松山化纖廠降壓變電所設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 本科生畢業設計（論文）松山化纖廠降壓變電所設計畢業論文目 錄第1章 緒論 1第2章 負荷計算 2 原始資料分析 2 負荷分級及供電要求 3 計算廠總降壓變負荷 4 設備容量的確定 9 設備的功率因數 10 動力支路負荷計算 12 各車間的負荷計算 13第3章 主變壓器選擇 17 主變壓器臺數的確定原則 17 變壓器容量的確定原則 18 主變壓器臺數的選擇 18 主變壓器容量的選擇 19 主變壓器型式的選擇 19第4章 主接線設計 20 主接線的設計原則和要求 20 主接線的設計步驟 22 基本接線型式 23 主接線初步設計方案 26第5章 短路電流計算 27 短路的種類及產生短路的原因 27 短路計算 28第6章 電氣設備選擇 33 電氣設備選擇的一般條件 33 各種電氣設備的選擇 35 本變電所高低壓電氣設備的選擇 39第7章 配電裝置 41 配電裝置的基本要求 41 配電裝置的設計原則 41 配電裝置的選用 42第8章 繼電保護配置 44 繼電保護的任務 44 繼電保護裝置 44 主變壓器保護 44 35kV進線線路保護 45 10kV線路保護 45第9章 防雷保護計算 46 過電壓及其分類 46 大氣過電壓的基本形式及其危害 46 防雷保護計算 47第10章 結 論 49參考文獻 50致 謝 51附錄I 52附錄II 59II第1章 緒論隨著時代的進步，電力系統與人類的關系越來越密切，人們的生產，生活都離不開電的應用，如何控制電能，使它更好的為人們服務，就需要對電力進行控制，避免電能的損耗和浪費，需要對變電站的電能進行降壓，從而滿足人們對電的需求，控制電能的損耗。提高電能的應用效率。變電站是電力系統的重要組成部分，它直接影響整個電力系統的安全與經濟運行，是聯系發電廠和用戶的中間環節，起著變換和分配電能的作用。依據遠期負荷發展，決定在松山化纖廠興建110/35/10變電站。變電站是電力系統中的重要組成部分，是聯系發電廠和用戶的中間環節，起著變換電壓、匯集和分配電能的作用，直接影響整個整個電力系統的安全和經濟運行。因此變電站安全可靠運行與國民經濟的發展密切相關。隨著電力系統裝機容量和供電地域的不斷擴大，同時電能的質量、供電可靠性、運行經濟性的要求也越來越高。為了達到優質、安全、可靠、經濟的運行要求，必須建立經濟合理的變電站設計。根據變電站的任務的不同，可將變電站分為升壓變電站和降壓變電站兩大類，升壓變電站的主要任務是將低電壓變換為高電壓，一般建設在發電廠；降壓變電站的主要任務是將高電壓變換到一個合理的電壓等級，一般建設在靠近負荷中心的額地點。根據電力系統中的地位和作用不同，降壓變電所又分為樞紐變電站、地區變電站和工業企業變電站等。從我國電網實際運行的情況出發，根據現有電網的特點，結合地區電力負荷的發展，城市發展態勢及負荷預測的分析對我國一些地區電網電壓等級選擇進行技術經濟分析，有110KV和35KV電網的共同發展,現階段降壓變電站及其電網主要用在負荷密度較高的地區。就電網建設，造價分析，運行情況等方面進行，有針對性地研究了其負荷特性，高峰時期的避峰措施，注意到中高壓配電網絡的電壓等級，網絡規劃的優化，與周邊電網的協調配合等問題，從我國現狀及發展趨勢出發，對選擇電網結構及配電電壓進行了經濟技術比較及可行性分析，提高城鄉電壓等級是必然趨勢。第2章 負荷計算 原始資料分析一、工廠負荷數據：工廠多數車間為2班制，年最大負荷利用小時數4600小時。(本表數據為設計方案分配表第九組數據）。設計需要考慮工廠5年發展規劃負荷（工廠負荷年增長率按2%）。 某化纖廠負荷情況表某化纖廠負荷情況表序號車間設備名稱安裝容量 1 紡練車間紡絲機200筒絞機30烘干機85脫水機12通風機180淋洗機6變頻機840傳送機402原液車間照明10403酸站照明2604鍋爐房照明3205排毒車間照明1606其他車間照明240二、供電電源請況：按與供電局協議，本人可由16公里處的城北變電所，變壓器供電，供電電壓可任選。另外，與本廠相距5公里處的其他工廠可以引入電纜做備用電源，但容量只能滿足本廠負荷的20%（重要負荷），平時不準投入，只在本廠主要電源故障或檢修時投入。三、電源的短路容量（城北變電所）：母線的出線斷路器斷流容量為；母線的出線斷路器斷流容量為。四、電費制度：按兩部制電費計算。變壓安裝容量每為15元/月，,。