毕业设计（论文）马鹿青总降变电所及配电系统.doc

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1、本科毕业设计（论文）马鹿青总降变电所及配电系统 设计学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 摘 要总降变电所及配电系统设计的优劣是变电所得以运行的根本。本设计首先通过负荷计算确定总变电所的变压器的容量、台数，从经济性和可靠性出发确定主接线方式。其次，通过短路计算，参考总降变电所所在地的气象条件和其它有关资料，确定变电所的位置、导线型号及各种电气设备。最后确定相关的保护方案和二次回路方案。在仔细研究各负荷的实际数据，并严格按照国家规定，依照以上设计步骤设计本供电系统设计方案，以到达提高生产效益的目的。关键词 变电所，配电系统，方案，设计ABSTRACTThe factory

2、power supply system design fit and unfit quality are the bases which the enterprise can move. A set of unreliability, the economical power supply system will be helpful in the enterprise produces highly effective, economical carrying on. First, through the load computation then may determine each wo

3、rkshop as well as the main plant transformer capacity, the Taiwan number, embark from the efficiency and the reliability determines the main wiring way. Next, through short-circuits the computation, refers to the factory locus the meteorological condition and other pertinent datas, then may determin

4、e the transformer substation the position, the wire model and each kind of electrical equipment. Finally determines the related protection plan, for example: Electric cable, transformer relay protection, anti-radar protection and so on. Only then carefully studies the factory the actual data, strict

5、ly stipulated according to the country, and only then may design an economy reliable power supply system through the above design procedure, thus arrives the enhancement production benefit the goal。 Key words total drop substation, distribution system, main connection, short-circuits目 录摘 要1ABSTRACTI

6、I1 绪论11.1 变电所设计的意义11.2变电所设计的一般原则11.3变电所供、配电设计内容及步骤12 负荷计算及功率补偿42.1 负荷计算的有关概念42.2 负荷计算的方法42.2.1负荷计算的方法及其适用范围42.2.2负荷计算42.3无功功率补偿72.3.1进行无功功率补偿72.3.2无功功率补偿后的校验73 总变电所位置及型式选择93.1 总变电所位置的确定93.2 变配电所型式的选择94 总变电所主变压器的台数、容量、类型的选择104.1总降压变电所主变压器台数和容量确定的原则104.2 变压器台数和容量确定的结果104.3 总变电所主变压器经济运行的条件104.3.1经济运行的条

7、件104.3.2经济运行的计算115 主接线及配电系统的设计125.1 配电系统的设计125.1.1配电系统的设计的一般原则与要求125.2.2配电系统接线方案的设计125.2主接线方案的设计135.1.1变电所的主接线方案的设计原则与一般要求135.2.2 主接线方案一次接线的确定146 短路电流的计算166.1 计算短路电流的目的和任务166.2计算短路电流的原则与规定166.3无限大容量供电系统三相短路电流的计算166.3.1采用三相短路电流计算为标准的原因176.3.2采用欧姆法进行短路计算177 变电所一次设备的选择和校验227.1 电气设备的选择227.2 高压开关柜选择的原则23

8、7.3 电气设备设备的选择与校验237.3.1 主变压器一次侧电气设备的选择与校验237.3.2主变压器二次侧电气设备的选择与校验257.4电气设备选择与校验后的一次路线方案268变电所进出线的选择与校验278.1变电所进出线方式的选择278.1.1 变电所各种进出线方式的比较278.1.2 导线和电缆选择的一般原则278.2 按发热条件选择导线和电缆截面278.3 按经济电流密度选择导线和电缆截面289 变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定319.1变电所二次回路方案的选择319.1.1变电所二次回路设备的类别及其功能319.1.2变电所二次回路设备选择的一般要求319.1.3变电所二次

9、回路图329.2继电保护的整定349.2.1 变压器的过电流、过负荷保护349.2.2变压器的瓦斯保护359.2.3变压器差动保护369.2.4总降压变电所的整定计算3910 防雷保护设计4110.1过电压及雷电概述4110.2防雷4110.2.1防雷设备4110.2.2防雷保护措施4110.3电气装置的接地4210.3.1接地概述4210.3.2接地装置初步方案43结论44参考文献45附录 .46致 谢531 绪论总变电所及配电系统设计，是根据总变电所所承担的负荷数量和性质，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：负荷计算改善功率因

10、数装置设计总变电所位置和型式的选择变压器的台数、容量和类型的选择变电所主接线及配电系统的确定变电所短路电流计算变电所一次设备的选择和校验变电所进出线的选择和校验变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定防雷保护设计2 负荷计算及功率补偿2.1 负荷计算2.1.1负荷计算的方法及其适用范围表2.1 负荷计算的方法及其适用范围序号计算方法适用范围需求系数法当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用二项式法当用电设备台数较少、有的设备相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用2.1.2负荷计算本设计采用需要系数法确定。单组用电设备的计算负荷

11、表2.2 各用电设备在6kV线路上的负荷计算表序号用电设备名称设备容量(kW)需要系数()功率因数()有功负荷(kW)无功负荷(kvar)计算电流(A)1三小轧1#1 340.001.000.801 675.001256.25251.882三小轧2#1 000.001.000.801 250.00937.50187.97 3-1落锤560.001.000.80700.00525.00105.26 3-2落锤630.001.000.80787.50590.63118.423-3落锤180.001.000.80225.00168.7533.833-4落锤180.001.000.80225.0016

12、8.7533.833-5落锤50.001.000.8062.5046.8759.403-6落锤1 000.001.000.801 250.00937.50187.973-7落锤560.001.000.80700.00525.00105.264-1轧辊320.001.000.80400.00300.0060.15续表2.24-2轧辊320.001.000.80400.00300.0060.154-3轧辊315.001.000.80393.75295.3159.214-4轧辊500.001.000.80625.00468.7593.985-11#线材500.001.000.80625.00468.

