某冶金機(jī)械修造廠全廠總降壓與配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 .PAGE18 / NUMPAGES42摘 要電能是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿δ茉?。隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，工廠用電量的飛速增長(zhǎng)，對(duì)電能的質(zhì)量、供電可靠性以與經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等的要求也日益提高。供電設(shè)計(jì)是否完善可靠，不僅影響工廠的基本投資建設(shè)、運(yùn)行費(fèi)用以與有色金屬消耗量，同時(shí)也反映了工廠供電可靠性和工廠的生產(chǎn)性，它與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，人身和設(shè)備安全等是密切相關(guān)的。在文章里，我們認(rèn)真仔細(xì)地對(duì)工廠所提供的原始資料進(jìn)行分析。首先進(jìn)行電力負(fù)荷運(yùn)算，根據(jù)功率因數(shù)要求在低壓母線側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，進(jìn)而對(duì)主變和各車(chē)間變壓器進(jìn)行選擇。同時(shí)對(duì)架空線也進(jìn)行了選擇和校驗(yàn)。我們對(duì)35KV 和6KV母線處發(fā)生短路時(shí)的短路

2、電流進(jìn)行計(jì)算，得到最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下相對(duì)應(yīng)的短路電流。而且根據(jù)本廠對(duì)繼電保護(hù)的要求，進(jìn)行了繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。關(guān)鍵詞：供電設(shè)計(jì)，電力負(fù)荷，短路電流，繼電保護(hù)ABSTRACTElectricity is the main power of todays industrial production. With the rapid development of industrial electrical automation technology, with the rapid growth of power plant, the power quality, supply relia

3、bility and economic technical index requirements are also increasing. The power supply design is perfect and reliable, not only affect the plants basic construction investment, operation cost and the consumption of non-ferrous metals, but also reflects the factory power supply reliability and factor

4、y production, and the economic efficiency of enterprises, people and equipment safety is closely related to each other.In the article, the original data we carefully provided to factory analysis. First, the power load calculation, according to the power factor requirements of reactive power compensa

5、tion in the low-pressure side of the bus, then the main transformer and the workshop transformer selection. At the same time also on overhead line selection and validation. We calculate the short-circuit current of short circuit 35KV and 6KV bus when the maximum short-circuit current, operation mode

6、 and operation mode corresponding to the minimum. And according to the requirements of relay protection of the factory, the relay protection setting calculation device.Keywords:power supply design,Power load,Short circuit current,Relay protection1. THE INTRODUCTION TO GENERAL RESEARCH INSTITUTE FOR

7、NON-FERROUS METALSJ. 有色金屬,1987,02:76-82.1. Non-ferrous Metals Companies Post Gloomy Operating Results for Q1-Q3J. China Nonferrous Metals Monthly,2013,11:9-10.2. Guangxi non-ferrous metal industry speeding up its restructuringJ. China Nonferrous Metals Monthly,2007,08:1-4.目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLIN

8、K l _Toc369718157摘 要 PAGEREF _Toc369718157 h IHYPERLINK l _Toc369718158ABSTRACT PAGEREF _Toc369718158 h IIHYPERLINK l _Toc369718159第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)與原始資料 PAGEREF _Toc369718159 h 1HYPERLINK l _Toc3697181601.1設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc369718160 h 1HYPERLINK l _Toc3697181631.2 原始資料 PAGEREF _Toc369718163 h 11.3 電力負(fù)荷計(jì)算2HY

9、PERLINK l _Toc369718165第2章 變壓所高壓電氣設(shè)備選型 PAGEREF _Toc369718165 h 5HYPERLINK l _Toc3697181662.1 主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc369718166 h 5HYPERLINK l _Toc3697181672.2 架空線路的選擇 PAGEREF _Toc369718167 h 5HYPERLINK l _Toc3697181682.3 補(bǔ)償電容器的選擇 PAGEREF _Toc369718168 h 52.4 各車(chē)間變電所的選擇 短路電流的計(jì)算 3.1 三相短路電流的計(jì)算目的 3.2 短路電流的計(jì)算

