电气信息工程课程设计说明书
某化纤毛纺织厂全厂总配电配电系统设计
学院(部): 电气工程动化
专业班级 : 电气
组 :
成 员 :
指导教师:
2012年 X月 X日
摘
电现代工业生产源动力应极广泛
课程设计关化纤毛纺织厂全厂总配变电配电系统根该厂负荷统计资料适考虑相关求完成工厂供电系统设计
设计分六章第章讲设计务求原始材料分析第二章讲述变电次侧电气设备选型中包括功补偿电容器选择车间变压器选择架空线选择第三章讲短路电流计算第四章讲电气设备选择校验然第五章基然风气候条件址条件选择配电位置机构第六章考虑防雷相关设计总结次工厂供电设计重点收获体会
关键词:电配电配电系统工厂供电
目录
摘 2
1设计务原始材料 4
11设计务 4
12原始资料 4
13工厂负荷情况 4
14供电协议 5
15负荷性质 6
16然条件 6
17负荷计算 7
2变电次侧电气设备选型 8
21功补偿电容器选择 8
22车间变压器选择 8
23架空线选择 9
3短路电流计算 11
31三相短路电流计算目 11
32短路电流计算公式(标幺值计算方法): 11
33 母线电流列表 11
4 10kv高压开关电柜选型 17
5变电继电保护装置配置 19
51电力线路继电保护 19
52变压器继电保护配置 21
设计心 24
参考文献 25
1设计务原始材料
11设计务
某化纤毛纺织厂设计全厂总配电配电系统
12原始资料
图11工厂总面图
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-卸油泵房
厂设厂房中制条车间纺纱车间织造车间染整车间四生产车间设备选型全部采国新定型设备述车间外辅助车间设施详见全厂总面图(图11)
13工厂负荷情况
全厂车间电气设备车间变电计算表(表11)示
表11 工厂负荷统计资料
序号
车间电单位名称
设备容量(kW)
计算负荷
变压器台数容量
备注
(kW)
(kVar)
(kVA)
(1)No1变电
1
制条车间
340
08
08
075
1
09
2
纺纱车间
340
08
08
075
3
软水站
861
065
08
075
4
锻工车间
369
03
065
117
5
机修车间
2962
03
05
173
6
托
128
06
06
133
7
仓库
3796
03
05
117
8
计
(2)No2变电
1
制造车间
525
08
08
075
1
2
染整车间
490
08
08
075
3
浴室
188
08
1
-
4
食堂
2063
075
08
075
5
独身宿舍
20
08
1
-
6
计
(3)No3变电
1
锅炉房
151
075
08
075
设计
2
水泵房
118
075
08
075
3
化验室
50
075
08
075
4
卸油泵房
28
075
08
075
5
计
14供电协议
工厂电业部门签订供电协议容:
(1)电业部门某3510kV变电10kV双回架空线路厂配电该变电厂南侧05km
(2)该变电10kV配出线路定时限流保护装置整定时间15s求配电10s
(3)总配电10kV侧进行计量
(4)功率数值应09
(5)配电系统技术数
表12 配电10kV母线短路数
系统运行方式
短路容量
说明
运行方式
系统限容量
运行方式
配电系统图(图12)示:
厂总配电
(设计)
10kV母线
d(3)
04Ωkm
t15s
10kV母线
d(3)
图12 配电系统图
15负荷性质
数车间三班工作制少数车间班两班制全年306工作日功负荷年利时数6000时属二级负荷
16然条件
气象条件
(1)热月均高气温30
(2)土壤中07~1米深处年中热月均温度20
(3)年雷暴日31天
(4)土壤冻结深度11米
(5)夏季导风南风
质水文条件
根工程质勘探资料获悉厂区址原耕势坦层砂质粘土质条件较水位28~53米耐压力20吨方米
17负荷计算
计算厂房生活区负荷计算表表13示(额定电压取380V)
表13负荷计算表
序号
车间电单位名称
设备容量(kW)
计算负荷
变压器台数容量
备注
(kW)
(kVar)
(kVA)
(1)No1变电
1
制条车间
340
08
08
075
272
204
340
1
09
2
纺纱车间
340
08
08
075
272
204
340
3
软水站
861
065
08
075
559
41925
69875
4
锻工车间
369
03
065
117
111
12987
1708
5
机修车间
2962
03
05
173
888
15362
1776
6
托
128
06
06
133
78
10374
13
7
仓库
3796
03
05
117
1147
13348
2294
8
计
114996
