课程设计报告

《供电系统设计》说明书姓名:闻勇学号:09230128班级:电气优0902目录第一章原始资料错误!未定义书签。全厂用电设备情况...........................................................................................................错误!未定义书签。设计内容...........................................................................................................................错误!未定义书签。设计成果...........................................................................................................................错误!未定义书签。第二章负荷计算以及变压器、补偿装置的选择错误!未定义书签。供电方案论证.............................................................................................................错误!未定义书签。车间变电所位置和变压器数量容量.........................................................................错误!未定义书签。第三章短路电流的计算错误!未定义书签。求各元件电抗,用标幺值计算...................................................................................错误!未定义书签。K1点三相短路电流计算:..........................................................................................错误!未定义书签。K2点三相短路电流计算:..........................................................................................错误!未定义书签。第四章电气设备的选择错误!未定义书签。在选择供电系统的高压电气设备时，应进行的选择及校验项目见表7。...........错误!未定义书签。35KV侧设备选择，设备名称及型号见表8..............................................................错误!未定义书签。10KV侧设备，设备名称及型号见表9.....................................................................错误!未定义书签。10kV馈电线路设备选择...........................................................................................错误!未定义书签。10KV母线选择...........................................................................................................错误!未定义书签。第五章主要设备继电保护的选择与整定错误!未定义书签。主变压器保护方式选择和整定计算...............................................................................错误!未定义书签。变压器10kV馈电线路保护及整定.................................................................................错误!未定义书签。第六章防雷设计错误!未定义书签。防雷措施.......................................................................................................................错误!未定义书签。第七章结束语及参考文献错误!未定义书签。心得体会.....................................................................................................................错误!未定义书签。参考文献.....................................................................................................................错误!未定义书签。附录错误!未定义书签。第一章原始资料全厂用电设备情况1）负载大小用电设备总安装容量：6630KW计算负荷（10KV侧）有功：4522KW无功：1405KVar各车间负荷统计表见表1表1、全厂各车间负荷统计表序号车间名称负荷类型计算负荷jsP（KW）jsQ（KVar）jsS（KVA）1空气压缩车间I7801808002熔制成型（模具）车间I5601505803熔制成型（熔制）车间I5901706144后加工（磨抛）车间I6502206865后加工（封接）车间I5601505806配料车间I3601003747锅炉房I4201104348厂区其他负荷（一）II~III4001684349厂区其他负荷（二）II~III440200483共计47601448同时系数全场计算负荷452214052）负荷类型本厂绝大部分用电设备均属长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过两分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池，炉将会损坏；全厂停电将造成严重经济损失，故主要车间及辅助设施均为I类负荷。