10、公式 3.3 各母線短路電流的計(jì)算主變壓器繼電保護(hù)4.1 保護(hù)要求 4.2 整定計(jì)算HYPERLINK l _Toc369718169結(jié) 論 PAGEREF _Toc369718169 h 6HYPERLINK l _Toc369718170參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc369718170 h 7HYPERLINK l _Toc369718171致 PAGEREF _Toc369718171 h 8HYPERLINK l _Toc369718172附錄1 硬件電路原理圖 PAGEREF _Toc369718172 h 9第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)與原始資料1.1設(shè)計(jì)任務(wù)完成某冶金機(jī)械修造廠全廠總降壓

11、變電所與配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2 原始資料供用電協(xié)議工廠電源從電業(yè)部門(mén)某220/35千伏變電所，用35千伏雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)做為工作電源，一個(gè)做為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行，該變電所距廠東側(cè)8公里。1. Non-ferrous Metals Companies Post Gloomy Operating Results for Q1-Q3J. China Nonferrous Metals Monthly,2013,11:9-10.2. Guangxi non-ferrous metal industry speeding up its restructuringJ. China Non

12、ferrous Metals Monthly,2007,08:1-4.供電系統(tǒng)短路技術(shù)數(shù)據(jù)區(qū)域變電所35KV母線短路數(shù)據(jù)如下：系 統(tǒng) 運(yùn) 行 方 式短 路 容 量說(shuō) 明最大運(yùn)行方式兆伏安35KV最小運(yùn)行方式兆伏安35KV電業(yè)部門(mén)對(duì)本廠提出的技術(shù)要求區(qū)域變電所35千伏配出現(xiàn)路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為2秒，工廠“總降”不應(yīng)大于1.5秒；在總降壓變電所35千伏側(cè)進(jìn)行測(cè)量；本廠的功率因素值應(yīng)在0.9以上；本廠為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)。屬二級(jí)負(fù)荷；廠的自然條件最熱月平均最高氣溫為30C；土壤中0.71米深處一年中最熱月平均溫度為20C；年雷暴日為31天；土壤凍結(jié)深度為1

13、.10米；夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。全廠各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算表如下：序號(hào)名稱(chēng)設(shè)備容量(KW)負(fù)荷等級(jí)123456鑄鋼車(chē)間鑄鐵車(chē)間鉚焊車(chē)間木模車(chē)間鍛造車(chē)間機(jī)修車(chē)間(綜合樓)2000615120038522018050%50%10%20%0.40.40.30.40.30.250.650.70.450.70.550.651.171.021.981.021.521.17高壓設(shè)備 電弧爐(10) 工頻爐 空壓機(jī)21250230022500.90.80.850.870.90.850.570.480.62各車(chē)間380伏負(fù)荷序號(hào)車(chē)間或電單位名稱(chēng)設(shè)備容量(千瓦) 計(jì) 算 負(fù) 荷變壓器臺(tái)數(shù)與容量備注P(千瓦)Q(千乏)S(千

14、伏安)(1)No1變電所2X12501鑄鋼車(chē)間20000.40.650.17720842.41107.70.9(2)No2變電所2X4001鑄鐵車(chē)間10000.40.71.02246250.9351.42砂庫(kù)1100.70.61.3366100.3120.13小計(jì)280.8316.1422.80.9(3)No3變電所2X8001鉚焊車(chē)間12000.30.451.98324641.52718.721#水泵房280.750.80.753小計(jì)0.9(4)No4變電所1X4001變壓站3900.850.750.882木型車(chē)間185.850.350.61.33154157.082203機(jī)修車(chē)間1500.

