课程设计供电系统设计.doc
《课程设计供电系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《课程设计供电系统设计.doc(25页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、供电系统设计姓名 杨红恩学号 09230119班级 电气优创0902目录第一章 原始资料- 3 -1.1 设计依据- 3 -1.2 本车间负荷性质- 3 -第二章 负荷计算以及变压器、补偿装置的选择- 4 -2.1 车间变电所的负荷计算- 4 -2.2 车间总体负荷的计算72.2.7 图表-各变压器的功率因数72.3 无功补偿的计算和变压器的选择72.3.1 无功补偿的计算及补偿电容器选择72.3.2 变压器的选择82.4 架空线路的选择102.4.1 根据经济电流密度选择导线截面积102.5 补偿电容计算11第三章 供电系统的选择12第四章 短路电流的计算144.1 三相短路电流的计算目的1
2、43.2短路电流的计算公式(标幺值计算方法):14第五章 高、低压侧设备及母线和馈线的选择165.1 35KV侧电气设备165.2 10KV侧设备175.3 10kV馈电线路设备选择。175.4 10KV母线选择185.4.1 变压器低压侧引出线选择185.4.2 10KV母线选择185.4.3 电力电缆选择19第六章 高压侧继电保护选择及整定20第七章 防雷设计237.1防雷措施237.1.1 架空线路的防雷措施237.1.2变配电所的防雷措施237.2接地23第一章 原始资料 (1)某厂设有薄膜、单丝、管材、注射等四个车间,设备选型全部采用我国新定型设备其外还有辅助车间及其它设施。(2)全
3、厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表(380伏侧)。(3)该厂由处于厂南侧一公里的110/35千伏变电所用35千伏架空线路向其供电,电业部门变电所配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒,工厂配电所应不大于1.3秒,工厂的功率因数值要求在0.9以上。(4)生产车间为三班制,部分车间为单班或两班制,全年最大负荷利用时间为5000小时,属于三级负荷。(5)本地区最热月平均最高温度为35摄氏度,土壤中0.71深处一年最热月平均温度为20摄氏度,年暴雷日为30天,土壤冻结深度为1.10米,主导风向夏季为南风。(6)本厂地表面比较平坦,土壤主要成分为积土及砂质粘土,层厚为1.67米不等,地下水位一
4、般为0.7米,地耐压力为20吨/平方米。1.1 设计依据车间用电设备明细表。车间变电所配电压范围。 a.每个变压器单独给若干个车间供电。 b.计算出每个车间的计算负荷。1.2 本车间负荷性质 车间为三班制,部分车间为单班制或两班制,全年最大负荷利用时间为5000小时,属于三级负荷。 电源从处于厂南1公里(1000米)110/35千伏变电所用35千伏架空线路受电,线路长度为1000米。 供电系统短路数据见下图所示。 电业部门变电所配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒,工厂配电所应不大于1.3秒。 工厂的功率因数值要求在0.9以上。当地最热月的平均气温为35。本地区最热月平均最高温度为35
5、摄氏度,土壤中0.71深处一年最热月平均温度为20摄氏度,年暴雷日为30天,土壤冻结深度为1.10米,主导风向夏季为南风。 本厂地表面比较平坦,土壤主要成分为积土及砂质粘土,层厚为1.67米不等,地下水位一般为0.7米,地耐压力为20吨/平方米。第二章 负荷计算以及变压器、补偿装置的选择在进行负荷计算时选用需用系数法,具体计算公式如下: ; ;;。(i=1,2,3.)2.1 车间变电所的负荷计算变电所的负荷性质,计算其计算负荷:序号车间或用电设备组名称设备容量(千瓦)需要系数功率因数Cos功率因数正切tan计算负荷有功 (千瓦)无功(千乏)视在(千伏安)1薄膜车间14000.60.61.338
6、401117.22原料库300.250.51.737.512.9753生活间100.810804成品库(一)250.30.51.737.512.9755成品库(二)240.30.51.737.212.4566包装材料库200.30.51.73610.387小计1509876.21165.9861458.5变电所的计算负荷:序号车间或用电设备组名称设备容量(千瓦)需要系数功率因数Cos功率因数正切tan计算负荷有功 (千瓦)无功(千乏)视在(千伏安)1单丝车间13850.60.61.338311105.232水泵及设备200.650.80.75139.753小计14058441114.98139
7、8.4变电所的计算负荷:序号车间或用电设备组名称设备容量(千瓦)需要系数功率因数Cos功率因数正切tan计算负荷有功 (千瓦)无功(千乏)视在(千伏安)1注塑车间1890.40.61.3375.6100.5482管材车间8800.350.61.33308409.643小计1069383.6510.188638.31变电所的负荷计算:序号车间或用电设备组名称设备容量(千瓦)需要系数功率因数Cos功率因数正切tan计算负荷有功 (千瓦)无功(千乏)视在(千伏安)1复制车间1380.60.51.7382.8143.2442生活室100.81803浴室30.812.404锻工车间300.30.651.
