某钢厂3510kV总降压变电所设计

湖南工程学院课程设计课程名称课题名称专业班级学号姓名指导教师2014年12月8日等级:湖南工程学院课程设计任务书课程名称供电工程课题某钢厂35/10kV总降压变电所设计专业班级电气工程及其自动化班学生姓名学号指导老师李玲、金国彬、夏利霞审批林友杰任务书下达日期2014年12月8日任务完成日期2014年12月19日设计内容与设计要求一、设计内容1、工厂负荷情况负荷统计资料见表，本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时4600h，日最大负荷持续时间为6h，该厂1号，2号车间、5号车间属二级负荷外，其余属三级负荷。各车间380V负荷序号车间或用电单位名称设备容量(KW)KxCosTan计算负荷变压器台数及容量P30(KW)Q30(KVar)S30(KVA)(1)№1变电所1铸钢车间18000.40.651.17(2)№2变电所1铸铁车间12000.40.71.022沙库1000.70.61.333小计(3)№3变电所1铆焊车间12000.30.451.9821＃水泵房300.750.80.753小计(4)№4变电所1空压站4000.850.750.882机修车间1500.250.651.173锻造车间2200.350.551.524木型车间1800.350.61.335制材厂300.280.61.336综合楼200.9117小计(5)№5变电所1锅炉房3000.750.80.7522＃水泵房300.750.80.753仓库(1、2)800.30.651.174污水提升站160.650.80.755小计3、供电电源情况本厂由附近地区变电站取得工作电源,双回干线，干线首端距离本厂约10Km。干线首端所装设高压断路器，配备有三段电流保护，定时限过电流保整定的动作时间为1.5S。4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为+40℃，年平均气温+20℃，，最低温度－5℃，年底最热月地下0.8m处平均温度为20℃，当地主导风各为东北风，年雷暴日数为50。5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔27.4m，地层以砂粘土为主，地下水位为1m。（二）设计内容1．负荷计算与无功功率补偿2．主变压器选择3．电气主接线设计4．短路电流计算5．电气设备的选择与校验（包括保护动作值的整定计算）6．进出线的选择二、设计要求1．在规定时间内完成以上设计内容；2．用计算机画出电气主接线图；3．编写设计说明书（计算书），设备选择要列出表格。主要设计条件计算机与博超电气电力设计软件。说明书格式目录正文内容：一、设计要求及概述二、负荷计算与无功补偿三、主变压器选择四、电气主接线设计五、短路电流计算六、电气设备选择与校验七、进出线的选择八、结语参考文献装订格式：全部采用16K打印纸或课程设计专用纸，竖装。装订顺序：课程设计报告书封面；任务书；说明书目录；正文；参考文献；评分表；附件（图纸等）。进度安排第一周星期一：布置任务、讲课、熟悉设计软件的使用第一周星期二～第二周星期二：设计和计算，撰写设计说明书；第二周星期三～星期五：计算机绘图。参考文献1．刘介才.《供配电设计手册》2．教材《供电工程》翁双安目录第一章设计要求及概述..............................31.1设计要求.....................................31.2概述.........................................3第二章负荷计算与无功功率补偿......................42.1负荷计算.....................................42.2无功功率补偿容量和补偿后功率因数.............82.3变压器的功率损耗............................102.4总降压变电所一次侧（35kv）计算负荷..........11第三章主变压器台数、容量和类型的选择错误!未定义书签。3.1确定总降压变电所主变压器型式.错误!未定义书签。3.2总降压变电所主变压器台数和容量的确定........153.2.1主变压器台数的选择.....................153.2.2主变压器容量的选择.....................15第四章变电所主接线设计...........................184.1变电所主接线图..............................18第五章短路电流计算................错误!未定义书签。5.1绘制计算电路.................错误!未定义书签。5.2确定基准值..................................205.3计算短路电路中各元件的电抗标幺值错误!未定义书签。第六章电气设备选择与校验.........................216.135kv侧一次设备的选择与校验................216.210kv侧一次设备的选择与校验................22第七章进出线的选择................................237.135kv高压进线的选择........................237.235kv高压引入电缆的选择.....错误!未定义书签。7.310kv高压母线的选择........................237.4各车间变压器到10kv母线联络线的选择.........24总结..............................错误!未定义书签。参考文献............................错误!未定义书签。