15、250.650.174552.6569.264鍛造車(chē)間2200.30.551.525制材場(chǎng)200.280.61.336綜合樓200.910180187小計(jì)217209.73301.790.9(5)No5變電所1鍋爐房3000.750.80.7522#水泵房280.750.80.753倉(cāng)庫(kù)(1、2)88.120.30.651.174污水提升站14.650.80.755小計(jì)0.9各車(chē)間6000V負(fù)荷計(jì)算序號(hào)車(chē)間或電單位名稱(chēng)設(shè)備容量(千瓦)計(jì) 算 負(fù) 荷說(shuō) 明P(千瓦)Q(千乏)S(千伏安)1電弧爐2 X 12500.90.870.5722501282.52586.22工頻爐2 X 3000.80.

16、90.48480230.4533.333變壓機(jī)2 X 2500.850.850.62425263.55004小計(jì)31551776.43620.7說(shuō)明：NQ1 、NQ2車(chē)間變電所設(shè)置兩臺(tái)變壓器外，其余設(shè)置一臺(tái)變壓器。1付強(qiáng). 電力機(jī)車(chē)主變壓器故障診斷技術(shù)研究D.中南大學(xué),2013.2宋宛凈. 變電工程全壽命周期成本優(yōu)化方法研究D.大學(xué),2013.3王姿雅. 韶山7型電力機(jī)車(chē)主變壓器的分析與計(jì)算D.大學(xué),2001.論文正文要求10000字以上。第2章 變壓所高壓電氣設(shè)備選型2.1 主變壓器的選擇 主變壓器的選擇主要根據(jù)負(fù)荷計(jì)算表1-3。因?yàn)橐笕珡S的功率因數(shù)在0.92以上，所以要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償1,4

17、-5，從而計(jì)算出補(bǔ)償后變電所的視在功率。本廠的負(fù)荷性質(zhì)屬于二級(jí)負(fù)荷，可靠性要求較高，所以主變壓器應(yīng)選擇兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。當(dāng)一臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)可以馬上投入運(yùn)行以保證此冶金機(jī)械修造廠全廠的供電需求。2.1.1無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算 總有功功率 P = 0.9*4696.8kw=4226.4kw 總無(wú)功功率 Q = 0.9*3786.15kvar=3407.5 kvar 總視在功率 S = 5428.95KVA 全廠功率因數(shù) =4226.4/5428.95=0.778 0.922.1.2 主變壓器的選擇 主變壓器選擇要求 ，故選擇型號(hào)為SC8-6300/35的變壓器兩臺(tái)。一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。表2-1主變型號(hào)

18、與參數(shù)型號(hào)（W）總質(zhì)量電壓組合(kV)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能W%kg高壓低壓SC8-6300/351150096603700080.716900356.3Y,d111海軍. 分布式智能型無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)研究D.大學(xué),2014.2宋舜波. 智能低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)D.電子科技大學(xué),2013.1京京,唐昊. 淺談無(wú)功補(bǔ)償和幾種無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備J. 科技信息,2010,35:67+132.2栗然,唐凡,英培,王鐵強(qiáng),賈京華,程倫. 雙饋風(fēng)電場(chǎng)新型無(wú)功補(bǔ)償與電壓控制方案J. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2012,19:16-23+180.3王成福,梁軍,利,江霞,學(xué)山. 考慮風(fēng)功率分布規(guī)律的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償容量?jī)?yōu)化決策J.

19、 電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012,14:119-124.2.2 架空線路的選擇2.2.1根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積因?yàn)楣I(yè)電源從電業(yè)部門(mén)某220/35千伏變電所用35千伏雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)做工作電源，一個(gè)做備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行。架空線最大工作電流： A 因?yàn)楸緩S為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)。屬于二級(jí)負(fù)荷，所以選取經(jīng)濟(jì)電流密度：導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積：選LGJ-95型鋁導(dǎo)線。2.2.2長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面積LGJ-95型鋁導(dǎo)線，長(zhǎng)期允許工作電流，最高允許溫度為900C 。其中長(zhǎng)時(shí)允許電流：線路承受的最大負(fù)荷電流就為符合要求。2.2.3電壓損失校驗(yàn)雙回路供電，

