某工廠配電線路及變電所設(shè)計(jì)

某工廠配電線路及變電所設(shè)計(jì)《電力工程課程設(shè)計(jì)》是電氣工程及其自動化專業(yè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一，其目的是加深理論知識的理解，掌握《電力工程》中涉及到的基本工程計(jì)算方法，并能對中小型變電所的電氣部分進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，同時，也使學(xué)生受到工程實(shí)踐應(yīng)用的基本訓(xùn)練。設(shè)計(jì)內(nèi)容以中小型變電所電氣部分的初步設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，要求學(xué)生充分發(fā)揮主動性與創(chuàng)造性，在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)，并撰寫格式、符號、字?jǐn)?shù)均符合規(guī)定的課程設(shè)計(jì)說明書和相應(yīng)圖紙。確定車間變電所變壓器的臺數(shù)和容量負(fù)荷計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)資料，按需要系數(shù)法對工廠各車間負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，下面以第一車間為例進(jìn)行計(jì)算。第一車間的視在計(jì)算負(fù)荷為KVA=800.5KVA查表A-1,選擇型號為S9-1000/10型、電壓為10/0.4KV、Yyn0聯(lián)接的變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)為：=1.7KW,=10.3KW,=0.7,=4.5,變壓器的負(fù)荷率=800.5/1000=0.8,則變壓器的功率損耗為=KW=8.3KWkvar=35.8kvar依此類推，將工廠各車間計(jì)算負(fù)荷的結(jié)果匯總于下表380V側(cè)計(jì)算負(fù)荷變壓器功率損耗10KV側(cè)計(jì)算負(fù)荷序號P30（kW）Q30(kvar)S30(kVA)變壓器容量/KV·A(KW)(KW)P30（kW）Q30(kvar)S30(kVA)1780180800.510008.335.8788.3215.8817.3211503201193.7125012.958.81162.9378.81223312103701265.3160011.554.61221.5424.61293.24760270806.510008.436.3768.4306.3827.25860310914.2100010.344.6870.3354.6939.8總計(jì)4811.41680.15096.3總降壓變壓器容量的選擇由于工廠廠區(qū)范圍不大，高壓配電線路上的功率損耗可忽略不計(jì)，因此上表中所示車間變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷可認(rèn)為就是總降壓變電所出線上的計(jì)算負(fù)荷。取=0.95,則總降壓變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷為=0.954809.7kW=4811.4kW=0.951654.5kvar=1680.1kvar==5096.3KV·A因?yàn)樨?fù)荷均為一級負(fù)荷，故在總降壓變電所可裝設(shè)兩臺容量為6300KV·A的變壓器。查表A-2，選擇S9-6300/35型、35/10.5KV的變壓器。由于總降壓變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為=0.944>0.9故不需在低壓側(cè)裝設(shè)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。變（配）變電所主接線圖設(shè)計(jì)總降壓變電所因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所有的負(fù)荷均為一次負(fù)荷，為提高供電的可靠性，應(yīng)在總降壓變電所裝設(shè)兩臺變壓器，本設(shè)計(jì)采用一次側(cè)采用橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段接線，這種接線的好處是所用設(shè)備少，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，供電可靠性高，適用于具有兩回電源進(jìn)線和兩臺變壓器的總降壓變電所。車間變電所車間變電高、低壓側(cè)均采用單母線分段接線。這種接線的供電可靠性相當(dāng)高，當(dāng)一臺變壓器或一回電源進(jìn)線故障或檢修時，通過切換操作，可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電，非常符合本設(shè)計(jì)的一級負(fù)荷的要求。