机械厂变电所的电气设计毕业设计(编辑修改稿)

机械厂变电所的电气设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

可靠、经济运行至关重要。 本设计是从工程的角度出发，按照变电所 设计的基本要求，综合地考虑各个方面的要素，对供电系统进行了合理的布局，在满足各项技术要求的前提下，兼顾运行方便、维护简单，尽可能地节省投资 [6]。 我国电力工业概述 我国目前电力工业的发展方针 在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。 电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。 发挥水电优势，加快水电建设。 建设大型矿口电厂，搞好煤、电、运平衡。 在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。 政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。 因地制 宜，多能互补，综合利用，讲求利益。 节约能源，降低消耗。 重视环境保护，积极防止对环境的污染。 变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。 变电所的分类 枢纽变电所：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为 330～ 500kV 的变电所，称为枢纽变电所。 全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。 中间变电所： 起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2～ 3 个电源，电压为 220～ 330kV，同时又降压供当地用电，这样的 变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。 全所停电后，将引起区域电网解列。 地区变电所：高压侧一般为 110～ 220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。 全所停电后，仅使该地区中供电。 终端变电所：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压一般为 635kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。 全所停电后，只是用户受到损失 [2]。 在电力系统中，除应采取各项积极措施或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行 的最有效方法之一。 切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。 这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。 在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继电器以被电子元件或计算机所代替，但仍沿用此名称。 在电业部门常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 继电保护装置一词，则指各种具体的装置。 我国电力工业自动化水平正在逐年提高， 20 MW 及以上大型机组 以采用计算机监控系统，许多变电所以装设微机综合自动化系统，有些已实现无人值班，电力系统已实现调度自动化。 迄今，我国电力工业已进入了大机组，大电厂，大电力系统，高电 压和高自动化的新阶段。 国家方针、政策、技术规范和标准是根据国家实际情况、结合电力工业的技术特点而制定的准则，是把科学、技术总结成条理化，也是长期生产实践的结晶，在进行论证分析阶段，更应辩证的统一供电可靠性与经济性的关系，方能达到先进性与可行性。 2 负荷计算和无功功率补偿 负荷计算的目的、意义及原则 供电系统要能安全可靠地正常运行，其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。 因次，有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。 计算负荷是供电设计计算的基本依据。 计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。 如果计算负荷确定的过大，将使电器和导线电缆选的过大，造成投资和有色金属的浪费。 如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早 老化甚至燃烧引起火灾，同样会造成更大损失。 由此可见，正确确定计算负荷意义重大。 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。 常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。 平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。 计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。 在配电设计中，通常采用30 分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。 尖峰电流指单台或多台用电设备持续 1 秒 左右的最大负荷电流。 一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。 在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。 负荷计算方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法 ,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。 此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和 ABC 法等 . 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数 xK ，然后按照上述公式求出该组用电设备的计算负荷。 全厂负荷计算 本设计采用需要系数法确定。 机械厂负荷原始资料如表 所示。 主要计算公式有： 有功功率： P30 = Pe Kd 无功功率： Q30 = P30 tanφ 视在功率： S30 = P30/cosφ 计算电流： I30 = S30/（ NU3 ） [2] 表 机械厂负荷资料 厂房产编号 厂房名称 容量 Pe /kW 需要系数 Kd 功率因数 cosφ 1 焊接车间 200 2 沙库 120 3 锻造车间 320 4 电镀车间 220 5 金工车间 950 6 机修车间 180 7 污水处理 14 8 热处理车间 190 9 食堂 ,锅炉房 30 10 仓库 15 11 料场 40 12 办公区 20 焊接车间 Pe=200 kW， Kd=， cosφ =， tanφ =4/3 有功计算负荷： P30(1)= Pe Kd=70 kW 无功计算负荷： Q30(1) = P30（ 1） tanφ=70 kW（ 4/3） = kvar 视在计算负荷： S30(1)= P30/cosφ = kVA 计算电流： I30(1)= S30/（ NU3 ） = A 沙库 Pe=120 kW， Kd=， cosφ =， tanφ =4/3 有功计算负荷： P30(2)= Pe Kd=84 kW 无功计算负荷： Q30(2) = P30（ 1） tanφ=84 kW（ 4/3） =112 kvar 视在计算负荷： S30(2)= P30/cosφ = 140 kVA 计算电流： I30(2)= S30/（ NU3 ） = A 锻造车间 Pe=320 kW， Kd=， cosφ =， tanφ = 有功计算负荷： P30(3)= Pe Kd=112 kW 无功计算负荷： Q30(3) = P30（ 1） tanφ=112 kW = kvar 视在计。