【正文】 課程設(shè)計 某冶金機(jī)械修造廠全廠總壓降變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計 A METALLURGICAL MACHINERY PLANT SOURCE TOTAL PRESSURE DROP SUBSTATION AND ELECTRICAL SYSTEM DESIGN 學(xué) 院： 電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級： 電氣班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 老師 2022 年 7 月 6 日安徽理工大學(xué)課程設(shè)計 I 某冶金機(jī)械修造廠全廠總壓降變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計 摘要 現(xiàn)代化工廠的設(shè)計是一 門綜合性技術(shù)，而工廠供電系統(tǒng)是其中重要設(shè)計內(nèi)容之一，本文所探討的就是某冶金機(jī)械修造廠全廠總壓降變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計問題。 在論文里，認(rèn)真對工廠所提供的原始資料進(jìn)行了分析。首先進(jìn)行電力負(fù)荷的運算，根據(jù)功率因數(shù)的要求在低壓母線側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償，進(jìn)而對主變和各車間變壓器進(jìn)行選擇。同時對架空線進(jìn)行了選擇和校驗。 在論文里，對 35KV和 6KV母線處發(fā)生短路時的短路電流進(jìn)行了計算，得到了最大運行方式和最小運行方式下的短路電流。根據(jù)本廠對繼電保護(hù)的要求，進(jìn)行了繼電保護(hù)裝置的整定計算。 關(guān)鍵詞：電力負(fù)荷 ，變壓器，短路電流 ，繼電保護(hù) 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計 II A METALLURGICAL MACHINERY PLANT SOURCE TOTAL PRESSURE DROP SUBSTATION AND ELECTRICAL SYSTEM DESIGN ABSTRACT The design of the modern factory is a prehensive technology, and factory is one of the important power supply system design, this paper discussed the content of the is a metallurgical machinery plant source total pressure drop substation and electrical system design problem. In the article, we provided to factory earnestly the raw data is analyzed. First operation of electric power load, according to the requirements of the low voltage power factor in busbar side of the reactive power pensation, then the main transformer and the workshop transformer in choice. At the same time for aerial were chosen and calibration. In the article, we to 35 KV and six KV shortcircuited the bus place when shortcircuit current calculation, got the biggest operation mode and minimum running under the way of shortcircuit current. According to our factory to the requirements of the relay protection, relay protection device of setting calculation. KEYWORDS: electric power load, transformer,shortcircuit current, relay protection 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計 III 目錄 摘要 ................................................................ I ABSTRACT........................................................... II ............................................ 1 設(shè)計任務(wù) ................................................... 1 查找資料 ................................................... 1 電力負(fù)荷計算 ............................................... 2 ............................................ 5 主變壓器選擇 ............................................... 5 架空線路選擇 ............................................... 6 ................................................. 7 35kv 母線的選擇 ...................................... 7 6kv 母線的選擇 ....................................... 8 補(bǔ)償電容器選擇 ............................................ 11 車間變壓器選擇 ............................................ 11 主接線設(shè)計 ................................................... 12 ........................................... 13 ............................................... 16 35KV 高壓斷路器、隔離開關(guān)及熔斷器選擇 ..................... 17 電流互感器和電壓互感器選擇 ................................ 18 開關(guān)柜選擇 ................................................ 19 ............................................. 21 .................................................. 22 .......................................... 