供电技术课程设计报告0...docx
《供电技术课程设计报告0...docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《供电技术课程设计报告0...docx(19页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、供电技术课程设计报告成绩:姓名:遂杰班级:电12014班学号:20122744指导教师:杜立强电气与电子工程学院2015年12月25日目录摘要错误!未定义书签.一课程设计题目2二本次课程设计应达到的目的2三、本次课程设计任务的主要内容和求21 .全厂计算负荷32 .无功功率补偿33 .主变压器台数和容量、类型的选择44 .变电所主接线方案的设计65 .短路电流的计算76 .变电所一次设备的选择与校验107 .变电所进出线的选择与校验158 .心得体会179 .参考文献)7摘要本设计的题目为“某工厂IokV车间变电所电气部分设计“。设计的主要内容包括:IO2.4kV变电所主变压器选择:变电所电气
2、主接线设计:短路电流计算:负荷计算:无功功率补偿:电气设备选择(母线、海压断路器、隔高开关、电流互感器、电压互感器、避击器和补偿电容器):配电装理设计:继电保护规划设计:防雷保护设计等。其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。本次设计的内容索密结合实际,通过查找大量相关资料,设计出符合当前要求的变电所。本变电所对低压侧负荷的统计计鸵采用需要系数法:为减少无功损耗,提高电能的利用率,本设计进行了无功功率补偿设计,要求厂总负荷的月平均功率因数不低于0.92.短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算;而电气设备选择采用/按额定电流选择,按短路电流计克的结果进行校物的方法:继电保护设
3、计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算;配电装置采用成套配电装置:本变电所采用避雷针防直击雷保护。关键词:短路电流计算,维电保护,接地装置.,变压器一、课程设计题目某制药厂K)KV变电站电气部分的设计二、本次课程设计应达到的目的工厂供电课程设计是在供电技术3课程学完结束后的一次教学实践环节.课程设计是实践教学环节的重要组成部分,其目的是通过课程设计加深学生对课程基本知识的理解,提高综合运用知识的能力,掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法。围绕课本内容培养学生独立进行工业供电系统和建筑供电系统电气部分设计计算能力,包括供电系统设计计算能力和电力设备选择能力。培养学
4、生理论联系实际的能力,加强供电专业知识的认识水平。锻炼和培养学生分析和解决电力供电专业技术问题的能力和方法。三、本次课程设计任务的主要内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求等)3.1 基本要求按照国家标准GB50052-2009供配电系统设计规范hGB50053-I99310KV及以下变电所设计规范及GB50054-20II低压配电设计规能D1./T620、621-1997等规范,进行工厂供电设计.做到“安全、可靠、优质、经济”的基本要求。并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系,以便适应今后发展的需要,同时还要注意电能和有色金属的节约等问题3.2 设计依据3.2.1 电源和环境条件:由
5、石家庄热电集团热电四厂K)KV双回路供电,正常情况下,一路工作,一路箸用。热电四厂IokV出线母线短路容量为200MVA,该路线路长为:架空线采用高网架空绝缘线1.YJ-3X150mm2,长度12KM,引至J.区北边,然后换用YJ1.VK型高J交联聚乙烯电缆直埋至高压配电室内。热电四JIoKv母线的定时限过电流保护装置整定为1.2秒。酵母生产厂变电所内设有两台变压器,容量待选。3.2.2 其它条件石家庄供电局要求在H)KV电源进线处装设计员电费的专用仪表,要求厂总负荷的月平均功率因数不低于0.92当地最热月平均最高气温为35C总配电所周围无严重粉尘和腐蚀性气体。3.2.3 设计内容1.全厂计算
6、负荷有功功率:P30=KXPNPa。无功功率:Q3Q=KEqNQ3Q视在功率:S30=p3Vcosa计算电流:k=S35UN序号用电设俎名称数n容量匕(kW)需要系数KdCo90tana计算负荷RJOKWQsoKvar530KV-A130A1IM冷站13320.800.80.751065.6799.22空压站3800.800.80.753042283干燥550.800.80.7544334压榨成型150.750.750.8811.259.95真空包装100.750.750.883026.46搅拌14.50.750.750.8810.8759.577水泵房及水处埋900.750.750.8867
