第一机械总厂三分厂降压变电所供电设计_毕业设计说明书论文(编辑修改稿)

第一机械总厂三分厂降压变电所供电设计_毕业设计说明书论文(编辑修改稿)内容摘要：

册选用 电容器的数量 n=ccq= 取 5个。 因为是三相电要对称因此本设计取 6个。 实际补偿容量 Qc 实 =6 75=450 kvar 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 16 页 2 变电所位置和型式的选择 变电所位置和型式的选择 、变电所位置和型式的选择应遵循以下几点来选择 a、变电所的位置应尽量靠近负荷中心 b、变电所应选择在地势比较高处避免低洼积水 c、交通运输必须方便，便于设备运输 d、变电所周围必须无易燃易爆物品 e、变电所进出线则应无高大建筑物 f、建议本厂变电所应靠近 XX车间为宜 由计算结果可知，工厂的负荷中心在 2， 3， 5， 6号车间之间。 考虑到方便进出线，周边环境及交通情况，决定在 5 号车间的西侧仅靠车间修建工厂变电所，其形式为附设式。 由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经 10kV 公共市电架空进线；一路引自邻厂高压联络线。 变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据《变电所位置和形式的选择规定》及 GB50053－ 1994的规定，结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。 变电所主变压器台数的选择 变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。 当符合下列条件之一时 ，宜装设两台及以上变压器： 有大量一级或二级负荷； 季节性负荷变化较大； 集中负荷较大。 结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。 变电所主变压器容量选择。 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 17 页 每台变压器的容量 NTS 应同时满足以下两个条件： 1） 任一台变压器单独运行时，宜满足： 30( ~ )NTSS  2） 任一台变压器单独运行时，应满足： 30(1 11)NTSS ，即满足全部一、二级负荷需求。 代入数据可得： NTS =（ ～ ） =（ ～ ） kVA。 又考虑到本厂的气象资料（年平均气温为 28oC ），所选变压器的实际容量：(1 0 .0 8 ) 9 2 0N T N TS S K V A    实 也满足使用要求，初步取 NTS =1000kVA。 考虑到安全性和可靠性 的问题，确定变压器为 S9 系列箱型干式变压器。 型号： S91000/10 ，其主要技术指标如下表所示： 变压器 型号 额定 容量 /kVA 额定 电压 /kV 联结 组型 号 损耗 /kW 空载 电流 0I % 短路阻抗 KU % 高压 低压 空载 负载 S91000/10 1000 6/ Dyn11 表 21 （附：参考尺寸（ mm）：长： 2280宽： 1560 高： 2468 重量（ kg）： 8960 轨距：（ mm） 820） 所以本设计中变电所位置和形式如下： 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 18 页 图 21 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 19 页 3 变电所主接线方案的设计及电路图 变电所的主结线又称为主电路，指的是变电所中各种开关设备、变压器、母线、电流互感器等主要电气设备，按一定顺序用导线连接而成的，用以接受和分配电能的电路．它对电气设备选择、配电装置布置等均有较大影响，是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据 ． 主结线的选择原则 1 当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。 2．当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单母线 3．当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组结线。 4．为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。 5．接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。 6． 6～ 10KV 固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。 7．采用 6～ 10 KV 熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。 8．由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器（一般都安装计量柜）。 9．变压器低压侧为。 当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。 10．当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触 主结线方案确定 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 20 页 单母线接线： 优点：接线简 单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置 缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）故障或检修 ，均需使整个配电装置停电。 单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电。 适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器 单母线分段接线： 优点： 1 用断路器把母线分段后，对重要的用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电 2 当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用 户停电 缺点： 1 当一段母线或母线隔离开关故障时或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电 2 当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越。 3 扩建时需向两个方向均衡扩建 适用范围： 1 6～ 10KV 配电装置出线回路数为 6回及以上 2 35～ 63KV 配电装置出线回路数为 4～ 8回 3 110～ 220KV 配电装置出线回路为 3～ 4回 双母线接线 优点： 1 供电可靠。 通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回 路。 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 21 页 2 调度灵活。 