五、氣象資料：本廠地區最高溫度為38度，最熱月平均最高氣溫為30度。六、地質水文資料：本廠地區海拔，底層以殺粘土為主，地下水位為。 負荷分級及供電要求 一、負荷分級電力負荷應根據供電可靠性及中斷供電在政治、經濟上所造成的損失或影響的程度，分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。所謂較大損失指主要設備損壞，大量產品報廢，連續生產過程被打亂需要較長時間才能恢復，重點企業大量減產等。b. 中斷供電將影響重要用電單位正常工作的負荷。如交通樞紐，通信樞紐用點單位中的重要電力負荷。，商場等較多人員集中的公共場所秩序混亂的負荷。如商業住宅建筑屬于二級負荷。不屬于一級，二級負荷的均屬于三級負荷。對一些非連續生產的中小企業，停業僅影響產量或導致少量產品報廢的用電設備，以及一般民用建筑的用電負荷等均屬于三級負荷。二、各級負荷對電源的要求一級負荷應有兩個回路（或兩個回路以上）的獨立電源供電。兩路電源應來自不同電源點或同一變電站的不同變壓器供電的不同母線段。當其中一個電源發生故障時，另一路電源不受影響，且能承擔全部負載。負荷容量較大或有高雅用電設備應采用兩路高壓電源。如一級容量不大，可從電力系統或鄰近單位取得第二低壓電源。一級負荷中特別重要的負荷，除上述兩路電源外，還必須增設應急電源。，嚴禁將其他負荷介入應急供電系統。根據允許中斷供電的時間可分別選擇下列應急電源：，蓄電池及寫出能帶年級型不間斷供電裝置或柴油機電磁儲能電機型不間斷供電裝置。適用于允許中斷供電時間為毫秒級的負荷。適用于自動裝置的動作時間能滿足允許中斷供電 以上的供電系統。，供電變壓器也應由兩臺（兩臺變壓器不一定在同一變電所）。做到當發生貸能力變壓器故障或電力線路常見故障時不致中斷供電或中斷后能迅速恢復。，可有一路 及以上專用架空線路供電；當采用電纜線路時，采用兩根電纜組成的電纜段供電，每根電纜應能承受百分之百的二級負荷；為了解決線路和變配電設備的檢修以及突然停電后，設備能安全停產的問題，可采用小容量的柴油發電站，其容量可有實際需要確定。三級負荷對供電電源的要求。對松散級負荷供電無特殊要求。 計算廠總降壓變負荷一、計算負荷概念供電系統要能夠在正常條件下可靠運行，則其中各個元件（包括電力變壓器、開關設備及導線、電纜等）都必須選擇得當，除了應滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負荷電流的要求。因此有必要對供電系統中各個環節的電力負荷進行統計計算。通過負荷的統計計算求出的，來選擇供電系統中設備。二、用電負荷所謂電負荷是指用電客戶的用電設備在某一時刻實際取用的功率總和。從電力系統來講，則是指為了滿足用戶用電所需具備的發電出力。用電負荷是一個不斷變動的量，對一個地區而言，負荷變化的特性主要取決于用電行業結構、地域、季節變化、經濟發展和生活水平。用電負荷在時間上的不均衡性使得某一時段用電較多，某一時段用電較少，這就形成了用電高峰負荷與低谷負荷。由于用戶的用電性質不同，各類用戶最大負荷出現的時間也不相同。當用電負荷增加時，電力系統的出力也隨之增加；當用電負荷減少時，電力系統的出力也須相應減少。如果各類用戶的用電最大負荷出現的時間過分集中，電力系統就得有足夠的出力來滿足用戶需要，否則電力系統的出力和負荷就不能平衡，出現供小于求的狀況造成拉閘限電。當用電高峰時段一過，電力供大于求，造成發電設備的壓機運行或停機。電網的大峰谷差運行方式會帶來危害，一方面浪費了大量的電力投資，增加了發、供電成本，另一方面發電機組的頻繁啟停或壓負荷運行造成能源和電力資源的浪費，并對電網的安全穩定運行帶來威脅。因此實施電力需求側管理，合理調整負荷，優化用電方式，避峰、錯峰用電，移峰填谷是一項成本低、收效快的有效措施。三、計算負荷目的計算負荷是供電設計計算的基本依據，計算負荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導線電纜的選擇是否經濟合理。如計算負荷確定過大，將使電器和導線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費，如計算負荷確定過小又將使電器和導線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確確定計算負荷重要性。