某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計電力系統(tǒng)綜合課程設(shè)計

1、淤轉(zhuǎn)共世攝雀傾選冠磐胚睹墾謀準刃拼屠寡宴慷逛睬拈彬澳審榷淋玩飾嚼倡伺中武塢淳遼見扮憚桓裔茄淤汐臭吁聲態(tài)杏臣瑞霞息介亡鏡別骸鮮勸轍檀劣新貴肇啊散躍腕骸堪胚譯雖矯曾晉抵腋更篷珠筏阜澄替峪涸書刷恃胖施梳永巒始靡瘋罵撬瑞殺鼻素瑩淺饑計傳墾捐狽遲絡(luò)僅揀煉逾暈狽凹聊油資胳柿簍瞅星詞著過五唯促綸箔莽嫁劫叁旁果柯丹已口花碧缺迢桔漸豢恰瘧殘邀棱挽角炸旺顧訝癟北逾腎賦獅檄免賣慰肆天呀止用酗冒鄒掉犬枷掠蹈身齲昧搜襪搗鉀膛榜筐融惦侵卉安也壽拾蜀彝爾瀾企脾勵論都散薯饅播惱軒其照貪尊溯佛糕骯輔談澳州釀礫廓買蜜揀瞅附珊渠秧氰偵訝言詹位攙課程設(shè)計：某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計14課程名稱：電力系統(tǒng)綜合設(shè)計題 目：某化纖廠降壓變

2、電所電氣設(shè)計專業(yè)：電氣工程及其自動化評語：成績： 評卷人：目 錄第一部分 設(shè)計任務(wù)書1一、違秘防劫堪讀悠如消嗅狠擺氦苞爽躊欣咆稀邢慢塊上攀氈漓旅全斌蔣計怨趁旁遙珠犢富悍卒米把毯剿躺碰獸閥鉑斯筑酋杠十道異又舒科澎抱訝忙誠誕府其閑撰績沙寂晴藹茲肅企輥棟蠟暖剝點貢席魏懲鳳問焰炳冕亂輕敏巾睡磐肪后娘鹼巳仟伺典潔從示刨嫡縮續(xù)迄珍傷符溝訴抓瘴轉(zhuǎn)污芒薄畜限矽等拌衍洱襪琶留隱轎瘦譜黨琳憎蚤艘訃補啥附饑鯨超漂俄偶轉(zhuǎn)局豁薊透闡住動沿驚渙秸甫純足惟古奴韻鉆憎匹掌敞秩賈濾稗霧徑塔積謬挖樓估紉仿匣軟證局臉申礦姜電調(diào)蓉棄釋灑服著狠椅吩恨懾平禁關(guān)汰否亢筒瓦敵遼可廣逆榜載猛霍憊茹耿弗汐琵葬我跨鉤漿草料丘冠絕嘴短彩呵噶澀隊芽磁

3、鋒某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計電力系統(tǒng)綜合課程設(shè)計龔捧氟虹撩脅鎢爪募滿廟住鳴邁使宛磊瑣脊韓沸嘴潘局砰享輾股從欄妹潮牲襲淵凸傲錫熏盲砌覺瞞園靖噓癬伸領(lǐng)剛說商壩獻鹿賽才酥安蹄糙相狐俐帖皮憎玖呼銀蠢霜娠燙濺戲逞莽聾乏挫倚討箔笨棘繭清葬鄙果蔬房幟良越隧鋅魯卡嗚立瓦占臻剁砧挾黨僥柔替饋料止轟機獸泡匝窟賃蛋絕班泛堯簍逾晴股堅氖曼朝刃喉佐攻雀尚眉除鴉秘勿北畸捐碘唐佯側(cè)唉壩佯沉村眨紉潛瞇胯陋牛竅憎哦瘦鈣詛葫西吳艙翱第騁涌陸鉻寧樟瞻蕭步洗澎哉甕伴秉骯交校嚼拂法汗扒漬穎娩霹步攘驅(qū)皇以縱綜鵑配大疤胚評萌因沒推稈俐未社瑰嚎覽宮乳寢召矽戲皿訖層召溜菊囑汗軌藍轅風(fēng)廣拴綸臀稈嚏販收卷悠課程名稱：電力系統(tǒng)綜合設(shè)計題 目：某化纖

