《供电技术》课程设计指导书.doc

现代供电技术课程设计指导书电气工程及其自动化系供电系统设计概论一、阶段根据系统的大小进行分阶段设计，针对大系统方案来说，分为三个阶段：1） 可行性研究阶段从供电角度出发2） 初步设计阶段针对该企业需要某种规模的产品，占地面积，需要的工艺流程、对应的设备，设备的数量，进而估算出该企业需要的电力，然后与当地的供电部门联系，看能否提供相应的电力；随后设计相应的总降变/总配，车间变，以及车间变管辖的范围，得到供电方案。针对以上需要核算建设所需器材与总投资；业主此时再决定是否投资建厂，是分期建设还是一次性建设，针对不同的建设方案，后期设计也会有所不同。3） 施工图设计阶段该阶段应得到施工图和伴随性计算书。施工图为建筑单位提供施工依据，计算书为以后出现供电问题时，责任归属提供依据。二、图纸类型：设备清单即设备材料表1） 原理图：主接线图二次接线图特殊设备的控制线路图2） 平剖面图（线路走向、设备布局）3） 防雷接地图三、课设内容假想一个用电单位，设计供电方案。四、设计要求时间：1）、供电方案确定 2天2）、设备选择 1天3）、继电保护 1天4）、总结主接线图及说明书、答辩1天答辩时上交电气主接线图（3#图纸）、设计说明书（包括计算内容、继电保护图、平面走线图）五、考核方法平时20%设计说明书40%答辩40%供电方案确定一、 条件、依据供电系统设计应做到以近期发展规划为主，适当考虑发展的可能，按照负荷的性质、用电容量、地区供电条件，合理设计方案。二、供电方案1、电源的确定 根据电压等级以及提供电源得出处来确定电源2、全厂计算负荷、无功补偿容量、cos的计算3、总降/总配设置的确定、车间变的数量和位置方案的确定、车间变管辖哪些车间方案的确定。4、无功补偿方案5、主接线草案图使用单母线、单母线分段、低压联络、备用方案的确定三、设计方法：1、全厂总负荷计算原则：a、根据需要系数法求出全厂总计算负荷； b、负荷与电源的距离；根据上述两条来确定电源。2、根据Pc、供电距离、负荷性质确定电压等级，可以查表（电压负荷距关系表）。3、根据可选电源情况，以及电压和负荷等级确定电源回路数。一类负荷双电源供电二类负荷双回路或专线，供电变压器应由两台（两台变压器不一定在同一变电所）。4、总降、总配、车间变的确定根据全厂负荷大小，如果负荷较大且电源电压大于35KV，则需设总降; 如果负荷较大且电源电压小于35KV，则需设总配;总配或总配与车间变混合在一块的方案设计，是根据全厂的总负荷面积来确定。总降（配）位置：接近负荷中心（图示法）5、车间变位置设计原则：按照分散设置并接近负荷中心的原则确定车间变电所位置1）车间容量1000KVA；2）车间生产工艺的串行、并行性，如果两条生产线并行，需设置两个车间；如果生产线串行，则负荷可合并，可设1个车间变。3）大容量车间（400KVA）可以单独设立车间变或以其为主，附带邻近小负荷。4）小容量相邻车间可以合设一个车间变5）变压器台数：取决于负荷等级和容量大小a、 大容量车间可设两台变压器b、 II类负荷以上车间可设两台变压器或一台变压器外加低压联络。6、无功补偿方案就地补偿：低功率因素的大型设备旁就地安装。低压集中补偿：负荷小，且分散，则在各车间变低压侧安装。高压集中补偿：如有高压设备，则在高压处安装。7、画出主接线草图10（6）KV配电所主接线宜采用单母线或单母线分段，分段处宜装设高压隔离开关或隔离触头。每段高压母线上应装设一组电压互感器。电压互感器应采用专用熔断器保护。8、全厂逐级负荷计算自下而上作负荷计算，根据补偿无功后，算出各车间损耗，并包括变压器损耗、线路损耗，直到电源处的进线端，得出总的负荷，此时再进行无功功率校验，判断设计的方案能否满足功率因素要求。9、完善一次主接线图在一次主接线草图基础上，补充测量（PT、CT）、保护（互感器）、操作（开关）、总降所用变。