【正文】 西南科技大學(xué) 專(zhuān)業(yè)方向設(shè)計(jì) 報(bào)告 課程名稱(chēng)： 電氣工程綜合 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 某化纖毛紡廠(chǎng)總降壓變電所設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào) : 班 級(jí)： 自動(dòng)化 0802 指導(dǎo)教師： 起止日期： 2020116 2020126 西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院 制 2 方 向 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 學(xué)生班級(jí) ： 自動(dòng)化 0802 學(xué)生姓名 ： 學(xué)號(hào) ： 設(shè)計(jì)名稱(chēng) ： 某化纖毛紡廠(chǎng)總降壓變電所設(shè)計(jì) 起止日期 ： 2020116 至 2020126 指導(dǎo)教師 ： 張曉琴 設(shè)計(jì)要求 ： 進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償 (要求列表 )； 確定變電所的所址和型式； 確定變電所主變壓器型式、容量和數(shù)量； 變電所主結(jié)線(xiàn)方案的設(shè)計(jì)（要求組成 2~3 個(gè)不同的方案，進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的比較，選擇最佳方案）； 進(jìn)行短路計(jì)算； 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)； 變電所高低壓進(jìn)出線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)； 繪制相關(guān)圖紙，圖中注明所選設(shè)備名稱(chēng)、型號(hào)等內(nèi)容 方 向 設(shè) 計(jì) 學(xué) 生 日 志 時(shí)間 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2020116 復(fù)習(xí)工廠(chǎng)供電 20201112 上網(wǎng)查資料 20201116 完成負(fù)荷計(jì)算 20201120 完成工廠(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償 20201122 變電所地址選擇 20201124 變壓器選型 20201130 一次設(shè)備選擇校驗(yàn) 2020122 書(shū)寫(xiě)報(bào)告 2020125 報(bào)告 書(shū)寫(xiě)及完善 3 某化纖毛紡廠(chǎng)總降壓配電所設(shè)計(jì) 一、 摘要 工廠(chǎng)供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個(gè)廠(chǎng)房或車(chē)間中去，它由工廠(chǎng)降壓變電所，高壓配電線(xiàn)路，車(chē)間變電所，低壓配電線(xiàn)路及用電設(shè)備組成。工廠(chǎng)總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況 .解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面：進(jìn)線(xiàn)電壓的選擇 , 變配電所位置的電氣設(shè)計(jì) , 短路電流的計(jì)算及繼電保護(hù) , 電氣設(shè)備的選擇 ,車(chē)間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇 , 防雷接地裝置設(shè)計(jì)等 。 Plant power supply system is the redistribution of power system power stepdown power to each plant or plant to go, which consists of stepdown substation plant, high voltage distribution lines, substation plant, lowvoltage distribution lines and electrical equipment position. The total stepdown substation plant and distribution system design is based on the load of each plant number and nature of the production process of the load requirements, and load distribution, with the state power supply situation. The basic contents of the following aspects: the choice of the line voltage, variable distribution of the location of the electrical design, calculation and relay shortcircuit current, electrical equipment selection, plant location and transformer substation number, capacity choice, design of lightning protection and grounding equipment. 二、 設(shè)計(jì)目的和意義 本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，與其研究的內(nèi)容以及變電站的研究水平不僅與我們的生活息息相關(guān)，還對(duì)我們的生活和生產(chǎn)起著至關(guān)重要的影響。 隨著工業(yè)時(shí)代的發(fā)展，電力已成為人類(lèi)歷史發(fā)展的主要?jiǎng)恿Y源，要科學(xué)合理的駕馭電力必須從電力工程的設(shè)計(jì)原則和方法上理解和掌握其精髓，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運(yùn)行效率。從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。眾所周知，電 能是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無(wú)形的、不能大量存儲(chǔ)的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配電和用電，幾乎是在同一時(shí)間完成的，須相互協(xié)調(diào)與平衡。變電和配電是為了電能的傳輸和合理的分配，在電力系統(tǒng)中占很重要的地位，其都是由電力變壓器來(lái)完成的，因此變電所在供電系統(tǒng)中的作用是不言而語(yǔ)的。 