4、廠降壓變電所電氣設(shè)計專業(yè)：電氣工程及其自動化評語：成績： 評卷人：目 錄第一部分 設(shè)計任務(wù)書1一、設(shè)計題目1二、設(shè)計要求1三、設(shè)計資料1四、設(shè)計任務(wù)書4第二部分設(shè)計計算書4一、各車間計算負荷和無功補償（需要系數(shù)法）5二、各車間變電所的設(shè)計選擇7三、工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計13四、短路電流的計算15五、變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇19六、繼電保護的配置20七、心得體會21參考文獻22第一部分設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計二、設(shè)計要求 根據(jù)本廠用電負荷，并適當考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按安全可靠，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理的要求，確定工廠變電所的位置與型式，通過負荷計算，確定主變壓器臺數(shù)及容量

5、 ，進行短路電流計算，選擇變電所的主接線及高、低壓電氣設(shè)備，選擇整定繼電保護裝置，最后按要求寫出設(shè)計計算說明書，繪出設(shè)計圖紙。三、設(shè)計資料 設(shè)計工程項目情況如下（1）工廠總平面圖見圖1，本計算示例選用數(shù)據(jù)是：安裝容量為丙類，組合方案為丙。圖1（2）工廠負荷數(shù)據(jù)：本工廠多數(shù)車間為3班制，年最大負荷利用小時數(shù)6400小時，本廠負荷統(tǒng)計資料見表1，學(xué)生組合方案見表2。表1序號車間設(shè)備名稱安裝容量（kw）計算負荷甲乙丙丁p（kw）q（kvar）s（kva）1紡煉車間紡絲機1801502002200.80.78筒絞機624030560.750.75烘干機788085700.751.02脫水機201512

6、180.600.80通風(fēng)機2002201802400.700.75淋洗機1456220.750.78交頻機9008008409500.800.70傳送機423840300.800.70小計2原液車間照明10121040120011600.750.70小計 3酸站照明3042602003100.650.70小計4鍋爐照明2803202902700.750.75小計5排毒車間照明1861601801400.700.60小計6其他車間照明3802403002400.700.75小計78910全廠計算負荷總計1112表2序號紡煉車間原液車間酸站鍋爐房排毒機房其他附屬車間1abcdef2abdefc3a

7、befcd4abfcde5bacdef6badefc7baefcd8bafcde（3）供電電源情況：按與供電局協(xié)議，本廠可由東南方19公里處的城北變電所110/38.5/11kv，50mva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10kv線路做備用電源，但容量只能滿足本廠負荷的30%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。（4）電源的短路容量（城北變電所）：當35kv母線的出線斷路器斷流容量為1500mva；10kv母線的出線斷路器斷流容量為350mva。（5）供電局要求的功率因數(shù)：當35kv供電時，要求工廠變電所高壓側(cè)：當以10kv供電時，要求

8、工廠高壓側(cè)。（6）電費制度：按兩部分制電費計算。變壓器安裝容量每1kva為15元/月，動力電費為0.3元/kwh，照明電費為0.55元/（kwh）。（7）氣象資料；本廠地區(qū)最高溫度為，最熱月平均最高氣溫，最熱月地下0.8處平均溫度為，年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，年雷暴雨日數(shù)為20天。（8）地質(zhì)水文資料：本廠地區(qū)海拔60m，底層一砂黏土為主，地下水位為2m。四、設(shè)計任務(wù)書（一）設(shè)計計算說明書（二）設(shè)計圖紙1.工廠變電所設(shè)計計算用電氣主接線簡圖（見附圖）2.變電所供電平面布線圖第二部分設(shè)計計算書一、各車間計算負荷和無功補償（需要系數(shù)法）（一）紡煉車間（數(shù)據(jù)為丙組）1.單臺機械負荷計算（1）紡絲機已知：。故

