某公司雙回路10kV變電所電氣畢業(yè)設計正文

./WORD格式整理版**大學畢業(yè)設計〔論文某公司雙回路10kV變電所電氣設計系別：機電信息學院專業(yè)名稱：電氣自動化技術學生姓名：學號：指導教師姓名、職稱：完成日期2013年6月5日.摘要根據(jù)設計任務書的要求,本次設計為某公司雙回路10KV變電所電氣設計,并繪制電氣主接線圖及其他圖紙。該變電所由市電源10KV雙電源供電,供電部門要求在進線側(cè)進行用電計量,并要求進線側(cè)功率因數(shù)不得低于0.9。電源1進線處三相短路容量180MVA、電源2進線處三相短路容量160MVA。本次設計中進行了負荷等級確定與供電電源,負荷計算與無功補償,變壓器類型、臺數(shù)及容量選擇,變電所電氣主接線設計等內(nèi)容的編寫、設計與計算。本設計符合設計任務及工程實際情況,以《10～110kV變電所設計規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》、《10～110kV高壓配電裝置設計規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程為依據(jù),設計的內(nèi)容符合國家有關經(jīng)濟技術政策,設計深度達到擴大初步設計要求,所選設備全部為國家推薦的新型產(chǎn)品,技術先進、運行可靠、經(jīng)濟合理。關鍵詞：變電所,變壓器,接線目錄摘要11概述32負荷等級確定與供電電源42.1工程概況與設計依據(jù)42.1.1工程概況42.1.2設計依據(jù)42.2負荷等級確定與供電電源取得42.2.1負荷等級確定42.2.2供電電源取得53負荷計算與無功補償73.1各回路負荷計算73.2無功補償方案83.3總計算負荷確定104變壓器類型、臺數(shù)及容量選擇114.1變壓器類型選擇114.2變壓器臺數(shù)選擇114.3變壓器容量選擇125變電所電氣主接線設計135.1高壓配電網(wǎng)接線設計135.2變電所電氣主接線設計135.3低壓配電網(wǎng)的接線形式14附錄：10kv配電裝置配電圖16致謝17參考文獻181概述待設計變電所地位及作用按照先行的原則,依據(jù)遠期負荷發(fā)展,決定在本公司興建1雙回路10kV變電所。該變電所建成后,主要擔負本公司生產(chǎn)、生活用電的提供,改善提高供電水平。同時和其他地區(qū)變電所聯(lián)成環(huán)網(wǎng),提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。變電所負荷情況及所址概況該公司負荷資料如表1-1所示。表1-1某公司負荷統(tǒng)計資料用電單位名稱設備容量<KW>需要系數(shù)COSФ1車間動力照明200200.750.850.650.72車間動力照明160200.650.850.70.7綜合樓動力照明401000.750.850.80.8食堂宿舍動力照明60400.750.80.80.6鍋爐房倉庫等動力照明100200.70.80.750.7所址概況：該地區(qū)年最高氣溫為37℃,年平均氣溫為25℃,年最低氣溫－6℃,年最熱月平均最高氣溫為33℃,年最熱月平均氣溫為26℃,年最熱月地下0.8m處平均溫度為25℃。該地區(qū)雷暴日數(shù)為25天。該地區(qū)海拔高度為130m,土壤電阻率110Ω?m。2負荷等級確定與供電電源2.1工程概況與設計依據(jù)2.1.1工程概況該公司有兩個車間、綜合樓、食堂宿舍、鍋爐房倉庫各一棟。由市電源10KV雙電源供電,供電部門要求在進線側(cè)進行用電計量,并要求進線側(cè)功率因素不得低于0.9。電源1進線處三相短路容量180MVA、電源2進線處三相短路容量160MVA。而且它們都是二級負荷。2.1.2設計依據(jù)1設計任務書2國家現(xiàn)行電氣設計規(guī)范：a供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-95b>10kV及以下變電所設計規(guī)范GB50053-94c>低壓配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50054-95d民用建筑電氣設計規(guī)范JGJ/T16-92等3相關專業(yè)提供的條件4>當?shù)毓╇姴块T有關管理規(guī)定5業(yè)主有關要求2.2負荷等級確定與供電電源取得2.2.1負荷等級確定本工程用電設備負荷等級確定見表2-1。表2-1負荷等級確定序號用電設備名稱負荷等級低壓配電回路回路編號11車間動力二級雙回路1,1’21車間照明二級雙回路2,2’32車間動力二級雙回路3,3’42車間照明二級雙回路4,4’5綜合樓動力二級雙回路5,5’6綜合樓照明二級雙回路6,6’7食堂宿舍動力二級雙回路7,7’8食堂宿舍照明二級雙回路8,8’9鍋爐房倉庫等動力二級雙回路9,9’10鍋爐房倉庫等照明二級雙回路10,10’2.2.2供電電源取得根據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-95》第2.0.2條一級負荷應由兩個電源供電；第2.0.6條二級負荷的供電系統(tǒng),宜由兩回線路供電。