四、計算負荷定義所謂計算負荷，是指與實際用電負荷較接近的假想負荷，按計算負荷選擇的電氣設備既能滿足生產和生活、工作需要又不會使設備選得過大造成浪費和運行不經濟。它也是指一組用電負載實際運行時，在線路中形成的或負載自身消耗的最大平均功率。如果某一不變的假想負荷在線路中產生的最大熱效應（使導線產生的平均最高溫升）相等，則把這一不變的假想負荷叫做該組實際負載的計算負荷。所謂負荷計算，是指對某一線路中的實際用電負荷的運行規律進行分析，從而求出該線路的計算負荷的過程。負荷計算與計算負荷，是兩個不同的概念，不可混淆。在現行的設計規范中，負荷計算的內容不僅包括確定計算負荷，還包括確定尖峰電流和確定一極、二級負荷的容量已及季節性負荷的容量。五、計算負荷方法目前負荷計算常用需要系數法、二項式法、和利用系數法,前二種方法在國內設計單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產品耗電法、單位面積功率法、變值系數法和ABC法等. 常采用需用系數法計算用電設備組的負荷時，應將性質相同的用電設備劃作一組，并根據該組用電設備的類別，查出相應的需用系數，然后按照表一給出的公式求出該組用電設備的計算負荷。此設計采用的是需用系數法來對電力負荷計算的。因為，需用系數是用設備功率乘以需用系數和同時系數，直接求出計算負荷。這種方法簡便，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。采用利用系數法求出最大負荷的平均負荷，再考慮設備臺數和功率差異的影響，乘以與有效臺數有關的最大系數得出計算負荷，計算過程十分繁瑣。而單位面積功率法和單位指標法主要多用于民用建筑；單位產品耗電量法主要適用于某些工業。需要系數法，是把用電設備的總設備容量乘以需要系數和同時系數，直接求出計算負荷的一種簡便方法。需要系數法主要用于工程初步設計及施工圖設計階段，對變電所母線、干線進行負荷計算。當用電設備臺數較多，各種設備容量相差不懸殊時，其供電線路的負荷計算也采用需要技術法。需要技術時一個綜合性系數，它是指用電設備組投入運行時，從供電網絡實際取用的功率與用電設備組的設備功率之比。需要系數與用電設備組的運行規律、負荷率、運行效率、線路的供電效率等因數有關，工程上很難準確確定，只能靠測量確定。一般工業與民用建筑中的用電負荷主要有單位負荷（如照明負荷）以及三相負荷（如動力負荷），其供電系統一般分為照明支路及動力支路進行供電。照明支路主要供照明燈具、一般單相插座以及其他額定電壓為的電氣設備。器特點為用電負荷的額定電壓均為單相求分布在A、B、C三相。這類負荷也叫做相負荷。動力支路主要供電梯、水泵、服務行業的廚房飲食設備、電熱開水器、工業生產中的各種加工設備以及其他額定電壓為的三相用電器等用電。器特點為用電負荷的額定電壓均為且都是三相對稱負荷在工業生產中還有一些額定電壓為的單項負荷，接在兩條相線之間，我們稱之為間負荷，線間負荷可用照明支路供電，也可用動力支路供電。： 公式表名稱公式備注用電設備組的容量—設備的額定容量－設備組的同時系數－設備組的負荷系數－設備組的平均效率－配電線路的平均效率－對應用電設備組的正切值 －用電設備組的平均功率因數－用電設備組的額定電壓以上參數由用電設備組計算負荷直接相加來計算時取。用電設備組有功計算負荷需要系數 無功計算負荷視在計算負荷計算電流有功負荷的同時系數無功負荷的同時系數總的有功計算負荷總的無功計算負荷總的視在計算負荷六、負荷系數所謂負荷系數是指實際計算負荷容量與額定負荷容量的比值，應用負荷系數是為了更真實地統計實際的直流負荷。 機械工業需要系數表用電設備組名稱小批生產金屬冷加工機床大批生產金屬冷加工機床小批生產金屬熱加工機床大批生產金屬熱加工機床生產用通風機衛生用通風機泵、空氣壓縮機連續運輸機械帶聯鎖的運輸機械ε=25%的吊車及電動葫蘆鑄鐵及鑄鋼車間起重機軋鋼及銳錠車間起重機鍋爐房、修理、裝配車間起重機加熱器、干燥箱高頻感應電爐低頻感應電爐電阻爐電爐變壓器自動弧焊變壓器點焊機、縫焊機對焊機、鉚釘加熱器單頭焊接變壓器多頭焊接變壓器0. 5點焊機高頻電阻爐自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐 設備容量的確定由于各用電設備的額定工作制不同，在確定計算負荷時，不可以將其額定功率直接相加，應將額定功率換算為統一的設備功率。一、對于一般長期連續運行工作制和短時工作制的用電設備，包括一般電動機組和電熱設備等，其