某锻造厂供配电系统设计

某锻造厂供配电系统设计某锻造厂供配电系统设计 学生姓名 学 号 专业班级 指导教师 完成时间 2015 12 目录 第一章 概述 1 1 1 设计对象简介 1 1 2 原始资料介绍 1 1 3 设计原则 3 1 4 设计任务 3 第二章 负荷计算 5 2 1 负荷计算的意义 5 2 2 负荷计算 5 2 3 功率补偿 7 第三章 供电方案及主变压器选择 8 3 1 供电方案的选择 8 3 2 变电所主变压器型号 8 3 3 技术指标计算 9 3 4 方案经济计算 11 3 5 主接线的设计 13 第四章 短路电流计算 15 4 1 短路电流计算的目的 15 4 2 短路电流计算 15 第五章 主要电气设备选择 19 5 1 功率损耗计算 19 5 2 35KV 架空线路的导线选择 19 5 3 35KV 各设备的选择和校验 20 5 3 1 35kV 断路器 21 5 3 2 35kV 隔离开关 21 5 3 3 35kV 电压互感器 22 5 3 4 电流互感器 22 5 4 10KV 各设备的选择和校验 23 5 4 1 10kV 断路器 23 5 4 2 10kV 隔离开关 24 5 4 3 10kV 电压互感器 25 5 4 4 10kV 电流互感器 25 5 5 10KV母线 25 5 6 高压开关柜 26 5 7 车间变电所 26 5 8 10KV 备用电源进线 28 第六章 主要设备继电保护设计 29 6 1 主变压器的保护方式选择和整定计算 29 6 2 10KV高压线路的保护方式选择和整定计算 30 第七章 配电装置设计 32 7 1 变配电所的形式选择 32 7 2 配电设备布置图 32 第八章 防雷接地设计 34 8 1 防雷设计 34 8 1 1 防雷措施的选择 34 8 1 2 直击雷防护 34 8 1 3 雷电侵入波防护 34 8 2 接地设计 35 第九章 车间变电所设计 36 9 1 车间变压器的台数 容量 36 9 2 变电所位置的原则考虑 37 第十章 厂区 380V 配电系统设计 38 10 1 三级负荷配电设计 38 10 2 二级负荷配电设计 38 心得体会 39 附录一 设备汇总一览表 40 附录二 低压一次设备的选择校验项目 附录三 系统总接线图 附录四 继电保护图 1 第一章第一章 概述概述 1 11 1 设计对象简介设计对象简介 变电所由主接线 主变压器 高 低压配电装置 继电保护和控制系统 所用电和直流系统 远动和通信系统 必要的无功功率补偿装置和主控制室等 组成 其中 主接线 主变压器 高低压配电装置等属于一次系统 继电保 护和控制系统 直流系统 远动和通信系统等属二次系统 主接线是变电所的 最重要组成部分 它决定着变电所的功能 建设投资 运行质量 维护条件和 供电可靠性 一般分为单母线 双母线 一个半断路器接线和环形接线等几种 基本形式 主变压器是变电所最重要的设备 它的性能与配置直接影响到变电 所的先进性 经济性和可靠性 一般变电所需装 2 3 台主变压器 330 千伏及 以下时 主变压器通常采用三相变压器 其容量按投入 5 10 年的预期负荷选 择 此外 对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求 变电所继电保护分系统保护 包括输电线路和母线保护 和元件保护 包括变 压器 电抗器及无功补偿装置保护 两类 1 21 2 原始资料介绍原始资料介绍 1 1 厂区平面布置图 仓库 仓库 锻工车间 三车间 锅 炉 房 空 气 站 仓库 一车间 二车间 工具机修 35kV 电源进线 10kV 备用电源进线 煤气站 2 配电计点名称设备容量 kW需要系数 Kd tg 一车间 锻工车间 14190 330 4 二车间 22230 30 68 三车间 17550 520 3 工具 机修车间 12890 380 26 空气站 煤气站 锅炉 房 12660 670 2 仓库 5500 30 7 2 2 负荷 负荷类型及负荷量见上表 负荷电压等级为 380V 除空气站 煤气站部分 设备为二级负荷 其余均为三级负荷 3 