第4.0.1條用電單位的供電電壓應根據(jù)用電容量、用電設備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、當?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素,經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。所以本工程采用兩路10kV電源供電,變電所安裝兩臺變壓器互為備用。對一二級負荷采用低壓雙回路供電,兩回路分別接在變壓器低壓側(cè)兩段母線上,供電系統(tǒng)概略圖如圖2-1所示。圖2-1供電系統(tǒng)概略圖3負荷計算與無功補償3.1各回路負荷計算負荷計算方法選用需要系數(shù)法,根據(jù)公式：有功計算負荷〔kWPc=Pm=KdPe無功計算負荷〔kvar視在計算負荷〔kVA計算電流〔A各低壓配電干線的計算負荷、無功補償前低壓母線計算負荷見表3-1,表3-2。表3-1變壓器T1無功補償前低壓母線計算負荷序號回路編號設備名稱設備容量Pe/kWKd計算負荷PCkWQCkvarSckVAICA111車間動力2000.750.651.17150175..37230349221車間照明200.850.71.021717.3424.2836.9332車間動力1600.650.71.02104106.1148.57225.7442車間照明200.850.71.021717.3424.2836.9總計算負荷∑288316.15427.66649.760.90.930.66259.2294.02391.96595.5其中二級負荷<1,2,3,4>0.90.930.66259.2294.02391.96595.5表3-2變壓器T2無功補償前低壓母線計算負荷序號回路編號設備名稱設備容量Pe/kWKd計算負荷PCkWQCkvarSckVAICA15綜合樓動力400.750.80.753022.537.556.9826綜合樓照明1000.850.80.758563.75106.25161.437食堂宿舍動力600.750.80.754533.7556.2585.4648食堂宿舍照明400.80.61.33242.6753.38159鍋爐倉庫等動力1000.70.750.887061.7393141.8610鍋爐倉庫等照明200.80.71.021616.3222.8634.73總計算負荷∑278240.720.9,0.930.75250.2223.87335.73510.09其中二級負荷<1,2,3,4,5,6>0.920.930.75250.2223.87335.73510.093.2無功補償方案根據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-95》第5.0.3條采用電力電容器作為無功補償裝置時,宜就地平衡補償,低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補償；高壓部分的無功功率宜由高壓電容器補償。第5.0.4條無功補償容量宜按無功功率曲線或無功補償計算方法確定。本工程選用并聯(lián)電容器組,在變電所低壓側(cè)集中補償,采用自動投切方式。變壓器低壓側(cè)無功補償及無功補償后低壓母線計算負荷見表3-3,表3-4。表3-3變壓器T1無功補償后低壓母線計算負荷計算點變壓器T1有功計算負荷PckW無功計算負荷Qckvar視在計算負荷SckVA計算電流IcA功率因數(shù)cos補償前低壓母線計算負荷259.2294.02391.96595.50.66補償容量QN.CkvarQN.C=Pc實際取10組×20kvar=200kvar200補償后低壓母線計算負荷259.294.02275.73418.930.94表3-4變壓器T2無功補償后低壓母線計算負荷計算點變壓器T2有功計算負荷PckW無功計算負荷Qckvar視在計算負荷SckVA計算電流IcA功率因數(shù)cos補償前低壓母線計算負荷250.2223.87335.73510.090.75補償容量QN.CkvarQN.C=Pc實際取6組×20kvar=120kvar120補償后低壓母線計算負荷250.2103.87270.9411.610.9243.3總計算負荷確定高壓進線總計算負荷見表3-5。表3-5變電所高壓進線總計算負荷序號計算點有功計算負荷PckW無功計算負荷Qckvar視在計算負荷SckVA計算電流IcA功率因數(shù)cos1變壓器T1低壓母線計算負荷259.294.02275.73418.930.942T1功率損耗ΔPT≈0.01Sc；ΔQT≈0.05Sc2.7613.793變壓器T1高壓側(cè)計算負荷〔序號1＋2261.9107.81283.316.40.9244變壓器T2低壓母線計算負荷250.2103.87270.9411.610.9245T2功率損耗ΔPT≈0.01Sc；ΔQT≈0.05Sc2.70913.5456變壓器T2高壓側(cè)計算負荷〔序號4＋5252.9117.42278.8416.10.9077其他高壓出線計算負荷8變電所高壓進線總計算負荷〔序號3＋6＋7∑514.8225.230.950.97489.1218.47535.730.90.914變壓器類型、臺數(shù)及容量選擇4.1變壓器類型選擇變壓器類型選擇見表4-1。