0。根据上面考虑的两种主变压器方案可设计出下列两种主接线方案:3.3 装设一台主变压器的主接线方案 3.4 装设两台主变压器的主接线方案 3。5 主接线方案的技术经济比较从上表可以看出，按技术指标,装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的主接线方案远优于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。4 短路电流的计算4。1 绘制计算电路及计算4。2 确定短路计算基准值设基准容量Sd=100MVA，基准电压Ud=Uc=1.05UN。UC为短路计算电压，即高压侧Ud1=10.5kv，Ud2=0。4kv，则4。3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值4。3.1 电力系统4。3。2 架空线路4。3。3 电力变压器式中,Sn为变压器的额定容量 因此绘制短路计算等效电路如图52所示4。4 k-1点的相关计算4.4。1 总电抗标幺值4。4.2 三相短路电流周期分量有效值4。4。3 其它短路电流4。4。4 三相短路容量5 k-2点的相关计算5.1 总电抗标幺值5。2 三相短路电流周期分量有效值5。3 其它短路电流5。4 三相短路容量以上短路计算结果综合图表5-1所示6 变电所一次设备的选择与校验6。1 电气设备选择的一般原则电气设备选择的一般原则主要有以下几条：(1）按工作环境及正常工作条件选择电气设备。 1)根据设备所在位置(户内或户外)、使用环境和工作条件，选择电气设备型号. 2）按工作电压选择电气设备的额定电压. 3）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。电气设备的额定电流IN应不小于实际通过它的最大负荷电流Imax(或计算电 流Ij)，即 INImax 或INIj（7-1)（2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。 为保证电气设备在短路故障时不至损坏，按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定：电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作用下，电气设备不至损坏。热稳定:电气设备载流导体在最大隐态短路屯流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。（3)开关电器断流能力校验.断路器和熔断器等电气设备担负着可靠切断短路电流的任务，所以开关电器还必须校验断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量.6.2 高低压电气设备的选择6。2.1高压侧一次设备的选择与校验a按工作电压选择设备的额定电流IN不应小于所在的电路计算电流I30，既INI30b按断流能力选择6。2.2隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验a动稳定度校验6.2。2低压侧一次设备的选择与校验同样，做出380V侧一次设备的选择校验，如图6-2所示，所选数据均满足要求。6.2。3高低压母线的选择 查表得到10kv母线选LMY-3(40*4mm）,即母线尺寸为40mm*4mm,380V母线选LMY-3（12010）+80*6,即母线尺寸为120mm10mm,而中性母线尺寸为80mm6mm.7 变电所进出线及临近单位联络线的选择7。1 10kv高压进线和引入电缆的选择7.1.1 10kv高压进线的选择校验 采用LJ型钢芯铝绞线架空敷设，接往10kv公用干线。a） 按发热条件选择 由I30=Int=57。7A及室外环境温度33，查表得,初选LJ-16，其35时的Ial=93.5，满足发热条件。b） 校验机械强度 查表得,最小允许截面积AMIN=35mm2而LJ16满足要求,故选它。由于此线路很短，不需要检验电压损耗。7.1。2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验采用JL2210000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设. 因此JL2210000-325电缆满足要求。7。2 380V低压出线的选择7.2。1 铸造车间 馈电给1号厂房的线路采用VLV22-10000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设. 7.2。2 锻压车间馈电给2号厂房的线路采用VLV2210000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设（方法同上，略).7。2。3 热处理车间馈电给3号厂房的线路采用VLV2210000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设（方法同上，略)。7.2.4 电镀车间馈电给4号厂房的线路采用VLV22-10000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设(方法同上，略）。7。2.5 仓库馈电给5号厂房的线路，由于仓库就在变电所旁边，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV1000型5根穿硬塑料管埋地敷设。7.2。6 工具车间馈电给6号厂房的线路采用VLV22-10000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设（方法同上，略)。7。2。7 金工车间馈电给7号厂房的线路采用VLV22-10000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设（方法同上，略）。7。2。8 锅炉房馈电给8号厂房的线路采用VLV22-10000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设(方法同上,略）.7。2.9 装备车间馈电给9号厂房的线路采用VLV2210000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设(方法同上，略）.7。2.10 机修车间馈电给10号厂房的线路采用VLV2210000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设(方法同上,略）。7.2。