从化和顺化纤厂总降压变电所电气部分设计.docx
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1、从化和顺化纤厂总降压变电所电气部分设计校 名 毕业设计设计题目: 从化和顺化纤厂总降压变电所电气部分设计 课程名称: 毕业设计 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 起止日期: 2013年11月28日 - 2013年01月10日 摘 要 电能是工业生产的主要能源和动力,做好工厂供电设计对于发展工业生产、实现工业现代化,具有十分重要的意义。工厂供电系统首先要能满足工厂生产和生活用电的需要,其次要确保安全,供电可靠,技术先进和经济合理,并做好节能。本设计根据从化和顺化纤厂所能取得的供电电源和该厂用电负荷的实际情况,并适当考虑生产的发展,按工厂供电的基本要求,对各车间进行负荷计算和无功补偿;
2、确定出了各变电所的位置及各变电所变压器台数、数量和型式;计算了短路电流;选择了各线路导线截面和变电所高低压设备;配置了继电保护装置、防雷和接地装置;绘出设计图样,完成了化纤厂的供配电系统设计。工厂供电工作要很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求:(1)安全。在电能的供应、分配和使用中,不应发生人身事故和设备事故。(2)可靠。应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。(3)优质。应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。(4)经济。供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。设计步骤主要包括:负荷统计、负荷计算
3、、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定等内容。关键词:计算负荷,无功补偿,变压器,短路电流,继电保护的配置前言 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,也易于转换为其它形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化,而且现代社会的信息技术和其它高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。因此电能的现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 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。例如在机械工业中,电费开支仅占成本的5%左右。从投
4、资额来看,一般机械工厂在供电设备上的投资也仅占总投资的5%左右。电能在工业生产中的重要性并不在于它在成本中或投资总额中所占比重的多少,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,提高劳动生产效率,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,如果工业供电突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂,即使是极短时间的停电,也会引起重大设备损坏,或引起大量产品报废,甚至可能发生重大的人身事故,给国家和人民带来重大的经济损失。因此,做好工厂供电设计对于发展工业生产、实现工业现代化具有十分重要的意义。 目
5、录第一章 原始资料 - 1第二章 负荷统计 - 22.1 全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表 - 22.2 负荷计算 - 3 2.2.1 计算负荷概念 - 3 2.2.2 用电负荷 - 3 2.2.3 计算负荷目的 - 3 2.2.4 计算负荷定义 - 3 2.2.5 计算负荷方法 - 42.3 负荷计算书 - 6第三章 变压器的选择 - 93.1 变电所变压器台数的确定 - 9 3.1.1 确定原则 - 9 3.1.2 变压器台数选择考虑因素 - 9 3.1.3 变压器绝缘结构的选择 - 10 3.1.4 变压器台数选择优、缺点 - 103.2 变压器容量的确定 - 103.3 工厂总
6、降压变的主变选择 - 11 3.3.1 主变压器台数的选择 - 11 3.3.2 主变压器容量的选择 - 11 3.3.3 主变压器连接组别选择 - 12 附:变压器的选择结果表 - 133.4 各车间变压器台数及容量选择计算书 - 13 3.4.1 变压所1 变压器及容量选择 - 13 3.4.2 变压所2 变压器及容量选择 - 14 3.4.3 变压所3 变压器及容量选择 - 16 3.4.4 工厂总降压变电所主变压器台数、容量选择及无功补偿 - 17 3.4.5 主变电所所用变选择 - 18第四章 变电所主结线方案的设计 - 194.1 主接线的设计原则和要求 - 19 4.1.1 电气
7、主接线选择的主要原则 - 19 4.1.2 设计主接线的基本要求 - 204.2 主接线的设计步骤 - 224.3 主接线初步设计方案 - 23 4.3.1 35kV侧 - 23 4.3.2 10kV侧 - 24 4.3.3 0.38kV侧 - 25附:主接线图 - 27第五章 短路电流计算 - 285.1 计算短路电流的目的和条件 - 285.2 短路电流的计算步骤 - 295.3 公式及参数列表 - 305.4 短路电流计算书 - 31第六章 电气设备选择 - 336.1 电气设备选择的一般条件 - 336.2 电气设备选择的一般原则 - 346.3 短路电流计算条件 - 356.4 主要
8、电气设备的选择 - 356.5 35KV侧电气设备的选择与校验 - 386.6 10KV侧设备的选择校验 - 38第七章 变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定 - 397.1 变电站电气二次部分设计 - 397.2 互感器的接线设计 - 41 7.2.1 常规互感器与电子式互感器比较 - 41 7.2.2 互感器的选型 - 42 7.2.2.1 互感器的选择 - 42 7.2.2.2 PCS-220系列合并单元介绍 - 42 7.2.3 互感器配置方案 - 447.3变电站电气二次单线图设计 - 457.4主变压器保护的配置 - 46 7.4.1变压器故障类型及相应保护 - 46 7.4.