20、每條導(dǎo)線上的最大負(fù)荷電流：線路電壓損耗百分比：=2.97%1.5符合要求。4.2.3過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定：按照躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定計(jì)算來(lái)得到電流繼電器的整定值其中： 為電機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng)系數(shù)。整定值為6A，動(dòng)作時(shí)限t=2.0S根據(jù)小運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端發(fā)生短路的情況進(jìn)行校驗(yàn)段靈敏度校驗(yàn)：其中：為折算到高壓側(cè)的低壓側(cè)兩相短路電流最小短路電流值。故符合要求。4.2.4 過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)，時(shí)限一般取415s。動(dòng)作電流按下式整定：式中可靠系數(shù)，視變壓器過(guò)負(fù)荷能力而定，可取1.051.15； 繼電器返回系數(shù)，取0.80.85；變壓器額定電流。結(jié) 論通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我更加了解了工廠變電和

21、供電的相關(guān)知識(shí)，經(jīng)過(guò)課題分析、查找資料，了解進(jìn)行這次設(shè)計(jì)需要的步驟，把所需要的資料整理出來(lái)，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們遇到很多困難，但是通過(guò)查找資料，和隊(duì)友商量，最后都能把問(wèn)題解決。尤其是我們對(duì)在這學(xué)期學(xué)習(xí)的供配電技術(shù)比較離散，都是一些模糊的感念。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我們對(duì)供配電技術(shù)有了一個(gè)比較系統(tǒng)的了解，尤其是對(duì)車(chē)間電力負(fù)荷的計(jì)算、變電所的設(shè)計(jì)和電路的保護(hù)方面有了更加深入的理解。團(tuán)結(jié)就是力量，這句話真的不假。在這次實(shí)驗(yàn)中，我們充分發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)精神。首先我們對(duì)這次設(shè)計(jì)有了深入的討論，然后大家分配任務(wù)，積極查找相關(guān)資料，并且每天聚在一起討論各種方案的可行性。我們每個(gè)人都要對(duì)這次設(shè)計(jì)的原理有深入的了

22、解，這樣我們才能更好的配合隊(duì)友在其它部分的設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)我分到的是對(duì)這次設(shè)計(jì)任務(wù)的準(zhǔn)備工作，主要是對(duì)工廠各方面的資料的收集和分析，最重要的是工廠各車(chē)間的電荷計(jì)算。其中我遇到幾個(gè)難題，例如對(duì)各車(chē)間分配變電站和對(duì)變壓器的選擇，經(jīng)過(guò)我和隊(duì)友們的找資料并加以分析，最后解決問(wèn)題。我們自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力都得到了提高。這對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)都有很大的幫助。參考文獻(xiàn)1 介才. 工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. ：機(jī)械工業(yè)，2008.2 保會(huì)、項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（第二版）.中國(guó)電力.20103 賈立榮. 35KV變電站設(shè)計(jì)研究 .東光061600.20094 林智生.幾種35kV變電站設(shè)計(jì)方案

23、優(yōu)化的探討.省安溪縣電力公司!362400.20105 熊信銀. 發(fā)電廠電氣部分（第四版）.中國(guó)電力.20106 余建明,同向前,文成. 供電技術(shù)M. ：機(jī)械工業(yè)，1997.7 呂繼紹. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理M . ：水利電力，1992.8 何仰贊，溫增銀. 電力系統(tǒng)分析M . ：華中科技大學(xué)，2002：133-146.9 辜承林，喬夫，熊永前.電機(jī)學(xué)（第三版）.華中科技大學(xué).2010圖3-3 電氣主接線圖2015屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料第二部分 過(guò)程管理資料過(guò)程管理資料目錄一、2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書(shū)（ 1）二、工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告（ 3）三、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（

