某机械厂降压变电所电气设计

摘要众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。关键词：降压变电所变压器工厂负荷接线方案防雷及接地保护1目录摘要........................................................................................................................21设计任务………………………………………………………………………...51.1设计要求………………………………………………………………………51.2设计依据………………………………………………………………………51.2.1工厂总平面图……………………………………………………………….51.2.2工厂负荷情况………………………………………………………………51.2.3气象资料……………………………………………………………………61.2.4地质水文资料………………………………………………………………61.2.5供电电源情况………………………………………………………………61.2.6电费制度及主要费用的计算………………………………………………7第一章负荷和无功功率计算及补偿.....................................................................81.1负荷计算的目的、意义及原则......................................................................81.2全厂负荷计算及方法…..................................................................................91.3无功功率补偿...................................................................................................101.3.1无功补偿的作用………………....................................................................111.3.2无功补偿装置的选择...................................................................................11第二章变电所位置和形式的选择……………....................................................122.1变电所位置的选择.........................................................................................122.2变电所形式的选择.........................................................................................13第三章变电所主变压器台数、容量类型的选择.................................................153.1变压器的选择方案.........................................................................................153.2主变压器数量及容量类型的确定..................................................................15第四章变电所主接线方案的选择........................................................................164.1装设一台主变压器的主接线方案....................................................................164.2装设两台主变压器的主接线方案..................................................................174.3主接线方案的技术经济比较..........................................................................17第五章短路电流计算............................................................................................1825.1短路电流计算的目的及几点说明....................................................................185.2绘制计算电路及计算......................................................................................19第六章变电所一次设备的选择与校验................................................................226.1电气设备选择的一般原则.............................................................................226.2高低压电气设备的选择.................................................................................226.2.一高压侧一次设备的选择与校验...............................................................226.2.二低压侧一次设备的选择与校验...............................................................246.2.三高低压母线的选择………………………………………………………25第七章变电所进出线与临时单位联络线的选择………………………………267.110kv高压进线和引入电缆的选择……………………………………….267.2380v低压出线的选择……………………………………………………267.3作为备用电源的高压联络线的选择校验…………………………………29第八章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定........................................308.1变电所二次回路的选择...................................................................................308.2变电所继电保护装置.......................................................................................318.3装设电流速断保护...........................................................................................328.4作为备用电源的高压联络线的继电保护装置...............................................32第九章防雷和接地装置的确定...............................................................................339.1变电所的防雷设计...........................................................................................339.2变电所公共接地装置的设计.........................................................................349.3元件明细表…………………………………………………………………...35结束语...................................................................................................................36本设计将分九章，第一章讲述负荷和无功功率计算及补偿，有了此基础，在第七章便讨论高、低压电力网导线型号及截面的选择，第二、三、四章便是变压器的选择，变电所主接线方案确定，变电所位置的确定，第五章为短路电流计算，并以此为基础，在第六章讨论变电所一次设备的选择与校验，然后第八章是变电所二次回路方案选择及继电保护的整定，第九章讲述防雷和接地装置的确定。31.设计任务1.1设计要求：要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主要变压器的台数与容量，类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。1.2设计依据：1.2.1工厂总平面图：(4)(5)(6)(7)(10)(9)(8)(1)(2)(3)1.2.2工厂负荷情况本厂多数车间为两班制年最大负荷利用小时为3500h，日最大负荷持续时间为8h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。全厂负荷情况如1.1工厂负荷统计资料表所示：4表3工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力2700．30．7照明60．81．02锻压车间动力2500．30．65照明80．71．07金工车间动力