3）本厂为三班工作制，全年工作时数8760小时，最大负荷利用小时数5600小时。4）全厂负荷分布，见厂区平面布置图。（图1）35KV110KV10KVABSd工作电源5KM备用电源7KM图1厂区平面布置示意图图2电力系统与本厂连接示意图5）电源情况(1)工作电源本厂拟由距其5公里处的A变电站接一回架空线路供电，A变电站110KV母线短路容量为1918MVA，基准容量为1000MVA，A变电站安装两台SFSLZ1－31500KVA/110KV三卷变压器，其短路电压％＝高－中5.10u，％＝高－低17u，％＝低－中6u。详见电力系统与本厂联接图（图2）。供电电压等级，由用户选用35KV或10KV的一种电压供电。53826719电源4最大运行方式：按A变电站两台变压器并列运行考虑。最小运行方式：按A变电站两台变压器分列运行考虑。(2)备用电源拟由B变电站接一回架空线作为备用电源。系统要求，只有在工作电源停电时，才允许备用电源供电。(3)功率因数供电部门对本厂功率因数要求值为：当以35KV供电时，9.0cos当以10KV供电时，95.0cos(4)电价供电局实行两部电价。基本电价：按变压器安装容量每1千伏安每月4元计费。电度电价：35KV05.0元/kwh10KV06.0元/kwh(5)线路的功率损失在发电厂引起的附加投资按每千瓦1000元。设计内容1．负荷计算2．供电方式及主接线设计3．短路计算及设备选择4．高压配电系统设计5．保护及接地防雷系统设计设计成果1．设计说明书，包括全部设计内容2．电气主接线图（三号图纸）3．继电保护配置图（三号图纸）4．总降压变电所平面布置图（三号图纸）第二章负荷计算以及变压器、补偿装置的选择供电方案论证由于本地区仅能提供35kV或10kV中的一种电压，所以将两种电压的优缺点扼要分析如下：（一）35KV与10KV供电特点方案一：采用35kV电压供电的特点1供电电压较高，线路的功率损耗及电能损耗小，年运行费用低；2电压损失小，调压问题容易解决；3对cosΦ的要求较低，可以减少提高功率因数补偿设备的投资；4需建设总降压变电所，工厂供电设备便于集中控制管理，易于实现自动化，但要多占一定的土地面积；5根据运行统计数据，35kV架空线路的故障比10kV架空线路的故障低一半，因而供电的可靠性高；6有利于工厂的进一步扩展方案二：采用10kV电压供电的特点1不需要投资建设工厂总降压变电所，并少占土地面积；2工厂内不装设主变压器，可简化接线，便于运行操作；3减轻维护工作量，减少管理人员；4供电电压较35kV低，会增加线路的功率损耗和电能损耗，线路的电压损失也会增大5要求cosΦ的值高，要增加补偿设备的投资6线路的故障比35kV的高，即供电可靠性不如35kV。（二）经济技术指标的比较方案一：正常运行时以35kV单回路架空线供电，由邻厂10kV电缆线路作为备用电源。根据全厂计算负荷情况，S30=·A：只有少数的负荷为二·三级负荷，大多数为一级负荷。参考简明电工手册Ι，故拟厂内总降压变电所装设一台容量为5000kV·A的变压器，型号为SJL1-5000/35型，电压为35/10kV，查产品样本，其有关技术参数为：ΔP0=,ΔPk=,UK%=7,I0%=。变压器的功率损耗为:有功功率损耗为：ΔPT≈ΔP0+ΔP（NSS30）2=+×5000)2=无功功率损耗为：ΔQT≈ΔQ0+ΔQN（NSS30）2=SN[100%OI+100%KU(NSS30）2=5000×+7×5000)2)/100=360kVar35kV线路功率等于全厂计算负荷与变压器功率损耗之和。P’30=P30+ΔPT=+4522)kW=kWQ’30=Q30+ΔQT=(1405+360)kVar=''2'2303030SPQ=cosΦ1.=P’30/S’30==cosΦ=I’30=S’30/3UN=3/35=80.68A由于T=5600H5000H根据国家建设总局规定nJ=0.9A/mm2，所以：（1）经济条件：A=I30/Jn=89.64mm235mm2,(又因为（2）Lj=35mm2，所以取35mm2满足机械强度。查有关手册或产品样本，选择钢芯铝铰线LGJ-35，（3）允许电流为170AI’30=80.68A满足满足发热条件。)该导线单位长度电阻R0=Ω/km,单位长度电抗X0=Ω/km。查有关设计手册，经过计算，35kV供电的投资费用Z1见表，年运行费用F1见表表135kV的投资费用项目说明单价（万元）数量费用（万元）变压器SJL1-5000/35型6万/台16电价费用变压器容量收费4元/kVA5000kVA2附加投资'23003TIRlP1000元/kW123kW共计表235kV供电的年运行费用F1项目说明费用（万元）线路电能损耗费ΔFL='23300310IRL变压器电能损耗费2300[8760()]TKNSFPPS共计总投资∑=+万=万。方案二：采用10kV电压供电，厂内不设总降压变电所，即不装设变压器，故无变压器损耗问题。此时，10kV架空线路计算电流I30=S30/3UN=3×10=261.08A而cosΦ2=P30/S30=4522/=cosΦ=由于nJ=0.9A/mm2，A==290.09mm2,同方案一选取原理，取截面为70mm2，Iy=325A261.08A,选择LGJ-70，钢芯铝铰线，R0=Ω/km，X0=Ω/km。表310kV供电的投资费用项目说明单位数量费用（万元）附加投资23003IRl1000元/kWh合资表410kV供电的年运行费用项目说明