24、論文）中期報(bào)告（ 7）四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表（ 8）五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱表（ 9）六、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯與最終成績(jī)?cè)u(píng)定表（10）2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書(shū)學(xué)院(部)：電氣與信息工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)（方向）：測(cè)控技術(shù)與儀器指導(dǎo)教師 三學(xué)生三豐課題名稱(chēng)基于單片集成控制單元的數(shù)控電壓源設(shè)計(jì)容與任務(wù)容：以單片集成控制單元為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)小功率數(shù)控開(kāi)關(guān)電壓源。電源輸入交流電壓220V（85V265V），輸出直流電壓圍為+315V，要求輸出電壓采用數(shù)字顯示并可通過(guò)按鍵調(diào)節(jié)，具有過(guò)壓保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)功能。任務(wù)：（1）高頻開(kāi)關(guān)變壓器設(shè)計(jì)，開(kāi)關(guān)電源單片集成控制單元外圍電路設(shè)

25、計(jì)，保護(hù)電路設(shè)計(jì)，單片機(jī)數(shù)控電路設(shè)計(jì)，單片機(jī)程序設(shè)計(jì)；（2）按時(shí)完成開(kāi)題報(bào)告、中期檢查報(bào)告等過(guò)程材料；（3）完成與課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)（仿真）；（4）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（報(bào)告）。擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)技術(shù)要求：（1）輸入電壓：AC85V265V，輸入頻率：47Hz63Hz；（2）輸出電壓圍：+315V ；（3）輸出額定電流：6A；（4）額定輸出功率： 100W；（5）電源效率：不低于84%；（6）輸出紋波電壓：不高于50mV（峰峰值）；（7）負(fù)載穩(wěn)定度：負(fù)載從0%到100%不高于0.5%；（8）隔離電阻：輸入輸出間500V/100M。其他要求：（1）實(shí)驗(yàn)（仿真）方案合理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果真實(shí)可靠；（

26、2）具有一定的文獻(xiàn)資料檢索與應(yīng)用能力并應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中；（3）論文正文字?jǐn)?shù)不少于10000字，整體滿足規(guī)性和誠(chéng)信要求。進(jìn)度安排起止日期工作容2013.12.012013.12.31熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告2014.01.012014.03.05系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2014.03.062014.03.20硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2014.03.212014.04.10系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)2014.04.112014.04.20系統(tǒng)調(diào)試、完善設(shè)計(jì)2014.04.212014.05.10撰寫(xiě)論文2014.05.102014.05.20論文修改，畢業(yè)答辯主要參考資料1 王小雙，林輝基于TOP227Y的單片反激電源設(shè)計(jì)J微

27、電機(jī)，2009，42（6）：63-66.2 海洋，玉成，朱啟偉等EMI濾波器技術(shù)在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用與研究J電源學(xué)報(bào)，2012，10（1）：76-79.3 怡高功率因數(shù)反激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與仿真J科技，2012，27（5）：90-92.4 馬慧娟基于TOPSwitch的反激式開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)J電子設(shè)計(jì)應(yīng)用，2008，（6）：107-112.5 許水平，施蔚加基于TOP256Y的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)J電子技術(shù)應(yīng)用，2009，35（8）：71-75.6 全文，周剛，茍春濤，何婉多用途開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)J江師學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，25（z1）：136-137.7 淑華基于單片機(jī)的高精度數(shù)控電流源的設(shè)計(jì)J機(jī)械與電子，20

28、12，（5）：59-61.8 沙占友新型單片開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)M：電子工業(yè)，2004：1-485.系（教研室）意見(jiàn)簽名：年 月 日學(xué)院(部)主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn)簽名：年 月 日湖 南 工 業(yè) 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 （2015屆）學(xué) 院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程與其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 金科 班 級(jí)：電自1103 學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師： 華廈 職稱(chēng) 副教授 2014年12月 29日題目：某治金機(jī)械修造廠全廠總降壓變電所與配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)15002000字左右的文獻(xiàn)綜述工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，也稱(chēng)工廠配電。眾所周知

29、，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)也易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，而且現(xiàn)代社會(huì)的信息技術(shù)和其他高新技術(shù)無(wú)一不是建立在電能應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。35kV變電站在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與中小型企業(yè)供電中起到了重大作用?？茖W(xué)的變電站設(shè)計(jì)方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地資源，同時(shí)可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約