11 生活区7.3作为备用电源的高压联络线的选择校验 采用YJL22-10000型交联聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设,与相距约2km的临近单位变配电所的10KV母线相连。7.3.1 按发热条件选择7.3.2 校验电压损耗 由此可见满足要求电压损耗5的要求。7.3。3 短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯25mm的交联电缆是满足热稳定要求的.而临近单位10kv的短路数据不知，因此该连路线的短路热稳定校验计算无法进行只有暂缺. 以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表7-1所示.8 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定8。1 高压断路器的操作机构控制与信号回路:断路器采用手动操作机构,其控制与信号回路如工厂供电设计指导图612所示。8。2 变电所的电能计量回路:变电所高压侧装设专用计量柜，装设三项有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并以计算每月工厂的平均功率因数.计量柜由上级供电部门加封和管理.8.3变电所的测量和绝缘检查回路：变电所高压侧装有电压互感器。其中电压互感器3个JDZJ10型，组成Y0/Y0/开口Y0/Y0/的接线，用以实现电压测量和绝缘检查,其接线图见工厂供电设计指导图68.作为备用电源的高压联络线上，装有三项有功电度表和三项无功电度表、电流表，接线图见工厂供电设计指导图6-9。高压进线上,也装上电流表。低压侧的动力出线上,均装有有功电度表和无功电度表，低压线路照明上装上三相四线有功电度表。低压并联电容器组线路上，装上无功电度表。每一回路均装设电流表.低压母线装有电压表，仪表的准确度等级应符合要求。8.4 变电所保护装置8。4.1 主变压器的继电保护装置1）装设瓦斯保护： 当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量的瓦斯时，应付动作于高压侧断路器。2)装设反时限过电流保护： 采用型感应式过电流继电器，两项两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式.8。4。2 动作电流整定因此过电流保护动作电流整定为10A.8。4。3 过电流保护动作时间的整定 因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间可整定为最短的0.5s。 8.4.4 过电流保护灵敏度系数的校验8。5 装设电流速断保护8.5。1 速断电流的整定:8。5。2电流速断保护灵敏度的校验8.5.3 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置1） 装设反时限过电流保护（1)过电流保护工作电流的整定 按终端保护考虑，动作时间整定为0。5s。(2)过电流保护灵敏度系数 因无临近变单位电所10kv母线经联络线到本场变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，只有略。8。6 装设电流速断保护 亦利用GL15的速断装置。但因无临近单位变电所联络线到本场的变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数,只有略。8.6。1 变电所低压侧的保护装置1) 低压总开关采用DW15-1500/3型低压断路器，三项均装设过流脱扣器，既可保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可保护低压侧单相接地短路，脱扣器动作电流的整定可参看参考文献和其他有关手册。2） 低压侧所有出线上均采用DZ20型低压断路器控制,瞬间脱扣器可实现对线路的短路故障的保护，此限于篇幅，整定略。9 变电所防雷保护与接地装置的设计9.1 变电所的防雷保护9。1。1 直击雷防护 在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。避雷针采用直径20mm的镀锌圆钢,避雷带采用25mm*4mm的镀锌扁钢.9.1.2雷电侵入波的防护1）在10kv电源进线的终端杆上装设FS410型阀式避雷器。引下线采用25mm*4mm的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端栓连接。2）在10kv高压配电室内装设有GG-1A-54型开关柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器保护，防雷电波的危害。3）在380V低压架空线的出线杆上,装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护低压架空线侵入的电雷波.9.2 变电所公共接地装置的设计9。2.1 接地电阻的要求按工厂供电设计指导表9-6.此边点的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件：其中因此公共接地电阻RE4欧。9.2。2 接地装置的设计 采用2.5m，直径50mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置,管距5m，垂直打入地下，管顶距地面0.6米，管间用40mm*4m的镀锌扁钢焊接而成。变电所的变压器室有两条接地干线,高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接而成，接地干线均采用25mm*4mm的镀锌扁钢。变电所接地装置平面布置图如图9-1所示，接地电阻的验算：9。3元件明细表 ： 元件明细表名称型号作用数量隔离开关GN8-10/200隔离高压电源8断路器SN1010/630切除短路故障3避雷器FS4-10保护设备的绝缘2变压器S9630/10改变电压1电流互感器LQJ-10测量比较大的电流3电压互感器JDZJ10测量比较大的电压2熔断器RN210短路保护210kv侧高压进线LGJ-35-380v侧低压出线VLV22-10000- 结束语此次课程设计要感谢系里的安排,让我们在学习课本知识的同时，能够有机会实践锻炼，更要感谢指导老师的细心指导，没有你们的指导靠自己不可能那么顺利完成。对待这次课程设计我也是非常认真,积极努力与同学老师进行商讨，并不断从中找到自己的不足，努力发现问题并及时解决问题。 通过这次课程设计，我深深懂得了要不断把所学知识学以致用,还需通过自身不断努力，不断提高自己的分析问题、解决问题的能力，同时也提高了我的专业技能，拓展了我的专业知识面,使我更加体会到要想完成一件事必须认真、踏实、勤于思考、和谨慎稳重。