71907
640254
980495
(2)No2变电
1
制造车间
525
08
08
075
420
315
525
1
09
2
染整车间
490
08
08
075
392
294
490
3
浴室
188
08
1
-
1504
0
1504
4
食堂
2063
075
08
075
1575
118
19688
5
独身宿舍
20
08
1
-
16
0
16
6
计
105751
845254
6208
1052192
(3)No3变电
1
锅炉房
151
075
08
075
11325
8494
14156
2
09
2
水泵房
118
075
08
075
885
66375
11063
3
化验室
50
075
08
075
375
28125
4688
4
卸油泵房
28
075
08
075
21
1575
2625
5
计
347
26025
138375
32532
6
总计
255447
1824574
1399429
2358007
注:组设备功率数定相总视计算负荷计算电流般组视计算负荷计算电流计算计算组设备总计算负荷时简化统组设备台数少组计算负荷均表21列计算系数计算必考虑设备台数少适增cosθ
2变电次侧电气设备选型
21功补偿电容器选择
根供电协议功率数求取补偿高压侧功率数集中补偿容量计算:
总视功率S2358007kva 总功功率P1824574
未补偿前功率数<09需进行功补偿
取计算低压侧需功功率补偿容量
补偿功功率
Kvar
采9BWF631001联电容器进行补偿总补偿容量
22车间变压器选择
NO1变电
安装台变压器容量
SNT>S980495kva
选择型变压器连接组采Yyn0
NO2变电
安装台变压器容量
SNT>S1052192kva
选择型变压器连接组Yd11
NO3变电
求安装两台变压器明备容量
SNT>S32532kva
选择两台型变压器连接组均Yyn0
表21变压器型号参数
型号
额定电压kV
连接组
损耗W
空载电流()
阻抗电压()
高压
低压
空载
负载
选台
10
04
Yyn0
1800
11600
25
45
选台
10
04
Yyn0
2200
13800
25
45
两台明备
10
04
Yyn0
920
5800
32
4
23架空线选择
厂电业部门某3510千伏变电供电选择两条架空线互暗备:互暗备条架空线额定电流
该生产车间三班制部分车间单班两班制全年负荷利时数6000时属二级负荷钢芯铝线电流密度J09导线济截面面积:
截面选越电损耗越线路投资维修理费越高截面选线路投资维修理费然低电损耗增加
考虑线路投入长期发展远景选截面积70 mm2导线10KV架空线LGJ70导线
(2)允许载流量选择导线电缆截面
查表LGJ50型裸导线长时允许电流环境温度30度时导线高工作温度70度
长时允许电流:
台变压器满载条输电线检修时导线负荷时负荷电流:
符合求
(3)电压损耗选择导线电缆截面
查表LGJ70导线单位长度电阻电抗:
电压损失百分:
(注:线路额定电压5)
导线符合求
(4)机械强度校验导线截面
钢芯铝线非居民区10KV允许截面10 mm2符合求
3短路电流计算
31三相短路电流计算目
短路电流计算供配电系统设计运行基础解决问题
选择校验种电气设备例断路器互感器电抗器母线等
合理配置继电保护动装置
作选择评价电气接线方案
32短路电流计算公式(标幺值计算方法):
基准容量高压侧基准电压低压侧基准电压
基准电流电力变压器电抗标幺值:
三相短路电流周期分量效值:
限容量系统中短路点处次暂态短路电流:
短路击电流:(高压系统)
(低压系统)
击电流效值:(高压系统)
(低压系统)
三相短路容量:
33 母线电流列表
取基准容量高压侧基准电压低压侧基准电压
高压侧基准电流
低压侧基准电流
系统阻抗标幺值
系统标幺值
变压器阻抗标幺值:
总配进线:
运行方式:
绘制等效电路图
图31 运行方式等效电路图
点发生三相短路
点发生三相短路
点发生三相短路
K4点发生三相短路
运行方式:
绘制等效电路图
图32 运行方式等效电路图
点发生三相短路
点发生三相短路
点发生三相短路
点发生三相短路
数列成短路计算表表31表32示:
表31运行方式
短路点
(kA)
(kA)
(kA)
三相短路容量(MVA)
928
23664
1404
1688
2981
5485
32417
2066
31575
5809
34337
21882
28976
533
315
2008
表32运行方式
短路点
(kA)
(kA)
(kA)
三相短路容量(MVA)
80
204
121
146
26575
48897
28899
18416
2638
4854
28688
18282