8、17910.535原料生活间150.811206仓库150.30.51.174.55.2657机修模具车间1000.250.651.732543.258热处理车间1500.60.71.029091.89铆焊车间1800.30.51.735493.4210小计641287.7376.029473.46变电所的负荷计算:序号车间或用电设备组名称设备容量(千瓦)需要系数功率因数Cos功率因数正切tan计算负荷有功 (千瓦)无功(千乏)视在(千伏安)1锅炉房2000.70.750.88140123.22实验室1250.250.51.7331.2554.06253辅助材料库1100.20.51.7322
9、38.064油泵房150.650.80.759.757.31255加油站100.650.80.756.54.8756办公室150.60.61.33911.977小计475218.5239.48324.180全厂计算负荷序号车间或用电设备组名称设备容量(千瓦)需要系数功率因数Cos功率因数正切tan计算负荷有功 (千瓦)无功(千乏)视在(千伏安)8全厂合计509926103418.1439乘以参差系数全厂合计(=0.9=0.95)0.5871.35823493236.333998.962.2 车间总体负荷的计算=2349KW;=3236.33Kvar;=3998.96KVA,i=1,2,3,4.
10、2.2.7 图表-各变压器的功率因数项目(KW)(KVAR)(KVA)(A)补偿电容(Kvar)补偿电容型号及数量 788.581049.38741312.681994.4360.601750BGM6.3-50-1W15 759.61059.231303.4431980.4350.583750BGM6.3-50-1W15 345.24484.679595.067904.1370.58350BGM6.3-50-1W7 258.93368.134450.075683.8380.575300BGM6.3-50-1W6 196.65227.506300.716456.9040.654150BGM6.3
11、-50-1W3总变电所23493188.9373987.5506058.6330.5892400BWF6.3-100-1W24根据公式:=(tan-tan)全厂功率因数:0.5870.9。需要进行无功补偿。2.3 无功补偿的计算和变压器的选择2.3.1 无功补偿的计算及补偿电容器选择由于本设计中上级要求cos0.9,而全厂自然功率因数:cos=Pjs/Qjs=2349/3998.95=0.5870.9,因此需要进行无功补偿。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗,因此暂取cos=0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量。 故:补偿无功功率Qc =Pjs(tan1-tan2) =2349ta
12、n(arccos0.587)-tan(arccos0.92)=2239.06Kvar采用24个BWF6.3-100-1并联电容器进行补偿,总共补偿容量100Kvar*24=2400 Kvar。 取=2400Kvar,低压侧补偿后无功功率 =3188.937-2400=788.937Kvar低压侧补偿后视在功率为 =2383.364KVA变压器损耗: kvar高压侧有功功率:=2349+35.75=2384.75kw高压侧无功功率:788.937+143=931.937kvar高压侧视在功率:2560.379KVA补偿后的功率因数:0.9310.9。2.3.2 变压器的选择主变压器由于该厂的负荷
13、属于二级负荷,对电源的供电可靠性要求较高,宜采用两台变压器,以便当一台变压器发生故障后检修时,另一台变压器能对一、二级负荷继续供电,故选两台变压器(暗备用),每台容量按SN.T0.82493.44kVA=1994.8kVA因此选两台SL7-2000/35型低损耗配电变压器各车间变压器的选择 No1安装两台变压器互相暗备用,其容量按SN.T0.7=0.71458.5 kVA =1020.95 kVA,因此选两台SL-1250/10型低损耗配电变压器。No2安装两台变压器互相暗备用,其容量按SN.T0.7=0.71398.4 kVA =978.88kVA,因此选两台SL-1000/10型低损耗配电