9、2变压器主保护的配置 - 467.5 主变电器继电保护设计 - 47 7.5.1主变电器保护的整定的一般原则 - 47 7.5.2主变电器保护的整定计算 - 47 7.5.3主变电器控制回路和保护回路的设计 - 51 交流控制回路 - 50 直流控制回路 - 51 信号回路图 - 51附录1 - 52附录2 - 53参考文献 - 54第一章 原始资料(一) 生产规模及产品规格 从化和顺化纤厂规模为万绽精梳化纤毛织染整联合厂。全部生产化纤产品,全年生产能力为510万米,其中厚织物占60%,中厚织物占30%,薄织物占10%,全产产品中以晴纶为主体的混纺物占70%,以涤纶为主体的混纺物为30%。(二
10、) 车间组成及布置 本厂设有一个主厂房,其中有制条车间、纺纱车间、织造车间,染整车间等四个生产车间,设备造型全部采用我国最新定型设备。除上述车间外,还有辅助车间及其它设施。(三) 设计依据1、 供用电协议。(1)供电部门从地区变电所以110KV双回架空线路向本厂配电,该变电所在厂南侧10公里。(2)该变电所10KV配出线路定时限过流保护装置的整定时间为1.5秒,要求配电所不大于1.0秒。(3)在总配变电所110KV测计量。(4)功率因数值应在0.9以上。(5)配电系统技术数据为运行方式电源110KV母线短路容量说 明系统最大运行方式时S(3)mas=187MVA系统为无限大容量系统最小运行方式
11、时S(3)min=107MVA2、 本厂负荷性质。 车间为三班制,少数车间为一班或两班制,全年为306个工作日,年最大负荷利用小时数为6000小时,属于二级负荷。3、 厂的自然条件1) 气象条件 (1)最热月平均最高温度为30C; (2)土壤中0.71米深处一年中最热月平均为20C; (3)年雷暴日为31天; (4)土壤冻结深度为1.1米; (5)夏季主导风向为南风。2) 地质及水文条件 根据工程地质勘探资料获悉,厂区地址原为耕地,地势平坦,地层以砂质粘土为主,地质条件较好,地下水位2.85.3米。地耐压力为20吨/平方米。第二章 负荷统计2.1 全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表 (1
12、)NO1变电所序号车间设备容量 kwKxcostg计算负荷变压器台数备注KPskwQskvarSskva1制条车间6400.80.80.755123846402纺纱车间6400.80.80.755123846403软水站186.10.650.80.75120.9790.73151.214锻工车间136.90.30.651.1741.0748.0563.185机修车间296.20.30.50.7388.8664.87177.726托15.80.60.61.339.4812.6115.87仓库57.960.30.51.1717.3920.3534.788小计1972.963.754.656.651
13、301.771004.611722.69 (2) NO2变电所序号车间 设备 容量kwKxcostg 计算负荷变压器台数备注KPskwQskvarSskva1织造车间8250.80.80.756604958252染整车间6900.80.80.755524146903浴室1.880.81-1.51-1.514食堂1200. 750.81.1790105.3112.55独身宿舍-0.81-6小计1636.883.954.42.671303.511014.31629.01 (3) NO3变电所序号车间设备容量kwKxcostg计算负荷变压器台数备注KPskwQskvarSskva1锅炉房2610.7
14、50.80.75195.75146.81244.692水泵房3180. 750.80.75238.5178.88298.133化验室1500. 750.80.75112.584.38140.634卸油泵房1280. 750.80.7596721205小计85733.23642.75482.07803.452.2 负荷计算2.2.1 计算负荷概念供电系统要能够在正常条件下可靠运行,则其中各个元件(包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等)都必须选择得当,除了应满足工作电压和频率的要求外,最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。通过负荷的统计计算求出的
15、,来选择供电系统中设备。2.2.2 用电负荷所谓电负荷是指用电客户的用电设备在某一时刻实际取用的功率总和。从电力系统来讲,则是指为了满足用户用电所需具备的发电出力。用电负荷是一个不断变动的量,对一个地区而言,负荷变化的特性主要取决于用电行业结构、地域、季节变化、经济发展和生活水平。用电负荷在时间上的不均衡性使得某一时段用电较多,某一时段用电较少,这就形成了用电高峰负荷与低谷负荷。由于用户的用电性质不同,各类用户最大负荷出现的时间也不相同。当用电负荷增加时,电力系统的出力也随之增加;当用电负荷减少时,电力系统的出力也须相应减少。如果各类用户的用电最大负荷出现的时间过分集中,电力系统就得有足够的出
16、力来满足用户需要,否则电力系统的出力和负荷就不能平衡,出现供小于求的状况造成拉闸限电。当用电高峰时段一过,电力供大于求,造成发电设备的压机运行或停机。电网的大峰谷差运行方式会带来危害,一方面浪费了大量的电力投资,增加了发、供电成本,另一方面发电机组的频繁启停或压负荷运行造成能源和电力资源的浪费,并对电网的安全稳定运行带来威胁。因此实施电力需求侧管理,合理调整负荷,优化用电方式,避峰、错峰用电,移峰填谷是一项成本低、收效快的有效措施。2.2.3 计算负荷目的 计算负荷是供电设计计算的基本依据,计算负荷确定得是否正确合理,直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大,将使电器和导
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- 从化 和顺 化纤厂 降压 变电所 电气 部分 设计
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