30、占地面積，使變電站的配置達(dá)到最佳，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。35kV變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶(hù)供電的可靠性和電能質(zhì)量。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增長(zhǎng)需要，迫切要求增長(zhǎng)供電容量，擬新建35kV變電所。改革開(kāi)放以來(lái)，全國(guó)的電力工業(yè)發(fā)展速度突飛猛進(jìn)，35kV變電所在全國(guó)電力系統(tǒng)中仍具有重要的地位。尤其在臨近220kV變電所的周邊地區(qū)，投資建設(shè)35kV變電所具有工程造價(jià)低廉、建設(shè)周期短、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力工業(yè)將逐步跨入世界先進(jìn)水平的

31、行列。變電所是生產(chǎn)工藝系統(tǒng)嚴(yán)密、土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度較大的工業(yè)建筑。35kV變電站現(xiàn)在最然在用電電量大和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市已不再新建，但由于它具有投資少、見(jiàn)效快、建設(shè)周期短、安裝、運(yùn)行、維護(hù)、檢修技術(shù)力量較容易解決等特點(diǎn)，在中小型企業(yè)工廠與廣大的農(nóng)村地區(qū)這種供電方式仍將長(zhǎng)期存在。我國(guó)部分地區(qū)在近幾年的農(nóng)網(wǎng)改造過(guò)程中就新建了一大批35kV變電站。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開(kāi)關(guān)操作控制和閉鎖、與繼電保護(hù)交換信息、自動(dòng)控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動(dòng)化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等。目前應(yīng)用較廣泛的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有三種類(lèi)型

32、。 于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：安全：在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故；可靠：應(yīng)滿足電能用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求；優(yōu)質(zhì)：應(yīng)滿足電能用戶(hù)對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求；經(jīng)濟(jì)：供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有

33、全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 電氣化程度是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志，隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到了發(fā)展。廠站綜合自動(dòng)化是集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、電力技術(shù)多學(xué)科多領(lǐng)域?yàn)橐惑w，而形成的完整、安全可靠的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。自20世紀(jì)80年代末至今，我國(guó)變電所在新技術(shù)的運(yùn)用上得到了飛速發(fā)展，如變電所監(jiān)控技術(shù)，可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遙控和數(shù)據(jù)采集等來(lái)實(shí)時(shí)跟蹤和采集變電所運(yùn)行情況，反饋狀態(tài)信息，達(dá)到與時(shí)控制各種危險(xiǎn)事故；同時(shí)仿真技術(shù)也在變電所得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)變電所電力設(shè)備實(shí)物、一次設(shè)備和二次設(shè)備接線圖進(jìn)行仿真，在變電所運(yùn)行人員的培訓(xùn)中起到重要作用，提高了培訓(xùn)效率，縮短了培訓(xùn)

34、周期，也進(jìn)一步提高了運(yùn)行人員的正確判斷和處理事故的能力，防止事故擴(kuò)大化和縮縮短事故處理埋單，從而確保電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；另輸電技術(shù)也得到更新如FACTS技術(shù)、緊湊型技術(shù)、導(dǎo)線能改善等技術(shù)的結(jié)合，主要有：（1）串并聯(lián)補(bǔ)償；（2）緊湊型線路；（3）動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)；（4）大截面耐熱導(dǎo)線等。參考文獻(xiàn)：1 介才. 工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.：機(jī)械工業(yè)，2008.2 保會(huì)、項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（第二版）.中國(guó)電力.20103 賈立榮. 35KV變電站設(shè)計(jì)研究 .東光061600.20094 林智生.幾種35kV變電站設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的探討.省安溪縣電力公司!362400.20105 熊信銀. 發(fā)電廠電氣部

35、分（第四版）.中國(guó)電力.20106 余建明,同向前,文成. 供電技術(shù)M. ：機(jī)械工業(yè)，1997.7 呂繼紹. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理M . ：水利電力，1992.8 何仰贊，溫增銀. 電力系統(tǒng)分析M . ：華中科技大學(xué)，2002：133-146.9 辜承林，喬夫，熊永前.電機(jī)學(xué)（第三版）.華中科技大學(xué).20102. 選題依據(jù)、主要研究容、研究思路與方案2.1 選題依據(jù)變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。35kV變電站在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與中小型企業(yè)供電中起到了重大作用?？茖W(xué)的變電站設(shè)計(jì)方

