某電機制造廠總降壓變電所及高壓配電系統設計(留存版)

　　

【正文】 負荷供電的要求，對于鍋爐房等重要負荷采用 10kV 備用電源作為備用，以保證工廠的重要用電設備不會出現長時間斷電，即在任何時候都能滿足對二級負荷的供電要求。架空線最小截面積Smin= CQD= 3210875..?= mm2S＞Smin，滿足熱定的要求。S即 I2 t t ≥Qk ，滿足要求。根據一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為 Un’=，單相接地繞組二次額定電壓為 Un’=。柜體規格為80017002300。9 接地及防雷設計 防雷設計．防雷措施的選擇由于供電部門到工廠之間的 35kV 架空線路的距離比較短（ 5kM） ，因此沒有必要安裝避雷線，只需要在高壓側進行對雷入侵波的防護，就可以滿足防雷的要求。本論文的研究工作是在 老師 悉心指導和啟發鼓勵下順利完成的，當完成了這篇論文的初稿后，老師還在百忙之中擠出時間，仔細地閱讀了論文初稿，提出了許多珍貴的修改意見。在論文即將付印之時，對老師、朋友、同學們及家人給予我真誠的幫助再次表示萬分的感謝！參考文獻目錄1． 《工廠供電設計指導》第 2 版 劉介才 機械工業出版社2． 《工廠配電設計指導》 高來先 廣東省電力工業學校3． 《電力系統分析》 何仰贊 溫增銀 華中科技大學出版社4． 《發電廠電氣部分》 姚春球 中國電力出版社5． 《電力系統繼電保護原理》第三版 賀家李 宋從矩 中國電力出版社6． 《發電廠電氣部分課程設計參考資料》 黃純華 中國電力出版社7． 《電力工程電氣設計手冊 電氣一次部分》 水利部西北院 中國電力出版社8． 《電力工程電氣設計手冊 電氣二次部分》 水利部西北院 中國電力出版社附錄 1：設備匯總一覽表序號 設備名稱 設備型號 數量1 主變壓器 SFZ71000035177。變電所內接地線及引至公共接地網的接地干線均采用25mm25mm4mm 的鍍鋅扁鋼。. 10kV 線路保護配置10kV 出線一般配置限時電流速斷保護、定時限過電流保護、過負荷保護。根據一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為 Un’=，單相接地繞組二次額定電壓為 Un’=。、參數選擇根據上述選擇，最終 10kV 主變側電流互感器型號及參數為：戶內干式LZZJB610kV 30VA/ 30VA/10P 30VA 600/5A。．安裝在變壓器 10kV 低壓側的斷路器．10kV 斷路器參數選擇額定電壓選擇：Un≥Uns =10kV最高工作電壓選擇：Ualm≥Usm =Un =10 =額定電流選擇：Ie≥Igmax 考慮到變壓器在電壓降低 5%時其出力保持不變，所以相應回路的 Igmax= 即：Igmax = NUS?3= ?=額定開斷電流選擇（按最大運行方式 d2 點短路）：I k =I″即：I k =額定短路關合電流選擇：i Ncl≥ish 即：i Ncl ≥根據以上數據可以初步選擇 ZN18－10 型真空式斷路器其參數如下：額定電壓：U N=10kV最高工作電壓 Ualm =額定電流 Ie =630A．10kV 斷路器校驗校驗熱穩定：I 2 t t ≥Qk計算時間 tima= Qk = Ik2dz = = 根據常規，本所所用變壓器可以選擇為：SC930/10 10177。3 全廠負荷計算 變電所的負荷計算 用電設備的負荷計算根據設計任務書的要求，按照需要系數法及以下計算公式 KdPej??21/?COSjQ? 2jPSj?? UejI3/得各項數據列表如下（下表數據均為 35kV 側）：計 算 負 荷用電設備 Pe/kW Kd CosφPj/kW Qj/kVA Sj/kVA Ij/A電機修理車間 2300 1380 機械加工車間 880 572 新品試制車間 650 原料車間 550 備件車間 560 280 鍛造車間 180 108 鍋爐房 260 234 空壓房 302 汽車庫 56 28 40 線圈車間 328 半成品試驗車間750 429 成品試驗車間 2564 加壓站（10KV轉供負荷）274 設備處倉庫（10KV轉供負荷）654 成品試驗站內大型集中負荷3874 合 計 有功負荷同時系數取 ??kP無功負荷同時系數取 變壓器損耗估算ΔPb=1%Sj==ΔQb=5%Sj== 無功功率補償計算從設計任務書的要求可知，工廠 35kV 高壓側進線在最大負荷時，其功率因素不應小于 ，考慮到變壓器的無功功率損耗 ΔQb，遠遠大于有功功率損耗 ΔPb，因此，在變壓器的 10kV 側進行無功功率補償時，其補償后的功率因素應稍大于 ，現設 cosφ=，則10kV 側在補償前的功率因素為: Pj/S1cos??　 .? 因此，所需要的補償容量為： )21(??tgPjQc )??? v41k 選取 ar50Qc?35kV 側在補償后的負荷及功率因素計算： kWPbjg ???? var45...9kQcj ??? KjgPjSjg ????j/2cos?　 8425/?? cos?