某化纤毛纺织厂总配电所(降压)及配电系统设计

课程设计说明书某化纤毛纺织厂总配电所（降压）及配电系统设计指导老师:设计成员:设计组：班级：2010年月日课程设计I某化纤毛纺织厂总配电所（降压）及配电系统设计摘要工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择,变配电所位置的电气设计,短路电流的计算及继电保护,电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择,防雷接地装置设计等。关键词：总降压变电所，短路计算，继电保护课程设计II目录1设计任务及原始资料……………………………………………………………………..…11.1设计任务…………………………………………………………………………………….11.2原始资料…………………………………………………………………………………...11.3电力负荷计算…………………………………………………………………………..12变电所高压电气设备选型……………………………………………………………...42.1补偿电容器的选择……………………………………………………………………….42.2主变压器的选择…………………………………………………………………….42.3各车间变电所的选择………………………………………………………………….52.4架空线路的选择………………………………………………………………63短路电流计算……………………………………………………………………………………….73.1三相短路电流计算目的………………………………………………………….73.2短路电流计算公式…………………………………………………………………..83.3各母线短路电流列表…………………………………………………………….84主变压器继电保护……………………………………………………………………….…..94.1保护要求…………………………………………………………………………………….94.2整定计算…………………………………………………………………………………...95变电所的设计说明…………………………………………………………………………….125.1概述……………………………………………………………………………………………..125.2室内布置…………………………………………………………………………………...125.3室外布置…………………………………………………………………………………….125.4变电所所址选择…………………………………………………………………………………….126设计体会………………………………………………………………………………………………15参考文献………………………………………………………………………………………………16课程设计-1-1设计任务及原始资料1.1设计任务为化纤毛纺织厂设计全厂总配变电所及配电系统1.变电所电气主接线设计。2.短路电流计算。3.主要电气设备选择。1.2原始资料一、生产任务及车间组成1、生产规模及产品规格本厂规模为万锭精梳化纤毛织染整联合厂。全部生产化纤产品，全年生产能力为230万米，其中厚织物占50%，中厚织物占30%，薄织物占20%，全部产品中以晴纶为主体的混纺物占60%，以涤纶为主体的混纺物为40%。2、车间组成及布置本厂设有一个主厂房，其中有制条车间、纺织车间、织造车间、染整车间等四个生产车间，设备选型全部采用我国最新定型设备。除上述车间外，还有辅助车间及其它设施，详见全厂总平面布置图（第3页图1-1）。二、设计依据（1）工厂总平面布置图。（2）全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表（见第1页）。（3）供用电协议。表1.1全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表序号用电或车间单位名称设备容量（千瓦）Kxcostan计算负荷备注KPjs(千瓦)Qjs(千乏)Sjs(千伏安)(1)No1变电所1织造车间3400.80.80.7527220434012纺纱车间3400.80.80.7527220434013软水站86.10.650.80.7555.9741.987014锻工车间36.90.30.651.1711.0712.9517.0415机修车间296.20.30.51.7388.86153.73177.5616托儿所、幼儿园12.80.60.61.337.6810.2212.7817仓库37.960.30.51.1710.2511.9915.320.98小计1150717.83638.87960.96课程设计-2-(2)No2变电所1织造车间5250.80.80.7542031552512染整车间4900.80.80.7539229449013浴室、理发室1.880.81----1.5101.5114食堂20.630.750.80.7515.4711.619.3415独身宿舍200.81----1601616小计1057.51844.98620.61048.4(3)No3变电所1锅炉房1510.750.80.75113.2584.94141.5612水泵房1180.750.80.7588.566.38110.6313化验室500.750.80.7537.528.1346.8814卸油泵房280.750.80.752115.7526.2515小计347260.25195.2325.32上表系根据各车间配电系统设计后所提供资料，其中N01、No2变电所各设两台变压器暗备用，No3变电所设两台变压器明备用工厂与电业部门所签定的供用电协议主要内容如下：（1）从电业部门某110/35千伏变电所，用35千伏双回架空线路向本厂配电，该变电所在厂南侧0.5公里；（2）该变电所35千伏配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为1.5秒，要求配电所不大于1.0秒；在总配电所35千伏侧计量；功率因数应在0.9以上；（3）配电系统技术数据变电所35千伏母线短路数据为运行方式电源35千伏母线短路容量说明系统最大运行方式时）（3dmaxS=187兆伏安系统为无限大容量系统最小运行方式时）（3dminS=107兆伏安课程设计-3-图1-1某化纤毛纺织厂全厂总平面布置图1-制条车间2-纺纱车间3-织造车间4-染整车间5-软水站6-锻工车间7-机修车间8-托儿所、幼儿园9-仓库10-锅炉房11-宿舍12-食堂13-木工车间14-污水调节池15-卸油汞房配电系统如下图所示：图1-2配电系统课程设计-4-三、设计范围工厂总降压变电所及配电系统设计，包括主变压器、输电线路以及继电保护器件等设备的选择。