36、案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地資源，同時(shí)可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達(dá)到最佳，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)容為35KV降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)。本次任務(wù)的主要目的在于總結(jié)、歸納、整理大學(xué)四年來(lái)所學(xué)知識(shí)，系統(tǒng)地進(jìn)行再學(xué)習(xí)，從一個(gè)比較高的高度來(lái)掌握所學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)，體現(xiàn)了由薄變厚再由厚變薄的學(xué)習(xí)理念；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于各科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、分析問(wèn)題的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，最終掌握實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能；檢測(cè)大學(xué)四年來(lái)的學(xué)習(xí)成果。2.2 主要研究容原始數(shù)據(jù)：1、供用電協(xié)議 工廠與電業(yè)部門(mén)所簽定的供用電協(xié)議主要容如下：（1）工

37、廠電源從電業(yè)部門(mén)某220/35千伏變電所，用35千伏雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)做為工作電源，一個(gè)做為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行，該變電所距廠東側(cè)8公里。（2）供電系統(tǒng)短路技術(shù)數(shù)據(jù)區(qū)域變電所35千伏母線短路數(shù)據(jù)如下：系統(tǒng)運(yùn)行方式短路容量說(shuō)明最大運(yùn)行方式Sdmax=200兆伏安最小運(yùn)行方式Sdmin=175兆伏安（3）電業(yè)部門(mén)對(duì)本廠提出的技術(shù)要求：區(qū)域變電所35千伏配出現(xiàn)路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為2秒，工廠“總降”不應(yīng)大于1.5秒；在總降壓變電所35千伏側(cè)進(jìn)行測(cè)量；本廠的功率因素值應(yīng)在0.9以上。本廠為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)。屬二級(jí)負(fù)荷。2、全廠各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算

38、表如下：序號(hào)車(chē)間或用電單位名稱(chēng)設(shè)備容量（千瓦）KXCostan計(jì)算負(fù)荷變壓器臺(tái)數(shù)與容量備注KxP30Q30S30 各車(chē)間380負(fù)荷（1）NQ1變電所1鑄鋼車(chē)間20000.40.650.170.91鑄鐵車(chē)間10000.40.71.022砂庫(kù)1100.70.61.333小計(jì)0.9（2）NQ2變電所（3）NQ3變電所1鉚焊車(chē)間12000.30.451.9821#水泵房280.750.80.753小計(jì)0.9（4）NQ4變電所1變壓站3900.850.750.882機(jī)修車(chē)間1500.250.650.173鍛造車(chē)間2200.30.551.524木型車(chē)間185.850.350.61.335制材場(chǎng)200.28

39、0.61.336綜合樓200.9107小計(jì)（5）NQ5變電所1鍋爐房3000.750.80.7522#水泵房280.750.80.753倉(cāng)庫(kù)（1、2）88.120.30.651.174污水提升站140.650.80.755小計(jì)各車(chē)間6千伏高壓負(fù)荷序號(hào)用電單位名稱(chēng)設(shè)備容量（千瓦）KxCostan計(jì)算負(fù)荷說(shuō)明P30(千瓦)Q30 (千瓦)S30 (千瓦)說(shuō)明：NQ1 、NQ2車(chē)間變電所設(shè)置兩臺(tái)變壓器外，其余設(shè)置一臺(tái)變壓器。3、全廠總平面布置圖4、廠的自然條件（1）氣象:最熱月平均最高氣溫為30C；土壤中0.71米深處一年中最熱月平均溫度為20C；年雷暴日為31天；土壤凍結(jié)深度為1.10米；夏季主導(dǎo)