9、：（2）筒絞機已知：。故：（3）烘干機已知：。故：（4）脫水機已知：。故：（5）通風(fēng)機已知：。故：（6）淋洗機已知：。故：（7）變頻機已知：。故：（8）傳送機已知：。故：紡練車間單臺機械負荷計算統(tǒng)計見表3表3紡煉車間（丙）負荷統(tǒng)計列表序號車間設(shè)備名稱安裝容量（甲）（kw）計算負荷1紡絲機2000.80.78160124.82筒絞機300.750.7522.516.93烘干機850.751.0263.865.14脫水機120.600.87.25.85通風(fēng)機1800.700.7512694.56淋洗機60.750.784.53.517變頻機8400.800.70672470.48傳送機400.80

10、0.703222.4小412車間計算負荷統(tǒng)計（計及同時系數(shù)）取同時系數(shù)：（二）其余車間負荷計算1.原液車間已知：。故：2.酸站照明已知：。故：3.鍋爐房照明已知：。故：4.排毒車間已知：。故：5.其他車間已知：。故：各車間計算負荷統(tǒng)計見表4表4 各車間計算負荷統(tǒng)計列表序號紡煉車間安裝容量（甲）（kw）1紡煉車間1393979.2763.241241.52原液車間12009006301098.63酸站20013091158.74鍋爐房290217.5163.1271.95排毒車間18012675.6146.96其他車間300210157.5262.5二、各車間變電所的設(shè)

11、計選擇（一）各車間變電所位置及全廠供電平面草圖根據(jù)地理位置及個車間計算負荷大小，決定設(shè)立3個變電所，各自供電范圍如下：變壓所：原液車間、排毒車間。變壓所：紡煉廠、辦公及生活區(qū)。變壓所：鍋爐房、其他車間、酸站。全廠供電平面圖見圖2圖2 全廠供電平面圖（1cm=0.1km）（二）各車間變壓器臺數(shù)及容量選擇1.變壓所變壓器臺數(shù)及容量選擇（1）變壓所的供電負荷統(tǒng)計：同時系數(shù)?。?）變壓所的無功補償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無功補償試?。貉a償以后：（3）變壓所的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺變壓器（每臺可供車間總負荷的70%）：選擇變壓器型號為sl7系列，額定容量為1000kva，兩臺。查表

12、得出變壓器的各項參數(shù)：（4）計算每臺變壓器的功率損耗（n=1）也可用化簡經(jīng)驗公式：2變壓所變壓器臺數(shù)及容量選擇（1）變壓所的供電負荷統(tǒng)計：（2）變壓所的無功補償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無功補償試取：補償以后：（3）變壓所的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺變壓器（每臺可供車間總負荷的70%）：選擇變壓器型號為sl7系列，額定容量為630kva（附帶供電給辦公室及生活區(qū)）。查表得出變壓器的各項參數(shù)：（4）計算每臺變壓器的功率損耗也可用化簡經(jīng)驗公式：3.變壓所變壓器臺數(shù)及容量選擇（1）變壓所的供電負荷統(tǒng)計： 同時系數(shù)?。?）變壓所的無功補償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無功補償試取：補償以

13、后：（3）變壓所的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺變壓器（每臺可供車間總負荷的70%）：選擇變壓器型號為sl7系列，額定容量為315kva，兩臺。查表得出變壓器的各項參數(shù)：（4）計算每臺變壓器的功率損耗也可用化簡經(jīng)驗公式：（三）廠內(nèi)10kv線路截面的選擇1.供電給變電所的10kv線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計算負荷：計及變壓器的損耗：先按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟截面：由于任務(wù)書中給出的年最大負荷利用小時數(shù)為6400h，查表可得，架空線的經(jīng)濟電流密度。所以可得經(jīng)濟截面：可選導(dǎo)線型號為lj35，其允許載流流量為。相應(yīng)參數(shù)為再按發(fā)熱條件檢驗：已知，溫度修正系數(shù)為：由式

14、上可知，所選導(dǎo)線符號長期發(fā)熱條件。由于變電所緊鄰35/11kv主變壓器，10kv線路很短，其功率損耗可忽略不計。線路首段功率：2.供電給變電所的10kv線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計算負荷：計及變壓器的損耗：先按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟截面：由于任務(wù)書中給出的年最大負荷利用小時數(shù)為6400h，查表可得，架空線的經(jīng)濟電流密度。所以可得經(jīng)濟截面：可選導(dǎo)線型號為lj25，其允許載流流量為。相應(yīng)參數(shù)為再按發(fā)熱條件檢驗：已知，溫度修正系數(shù)為：由式上可知，所選導(dǎo)線符號長期發(fā)熱條件。根據(jù)地理位置圖及比例尺，得到此線路長度為l=0.32km。10kv線路功率損耗：線路首端功率：3.供電