四、本厂负荷性质多数车间三班制，少数车间为一班或二班制。全年为306个工作日，年最大负荷利用小时数为6000小时，属于二级负荷。五、本厂自然条件1、气象条件（1）最热月平均最高温为30℃；（2）土壤中0.7~1米深处一年中最热月平均温度为20℃；（3）年雷暴日为31日；（4）土壤冻结深度为1.10米；（5）夏季主导风向为南风。2、地质及水文条件根据工程地质资料获悉，厂区地址原为耕田，地势平坦，地层以砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.8～5.3米。地耐压力为20吨/平方米。2．变电所高压电器设备选型表1-1根据公式：PKPsxjs*tan*PQjsjscos/PSjsjs分别计算出各车间的有功和无功功率及视在功率的计算值填入表1.1。2.1补偿电容器选择由于本设计中上级要求cos≥0.9,而全厂自然功率因数：0.90.782332.3/1823.06/cosSPjsjs因此需要进行无功补偿。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此暂取cos=0.92来计算10KV侧所需无功功率，故：补偿无功功率685.840.92)]tan(arccos-78)n(arccos0.1823.06[tatantanPQ21jsc）（kVar采用18个BWF10-40-1并联电容器进行补偿，总共补偿容量kVar72018*402.2主变压器的选择由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续课程设计-5-供电，故选暗备用。每台容量按SN.T≥0.8×1978.55kVA=1582.84kVA，因此选两台S9-1600/35型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yd11。表2.1无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷jsP/kWjsQ/kVarjsS/kVA380V侧补偿前负荷0.781823.061454.672332.3010kV侧无功补偿容量-72010kV侧补偿后负荷0.921823.06734.671978.55主变压器功率损耗0.01jsS=19.780.05jsS=98.935KV侧负荷总计0.9161842.84833.572022.052.3各变电所变压器选择No1安装两台变压器互相暗备用，其容量按SN.T≥0.7×jsS=0.7×960.96kVA=672.67kVA因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0。No2安装两台变压器互相暗备用，其容量按SN.T≥0.7×jsS=0.7×1048.4kVA=733.88kVA因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0。No3安装两台变压器，其容量按SN.T≥325.32kVA因此选两台S9-400/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0各变压器型号及其参数见表2.2课程设计-6-表2.2各变压器型号及其参数型号额定电压/kV连接组别损耗/W空载电流（%）阻抗电压（%）高压低压空载负载主变压器两台暗备用S9-1600/353510Yd112100175501.26.51NO两台暗备用S9-800/10100.4Yyn0140075000.84.52NO两台暗备用S9-800/10100.4Yyn0140075000.84.53NO两台明备用S9-400/10100.4Yyn080043001.042.4架空线的选择1.在正常情况下架空线可选择一条工作，一条备用。2.架空线截面积的选择1).按经济电流密度选择导线线路在工作时的最大工作电流：33.36A35)*32022.05/(*3/USInjsg该生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制，全年最大负荷利用时数为6000小时，属于二级负荷。其钢芯铝线的电流密度J=0.9所以导线的经济截面面积：2jmm07.379.0/36.33/JSIg考虑到线路投入使用的长期发展远景，选用截面积为50mm2的导线，所以35KV架空线为LGJ-50的导线。2).按长时允许电流校验导线查表得LGJ-50型裸导线的长时允许电流220AIy,当环境温度为30度时，导线最高工作温度为70度。其长时允许电流为：A42.207/(01'01'yI）（）Iy式中：0为导线的允许载流量所采用的环境温度（250℃）。‘0为导线敷设地点实际的环境温度（300‘℃）课程设计-7-701℃当一台变压器满载，一条输电线检修时导线负荷最大，这时的负荷电流为：26.4A)*3/(USneIe由于'yeII,所以符合要求。3).按电压损失校验查表得LGJ-50导线的单位长度电阻和电抗为：0.65R00.42X0输电线路长度为0.5公里，所以线路电阻0.325R，0.21X。线路总的电压损失为：22.11V)/**(UXQRPUn式中：P为35KV侧负荷总有功功率，Q为35KV侧负荷总无功功率。电压损失百分比为：5%0.63%/%UUUn所以导线符合要求。4)按机械强度校验钢芯铝线非居民区3