40、風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。（2）地質(zhì)與水文條件:廠區(qū)地址原為耕地，地勢(shì)平坦，地質(zhì)一砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較好，地下水位為2.85.3米。地耐壓力為20噸/平方米。2.3 研究思路與方案查閱資料，結(jié)合電力系統(tǒng)方向所學(xué)專(zhuān)業(yè)課程以與他人的設(shè)計(jì)、研究成果，掌握變電所設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法，并歸納、創(chuàng)新出自己的研究方案。根據(jù)各地不同情況，在借鑒已建35 kV變電所設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)35kV 變電所變壓器的選擇、電氣 主接線、電氣設(shè)備的平面布置。（1）主變?nèi)萘亢托吞?hào)的選擇是根據(jù)負(fù)荷發(fā)展的要求。包括主變壓器型號(hào)的選擇， 冷卻方式，有無(wú)勵(lì)磁，有載還是無(wú)載調(diào)壓方式。 （2）電氣主接線的設(shè)計(jì)確定主接線的形式對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇、

41、配電裝置的 布置、供電可靠性、運(yùn)行靈活性、檢修是否方便以與經(jīng)濟(jì)性等都起著決定性作用。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)與負(fù)荷性質(zhì) 等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。供電可靠性是指能夠 長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶(hù)供電的能力，我們可以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。靈活性的基本要滿足調(diào)度時(shí)靈活性的要求，滿足檢修時(shí)靈活性的要求以與滿足擴(kuò)建時(shí)靈活性的要求，大的電力工程往往要分期建設(shè)。 （3）短路電流的計(jì)算與電氣設(shè)備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖與本所電氣主接線圖，制定短路計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)圖，擬訂必要的短路計(jì)算點(diǎn)，

42、用實(shí)用計(jì)算法或上機(jī)計(jì)算 出選擇電氣設(shè)備所需的各組短路電流。所必須的知識(shí)點(diǎn)包括：短路電流的計(jì)算方法；設(shè)計(jì)常以三相短路作為電氣設(shè)備的選擇方法；根據(jù) 短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的具體情況，可按同一變比法或按個(gè)別變化法計(jì)算短路電流。 3. 工作進(jìn)度與具體安排12月19日-12月30日：閱讀查找資料，確定課題的研究容和方案，寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 1月1日-1月14日：開(kāi)始做畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成負(fù)荷計(jì)算和短路計(jì)算的容。2月21日至3月6日：完成變電所變壓器的選擇與電氣主接線的選擇。3月9日至3月23日：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的初稿并交給指導(dǎo)老師批閱。3月36日至4月9日：認(rèn)真研習(xí)老師改過(guò)的初稿,在初稿的基礎(chǔ)上對(duì)論文進(jìn)行改進(jìn)。4月12日至4月2

43、1日：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的二稿并交予老師批閱。4月23日至5月4日：認(rèn)真查閱資料對(duì)二稿進(jìn)行修改。5月7日至5月28日：在二稿的基礎(chǔ)上完成終稿。5月28日至6月3日：將畢業(yè)論文，開(kāi)題報(bào)告，任務(wù)書(shū)，外文翻譯加以整理并將論文做成PPT準(zhǔn)備答辯。4. 指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師： 年 月 日說(shuō)明：開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報(bào)告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫(xiě)，將作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師審查后簽署意見(jiàn)生效。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告填表日期：2015年 4月 20 日學(xué)院(部)電氣與信息工程學(xué)院班級(jí)電自1103學(xué)生金科課題名稱(chēng)：某治金機(jī)械修造廠全廠總降壓變電所與配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)課題主要任務(wù)：（1）計(jì)算電力負(fù)荷；（2）變壓所高壓電氣設(shè)備選型；（3）短路電流的計(jì)算；（4）進(jìn)行繼電保護(hù)以與防雷保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。1、簡(jiǎn)述開(kāi)題以來(lái)所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果上學(xué)期末在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，查閱了相關(guān)的資料，已完成畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告與任務(wù)書(shū)；論文研究的主要容是冶金機(jī)械修造廠全廠總降壓變電所與配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中已經(jīng)完成的容如下：工廠電源從電業(yè)部門(mén)某