DOC《毕业论文（设计）》

毕业论文(设计) 题 目厂总降压变电所的设计与研究 学生姓名 指导教师 学院 专业班级 电气 完成时间 2011.

04.29 *****学院电气自动化 2011年04月29日目录摘要IAbstract II

第一章 绪论

1 1.1工厂总平面布置图

1 1.2供用电协议

1 1.3 电力系统中性点运行方式及低压配点系统接地型式

2 1.4 工厂供电设计的内容与程序、要求

3 1.5 设计内容及步骤

3

第二章 工厂的电力负荷及其计算

5 2.1 电气负荷与无功功率的补偿

5 2.2电力负荷计算及无功功率补偿

6 2.3功率补偿

11 2.4补偿后的变压器容量和功率因数

12 2.5变压器的选择

13

第三章 短路电流及其计算

15 3.1短路的原因、后果及其形式

15 3.1.1短路的原因

15 3.1.2短路的后果

15 3.1.3短路的形式

16 3.1.4短路电流计算的目的及方法

16 3.2相关的计算公式及其计算过程

17 3.2.1 短路计算点的选取

17 3.2.2相关的计算公式

17 3.2.3 短路计算过程

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第四章 所一次设备及进出线的选择与校验

21 4.1 设备选型及稳定性校验

21 4.2 电压、电流互感器选型与校验

22 4.3 变电所进出线的选择

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第五章 降压变电所二次回路的选择及继电保护设计

25 5.1 二次回路

25 5.2 主变压器保护设置

26 5.3 主变压器保护设计相关的计算

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第六章 降压变电所防雷与接地设计

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第七章 主结线方案的选择

32 7.1 变配电所主结线的选择原则

32 7.2 主结线方案选择

32 小结35 参考文献

36 致谢37 摘要工厂供电,就是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电.众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力.电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;

电能的输送的分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外). 电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化.从另一方面来说,如果工厂的电能供应突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果.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. 关键词:工厂供电;

控制;

调节;

测量 Abstract The factory supplies power, mean supply and distribution of the necessary electric energy of the factory, also call the factory distribution. As everyone knows, the electric energy is main energy and motive force of modern industrial production. Electric energy easy to come from energy transfer of other forms , and easy to change other energy of form into in order to supply with , spend;

The simple economy of distribution of the transport of the electric energy, easy to control , regulate and measure again, help to realize the automation of production process in the factory, though electric energy is main energy and power of industrial production, but the specific gravity that it accounts for in the cost of goods is very small the same (besides electric chemical industry). The electric energy does not lie in in the importance for producing China of industry how much the proportion accounted for that it is in cost of goods or in total investment is, and lie in industrial production realizes electrification can increase the output greatly afterwards, improve product quality, raise labour productivity , reduce the production cost, lighten workers'

labour intensity, improve workers'

labour condition , help to realize the production process is automized. Say from the other side, if the electric energy of the factory is supplied and cut off suddenly, may cause the serious consequence to industrial production. So, do the work of supplying power in the factory well for developing industrial production and realize the industrial modernization, have very important meanings. Because thrift of energy is an important respect of supplying power work of factory. Keywords: factory supplies power;

control ;

regulate ;

measure again

第一章 绪论 1.1工厂总平面布置图 图1.1 工厂总平面布置图 1.2供用电协议 1)工厂电源从供电部门某220/35kV变电站以双回架空线路引入本厂,其中一路为工作电源,另一路作为备用电源,两个电源不并列运行,变电站距厂东侧8km. 2)系统的短路数据如表2所示,其供电系统如图1.2所示. 3)供电部门对工厂提出的技术要求:(1)区域变电站35kV馈电线路定时限过流保护装置的整定时间top=2s,工厂总降压变电所保护动作时间不得大于1.5s.(2) 工厂在总降压变电所35kV电源侧进行电能计量(3)工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9. 4)供电贴费和每月电费制 供电贴费为300元/kVA,每月电费按两部电费制,基本电费为18元/kVA,动力电费为0.4元/kW.h,照明电费为0.5元/kW.h 5)工作负荷性质 本厂为三班制,年最大有功利用小时为6000h,属二级负荷 6)工厂自然条件 (1)气象条件 年最高气温380C,年平均气温230C,年最低气温-80C,年最热月平均最高气温330C,年最热月平均气温260C,年最热月地下0.8m处平均温度250C,常年主导风向为南风,覆冰厚度5mm年平均暴日数20d (2)地址水文资料 平均海拔50m 地层以砂粘土为主,地下水位3~5m 区域变电站35kV母线短路数据 系统运行方式 系统短路数据 系统运行方式 系统短路数据 系统最大运行方式 Sk.max(3)=600MVA 系统最小运行方式 Sk.min(3)=280MVA 1.3 电力系统中性点运行方式及低压配点系统接地型式 在三相交流电力系统中,作为供电电源的发电机和变压器的中性点由三种运行方式:一种是电源中性点不接地;

一种是中性点经阻抗接地;

再有一种是中性点直接接地. 我国110kV及以上的系统,则都采用中性点直接接地运行方式.我国3~66kV系统,特别是3~10kV系统,一般采用中性点不接地的运行方式.220V/380V低压配电系统广泛采用中性点直接接地的运行方式,而且引出有中性线(neutral wire,代号N)、保护线(protective wire,代号PE)或保护中性线(PEN wire, 代号PEN). 按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定,进行工厂供电设计必须遵循以下一般设计原则: (1)遵循规程、执行政策 必须遵守国家的有关规程和标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策. (2)安全可靠、先进合理 应做到保障人身和设备的安全,供电可靠,电能质量合格,技术先进和经济合理,采用效率高、消耗低和性能较先进的电气产品. (3)近期为主、考虑发展 应根据工程特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远、近期结合,以近期为主,适当考虑扩建的可能性. (4)全局出发,统筹发展 必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理确定设计方案. 1.4 工厂供电设计的内容与程序、要求 工厂供电设计包括变配电所设计、配电线路设计等. 工厂供电设计,通常分为扩大初步设计和施工设计两个阶段.大型设计,也有分为初步设计、技术设计和施工设计三个阶段,或分为方案设计、初步设计和施工设计三个阶段的.如果设计任务紧迫,设计规模较小,又经技术论证许可时,也可直接进行施工设计. 1.5 设计内容及步骤 全厂降压变电所的设计,是根据各个车间的负荷数量和性质,生产工艺对负荷的要求,以及负荷布局,结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠,经济的分配电能问题.其基本内容有以下几方面.

1、负荷计算 全厂降压变电所的负荷计算,是在车间负荷计算的基础上进行的.考虑车间变电所变压器的功率损耗,从而求出全厂降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数.列出负荷计算表、表达计算成果.

2、工厂降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择 参考电源进线方向,综合考虑设置降压变电所的有关因素,结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要,确定变压器的台数和容量.

3、工厂降压变电所主接线设计 根据变电所配电回路数,负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数,确定变电所高、低接线方式.对它的基本要求,即要安全可靠有要灵活经济,安装容易维修方便.

4、工厂供、配电系统短路电流计算 工厂用电,通常为国家电网的末端负荷,其容量运行小于电网容量,皆可按无限容量系统供电进行短路计算.由系统不同运行方式下的短路参数,求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流.

5、改善功率因数装置设计 按负荷计算求出降压变电所的功率因数,通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率.由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量,并选用合适的电容器柜或放电装置.如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率,改善功率因数.

6、变电所高、低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值,选择变电所高、低压侧电器设备,如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避........