14、变压器。No3安装一台变压器,其容量按SN.T=638.31 kVA,因此选一台SL-800/10型低损耗配电变压器。No4安装一台变压器,其容量按SN.T=473.46 kVA,因此选一台SL-500/10型低损耗配电变压器。No5安装两台变压器互相暗备用,其容量按SN.T0.7=0.7324.18 kVA =226.93kVA,对电的持续性要求较大,因此选两台SL-250/10型低损耗配电变压器。各车间变压器型号及其参数型号额定电压/kV连接组别损耗/W空载电流(%)阻抗电压(%)高压低压空载负载主变压器两台暗备用SL7-2000/35356.3Y/-113400198002.56.5No
15、1两台暗备用SL-1250/106.30.4Y/Y0-1243501750054.5No2两台暗备用SL-1000/106.30.4Y/Y0-1237001450054.5No3选一台SL-800/106.30.4Y/Y0-123100120005.54.5No4选一台SL-500/106.30.4Y/Y0-122050820064No5两台暗备用SL-250/106.30.4Y/Y0-12120046006.542.4 架空线路的选择2.4.1 根据经济电流密度选择导线截面积 (1)该厂由处于厂南侧一公里的100/35千伏变电所用35千伏双回架空线引入本厂, 架空线最大工作电流: 42.23
16、7A。本地区最热月平均最高温度为35摄氏度该生产车间为三班制,部分车间为单班或两班制,全年最大负荷利用时数为5000小时,属于三级负荷。其钢芯铝线的电流密度J=0.9所以导线的经济截面面积:Sj=Ig/J=42.6/0.9=47.33mm2考虑到线路投入使用的长期发展远景,选用截面积为50 mm2的导线,所以35KV架空线为LGJ-50的导线。2).按长时允许电流校验导线截面积。查表得LGJ-50型裸导线的长时允许电流Iy=220A(=25)当环境温度为35度时,导线最高工作温度为70度。其长时允许电流为:=Iy=194.02A当一台变压器满载,一条输电线检修时导线负荷最大,这时的负荷电流为:
17、Ie=Se/(*Un)=33A由于Ie,所以符合要求。3).按电压损失校验查表得LGJ-50导线的单位长度电阻和电流为:R0=0.65 X0=0.42 线路总的电压损失为:U=( P*R+ Q*X)/Un=56.15V电压损失百分比为:U%=U/Un=0.00160.05所以导线符合要求。4).按机械强度校验 钢芯铝线非居民区35KV最小允许截面为10 mm2所以符合要求。2.5 补偿电容计算 为了提高功率因数,安装并联电容器,用于无功补偿。补偿无功后可以提高电压、降低线损、减少电费支出、节约能源、增加电网有功容量传输、提高设备的使用效率。本设计中本厂的功率因数值应在0.9以上,必须6KV母线
18、上并联电力电容器,使变电所35KV处的功率因数得到提高到0.9,需要补偿的总电力电容器容量为2400kvar, 所以选25台BWF-6.3-100-1w的电容器。 电容器参数型号额定电压额定容量标算电容CBWF-6.3-100-1w6.3KV100Kvar2.89uF注:B并联电容器,W浸渍剂为烷基苯,F聚丙烯薄膜和电容器纸复合介质第三章 供电系统的选择 从原始资料我们知道车间为三级负荷,供电的可靠性要求并不是很高,且通过负荷计算我们知道车间的总消耗功率并不是很高,初步估计了后决定使用一台变压器来为车间供电,同时为了节省变电所建造的成本和简化总体的布线,所以在设计中我们首先考虑了线路变压器组结
19、线方式。 线路变压器组结线方式的优点是结线简单,使用设备少,基建投资省。缺点是供电可靠性低,当主结线中任一设备(包括供电线路)发生故障或检修时,全部负荷都将停电。但对于本设计来说线路变压器组结线方式已经可以达到设计的要求。线路变压器组结线方式选择进线为断路器 根据普通变电所的设计要求,结合工程实际车间变电所的电路总体如下:第四章 短路电流的计算4.1 三相短路电流的计算目的 为了保证电力系统安全运行,择电气设备时,要用流过该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验,以保证设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和点动力的巨大冲击。同时,为了尽快切断电源对短路点的供电,继电保护装置将自动地使
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课程设计 供电系统 设计
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2796563.html