7、559.48真空过逑30().700.750.882118.489酵母国心W)0.650.75().8858.551.4X10试验室200.6()0.750.881210.56I1.照明500.850.61.3342.556.52512办公楼400.600.61.332431.9213宿舍楼I(M)0.600.61.336079.8车间总计I3225651751.2251414.235取KEP=0.95KEq=0.971663.661371.812156.30124.492.无功功率补偿COSa=oS3o=1663.66/2156.30=0.77在d供电营业规则中规定:“用户在当地供电企业规
8、定的电网高峰负荷时的功率因数应达到下列规定:10OkvA以及以上电压供电的用户功率因数为0.90以上,其他电力用户和大、中型电力排谶站、京购转代电企业,功率因数为0.85以上”,基于此,我们取cos应大于0.9。而由上面计算可知CoSE).77,低于0.92,因此必须进行无功补偿。考虑到变压器本身的无功功率损耗AQT远大于其有功功率耗损APT.一般AQT=(45)APT,因此,在变压器低压恻进行无功补偿时,低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90,这里.取COMH).92,要使低压侧功率因数由0.77提高到0.92,低压侧需装设的并联电容容量为:Qc=Q3o-Qm=P30(tana-tan1)Q
9、C=McP30总的无功计算负荷为:Q1.o=Q3o-Qc补偿后总的视在计算负荷为:S*o=(Q30-Qc)2+P由上式可以看出,在变电所低压侧装设了无功补偿装置以后,由于低压侧总的视在计算负荷减小,从而可使变电所主变压器容量减小一些,这不仅可降低变电所的初投资,而且还可以减少工厂的电贽开支。(1)补偿前的变压罂容量和功率因数变质罂低压侧的视在功率S30(2)=2156.30kVcosa(2)=0.77(2)无功补偿容量而由上面计算可知cos=077,低于0.92,因此必须进行无功补偿。考虑到变压器本身的无功功率损耗AQT远大于具有功功率耗损APT,一般AQT=(45)APT,因此,在变压器低压
10、恻进行无功补偿时,低压侧补偿后的功率因数K略高于0.90.这里取COST).92,要使低压侧功率因数由0.77提高到().92.低压侧需装设的并联电容容量为:Qc=1663.66X(tancos_10.77-tancos_10.92)=669.84kvar(3)补偿后的变压器容量和功率因数补偿后的变电所视在计算负荷为S32)=(1371.81-669.84)2+1663.662=1805.69因此主变压器容量可选190Okv-A。比补偿前减少了4(X)kV-变压潺的功率损耗为:Br=OQ1.S30(2)=OO1.1805.69=18.06kWQ=O.O5S3o(2)=005X1805.69=9
11、0.28kvar变电所尚压侧的计算负荷为:P/=1663.66+18.06=1681.72KWQ;o=1371.81-669.84+90.28=792.25kvarSh=792.252+1681.722=1858.99kVA补偿后工厂的功率因数为:CoSa1.=0Sj0=1681.72/1858.9.=0.9053.主变压器台数和容量、类型的选择3.1 (一)变电所电压器台数的选择1 .总降压变电所*进线为35-110KV的台数选择:一般选两台.若一路进线,另一路可以从6-1OKV获得时,可选一台总降压变压落。2 .车间变电所变压器台数的选择:(I)对有一二级负荷的变电所选择两台变压器:仅有二
12、纵负荷无一级负荷时,选一台,但在低压应有从其他变电侧联系的备用线或者自符电源.2)对昼夜负荷变化较大的或季节性负荷变动较大的,选择两台变压器.3 .般车间变电所宜采用台变乐器,但是负荷集中且容员相当大的变电所虽然只为三级负荷,也可采用两台或者多台。4 .确定车间变电所变压器的台数,应考虑负荷发展,留有一定的发展空间。S3o=21.563OkVA,即采用一台S9-8000型低损耗配电变压器。至于二级负荷的备用电源,由与邻近单位相联的商压联络线承担。iQS开路修开关;接线特点:在出线隔离开关外恻,加装条旁路母线,每回出线通过旁路隔离开关与旁母相连:在每段汇流母线与旁母之间加装一台断路器,组成专设旁
13、路断路涔的接线。优缺点分析:单母分段带旁路母线的优点是:简单、清晰、操作方便、易丁扩建:当检修出线断路器时可不停电检修,其缺点是:当汇流母线检修或故障时,该段母线将全部停电。适用范围:IOKv电压等级,当有不允许伴断路器的要求时,可设置分段断路器兼旁路通过比较方案比方案二好。5.短路电流的计算短路电流计算在变电所的电气设计中,是其中一个全要环节,在选择电气设备时,为保证在正常运行和故障怙况下都能安全、可靠工作,需要进行全面的短路电流计算。并将决定是否采用限制短路电流的措旅,计算短路电流,应在最大运行方式卜.计算,并省略不重要的部分(如系统中的电阻,电容元件,变电器的励磁电流等)且系统正常工作时