第一章设计要求及概述..............................31.1设计要求.....................................31.2概述.........................................3第二章负荷计算与无功功率补偿......................42.1负荷计算.....................................42.2无功功率补偿容量和补偿后功率因数.............82.3变压器的功率损耗............................102.4总降压变电所一次侧（35kv）计算负荷..........11第三章主变压器台数、容量和类型的选择错误!未定义书签。3.1确定总降压变电所主变压器型式.错误!未定义书签。3.2总降压变电所主变压器台数和容量的确定........153.2.1主变压器台数的选择.....................153.2.2主变压器容量的选择.....................15第四章变电所主接线设计...........................184.1变电所主接线图..............................18第五章短路电流计算................错误!未定义书签。5.1绘制计算电路.................错误!未定义书签。5.2确定基准值..................................205.3计算短路电路中各元件的电抗标幺值错误!未定义书签。第六章电气设备选择与校验.........................216.135kv侧一次设备的选择与校验................216.210kv侧一次设备的选择与校验................22第七章进出线的选择................................237.135kv高压进线的选择........................237.235kv高压引入电缆的选择.....错误!未定义书签。7.310kv高压母线的选择........................237.4各车间变压器到10kv母线联络线的选择.........24总结..............................错误!未定义书签。参考文献............................错误!未定义书签。第一章设计要求及概述1.1设计要求（1）选择变电所主接线方案。（2）确定变电所主变压器的台数和容量、类型。（3）选择高低压设备和进出线。（4）选择整定继电保护装置。1.2概述1)负荷计算及无功功率补偿2)工厂总降压变电所的位置和形式选择，参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，确定变压器的台数和容量。3)工厂总降压变电所主结线方案设计根据变电所配电回路数，确定变电所高、低接线方式。4)变电所高、低压侧设备选择5)继电保护及二次结线设计6)变电所防雷装置7)变电所主接线图，变电所平面和剖面图第二章负荷计算与无功功率补偿2.1负荷计算负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有：有功功率：cdePKP无功功率:tanccQP或tantanarccos视在功率:cosccPS或22cccSPQ计算电流:3ccNSIU注:由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取95.0~90.0pK，97.0~93.0qK；总的有功计算负荷为：.ccipPKP。总的无功计算负荷为：.cciqQKQ总的视在计算负荷为：22cccSPQ总的计算电流为：3ccNSIU根据要求及负荷计算公式，分别计算各车间的cP,cQ,cS,cI，然后列出表格。No.2变电所：1.铸铁车间：查图表得Pe=1200KW，Kd=0.4，cosφ=0.65，tanφ=1.02P30.1=1200×0.4=720KWQ30.1=720×1.02=489.6KVarS30.1=720÷0.65=685.7KVA2.沙库：查图表得:Pe=100KW，Kd=0.7，cosφ=0.6，tanφ=1.33P30.1=100×0.7=70KWQ30.1=70×1.33=93.1KVarS30.1=70÷0.6=116.7KVA总的计算负荷：取K∑P=0.9K∑Q=0.95P30=K∑P×∑P30.i=495KWQ30=K∑Q×∑Q30.i=553.6KVarS30=√(Q302+P302)=742.6KVAIC=S30÷(0.38KV×√3)=1128.3A用同样的方法可求其他变电所负责的车间的计算负荷如下：№1变电所：P30=K∑P×∑P30.i=720KWQ30=K∑Q×∑Q30.i=842.4KVarS30=√(Q302+P302)=1107.7KVAIC=S30÷(0.38KV×√3)=1683.0A№3变电所：P30=K∑P×∑P30.i=344.3KWQ30=K∑Q×∑Q30.i=693.2KVarS30=√(Q302+P302)=773.9KVAIC=S30÷(0.38KV×√3)=1175.9A№4变电所：P30=K∑P×∑P30.i=489.5KWQ30=K∑Q×∑Q30.i=527.3KVarS30=√(Q302+P302)=719.5KVAIC=S30÷(0.38KV×√3)=1093.2A№5变电所：P30=K∑P×∑P30.i=253.7KWQ30=K∑Q×∑Q30.i=210.5KVarS30=√(Q302+P302)=329.7KVAIC=S30÷(0.38KV×√3)=500.9A表格1-1全厂总计算负荷表车间用电单位设备容量（KW）Kxcosφtanφ计算负荷P30(KW)Q30(KVar)S30(KVA)IC№1变电所铸钢车间18000.40.651.17720842.41107.71683.0№2变电所铸铁车间12000.40.71.02480489.6685.7沙库1000.70.61.337093.1116.7小计1300495.05