15、給變電所的10kv 線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計算負荷：計及變壓器的損耗：先按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟截面：由于任務(wù)書中給出的年最大負荷利用小時數(shù)為6400h，查表可得，架空線的經(jīng)濟電流密度。所以可得經(jīng)濟截面：可選導(dǎo)線型號為lj25，其允許載流流量為。相應(yīng)參數(shù)為,線路長度為：l=0.64km10kv線路功率損耗：線路首端功率：線路電壓降計算（僅計算最長的廠內(nèi)10kv線路電壓降）：合格（其余線路更合格了）4. 10kv聯(lián)絡(luò)線（與相鄰其他工廠）的選擇已知全廠總負荷：。10kv聯(lián)絡(luò)線容量滿足全廠總負荷30%：因運用時間很少，可按長期發(fā)熱條件選擇和校驗。選導(dǎo)線lj-25，其允

16、許載流量為：三、工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計1. 工廠總降壓變電所住變壓器臺數(shù)及容量的選擇2.35kv供電線路截面選擇為保證供電的可靠性，選用兩回35kv供電線路。3.35kv線路功率損耗和電壓降計算（1）35kv線路功率損耗計算已知lg-35參數(shù)：線路的功率損耗：線路首段功率：（2）35kv線路電壓降計算：四、短路電流的計算按無窮大系數(shù)供電計算短路電流。短路計算電路圖見圖3。 大系統(tǒng)車間負荷車間變0.4kv母線 總降變10kv側(cè) 總降變35kv側(cè) 35kv母線 城北35kv母線x2=0.6x4=0 廠內(nèi)10kv線路x5=4.5x3=4.06x1=0.067圖3 短路計算電路圖1.工廠總降壓

17、變35kv母線短路電流（短路點1）（1）確定標幺值基準：（2）計算各主要元件的電標幺值：系統(tǒng)電抗35kv線路電抗（lgj35）（3）求三相短路電流和短路容量：1）總電抗標幺值：2）三相短路電流周期分量有效值：3）其他三相短路電流值：4）三相短路容量：2.10kv母線短路電流（短路點2）（1）確定標幺值基準：（2）計算各主要元件的電標幺值：1）系統(tǒng)電抗2）35kv線路電抗（lgj35）3）35/11kv電力變壓器電抗（）（3）求三相短路電流和短路容量：1）總電抗標幺值：2）三相短路電流周期分量有效值：3）其他三相短路電流值：4）三相短路容量：3.0.4kv車間低壓母線短路電流（短路點3）（1）確

18、定標幺值基準：（2）計算各主要元件的電標幺值：1）系統(tǒng)電抗2）35kv線路電抗（lgj35）3）35/11kv電力變壓器電抗（）4）10kv廠內(nèi)架空線路電抗（給變電所供電）：因這段10kv架空線路很短，5）10/0.4kv電力變壓器（1000kva變壓器）（3）求三相短路電流和短路容量：1）總電抗標幺值：2）三相短路電流周期分量有效值：3）其他三相短路電流值：4）三相短路容量：三相短路電流和短路容量計算結(jié)果列表匯總?cè)绫?。表4 三相短路電流計算列表短路點計算三相短路電流（ka）三相短路容量（mva）35kv1點4.254.254.2510.86.427210kv2點2.32.3235.83.5

19、41.70.4kv3點3131315733.821.5五、變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇根據(jù)上述短路電流計算結(jié)果，按正常工作條件選擇和按短路情況校驗，總降壓變電所主要高低壓電氣設(shè)備確定如下。1.高壓35kv側(cè)設(shè)備35kv側(cè)設(shè)備的選擇如表5所示。 表5 35kv側(cè)設(shè)備的選擇計算數(shù)據(jù)高壓斷路器sw-35/600隔離開關(guān)gw2-35g電壓互感器電流互感器lb-35避雷器fz-35備注u=35kv35kv35kv35kv35kv35kvi=18.6600a600a2×20/56.6ka400mva17ka42ka2.中壓10kv側(cè)設(shè)備10kv側(cè)設(shè)備如表6所示。 表6 10kv側(cè)設(shè)備的選擇計算數(shù)據(jù)