例：设工厂有二类负荷进线方式一：两条回路或一条专线公网专线*针对II类负荷，可以用两台变压器分别挂接在两条电源线上。进线方式二：从公网上取备用电源专线备用* 当专线停电时，备用电源给重要负荷供电。主接线图实例 车间一车间二车间三主接线图说明： 如果车间变与总配距离较长，则须在变压器前设一个隔离开关；如果距离短，则变压器前无须装设隔离开关； 需要在每条高压母线上装设一个电压互感器，单母线分段的各段处各装一个电压互感器。另外装设熔断器起短路保护作用。 所用变的容量为2050KVA，因为容量小，电流小，熔断器即可切断负载进行短路保护和变压器过载保护； 中性点不接地（无单相负荷），需装设两相电流互感器即可，进线处需装设三相电流互感器，出线装设两相互感器。如果需要测量、继电保护两项功能，则需装设2个线圈； 低压单母线分段处可使用自动空气开关即可； 车间二两变压器一次侧需装设隔离开关，防止电流倒送。 主接线结构的规范化：高压电器主接线的设计是有一定的规则的。每一条出线都是高压断路器、隔离开关、高压熔断器、电流互感器以及线路有序组合而成的。每一条线路的结构都应与某一种形式的开关柜的方案号对应，即选定对应的开关柜。电器设备选择一、 按主接线形式选开关柜1、开关柜形式固定式 设备固定在开关柜上抽屉式 设备安装在抽屉里，容易检修2、一套线路接线方案两条进线处（2个开关柜）、1个PT柜、1个所用变柜、4条出线（4个开关柜）假设选固定式 GG-1A-XX其中：GG-1A 开关柜型号 XX 方案号（代表开关柜主接线）二、设备的选择1、 设备型号：使用开关柜中给定的型号2、 设备规格：按负荷计算来定3、 电流互感器：分为计量用电流互感器和继电保护用电流互感器，计量用电流互感器，选择0.2级1级，一般为0.5级，其一次侧额定电流按线路中最大电流/0.75（因每车间Ic比变压器额定电流小，所以选变压器额定电流）继电保护用电流互感器，选择3级或D级。其一次侧额定电流首先按ITA.1=Ic/0.75选择，然后按电流互感器的10%误差来校验。4、 隔离开关：UN.etUN、INIc；5、 断路器：选择同上；6、 低压侧开关选择自动空气开关；7、 线路选择：进线形式：架空线（长距离，进线超过2公里，可选架空线；近距离，进线小于2公里，可选架空线或电缆）；进线导线截面选择：针对主干线，选用经济电流密度，此时选取的导线截面裕量大，可用电压损失来进行校验（5%）。出线形式：厂区内近距离全用电缆；出线导线截面选择：多用发热法（即载流量）来选择截面，然后用电压损失来进行校验（5%）。三、设备校验系统发生短路时，须对设备进行力稳定、热稳定校验，首先进行最大短路电流计算。1、 短路计算：有选择、有目的地进行电气主接线上某点短路参数计算，求出高压设备处发生三相最大短路时流过开关设备的短路电流、及短路容量。针对上图例子，计算10KV母线处的最大短路电流。2、 力稳定校验：ietish(3)；3、 热稳定校验：；4、 断路器和熔断器的开断能力：。继电保护设置与计算一、 基本数据1、 正常情况下的电流参数（最大参数）2、 故障情况下的电流参数短路电流（max/min）二、继电保护设置地点、保护方式1、 电源进线全厂进线、车间变进线 2、 电器设备变压器进线采用过电流/速断方式变压器采用过流/速断+温度+瓦斯（后两者已装入变压器）具有电流速断和定时限过电流保护的线路图如附录图1三、整定计算1、 主接线中，选择负荷最大的一条回路，作完整计算2、 相关短路计算3、 参数整定过程主接线图及说明书1、3#图纸 包括设备信息、互连信息、相关负荷计算参数、开关柜型号等，其中设备信息包括：设备名、设备型号、规格总配及车间变供电设计示范图如附录2、附录3所示。2、设计说明书：1） 设计任务2） 主接线方案确定3） 负荷计算4） 设备选择5） 继电保护1个继电保护原理图（车间变）6） 厂区高压走线平面图：总配/车间变位置；电源总配车间变走线7） 体会3、厂