典型车间变电所及低压配电系统设计.docx

重庆科技学院本科生毕业设计（论文）典型车间变电所及低压配电系统设计院（系）电子信息工程学院专业班级自普本06-2学生姓名何宇指导教师张义辉讲师2010年6月8日重庆科技学院毕业设计（论文）题口典型车间变电所及低压配电系统设计姓名何宇学号2005441105院（系）电子信息工程学院专业班级自普本2006-02指导教师张义辉职称讲师评阅人职称2010年6月8日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）题名页3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论、参考文献7）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：设计（论文）字数理工类不少于1.5万字，文科类不少于L2万字。3.附件包括：任务书、文献综述、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写。2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画。3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印。4）图表应绘制于无格子的页面上。5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档。5.装订顺序1）设计（论文）2）附件按照任务书、文献综述、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）教师指导毕业设计（论文）情况记录表4）其它重庆科技学院本科生毕业设计（论文）典型车间变电所及低压配电系统设计学生姓名：何宇指导老师：张义辉讲师专业：自普本2006-02院（系）：电子信息工程学院2009年6月8日学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。和我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期年月日摘要变电所是电力系统的重要组成部分，它担负着从电力系统中受电、经过变压，然后分配电能的任务，因此变电所的设计工作是整个电网设计和运行的重要部分。本次设计对IOkV车间配电所及低压配电系统进行了详细设计，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，本着安全、可靠、优质、经济，结合实际情况，解决对各个部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。设计时，首先进行各个车间负荷计算及确定无功补偿方案，提出2个可行的主变压器配置方案，然后通过对技术经济指标，确定主变压器的选择，进而确定主接线方案。接着进行短路电流计算，并根据短路电流计算结果选择变电所所需的一次设备、确定二次回路和继电保护整定以及车间照明设计，最后进行防雷接地设计。关键字：车间变电所主变选择一次设备继电保护ABSTRACTSubstationisanimportantpartofpowersystem,itassumesbyelectricityfromthepowersystem,throughthetransformer,andthenassignedthetaskofpower,sothedesignofsubstationdesignandoperationoftheentirepowergridanimportantpart.ThedesignoftheIOkVdistributionplantclinicsandlowvoltagedistributionsystemdesignedindetail,accordingtothevariousworkshopsthenumberandnatureoftheload,theproductionprocessontheloadrequirementsaswellasloaddistribution,inasafe,reliable,high-quality,economy,combinedwiththeactualsituationtoaddressthevariousdepartmentsofthesafe,reliable,economicandtechnologicalproblemofthedistributionofpower.Firstofall,foreachplantloadcalculationanddeterminethereactivepowercompensationscheme,proposedtwopossibleconfigurationofthemaintransformer,andthenonthetechnicalandeconomicindicatorstodeterminethechoiceofthemaintransformer,andthendeterminethemainconnectionoftheprogram.Followedbyshort-circuitcurrentcalculationandchoiceaccordingtoshort-circuitcurrentcalculationsinasubstationequipmentneededtodeterminethesecondarycircuitandrelaysettingandlightingdesignworkshop,thefinaldesignforlightningprotectionandgrounding.Keywords:workshopsubstation；Selectthemaintransformer；PrimaryEquipment；relayprotection目录中文摘要I英文摘要IIi绪论11.1供配电的现状11.2本设计的目的及意义11.3本设计的主要工作21.4车间原始资料22负荷计算和无功功率补偿52.2负荷计算52.3无功功率补偿113电气主接线设计133.1变压器的台数和容量选择133.2主接线设计方案154短路电流及其计算194.1短路电流计算条件194.2高压电网短路电流计算194.3低压电网短路电流计算205一次设备的选择和校验275.1一次设备选择和校验的条件和项目275.2高压电器的选择和校验295.3低压电器的选择和校验365.4高低压母线选择425.6变电所进出线及和临近单位联络线的选择436低压配电系统设计427车间变电所二次回路设计及继电保护整定487.1二次回路设计487.2继电保护整定488车间照明设计519防雷保护和接地装置设计539.1变电所的防雷保护539.2.变电所公共接地装置的设计53设计总结55致谢56参考文献57附录图纸581绪论1.1工厂供配电的现状改革开放十几年来，国民经济飞速发展，人民的物质文化水平日益提高。但从全局来看,发展水平不尽相同,在国内各地区,变电所自动化水平也参差不齐。总的看来,沿海经济开放地区发展速度较快。以能代表自动化发展水平的无人二次变为例，深圳地区己有相当部分达到无人值守,在自动化方面,具备了遥信、遥测、遥控、遥调功能,并具有微机保护设备。遥控的实现,可避免运行人员的误操作,计算机根据当前的运行状态,做出正确的判断,供运行人员参考,避免系统事故的发生,减少人身伤亡及财产损失,提高经济效益。此外，山东、河北、江苏等地也投产了一部分无人值守二次变,而且根据发展情况,他们制定了一条原则，就是新投产的二次变一定达到无人值守程度，旧的变电所通过改造也要逐步实现无人值守。他们所采用的设备大部分为国外进口，但自动化设备也不乏国内产品，如南京自动化设备厂的微机保护及RTU等均有应用。内陆地区虽比不上沿海经济区的发展速度,但在自动化方面也取得了很大进展,在东北的多数城市如哈尔滨、大庆等电业部门已投入了多套微机保护系统,而在微机远动、绝缘在线监测方面也取得了一定的成绩。为了进一步提高电力自动化水平，各省局目前也在逐步扩大无人值守二次变和220kV变电所综合自动化试点范围，这些都将推动各省变电所自动化的迅猛发展。从有关变电所自动化产品方面看，国内目前已有众多厂家能生产微机远动、微机保护等设备,绝缘在线监测及微机故障处理设备也不断涌现,大部分都已达到能投入实际运行的水平，有些产品如微机保护已跻身国际先进行列。综上所述，目前国内变电所自动化工作正处于飞速发展、蒸蒸日上的阶段。1.2本设计的目的及意义在工厂里，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。1.3本设计的主要工作选用需用系数法确定计算负荷，将车间内多台设备按其工作特点分组，把负荷曲线大致相近的分为一组，即用电设备组，然后一组为单位进行负荷计算。在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，达不到规定的工厂功率因数要求时，则需要考虑增设无功功率补偿装置；按设计要求来选择选择一台S9低损耗配电变压器，联结组别采用YyncI；根据主变压器的选择以及负荷对供电可靠性的要求初步确定2个比较合理的主接线方案，并根据技术经济指标选择合适的主接线方案；按照正常运行条件（即电气设备正常运行的工作电压及工作电流）选择电气设备，按短路电流所产生的电动力效应及热效应进行校验，并考虑设备装设地点的环境条件对设备的影响；通过比较经济指标和技术技术指标确定主接线方案；在高压侧装设专用计量柜、三项有功电度表、无功电度表和电压互感器-避雷器柜等。在低压侧的动力出线上装设有功电度表和无功电度表，照明线路上装有三相四线有功电度表。低压并联电容器组线路上安装无功电度表。每一回路均装设电流表。低压母线装有电压表。在主变压器上装设瓦斯保护、过电流保护和过负荷保护等继电保护装置并对继电保护装置进行整定，检验其是否符合要求。根据相关技术要求进行车间电气照明设计，使得生产车间拥有足够的照度。进行接地和防雷设计。1.4车间原始资料本厂为三班工作制，年最大负荷利用小时数为4000小时，属三级负荷。电源从35/10KV工厂总降压变电所采用架空线路受电，线路长为400m,已知和本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km,电缆线路总长度为25km；如下图所示：1IOKV17I架空线膝m1400m4km1IIIOKV车间变电所（待设计）Hr总弹压变电所一一一一图1.1引入