變電所總的接線圖間圖-1=2.59kA=2.552.59kA=6.6kA=1.512.59kA=3.91kAMV·A=47.17MV·A(3)點(diǎn)短路總阻抗標(biāo)幺值為=0.93+0.36+1.19+4.5=6.98因此，點(diǎn)短路時的三相短路電流及短路容量分別為=20.67kA=1.8420.67kA=38.03kA=1.0920.67kA=22.53kAMV·A=14.33MV·A系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算過程從略，將計(jì)算結(jié)果匯總于下表短路計(jì)算點(diǎn)運(yùn)行方式三相短路電流/KA短路容量/MV·A(kA)(kA)(kA)(MV·A)最大1.684.282.54107.53最小4.4611.376.73285.7最大2.596.63.9147.17最小3.579.15.3964.94最大20.6738.0322.5314.33最小22.5541.4924.5815.63部分高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)(1)主變35KV側(cè)設(shè)備主變35KV側(cè)計(jì)算電流A=104A35kV配電裝置采用戶外布置，各設(shè)備有關(guān)參數(shù)見下表安裝地點(diǎn)電氣條件設(shè)備型號規(guī)格項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目斷路器SW2-35/1000隔離開關(guān)GW4-35G/600電流互感器LCW-35電壓互感器JDJJ-35避雷器FZ-35/kV353535353535/A1041000600200/10/kA1.6816.5/MV·A107.531000/kA4.2845502000.1=28.28·s=4.8=1089=9801=42.25(2)主變10kV側(cè)設(shè)備主變10KV側(cè)計(jì)算電流A=346.4A,選用GG-1A(F)-04型高壓開關(guān)柜，各設(shè)備有關(guān)參數(shù)見下表。安裝地點(diǎn)電氣條件設(shè)備型號規(guī)格項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目高壓斷路器SN10-10I/630隔離開關(guān)GN8-10T/600電流互感器LAJ-10/kV10101010/A346.4630600600/10/kA2.5916/MV·A47.17300/kA6.640521800.3=76.37·s1.2=8.14=10245=2000=900車間變電所繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算根據(jù)需要對總降壓變電所安裝如下繼電保護(hù)裝置：主變壓器保護(hù)以及10KV母線保護(hù)。主變壓器保護(hù)總降壓變電所容量為5096.3KV·A，根據(jù)規(guī)程要求，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、以及過負(fù)荷保護(hù)。主變壓器繼電保護(hù)展開圖見表2.電流速斷保護(hù)保護(hù)采用兩相兩繼電器式接線，繼電器為DL-11型，電流互感器電流比=100/5=20,保護(hù)裝置的動作電流應(yīng)躲過變壓器二次側(cè)母線的最大三相短路穿越電流，即，A=955.5AA=47.8A靈敏度應(yīng)按變壓器一次側(cè)的最小兩相短路電流來校驗(yàn)，即==4.1>2過電流保護(hù)采用三個電流互感器結(jié)成完全星型聯(lián)接方式，繼電器為DL-11型，電流互感器電流比=100/5=20,=0.85，=1.5，保護(hù)裝置的動作電流應(yīng)躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，即A=220.1AA=11A動作時間取1.5s。靈敏度應(yīng)按變壓器二次側(cè)母線的最小兩相短路穿越電流來校驗(yàn)，即==3.99>1.5過負(fù)荷保護(hù)用一個DL-11型繼電器構(gòu)成，保護(hù)裝置動作電流應(yīng)躲過變壓器額定電流，即A=427.9A動作時間取10~15s。2.10KV饋電線路保護(hù)由降壓變電所送至每個車間變電所的線路需裝設(shè)瞬時電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。保護(hù)采用兩相繼電式接線，繼電器為DL-11型，電流互感器電流比為=50/5=10?，F(xiàn)以一車間變電所為例進(jìn)行整定計(jì)算。電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置的動作電流應(yīng)躲過車間變壓器二次側(cè)母線（點(diǎn)）的最大三相短路穿越電流，即A=1023.7AA=102.3A靈敏度按饋電線路首段（點(diǎn)）的最小兩相短路電流來校驗(yàn)，即==3.02>2過電流保護(hù)保護(hù)裝置的動作電流應(yīng)躲過線路最大負(fù)荷電流，即46.2A=97.8AA=9.78A動作時間取0.7s靈敏度應(yīng)按車間變電所變壓器二次側(cè)母線（點(diǎn)）的最小兩相短路穿越電流來校驗(yàn)，即==7.61>1.5限于篇幅，10KV母線保護(hù)等繼電器整定保護(hù)整定計(jì)算從略。課程設(shè)計(jì)教材及主要參考資料[1]孫麗華主編.電力工程基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[2]劉介才主編.工廠供電簡明設(shè)計(jì)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993[3]段建元編.工廠配電線路及變電所設(shè)計(jì)計(jì)算.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982[4]劉介才主編.工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[5]蘇文成主編.工廠供電.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[6]王輝李詩洋編2014AUTOCAD電氣設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社，2013八、心得與體會這次設(shè)計(jì)鍛煉了我的實(shí)踐操作的能力，讓我了解到在學(xué)習(xí)中自己還有很多不足和弱點(diǎn)，可以及時針對不足加以彌補(bǔ)，更加牢固地掌握所學(xué)知識和技能。相信在以后的學(xué)習(xí)中，只要努力就一定可以獲得更大的進(jìn)步！這次設(shè)計(jì)我完成了：車