開題報告某機(jī)械廠變電所與配電系統(tǒng)設(shè)計論文

1、項目名稱：中外合資某機(jī)械廠變配電系統(tǒng)設(shè)計國外（外國）本課題所涉及問題的研究現(xiàn)狀總結(jié)眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能很容易從其他形式的能量中轉(zhuǎn)換出來，也很容易轉(zhuǎn)換成其他形式的能量來使用。電能的傳輸和分配簡單、經(jīng)濟(jì)，易于控制、調(diào)整和測量，有利于生產(chǎn)過程的自動化，現(xiàn)代社會的信息技術(shù)等高新技術(shù)都是基于電能的應(yīng)用。因此，電能被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和整個國民經(jīng)濟(jì)生活。在工廠中，雖然電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但在產(chǎn)品成本中所占的比重普遍較小。比如在機(jī)械行業(yè)，電費(fèi)只占產(chǎn)品成本的5%左右。從投資來看，一般機(jī)械廠對供電設(shè)備的投資僅占總投資的5%左右。因此，電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性不在于其

2、在產(chǎn)品成本中的比重或在總投資中的比重，而在于工業(yè)生產(chǎn)的電氣化可以大大提高產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率。降低生產(chǎn)成本，改善工人的工作條件，有利于生產(chǎn)過程的自動化。另一方面，工廠供電突然中斷可能對工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重后果。對供電可靠性要求高的工廠，即使是很短的停電，也會造成重大設(shè)備損壞，或?qū)е麓罅慨a(chǎn)品報廢，甚至可能引發(fā)重大人身事故，給國家?guī)斫?jīng)濟(jì)甚至政治損失和人民。巨大的損失。因此，做好工廠供電工作，對于擴(kuò)大工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有重要意義。近年來，我國電力普遍短缺，不僅促進(jìn)了國家電力工業(yè)的快速發(fā)展，而且各地電力投資的大幅增加，直接拉動了電力設(shè)備和焊接的市場需求。未來幾年，為緩解緊張的電力需

3、求，我國電力投資將處于持續(xù)高速增長階段，大量電力項目的上馬將直接帶動電力設(shè)備的高速增長行業(yè)。 2006年，如果中國的電力需求增長13%，最多可以支撐8.7%的GDP增長。同時，在電網(wǎng)建設(shè)方面，約220kV及以上輸電線路將投入運(yùn)營25000公里，變電站容量約1.4億千伏安。電網(wǎng)建設(shè)將直接影響到電網(wǎng)保護(hù)與控制設(shè)備、輸變電設(shè)備、電能計量設(shè)備等行業(yè)和企業(yè)。在電力環(huán)保設(shè)備中，隨著電力投資的增加和國家環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，設(shè)計（論文）要解決的問題和采用的研究方法設(shè)計中要解決的主要問題分為全廠變電站設(shè)計和廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計兩部分。以下兩個方面分別簡要討論。1 、全廠變電站設(shè)計：變電站負(fù)責(zé)從電力系統(tǒng)接收電力，對其

4、進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后分配。配電站負(fù)責(zé)從電力系統(tǒng)接收電力，然后直接分配。顯然，變電站是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，在工廠中占有特殊而重要的地位。其主要任務(wù)是：1.10/0.4/0.23KV變電站地址確定；2、變壓器臺數(shù)和容量的選擇；3、變電站主布線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和確定；4、變電站主要設(shè)備的選型和驗證；2 、工廠配電系統(tǒng)設(shè)計：工廠配電是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，即從進(jìn)入工廠的電力線到高低壓電氣設(shè)備的進(jìn)線終端的整個電路系統(tǒng)。廠區(qū)配電工作要為工業(yè)生產(chǎn)做好服務(wù)，切實(shí)保障廠區(qū)生產(chǎn)和生活用電需要；合理處理局部與全局、當(dāng)前與長遠(yuǎn)的關(guān)系，既顧及局部與當(dāng)前利益，又要有大局觀，能顧全大局，適應(yīng)環(huán)境到發(fā)展。工廠配電主要是滿足工

5、廠生產(chǎn)工藝設(shè)備要求和自動化控制要求。首先，必須有全局觀念，長遠(yuǎn)規(guī)劃，合理配置電力系統(tǒng)主要動力設(shè)備（與生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)工程密切相關(guān)，如給排水、循環(huán)水、鍋爐蒸汽、工藝流程、安全消防系統(tǒng)），考慮到電氣設(shè)備的定期維護(hù)、生產(chǎn)保障方法和故障發(fā)生時的事故處理程序等設(shè)備停運(yùn)問題。其主要任務(wù)是：1、全廠負(fù)荷分析計算；2、無功負(fù)荷的分析、計算和補(bǔ)償；3、短路電流計算；4、全廠配電系統(tǒng)設(shè)計；3 .本課題需重點(diǎn)研究、關(guān)鍵問題及解決方案一。全廠負(fù)荷分析計算；1.需要系數(shù)法適用電氣設(shè)備數(shù)量較多，且各設(shè)備容量相差不大時，特別適合在確定車間和工廠計算負(fù)荷時使用。2. 二項式法當(dāng)適用的電氣設(shè)備數(shù)量較少，某些設(shè)備的容量差異很大時