23851
43886
25938
16529
4 10kv高压开关电柜选型
三开关柜选型:
NO1选KYN1型开关柜
参数名称
单位
参数
额定电流
A
630
1000
12503150
母线额定电流
A
6303150
额定电压
kV
36 72 12
额定频率
HZ
50
额定动稳电流
kA
40
80
100
额定热稳电流
kA
16
315
40
额定热稳时间
S
41min
额定开断电流
kA
16
315
40
额定短路持续时间
S
4
防护等级
IP4X
额定绝缘水
1min工频电压
kV
42
击电压
kV
75
动稳定校验
热稳定校验
符合求
NO2选KYN12型开关柜
项目
单位
数
额定电压
kV
10
高工作电压
kV
12
1min工频耐压
kV
42
雷电击电压
kV
75
辅助回路1min工频耐压
kV
2
额定频率
Hz
50
额定电流
kA
12504000
4s热稳电流
kA
315 40 50
额定动稳电流
63 80 100 125
配断路器
真空断路器
防护等级
外壳IP4X隔离室隔板IP2X
动稳定校验
热稳定校验
符合求
NO3选择KYN28型开关柜
项目
单位
数
额定电压
kV
36 72 12
额定电流
A
1000 12503000
额定开断电流
kA
125 20 25 315 40
额定关合电流
kA
315 50 63 80 100
额定动稳电流
kA
315 50 63 80 100
额定热稳电流
kA
125 20 25 315 40
热稳时间
s
4
防护等级
IP2X
母线系统
单母线带架空
操作方式
电磁式
外形尺寸
(宽*高*宽)mm
1100*1520*2650
动稳定校验
热稳定校验
符合求
5变电继电保护装置配置
继电保护装置应该满足性选择性灵敏性速动性电力设备线路短路障保护应设保护备保护必时增加辅助保护选变压器NO1进行保护
51电力线路继电保护
(1)线路电流保护
线路电流保护接线原理图展开图
图51线路电流保护接线原理图展开图
参数整定计算:
取整数6A
保护时限 <1s
灵敏系数校验: 合格
(1) 电流速断保护
电流速断保护原理图展开图接线图:
图52 电流速断保护原理图展开图
参数整定计算:
928kA
125928116kA
继电保护动作电流 029kA
动作时间 t0s
保护范围校验
596
中
保护范围
52变压器继电保护配置
高压侧6~10kV车间变电变压器说通常装设带时限电流保护果电流保护动作时间05~07秒时应装设电流速断保护容量800kVA油侵式变压器400kVA车间油侵式变压器规定应专设瓦斯保护瓦斯保护变压器轻微障时动作信号保护包括瓦斯保护变压器发生严重障时般均动作跳闸果单台运行变压器容量10000kVA列运行变压器台容量6300KVA时求装设连差动保护取代电流速断保护分析整定计算方案确定采电流保护单相接短路保护负荷保护瓦斯保护
a变压器电流保护动作跳闸应作检查处理:
(1)检查母线母线设备否短路
(2)检查变压器侧设备否短路
(3)检查低压侧保护否动作条线路保护动作
(4)确认母线电时应拉开该母线带线路
(5)母线障应视该站母线设置情况倒母线转带负荷方法处理
(6)检查确认否越级跳闸应试送变压器
(7)试送良应逐路检查障线路
变压器电流保护保护装置次侧动作电流
电流继电器动作电流
灵敏系数校验
保护时限变压器电流保护时限05s变压器应设电流速断保护
b变压器电流速断保护
11600696A
696348A
c变压器负荷保护
变压器高压侧设置负荷保护负荷数情况三相称负荷电流继电器接相电流延时9~10s作预告信号保护装置次侧动作电流电流继电器动作电流
d变压器低压侧单相接短路保护利高压侧三相电流保护兼做单相接短路保护
e瓦斯保护
图53瓦斯保护
设计心
次课程设计历时二星期通两星期学发现足知识理解实践力理联系实际力急需提高
次课程设计团队力量设计工作团队工作团队需离开团队必须发扬团结协作精神刚开始时候家分配务家积极查询相关资料常聚起讨方案行性课程设计中两知道原理远远够必须知道否错误导致整工作失败团结协作成功项非常重保证次设计正锻炼点非常宝贵
参考文献
[1] 王士政冯金光发电厂电气部分(第3版)北京:中国水利水电出版社2003
[2] 熊信银张步涵电力系统工程基础华中科技学出版社2003
[3] 首贤等供配电技术中国水利水电出版社2005
[4] 黄纯华葛少云工厂供电(第2版)天津学出版社2001
[5] 华智明电力系统重庆:重庆学出版社2005
[6] 刘介工厂供电设计指导(第2版)北京:机械工业出版社2008
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