隨著高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠提出了新的要求，高壓、超高壓變電站的設(shè)計(jì)和運(yùn)行系統(tǒng)必須適應(yīng)這種新形勢(shì)，因此，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電能力與可靠性以及綜合自動(dòng)化程度，以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求是電力企 4 業(yè)的首要目標(biāo)。變電所是聯(lián)系發(fā)電 廠(chǎng)和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，一般安裝有變壓器及其控制和保護(hù)裝置，起著變換和分配電能的作用。為了保證在送變電過(guò)程中的供電可靠性，首先要滿(mǎn)足的就是變電所的設(shè)計(jì)規(guī)范。 進(jìn)入 21 世紀(jì)后，我國(guó)電力仍將以較高的速度和更大的規(guī)模發(fā)展，電源和電網(wǎng)建設(shè)的任務(wù)仍很重 。做為發(fā)電廠(chǎng)和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，變換和分配電能的重要組成部分，將面臨 電力體制改革和技術(shù)創(chuàng)新能力的 雙重 挑戰(zhàn)， 如何合理的設(shè)計(jì)一個(gè)變電所， 使之在技術(shù)上、管理上適應(yīng)電力市場(chǎng)化體制和競(jìng)爭(zhēng)需要 ，促 使電網(wǎng)互聯(lián)范圍 的 不斷擴(kuò)大 ，是這次設(shè)計(jì)的主要目的 。 三、 設(shè)計(jì)原理 工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)須遵守以下原則： （ 1）工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)必須遵守國(guó)家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約資源、節(jié)約有色金屬和保護(hù)環(huán)境等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策 （ 2） 工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)必須做到保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)及與用戶(hù)投資能力相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理的電器產(chǎn)品 （ 3）工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用戶(hù)容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案 （ 4）工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性 該降壓變電所設(shè)計(jì)須根據(jù)工廠(chǎng)的負(fù)荷情況、供電電源情況、當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料、地質(zhì)水文材料以及電費(fèi)制度來(lái)統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過(guò)幾種方案的比較來(lái)最終確定最優(yōu)方案。 四、 詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟 （一） 工廠(chǎng)原始材料 、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格 本廠(chǎng)生產(chǎn)化纖產(chǎn)品，年生產(chǎn)能力為2300000m，其中厚織物占 50％，中厚織物占 30％，薄織物占 20％。全部產(chǎn)品中以晴綸為主體的混紡物占 60％，以滌綸為主體的混紡物占 40％。 1)從電力系統(tǒng)的某 35／ 10kv 變電站，用雙回 10kv 架空線(xiàn)路向工廠(chǎng)饋電。變電站在廠(chǎng)南 。 2)系統(tǒng)變電站饋電線(xiàn)的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間 top＝ ，要求 工廠(chǎng)總配電所的保護(hù)整定時(shí)間不大于 。 3)在工廠(chǎng)總配電所的 10kv 進(jìn)線(xiàn)側(cè)計(jì)量。工廠(chǎng)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于 、 。 5 4)電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)，如表 1所示。其配電系統(tǒng)圖如圖 1 所示 表 1 電力系統(tǒng) 10kV 母線(xiàn)的短路數(shù)據(jù) 系統(tǒng)運(yùn)行方式 10KV 母線(xiàn)短路容量 備注 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí) S(3)=187MVA 電力系統(tǒng)可視為無(wú)限大容量 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí) S(3)=107MVA 圖 1 配電系統(tǒng)圖 ，少數(shù)車(chē)間為一班或兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為 6000h。本廠(chǎng)屬二級(jí)負(fù)荷。 氣象資料 1)最熱月的平均溫度為 30℃。 2)地中最熱月的平均溫度為 20℃。 3)土壤凍結(jié)深度為 。 4)車(chē)間環(huán)境，屬正常干燥環(huán)境。 （二） 負(fù)荷計(jì)算 （如表 2） 負(fù)荷計(jì)算公式 P30=Kd Pe （ 21） Q30=P30tanΦ （ 22） S30=P30／ cosΦ P30Σ =KΣ Σ P30 （ 23） Q30Σ = KΣ Σ Q30 （ 24） S30Σ = √??30Σ2 + ??30Σ2 （ 25） 表 2 負(fù)荷計(jì)算表 車(chē)間（單位）名稱(chēng) 設(shè)備容量 kW Kd cosΦ tanΦ 計(jì)算負(fù)荷 車(chē)間變電所代號(hào) 變壓器臺(tái)數(shù)及容量 （ kVA） P30 kW Q30 kvar S30 kVA I30A 制條車(chē)間 340 272 204 340 紡紗車(chē)間 340 272 204 340 6 1 軟水房 86 5 車(chē)變 1Xs91000/10 鍛工車(chē)間 37 74 機(jī)修車(chē)