6、，尤其是在確定干線和支線的計算負(fù)荷時更應(yīng)使用。二。 10/0.4/0.23KV變電站位置類型確定；變電站選址應(yīng)按下列要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定：1、盡量靠近負(fù)荷中心，以減少配電系統(tǒng)的功率損耗、電壓損耗和有色金屬消耗。2、進(jìn)出線路方便，特別是便于高架進(jìn)出線路。3、靠近供電側(cè)，特別是工廠的一般降壓變電站和高壓配電站。4、設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。5、不應(yīng)放置在劇烈震動或高溫的地方。無法避免時，應(yīng)采取防震、隔熱措施。6、不宜置于多塵或有腐蝕性氣體的地方。如果不能遠(yuǎn)離，則不應(yīng)位于污染源的背風(fēng)側(cè)。7、不宜設(shè)在廁所、浴室等經(jīng)常積水的地方正下方，也不宜與上述場所相鄰。8、

7、不應(yīng)位于爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，也不應(yīng)位于火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。與有爆炸、火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物相鄰時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992爆炸、火災(zāi)危險環(huán)境中電力裝置設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。9、不宜設(shè)在低洼、可能積水的地方。三。無功負(fù)荷的分析、計算和補(bǔ)償；1、單獨(dú)補(bǔ)償：電容器直接安裝在用電設(shè)備附近；2、分散補(bǔ)償：電容器分散安裝在車間配電母線上，部分用電設(shè)備專門設(shè)置一套移相電容器進(jìn)行補(bǔ)償；3、集中補(bǔ)償：電容器集中安裝在變電站一次或二次母線上（多在二次側(cè)）或全降壓變二次側(cè)（6-10kV側(cè)）。四。變壓器數(shù)量和容量選擇；選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮以下原則：1、一、二次負(fù)載數(shù)量較多，可靠性要求

8、較高時；2、工廠有較大的沖擊負(fù)載（如大型高壓電機(jī)、電弧爐等），需要單獨(dú)設(shè)置變壓器以減少對其他負(fù)載的沖擊時；3、工廠負(fù)荷極不平衡。選擇兩臺主變壓器可以大大降低電力損耗，使兩臺變壓器增加的設(shè)備投資可以在35年內(nèi)從節(jié)省的電能和電費(fèi)中收回；4、原裝主變變電站時，因負(fù)載容量增加，無法更換大容量變壓器；5、為節(jié)省初投資，提高變壓器運(yùn)行效率，對于大型企業(yè)分期建設(shè)，可分期投資23臺主變壓器，替代1臺大型變壓器。在選擇主變壓器容量時應(yīng)考慮以下原則：1、只有一個主變的變電站主變?nèi)萘繎?yīng)滿足所有用電設(shè)備總計算負(fù)荷的需要，即2.變電站有兩臺變壓器每臺變壓器的容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件：一個。任一變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足

9、總計算負(fù)荷的60%70%左右的需要，即灣。任何變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足所有初級和次級負(fù)載的需要，即五。變電站主布線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和確定；廠區(qū)變電所主接線基本要求：1、安全應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的要求，并能充分保障人員和設(shè)備的安全。2、可靠性應(yīng)滿足用電負(fù)載，尤其是一次、二次負(fù)載的供電可靠性要求。3、靈活性應(yīng)能適應(yīng)各種必要的運(yùn)行模式，便于切換運(yùn)維，適應(yīng)負(fù)載的發(fā)展。4、經(jīng)濟(jì)性在滿足以上要求的前提下，盡量使主接線簡單，投資少，運(yùn)行成本低，節(jié)約用電和有色金屬消耗。六。短路電流計算；1.歐姆法：用歐姆法計算低壓側(cè)短路計算點(diǎn)短路回路的總阻抗時，應(yīng)將高壓側(cè)各元件的阻抗換算到低壓側(cè)。阻抗轉(zhuǎn)換公式為， 。

10、由于系統(tǒng)電抗和變壓器阻抗公式中的U2c直接替換為低壓短路點(diǎn)計算電壓，相當(dāng)于換算，只需按上述換算高壓線路阻抗即可公式。2 、標(biāo)準(zhǔn)單位值：單位法主要用于高壓短路計算，高壓系統(tǒng)中電抗一般遠(yuǎn)大于電阻，所以一般只計算電抗。七。變電站主要設(shè)備的選型和驗證；1、低壓斷路器的選型和檢定；2、接觸器的選型和校準(zhǔn)；3、熱繼電器的選型和檢定；4、電流互感器的選型和檢定；八。整廠配電系統(tǒng)設(shè)計；常用的低壓配電系統(tǒng)接線方法：1.徑向布線特點(diǎn)：配電線路故障互不影響，供電可靠性高，配電設(shè)備集中，維護(hù)方便，但系統(tǒng)靈活性較差，消耗有色金屬較多。2 、干線接線特點(diǎn)：配電設(shè)備和有色金屬消耗少，系統(tǒng)靈活性好，但主線故障影響大；一般用于