各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 3 扩建方便。 像双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和符合均匀分配，不会引起原有回路的停电。 当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母分段那样导致出线交叉跨越。 4 便于试验。 当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。 缺点： 1 增加一组母线，每回路就需要增加一组母线隔离开关。 2 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒闸操 作电器，容易误操作。 为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。 适用范围： （ 1） 6～ 10KV 配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时 （ 2） 35～ 63KV配电装置，当出线回路数超过 8 回时，或连接的电源较多，负荷较大时 （ 3） 110～ 220KV配电装置出线回路数为 5回及以上时，或当 110～ 220KV配电装置在系统中居重要地位，出线回路数为 4回及以上。 双母线分段接线： 分段原则： 1 当进出线回路数为 10～ 14回时，在一组母线上用断路器分段 2 当进出线回路数为 15 回及以上时，两组母 线均用断路器分段 3 在双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器 4 为了限制 220KV 母线短路电流或系统解列运行的要求，可根据需要将母线分段 单断路器双母线接线的主要缺点： 1 在倒换母线操作过程中，须使用隔离开关按等电位原则进行切换操作，因此，在事故情况下，当操作人员情绪紧张时，很容易造成误操作。 2 工作母线发生故障时，必须倒换母线，此时，整个配电装置要短时停电 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 22 页 3 这种接线使用的母线隔离开关数目较多，使整个配电装置结构复杂，占地面积和投资费用也相应增大 为克服上述缺点，采取如下补救措施： 1 为 了避免在倒闸操作过程中隔离开关误操作，要求隔离开关和对应的断路器间装设闭锁装置，（机械闭锁或电气闭锁），同时要求运行人员必须严格执行操作规程，以防止带负荷开、合隔离开关，避免事故的发生。 2 为了避免工作母线故障时造成整个装置全部停电，可采用两组母线同时投入工作的运行方式。 3 为了避免在检修线路断路器时造成该回路短时停电，可采用双母线带旁路母线的接线。 采用上述措施后，单断路器双母线接线具有较高的的供电可靠性和运行灵活性。 双断路器双母线接线： 优点：任何一组运行母线或断路器发生故障或进行检修时，都不会造 成装置停电，各回路均用断路器进行操作，隔离开关仅作检修时隔离电压之用。 因此，这种接线工作是非常可靠与灵活，检修也很方便。 缺点：这种接线要用较多的断路器和隔离开关，设备投资和配电装置的占地面积也都相应增加，维修工作量也较大。 对于电源进线电压为 35KV及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为 6— 10KV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。 总降压变电所主结线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备（变压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单 线表示。 主结线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 23 页 变电所主变压器和主结线方案的选择 变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。 当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器： 有大量一级或二级负荷； 季节性负荷变化较大； 集中负荷较大。 结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。 变电所主接线方案的选择 根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器可有下列两种方案： 方案Ⅰ：高、低压侧均采用单母线分段。 优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电；当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。 方案Ⅱ：单母线分段带旁路。 优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断对用户供电。 缺点：常用于大型电厂和变电中枢，投资高。 方案Ⅲ：高压采用单母线、低压单母线分段。 优点：任一主变压器检修或 发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。 缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。 以上三种方案均能满足主接线要求，采用三方案时虽经济性最佳，但是其可靠性相比其他两方案差；采用方案二需要的断路器数量多，接线复杂，它们的经济性能较差；采用方案一既满足负荷供电要求又较经济，故本次设计选用方案Ⅰ。 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 24 页 根据所选的接线方式，画出主接线图 图 31 内蒙古科技大学 煤炭 学院 毕业设计说明书（论文 ） 第 25 页 4 短路电流的计算 短路电流计算的目的及方法 短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装 置的整定计算。 进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。 在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。 短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。 接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。 在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。 对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般 只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。 最后计算短路电流和短路容量。 短路电流计算的方法，常用的有欧姆法和标幺制法。 本设计采用标幺制法进行短路计算。 短路电流计算 （ 1）确定基准量 : 取： 100dS MV A、 1 kV 、 2 KV 而 kA 5 . 003 11   kVAMVUSI cdd kA 0322  kVAMVUSI。