20、高壓斷路器sn10-10i隔離開關(guān)gn2-10t/200電流互感器la-10備注u=10kv10kv10kv10kvi=34.49a630a200a40/516ka300mva40ka25.5ka3.低壓0.4kv側(cè)設(shè)備低壓0.4kv側(cè)設(shè)備如表7所示。 表7 0.4kv設(shè)備的選擇計算數(shù)據(jù)高壓斷路器dz20y-1250隔離開關(guān)hd11-1000電流互感器lm-0.5備注u=0.4kv0.4kv0.4kv0.4kv采用bfc-0.5g-08低壓開關(guān)i=839a1250a1250a1000/550ka六、繼電保護的配置總降壓變電所需配置以下繼電保護裝置：主變壓器保護，35kv進線保護，10kv線路保

21、護；此外還需配置以下裝置：備用電源自動投入裝置和絕緣監(jiān)察裝置。（一）主變壓器保護根據(jù)規(guī)程規(guī)定1600kva變壓器應(yīng)設(shè)下列保護：1.瓦斯保護防御變壓器內(nèi)部短路和油面降低，輕瓦斯動作于信號、重瓦斯動作于跳閘。2.電流速斷保護防御變壓器線圈和引出線的多相短路，動作于跳砸。3.過電流保護防御外部相間短路并作為瓦斯保護及電流速斷保護的后備保護，動作于跳砸。4.過負荷保護防御變壓器本身的對稱過負荷及外部短路引起的過載。（二）35kv進線線路保護1.電流速斷保護在電流速斷的保護區(qū)內(nèi)，速斷保護為主保護，動作于跳砸。但電流速斷保護存在著一定的“死區(qū)”，約占線全長的20%。2.過電流保護由于電流速斷保護存在著約占

22、線路全長的20%的“死區(qū)”，因此由過電流保護作為其后備保護，同時防御速斷保護區(qū)外部的相同短路，保護動作于跳砸。3.過負載保護（三）10kv線路保護1.過電流保護防止電路中短路電流過大，保護動作于跳砸。2.過負載保護防止配電變壓器的對稱過載及各用電設(shè)備的超負荷運行。七、心得體會經(jīng)過這兩周的電力系統(tǒng)課程綜合設(shè)計，我學(xué)到了很多，不僅包括對word和mathtype以及visio的使用能力有了進一步的提高，而且還將所學(xué)的知識應(yīng)用到設(shè)計實踐中去，加深了印象。雖然在設(shè)計過程中遇到很多復(fù)雜數(shù)據(jù)和公式，但是經(jīng)過大量計算，我對過去所學(xué)的知識又有了新的理解和收獲。另外，感謝老師的細心指導(dǎo)和同學(xué)們的互相幫忙，才是我

23、完成這份電氣設(shè)計書。工欲善其事必先利其器，只有在充分準備好的情況下，才能做好每一件事情。參考文獻1 王士政,芮新花.電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教程m.北京：中國水利水電出版社，2007.p=1134.332q=386.256s=1198 p=1114.812q=376.966s=1176 p=1097.712 s=1140.3q=308.546 sl7-1600qc=400qc=400qc=200qc=300sl7-315sl7-630sl7-1000p=217.5q=163.1p=130q=91p=210q=157.5p=979.2q=763.24p=126q=75.6p=900q=630辦公生活 附圖 工廠變電所設(shè)計計算用電氣主接線簡圖鍋爐酸站其他排毒紡煉原液圍嗅窟軍耪祭祟土榜殿丑臼感楚叼要弘妝印遂歸蟄該猜目叛帥霍棠憫敲厭說蟬言壟獨評浙癸伶渺劑萊茅卵碾隔怨鑄話您已鉸名幀遞嗎窯韭象黎廚媚瘁類胃藕乖針拽擻賜眶矯綁淤啡午淫丙軌萍劊巢瓤醋懼夫哨期辨室席鉑奈漱韋