表4-1變壓器類型選擇序號類型選擇結(jié)果依據(jù)1變壓器相數(shù)三相用戶變電所一般采用三相變壓器2變比及調(diào)壓方式無載10KV變壓器一般采用無載調(diào)壓方式3繞組型式雙繞組用戶供電系統(tǒng)大都采用雙繞組方式4絕緣及冷卻方式環(huán)氧樹脂、干式風冷變壓器使用方便5外殼防護等級IP20變壓器是安裝在室內(nèi)6聯(lián)結(jié)組DY11低壓側(cè)短路電流大,利于故障的排除7型號SCB10/0.4KV功耗低4.2變壓器臺數(shù)選擇本工程項目選擇兩臺變壓器。由于工程項目總負荷較大,一二級負荷較多,且根據(jù)《10kV及以下變電所設計規(guī)范》第3.3.1條有大量一級或二級負荷時,宜裝設兩臺及以上變壓器。第3.3.2條裝有兩臺及以上變壓器的變電所,當其中任一臺變壓器斷開時,其余變壓器的容量應滿足一級負荷及二級負荷的用電。4.3變壓器容量選擇變壓器容量選擇見表4-2。表4-2變壓器容量選擇序號項目計算負荷選擇兩臺變壓器的容量SNTkVA1視在計算負荷SckVA726.4310002〔0.6～0.7SckVA508.53一二級負荷Sc〔Ⅰ＋ⅡkVA726.434變壓器負荷率T10.731000T20.731000所選變壓器其他技術參數(shù)見表4-3。表4-3變壓器技術參數(shù)變壓器全型號原邊額定電壓kV副邊額定電壓kV原邊額定電流A副邊額定電流A空載損耗kW短路損耗kW空載電流％阻抗電壓％T1SCB10100.420050001.557.090.66T2SCB10100.420050001.557.090.665變電所電氣主接線設計變配電所電氣主接線設計是供電工程設計中一項最重要的內(nèi)容,必須依據(jù)供電電源情況、生產(chǎn)要求、負荷性質(zhì)、用電容量和運行方式等條件綜合確定,在滿足安全可靠和靈活方便的前提下,做到經(jīng)濟合理；必須遵守國家標準GB50053—1994《10KV及以下變電所設計規(guī)范》和電力行業(yè)管理的有關規(guī)定。主接線設備采用的電氣設備,應符合國家或行業(yè)的產(chǎn)品技術標準,并應優(yōu)先選用技術優(yōu)先、經(jīng)濟適用和節(jié)能的成套設備和定型產(chǎn)品。5.1高壓配電網(wǎng)接線設計本項目無高壓配電網(wǎng)由供電部門提供兩路10kV環(huán)網(wǎng)電源。5.2變電所電氣主接線設計本項目所用電源由供電部門提供兩路10kV環(huán)網(wǎng)電源,可同時供電,互為備用。因此高壓系統(tǒng)電氣接線圖可選擇單母線兩路電源接線。圖5-1主接線方案一圖5-2主接線方案二本工程可能采用的兩個主接線方案見圖5-1,圖5-2。技術經(jīng)濟比較見表5-1。表5-1電氣主接線方案的比較比較項目主接線方案一〔圖5-1主接線方案二〔圖5-2技術指標供電安全性相同相同供電可靠性低高電能質(zhì)量相同相同靈活方便性低高擴建適應性相同相同建筑壽命及占地面積大小少多設備的先進性相同相同經(jīng)濟指標低高高壓開關柜選擇KYN44A-12型開關柜,其用途是保證人員與設備安全。本工程項目采用高供高計,計量柜在主進開關柜之前,第一柜為進線隔離柜。根據(jù)《10kV及以下變電所設計規(guī)范GB50053-94》第3.5.1條供一級負荷的配電所或大型配電所,當裝有電磁操動機構(gòu)的斷路器時,應采用220V或110V蓄電池組作為合、分閘直流操作電源；當裝有彈簧儲能操動機構(gòu)的斷路器時,宜采用小容量鎘鎳電池裝置作為合、分閘操作電源。第3.5.3條小型配電所宜采用彈簧儲能操動機構(gòu)合閘和去分流分閘的全交流操作。本工程真空斷路器采用彈簧儲能操動機構(gòu),并考慮經(jīng)濟性本工程采用可靠性較高的直流操作電源220V20Ah。5.3低壓配電網(wǎng)的接線形式根據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052－95》第6.0.3條當用電設備為大容量,或負荷性質(zhì)重要,或在有特殊要求的車間、建筑物內(nèi),宜采用放射式配電。所以本工程項目低壓配電網(wǎng)采用放射式接線,當負荷為二級以上時則采用雙回路放射式接線。放射式線路故障影響范圍小,因而可靠性較高,而且易于控制和實現(xiàn)自動化,適于對重要負荷的供電。單回路放射式接線一般供二、三級負荷或?qū)Ｓ迷O備,供二級負荷時宜有備用電源；雙回路放射式接線供電可靠性較單回路放射式接線大大提高,可供二級負荷,若雙回路來自兩個獨立電源,還可供一級負荷。附錄：10kv配電裝置配電圖10kV配電裝置圖：2m出線柜2m出線柜分段柜分段柜進線柜PT柜30m2.7m1.2m0.8m站用變進線柜致謝經(jīng)過近一個月的努力,雙回路10kV變電所電氣設計終于完成了,在此我對老師給予我的幫助表示衷心的感謝,并且感謝曾給予我?guī)椭耐瑢W