14、三相对称故障时频率不变.5.1 短路电流计算和分析的目的考虑到短路故障对电力系统运行的严重危害性,为了保证系统的正常运行,在设计和运行中应使电力系统能克服短路故障造成的危害。为此,要进行系列的短路电流计算,为选择电力系统的接线方式和电气设备选择和推定维电保护装置等准备必要的技术数据。在工程实际中,短路计算的目的如下(1)选择电气设备电气设得在运行中心必须满足动稳定和热稳定性的要求,而设备的动稳定和热稳定性校验则是以短路计算结果为依据的。(2)选择合适的电气主接线方案有时在设计电气主接线时,可能由于短路电流太大而需要选择货重的电气设备,使投资较大,技术经济性不好,此时就需要采取限制短路电潦的措
15、施或其他方法选择可靠而经济的主接线方案.(3)为继电保护的整定计算提供依据在继电保护装身的设计中,常需多种运行方式下的短路电流值作为整定计算和灵敏度校验的依据。5.2 电力系统的等值电路由于电力系统中可能有多个变压器的存在,也就有多个不同的电压等级。因此,不能仅仅将这些简单元件的等值电路按元件原有参数简单地相连,而要进行适当的参数归算,将全系统件元件的参数归算至同电压等级,才能将各元件的等值电路连接起来,成为系统的等值电路。5.2.1 有名值的归算计兑各元件有各值电抗时,必须把不同电压等级各元件的电抗归兑到同一电压等级,然后才能作出整个电力系统的等值i翳,共参数归算过程如下:选基本级确定变比:
16、精确归算:K=待归算(W的实际电压/基本(W的实际电压近似归算:K=待归算他的额定电压/基本船的平均额定电压5.3 短路电流的计尊oIv架空线1=12km1.求k1.点的三相短路电流和短路容量(Uc1.=10.5kV)(1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗电力系统的电抗:Soc=200MVA,因此X1=哈/Soc=10.52200=0.55架空线电抗:Xo=O.35Qkm,因此X2=0.351.2=0.42Q绘制K-I点短路的等效电路.如图,并计算总阻抗为1/0.5520.42QK-IX(-)=Xi+X2=0.97(2)计算相短路和短路容量三相短路电流周期分显有效值:=UcIXE(K-D=1
17、0.5kV/、夕X0.97Q=6.25k三相短路次智态电流和稳态电流广=1乎=1=6.25kA三相短路冲击电流及第一个周期短路全电潦的有效值琮)=2.551=2.55X6.25=15.93k阴=1.511,=1.516.25=9.44k三相短路容量S浮=3Uc1.1.JJ1=3X10.56.25=113.66MVA2.求k-2点的三相短路电潦和短路容量(Uc2=0.4kV)(I)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗电力系统的电抗:X1=U三1Soc=0.42200=8IOTQ架空线电抗:XO=O35Qkm,因此X2=X01.(Uc2Uc1.)2=0.35X1.2X(0.4/10.5)2=6.09
18、XIOTC电力变压器的电抗:U1.%=5,因此X3=X4Uk%Uc2100SN=(5/100)(O.42/100O)=8W4Q绘制K2点短路的等效电路,如图,并计算总阻抗为r8IOTa上建9X10TQ8j1.O-4(K-2)=X:+2X3/X4=810-4+6.09XIOT+810-42=1.80910-3Q2)计算三相短路和短路容量三相短路电流周期分盘有效值:灯I=uc1.3(K-2)=0.4kV31.809X10-3=127.66kA三相短路次暂态电潦和稔态电流广=I=127.66kA一:相短路冲击电流及第一个周期短路全电流的有效值以=2.551=2.55127.66=325.53k琮)=
19、1.511=1.51X127.66=192.77kA三相短路容量S稼=3Uc1.1.1=3X0.4127.66=88.44MV-A在工程设计说明书中,往往只列短路计算表,如表所示短路计算点:相短路电潦/kA三相短路容BZMVA中)1(3)取取S俨k-16.256.256.2515.939.44113.66k-2127.66127.66127.66325.53192.7788.446.变电所一次设备的选择与校验6.1 变电所一次设备的选择的条件与校验的项目6.1.1 按正常工作条件选择电器根据额定电压选择,根据额定也抽择电潺时应满足以卜条件:电器的额定ItUEUNC不小于电器装设点电网的额定电压
- 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:
- 供电 技术 课程设计 报告