22 .......................................... 23 .......................................... 25 ................................................ 25 、接地設(shè)計 ................................................... 26 總結(jié) ............................................................... 27 參考文獻(xiàn) ........................................................... 28 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計 1 設(shè)計任務(wù) 完成 某冶金機(jī)械修造廠全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計 查找資料 1. 本廠產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模 本廠主要承擔(dān)全國冶金工業(yè)系統(tǒng)礦山、冶煉和軋鋼設(shè)備的配件生產(chǎn)，即以生產(chǎn)鑄造、鍛造、鉚焊、毛坯件為主體，生產(chǎn)規(guī)模為：鑄鋼件 1 萬噸、鑄鐵件 3千噸、鍛件 1千噸、鉚焊件 2千 5百噸。 2. 車間組成： (1) 鑄鋼車間；（ 2）鑄鐵車間；（ 3）鍛造車間；（ 4）鉚焊車間；（ 5）木型間及木型庫；（ 6）機(jī)修車間；（ 7）砂庫；（ 8）制材場；（ 9）空壓站；（ 10）鍋爐房；（ 11）綜合樓；（ 12）水塔；（ 13）水泵房；（ 14）污水提升站等 3. 供用電協(xié)議 工廠與電業(yè)部門所簽訂的供用電協(xié)議主要內(nèi)容如下： （ 1）工廠電源從電業(yè)部門某 220/35 千伏變壓所，用 35 千伏雙回架空線引入本廠，其中一個做為工作電源，一個做為備用電源，兩個電源不并列運行，該變電所距廠東側(cè) 8公里。 （ 2）供電系統(tǒng)及短路技 術(shù)數(shù)據(jù) 圖 11 供電系統(tǒng) 圖 表 11 區(qū)域變電所 35KV 母線短路數(shù)據(jù)如下： 系 統(tǒng) 運 行 方 式 短 路 容 量 說 明 最大運行方式 200)( max ?sdS 兆伏安 35KV 最小運行方式 175)( min ?sdS 兆伏安 35KV （ 3）電業(yè)部門對本廠提出的技術(shù)要求 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計 2 ① 區(qū)域變電所 35千伏配出線路定時限過流保護(hù)裝置的整定時間為 2秒，工廠“總降”不應(yīng)大于 ； ② 在總降變電所 35千伏側(cè)進(jìn)行計量； ③ 本廠的功率因數(shù)值應(yīng)在 。 4. 本廠負(fù)荷的性質(zhì) 本廠為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時數(shù)為 6000小時，屬于二級負(fù)荷。 5. 廠的自然條件 (1) 氣象條件 ① 最熱月平均最高溫度為 30℃； ② 土壤中 ~1米深處一年中最熱月平均溫度為 20℃； ③ 年雷暴日為 31天； ④ 土壤凍結(jié)深度為 ； ⑤ 夏季主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)。 (2) 地質(zhì)及水文條件 根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料獲悉，廠區(qū)地址原為耕地，地勢平坦，底層以砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較 好，地下水位為 ~ 米。地耐壓力為 20 噸 /平方米。 電力負(fù)荷計算 （ 1） 荷也稱計算容量或最大需要負(fù)荷，它是個假定的等效的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際的不一定恒穩(wěn)的負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用能讓中小截面導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間段（ 30min）的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇配電變壓器、導(dǎo)體及相關(guān)電器的依據(jù)，并用來計算電壓損失和功率消耗。在工程上為方便計，也可作為電能消耗量及無功功率補(bǔ)償?shù)挠嬎阋罁?jù)。 （ 2）相關(guān)電力負(fù)荷的理論依據(jù)： 在所計算的范圍內(nèi)（如一條干線、一段 母線或一臺變壓器），用電設(shè)備組的計算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量，兩者之間存在一個比值關(guān)系，因此引進(jìn)需要系數(shù)的概念，即用電設(shè)備組的有功計算負(fù)荷應(yīng)為 ?? ????NWL L PKKP??30 （ 2— 3） 式中 ?K —— 設(shè)備組同時使用系數(shù) LK —— 設(shè)備組的平均加權(quán)負(fù)荷系數(shù) ? —— 設(shè)備的平均加權(quán)效率 WL? — — 配電線路的平均效率 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計 3 令WLLd KKK ?? ? ?? ? ，則 dK 就稱為需要系數(shù)。由式（ 2— 3）可知 dK 的定義式為： d NPK P?? 形成該系數(shù)的原因有：用電設(shè)備的設(shè)備容量是指輸出容量，它與輸入容量之間有一個額定效率；用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運行，因此引入負(fù)荷系數(shù)；用電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗，所以引入一個線路平均效率；用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時運行，故引入一個同時系數(shù)。實際上，需要系 數(shù)還與操作人員的技能及生產(chǎn)等多種因素有關(guān)。 由此可得較需要系數(shù)發(fā)的確定三相用電設(shè)備組的計算負(fù)荷的計算方法。 a) 單用電設(shè)備組的計算負(fù)荷 dNP K P ??? tanQP??? 22 c o sPS P Q ?? ? ? 3 NSI U? 式中， dK 為需要系數(shù)； ?NP 為設(shè)備容量； ?tan 為設(shè)備功率因數(shù)角的正切角。 b) 多組 用電設(shè)備組的計算負(fù)荷 dNP K P ??? qNQ K Q ??? 22S P Q?? 3 NSI U? ? 根據(jù)以上相關(guān)理論全廠各車間計算負(fù)荷如下表所示： 表 11 全廠各車間負(fù)荷計算表 各車間 380 伏負(fù)荷 序 號 車間或電 單位名稱 設(shè)備 容量 ( 千瓦 ) xK ?cos ?tg 計 算 負(fù) 荷 變壓器臺 數(shù)及容量 備注 ?K P (千瓦 ) Q (千乏 ) S ( 千伏安 ) (1) No1變電所 2X800 1 鑄鋼車間 2022 720