滿足了設計任務書的要求，其計算數據如下：計算機負荷項 目 cosφPj/kW Qj/kvar Sj/kVAIj/A（10kV 側）10kV 側補償前 需要補償容量 5000變壓器損耗 35kV 側補償后 8425 根據設計任務書的要求以及以上計算結果，選取：并聯補償電容為 型電容器 50 只。 工廠的自然條件 （1）年最高氣溫為 40℃，年最低氣溫 5℃，年平均氣溫為 10℃。按負荷性質、用電容量、工程特點和地區供電條件等，合理確定設計方案。全局出發、統籌兼顧。因此，鍋爐房要求較高的可靠性。同時采用 10kV 作為保安電源，為鍋爐房等一級負荷提供備用電源。3% 高－中阻抗電壓％型號中個符號表示意義：S：三相 F：風冷卻 Z：有載調壓 7：性能水平號 10000：額定容量 35：電壓等級 所用變壓器選擇 為保證變電所正常運行，需要設置所用變壓器。．檢驗動穩定：i sh≤ ies即：i sh= ich=≤ ies= idw =17kA, 滿足要求額定開斷電流為 IK =動穩定電流峰值 idw =17kA4S 熱穩定電流 額定合閘時間 固有分閘時間 故 35kV 進線側斷路器選擇戶外 SW2－35 型少油式斷路器能滿足要求。按照常規設計，一般二次繞組準確度選擇：計量、測量繞組 級，保護繞組10P 級。10%。在無人值班站，過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷。根據以上分析和計算，接地網的垂直接地體采用 96 根 φ50mm，長 的鍍鋅鋼管，整個接地網采用網格狀布局，網格間的間距為 55m，鋼管之間采用40mm40mm4mm 的鍍鋅扁鋼構成水平均壓帶，防止跨步電壓，同時在人行通道出入口鋪設瀝青地面。正是他們的關懷和支持才使我使我能夠走進知識的殿堂，在此，謹以此文獻給他們，希望能給他們帶來一絲欣慰。在學習和研究工作期間，我的導師嚴謹的治學態度、忘我的工作精神和樸實謙和的作風時刻感染著我，成為我學習的典范，使我受益匪淺、終生難忘。本降壓變電所 35kV 配電裝置為戶外布置，為避免直接雷擊，考慮裝設獨立避雷針，獨立避雷針應距變壓器金屬外殼接地點地中距離達到大于 15M。8 繼電保護裝置設計根據主接線方案，本降壓變電所采用線路—變壓器組接線，35kV 進線電源線路保護由上級變電站提供，本站在繼保設計時無須考慮 35kV 線路故障，只需要考慮本所主變壓器保護和 10kV 線路保護、10kV 電容器保護。為保證互感器的準確級，其二次側所接負荷 S2 應不大于該準確級所規定的額定容量 Se2。．檢驗動穩定：ish≤ ies即：ish= ich=≤ ies= idw =50kA, 滿足要求. 由于后面在選擇了 KYN28A12（VE）的手車式高壓開關柜，10kV 高壓斷路器等高壓設備就安裝手車上，需要檢修時斷路器等高壓設備時，可隨時拉出手車，已經起到隔離開關的作用，所以本設計沒有必要再另外選擇 10kV 高壓隔離開關。　10kV 母線的選擇考慮到變壓器在電壓降低 5%時其出力保持不變，所以 35kV 架空線相應的Igmax= 即：Igmax = NUS?3= ?= 選擇母線（按照最大工作電流）：選擇 808 單條矩形鋁導體平放作母線，面積為 S=6400mm2，平放時，長期允許載流量為 Ia1=1249A，導體最高允許溫度為 70℃，根據工作環境溫度為 30℃的條件，查綜合修正系數 K=：Ie=kIa1=1249=＞I gmax,滿足載流量的要求。方案 2：該方案 35kV 側采用從 220/35kV 變電站出雙回路電源、高壓線路 —變壓器組接線、10kV 側為單母線分段接線。選用設備型號、數量、匯總設備一覽表。1）當地供電部門可提供兩種電源：①從某 220/35KV 區域變電站提供電源，該站距離廠南 5 公里；②從某 35/10KV 變電所，提供 10KV 備用電源，該所距離廠南 5 公里。畢 業 設 計 (論 文 )題 目 總降壓變電所工程供電畢業設計 教學點 專 業 年 級 姓 名 指導教師 定稿日期： 2022 年 6 月 1 日摘 要為使工廠供電工作很好地為工業生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，并做好節能工作，本設計在大量收集資料，并對原始資料進行分析后，做出 35kV 變電所及變電系統電氣部分的選擇和設計，使其達到以下基本要求：安全 在電能的供應、分配和使用中，不發生人身事故和設備事故。2）配電系統技術數據。 4）主要設備繼電保護設計：包括主變壓器、線路等元件的保護方式選擇和整定計算。方案 2 的特點就是采用雙電源、可靠性高。．熱穩定的校驗（按最大運行方式 d2 點短路）：根據設計任務書的條件，配電所的繼保動作時限不能大于 秒，即