13、7593.985-21#线材650.001.000.80812.50609.375122.186-12#线材1 250.001.000.801562.501171.875234.966-22#线材570.001.000.80712.50534.375107.146-32#线材630.001.000.80787.50590.625118.42表2.3 各用电设备在6kV线路上的负荷计算表序号用电设备名称设备容量(kVA)功率因数()有功负荷(kW)计算电流(A)71#所内变30.000.8024.002.8982#所内变30.000.8024.002.899钢锭模变1 000.000.80800

14、.0096.2310高帆铁变1 250.000.801 000.00120.2811高压站变1 000.000.80800.0096.2312高速线材1#变6 020.000.804 816579.2913高速线材2#变6 020.000.804 816579.2914马卫联络7 380.000.805 904710.16分组后，用电设备的计算负荷：根据负荷性质，将马鹿青总降变电所的负荷分成四组。1)组：三小轧1#、三小轧2#、1#线材、2#线材2)组：落锤、轧辊3)组：1#所内变、2#所内变、钢锭模变、高帆铁变、空压站变、高速线材1#、高速线材2#4)组：马卫联络表2.4 用电设备分组后，在

15、6kV线路上的负荷计算表序号需求系数(Kx)设备功率因数的正切值（）有功负荷(kW)无功负荷(kvar)1)组0.301.332 227.202 962.582)组0.201.731 153.751 995.993)组0.6007 368.0004)组1.000.755 904.004 428.00变电所低压侧总负荷计算：表2.5 变电所低压侧总负荷计算表有功负荷(kW)无功负荷(kvar)视在负荷(kVA)功率因数()计算电流(A)14 987.938 917.2417 440.000.8451 678.22变电所高压侧总负荷：表2.6 变电所高压侧总负荷计算表有功损耗(kW)无功损耗(kv

16、ar)有功负荷(kw)无功负荷(kvar)视在负荷(kVA)功率因数()计算电流(A)261.601 046.401 5249.539 963.6418 215.990.837300.502.2无功功率补偿2.2.1进行无功功率补偿由于本设计中上级要求功率因数cos0.9就可满足要求，,而由上面计算可知cos=0.8372 所以，校验结果满足要求。由于本设计中的总变压器的容量为10000kVA，且多为二级负荷，所以总降压变压器采用过电流保护、过负荷保护、瓦斯保护和差动保护。设计成表格！10 防雷保护设计10.1防雷保护措施架空线路的防雷保护1)架设避雷线。2)提高线路本身的绝缘水平。 3)利用

17、三角形排列的顶线兼作防雷保护线。 4)装设自动重合闸装置。5)加强对绝缘薄弱点的保护。6)绝缘子铁脚接地。变配电所的防雷保护1)装设避雷针。 2)高压侧装设避雷器。3)低压侧装设避雷器。10.2接地装置初步方案现初步考虑围绕变电所建筑四周，距变电所23m，打入一圈直径50mm、长2.5m的钢管接地体，每隔5m打入一根，管间用404mm2的扁钢焊接。计算单根钢管接地电阻查相关资料得土质的 = 200/m则单根钢管接地电阻Re(1) 100/m/2.5m =80确定接地钢管数和最后的接地方案根据Re(1)/Re = 80/5 = 16。但考虑到管间的屏蔽效应，初选24根直径50mm、长2.5m的钢

18、管作接地体。以n = 24和a/l = 3再查有关资料可得。 因此可得 考虑到接地体的均匀对称布置，选24根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体，管间距7.5m，用404mm2的扁钢连接，环形布置，附加均压带。结 论攀钢马鹿青总降变电所及配电系统的设计是本次毕业设计的课题。通过这次毕业设计，加深了对变电所供电知识的理解，基本上掌握了进行一次设计所要经历的步骤。根据攀钢的实际情况，并考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定了变电所的位置与型式和主变压器的台数与容量，并选择了主接线方案及高低压设备和进出线，确定了二次回路方案，选择和整定了继电保护装置，确定了防雷装置；最

19、后，根据所求得的数据绘出设计图样。由于还未走出社会，又对设计没有一点经验；所以，本设计太理论化和理想化。并且在选择设备和变电所型式时，资料上的设备已落后于时代或理论化不是太跟进时代的步伐。参考文献1 刘介才工厂供电（第3版）北京：机械工业出版社，19982 唐志平供配电技术北京：电子工业出版社，20053 电力工业部西北电力设计院电力工程电气设备手册电气一次部分中国电力出版社，2001.54 机械工业信息研究院变压器与电容器产品供应目录机械工业出版社，2002.115 周文俊电气设备实用手册中国水利水电出版社，2001.76 任会元低压配电线路保护的几个问题建筑电气，2006，2：13147 朱甫家需要系数法计算存在的问题及解决办法建筑电气，2006，2：21228 温祥杰对电气设计中易被忽略的几个问题的分析建筑电气，2006，2：35379 钢铁企业电力设计手册编委会钢铁企业电力设计手册北京：冶金工业出版社，199610 纪建伟主编.电力系统分析.北京:中国水利水电出版社,200211 尹项根 曾克娥编著. 电力系统继电保护原理与应用.武汉:华中科技大学出版社,200112 洪佩孙主编. 电力系统继电保护. 北京:水利电力出版社,198613 国家电力调度通信中心编. 电力系统继电保护实用技术问答. 北京:中国电力出版社,200014