變電所一次系統(tǒng)設(shè)計

PAGEPAGE1畢業(yè)設(shè)計姓名：XXX學(xué)院：專業(yè)：電氣自動化專業(yè)設(shè)計題目：某機械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計專題：2009年7月**大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書專業(yè)電氣工程自動化學(xué)生XXX任務(wù)下達(dá)日期：2009年畢業(yè)設(shè)計日期：2009年7月至2009年8月畢業(yè)設(shè)計題目：某機械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計專題題目：畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求：熟悉變電所設(shè)計的相關(guān)理論；設(shè)計變電所的一次系統(tǒng)；繪制變電所一次系統(tǒng)圖；編寫畢業(yè)設(shè)計說明書；院長簽字：指導(dǎo)教師簽字：

摘要電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進(jìn)步，社會生產(chǎn)和生活對電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。機械廠供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。變電所主接線設(shè)計是否合理，關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的安全、靈活和經(jīng)濟(jì)運行。本設(shè)計在機械廠具體資料的基礎(chǔ)上，依據(jù)變電所設(shè)計的一般原則和步驟，完成了變電所一次系統(tǒng)設(shè)計。為適應(yīng)機械類企業(yè)，用電負(fù)荷變化大、自然功率因數(shù)低的特點，該設(shè)計中采用并聯(lián)電容器的方法來補償無功功率，以減少供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損失，同時提高了供電電壓的質(zhì)量。此機械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計包括：負(fù)荷的計算及無功功率的補償；變電所主變壓器臺數(shù)和容量、型式的確定；變電所主接線方案的選擇；進(jìn)出線的選擇；短路計算和開關(guān)設(shè)備的選擇；根據(jù)設(shè)計要求，繪制變電所一次系統(tǒng)圖。關(guān)鍵詞：電能；變電所；一次系統(tǒng)。目錄TOC\o"1-3"\u1前言 31.1引言 錯誤！未定義書簽。1.2設(shè)計原則 11.3本文所做的主要工作 22負(fù)荷計算及電容補償 42.1負(fù)荷計算的定義 42.2負(fù)荷計算 42.2.1負(fù)荷計算的方法 42.2.2負(fù)荷統(tǒng)計計算 52.3電容補償 73負(fù)荷計算及電容補償 93.1主變壓器臺數(shù)選擇 93.2主變壓器容量選擇 93.3主接線方案確定 103.3.1變電所主接線方案的設(shè)計原則與要求 103.3.2變電所主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 103.3.3工廠變電所常見的主接線方案 113.3.4確定主接線方案 113.4無功功率補償修定 134高低壓開關(guān)設(shè)備選擇和變電所選址及布置概述 154.1短路電流的計算 154.1.1短路的定義 154.1.2短路計算的目的 154.1.3短路計算的方法 154.1.4本設(shè)計采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計算 154.2變電站一次設(shè)備的選擇與校驗 214.2.1一次設(shè)備選擇與校驗的條件 214.2.2按正常工作條件選擇 224.2.3按短路條件校驗 224.2.410kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 234.2.5380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 254.3高低壓母線的選擇 264.4變電所選址概述 274.5變電所總體布置概述 275變電所進(jìn)出線和低壓電纜選擇 295.1變電所進(jìn)出線的選擇范圍 295.2變電所進(jìn)出線方式的選擇 295.3變電所進(jìn)出導(dǎo)線和電纜形式的選擇 295.4導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算 305.5高壓進(jìn)線和低壓出線的選擇 305.5.110kV高壓進(jìn)線的選擇校驗 305.5.2由高壓母線至主變的引入電纜的選擇校驗 315.5.3380V低壓出線的選擇 316總結(jié)與展望 377參考文獻(xiàn) 38附錄 39致謝 41第 PAGE5頁1前言1.1引言電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。在工程機械制造廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(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，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。電能從區(qū)域變電站進(jìn)入機械廠后，首先要解決的就是如何對電能進(jìn)行控制、變換、分配和傳輸?shù)葐栴}。在機械廠，擔(dān)負(fù)這一任務(wù)的是供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。一旦變電所出了事故而造成停電，則整個機械廠的生產(chǎn)過程都將停止進(jìn)行，甚至還會引起一些嚴(yán)重的安全事故。機械廠變電所要很好地為生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：(1)安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2)可靠應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。