11、電氣設(shè)備不僅比較均勻、容量較小、無特殊要求的場合。3.變壓器-主線特點(diǎn)：除了干線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，布線更簡單，可以大大減少低壓配電設(shè)備。為提高主干線供電的可靠性，應(yīng)適當(dāng)減少所連接的支路數(shù)，一般不超過10個。不宜采用這種方式為頻繁啟動的沖擊負(fù)載供電，大容量，對電壓質(zhì)量要求嚴(yán)格的電氣設(shè)備。4.鏈?zhǔn)讲季€特點(diǎn)：與主干式類似，適用于距離電屏較遠(yuǎn)、距離較近的不重要的小容量電氣設(shè)備；設(shè)備一般不超過5臺，總?cè)萘坎怀^10kW。對于電氣設(shè)備的插座，在使用鏈?zhǔn)脚潆姇r，可以適當(dāng)增加每個鏈?zhǔn)交芈返臄?shù)量。九。變電站防雷接地設(shè)備一、防雷措施1、安裝避雷針，保護(hù)整個配電站免受直接雷擊2、安裝在高壓側(cè)的閥式避雷器主要用于保護(hù)主變

12、壓器，防止雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電站。要求避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器安裝，其接地線應(yīng)接在變壓器低壓側(cè)的中性點(diǎn)和金屬外殼上。如果進(jìn)線有一段架空線引入電纜，則應(yīng)在架空線末端的電纜頭處安裝閥式避雷器或排氣式避雷器。2.接地類型1.工作接地接地保護(hù)電力系統(tǒng)和設(shè)備不能正常工作2、保護(hù)接地為保護(hù)人身安全，防止間接電接觸，請將設(shè)備外圍導(dǎo)電部件接地。有兩種形式：一種是設(shè)備外露導(dǎo)電部分通過各自的PE線直接接地。另一種是設(shè)備外露導(dǎo)電部分采用普通PE線或PEN線接地。3、反復(fù)接地在零線上的多個點(diǎn)之間進(jìn)行多次金屬連接。4 .完成本項目所需的工作條件（如參考書、實(shí)驗設(shè)備或?qū)嶒灜h(huán)境條件、某些類型的市場調(diào)查、計算機(jī)輔助設(shè)計

13、條件等）和解決方案1.工廠電源第三、四版，蔡杰主編、杰才主編的工廠電源簡明設(shè)計手冊3.“工廠電源設(shè)計”技術(shù)4.工廠電源設(shè)計與實(shí)驗 ，王榮攀凡主編5.工廠配電設(shè)計手冊水利水電6、工廠常用電氣設(shè)備手冊（第三版）上下水利水電7.工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第二版水利水電、機(jī)械工業(yè)部編制的中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)電力設(shè)計規(guī)程9.電力工程設(shè)計手冊西北、東北電力版廠變電所相關(guān)圖紙項目借閱1 1. 化工廠電氣手冊化工行業(yè)1 2. 工業(yè)企業(yè)電源課程設(shè)計與實(shí)驗指南 ，王建南主編13.工廠配電線路及變電所的設(shè)計與計算 ，段建元，機(jī)械工業(yè)-主編實(shí)用供配電技術(shù)手冊蔡杰15.預(yù)裝式變電站手冊廖光宇主編， 電力工程電氣設(shè)備手冊主

14、編， 工礦企業(yè)電氣工程師手冊主編、民用建筑電氣設(shè)計手冊主編戴宇興19、變電站設(shè)計主編10220kv丁玉山5 .設(shè)計（論文）完成時間表第 1 周和第 2 周：發(fā)放設(shè)計任務(wù)書，分配任務(wù)，借用參考書，完成開題報告。第 3 周、第 6 周和第 11 周：畢業(yè)并在巨化二廠實(shí)習(xí)。第4、5周：全廠負(fù)荷計算；變壓器容量、變電站臺數(shù)、型號的選擇，功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的選擇。第7、8、9周：廠區(qū)0.4KV配電系統(tǒng)設(shè)計，變電站主要布線方案比較確定，開關(guān)柜選型。第 10 周：確定變電站的位置；計算短路電流。第 12、13 和 14 周：高低壓電氣設(shè)備的選擇和驗證，母線和電纜的選擇和驗證。第15周和第16周：變電站結(jié)構(gòu)布局設(shè)計、變電站平面剖面圖、變電站防雷接地設(shè)計。第17周：CAD