(3)優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求(4)經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.2設(shè)計原則按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、GB50053-94《10kV及以下設(shè)計規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》、JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行變電所設(shè)計必須遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策又生活區(qū)的，，因此(5-10)(5-11)因此，電壓損耗滿足要求，LGJ-95/55型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)。綜合以上所選變電站進(jìn)出線和低壓電纜型號規(guī)格見表5-1。根據(jù)本設(shè)計計算選擇最后的變電所系統(tǒng)圖見附錄一。表5-1變電站進(jìn)出線和低壓電纜型號規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格10kV電源進(jìn)線LGJ-35鋼芯鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓出線至鑄造車間交聯(lián)電纜（直埋）至鍛壓車間交聯(lián)電纜（直埋）至電鍍車間交聯(lián)電纜（直埋）至工具車間交聯(lián)電纜（直埋）至組裝車間ZR-BV-750-1×120鋁芯線5根穿內(nèi)徑80mm硬塑管至維修車間交聯(lián)電纜（直埋）至金工車間交聯(lián)電纜（直埋）至焊接車間2×()交聯(lián)電纜（直埋）至鍋爐房交聯(lián)電纜（直埋）至熱處理車間2×()交聯(lián)電纜（直埋）至生活區(qū)LGJ-95/55鋼芯鋁絞線（三相四線架空）6總結(jié)與展望本文按照設(shè)計任務(wù)書的要求，根據(jù)設(shè)計變電站的一般步驟，依次進(jìn)行了負(fù)荷的統(tǒng)計計算，確定機械廠的需電容量，概述了變電站的地址和型式，選擇了變電站的主接線方案，計算短路電流，選擇變電站的一次設(shè)備，然后根據(jù)低壓側(cè)各出線負(fù)荷計算選擇了相應(yīng)的電纜。本文所設(shè)計的變電站方案，是在仔細(xì)分析原始資料以后，根據(jù)具體情況，按照變電站設(shè)計的一般原則和程序，經(jīng)過仔細(xì)分析論證后設(shè)計出來的，具有較高的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。所設(shè)計的變電站方案，既嚴(yán)格遵循變電站設(shè)計的基本原則，又充分發(fā)揮了設(shè)計人員的主動性。由于時間及本人水平有限，缺點和不足之處在所難免，敬請各位專家、老師批評指正。7參考文獻(xiàn)[1]熊信銀，朱永利.發(fā)電廠電氣部分（第三版）.北京：中國電力出版社.2004.9[2]傅軍雷，飛華.電氣仿真系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用.中國西部科技.2007.7[3]張浩,徐紅燕等.仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用.系統(tǒng)仿真技術(shù).第1卷第2期2005.7[4]羅欽文，甘灼堅，吳剛遠(yuǎn).新穎的變電站仿真系統(tǒng).繼電器.第28卷第1期2000.1[5]陳素芳等.變電站仿真系統(tǒng)的分析與應(yīng)用.自動化與儀器儀表.2005.6[6]湯漢松等.數(shù)字化變電站的現(xiàn)狀與未來.江蘇電機工程.第26卷增刊.2007.8[7]劉介才.工廠供電設(shè)計指導(dǎo).機械工業(yè)出版社.2000.10[8]何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析（第三版）上下冊.武漢：華中科技大學(xué)出版社.2002.1[9]西北電力設(shè)計院編.電力工程設(shè)計手冊（電氣一次部分）.西安：西北電力設(shè)計院[10]劉介才.工廠供電（第四版）.機械工業(yè)出版社，2004.5[11]賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理（第三版）.北京：中國電力出版社.1998[12]工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊（補充本）.北京：水利電力出版社.1990[13]付周興，王清亮，董張卓.電力系統(tǒng)自動化.北京：中國電力出版社.2006.6[14]陳素芳等.變電站仿真系統(tǒng)的分析與應(yīng)用.自動化與儀器儀表.2005.6[15]周希德.高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)手冊：電工卷.北京：高等教育出版社.1998.11[16]馬憲民.畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)手冊.西安科技大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院.2002[17]JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[18]GB50054-95低壓配電設(shè)計規(guī)范[19]GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[20]GB50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范[21]GB50060-923～110KV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范畢業(yè)設(shè)計