3 工厂为二班制 全年工厂工作小时数为 4500 小时 最大负荷利用小时数 Tmax 4000 小时 年耗电量约为 2015 万 kW h 有效生产时间为 10 个月 4 4 电源 工厂东北方向 6 公里处有新建地区降压变电所 110 35 10kV 25MVA 变压器一台作为工厂的主电源 允许用 35kV 或 10kV 中的 一种电压 以一回架空线向工厂供电 35kV 侧系统的最大三相短路容量为 1000MV A 最小三相短路容量为 500MV A 10kV 侧系统的最大三相短路容量 为 800MV A 最小三相短路容量为 400MV A 备用电源 此外 由正北方向其他工厂引入 10kV 电缆作为备用电源 平时 不准投入 只在该工厂主电源发生故障或检修时提供照明及部分重要负荷用电 输送容量不得超过全厂计算负荷的 20 5 5 功率因数 要求 cos 0 85 6 6 电价计算 供电部门实行两部电价制 1 基本电价 按变压器安装容 量每 1kV A 6 元 月计费 2 电度电价 供电电压为 35kV 时 0 5 元 kW h 供电电压为 10kV 时 0 55 元 kW h 附加投资 线路的功 率损失在发电厂引起的附加投资按 1000 元 kW 计算 7 7 工厂的自然条件 本厂所在地区年最高气温为 38 年平均温度为 23 年最低气温为 8 年最热月最高气温为 33 年最热月平均气温为 36 3 年最热月地下 0 8m 处平均温度为 35 当地主导风向为东北风 年雷暴日数 为 20 本厂所在地区平均海拔高度为 500m 地层以砂粘土为主 地下水位为 2m 1 31 3 设计原则设计原则 按照国家标准 GB50052 95 供配电系统设计规范 GB50053 94 10kv 及以下设计规范 GB50054 95 低压配电设计规范 等的规定 进行工厂供 电设计必须遵循以下原则 1 遵守规程 执行政策 必须遵守国家的有关规定及标准 执行国家的有关方针政策 包括节约能 源 节约有色金属等技术经济政策 2 安全可靠 先进合理 应做到保障人身和设备的安全 供电可靠 电能质量合格 技术先进和经济 合理 采用效率高 能耗低和性能先进的电气产品 3 近期为主 考虑发展 应根据工作特点 规模和发展规划 正确处理近期建设与远期发展的关系 做到远近结合 适当考虑扩建的可能性 4 全局出发 统筹兼顾 按负荷性质 用电容量 工程特点和地区供电条件等 合理确定设计方案 工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分 工厂供电设计的质量直接影 响到工厂的生产及发展 作为从事工厂供电工作的人员 有必要了解和掌握工 厂供电设计的有关知识 以便适应设计工作的需要 1 41 4 设计任务设计任务 1 总降压变电站设计 1 负荷计算 2 主结线设计 根据设计任务书 分析原始资料与数据 列出技术上可能实 现的多个方案 根据改方案初选主变压器及高压开关等设备 经过概略分析比 较 留下 2 3 个较优方案 对较优方案进行详细计算和分析比较 经济计算 4 分析时 设备价格 使用综合投资指标 确定最优方案 3 短路电流计算 根据电气设备选择和继电保护的需要 确定短路计算点 计算三相短路电流 计算结果列出汇总表 4 主要电气设备选择 主要电气设备的选择 包括断路器 隔离开关 互感 器 导线截面和型号 绝缘子等设备的选择及校验 选用设备型号 数量 汇 成设备一览表 5 主要设备继电保护设计 包括主变压器 线路等元件的保护方式选择和整 定计算 6 配电装置设计 包括配电装置布置型式的选择 设备布置图 7 防雷 接地设计 包括直击雷保护 进行波保护和接地网设计 2 车间变电所设计 根据车间负荷情况 选择车间变压器的台数 容量 以及变电所位置的原 则考虑 3 厂区 380V 配电系统设计 根据所给资料 列出配电系统结线方案 经过详细计算和分析比较 确定 最优方案 5 第二章第二章 负荷计算负荷计算 2 12 1 负荷计算的意义负荷计算的意义 负荷计算是根据已知工厂的用电设备安装容量来确定预期不变的最大假想 负荷 它是按发热条件选择工厂电力系统供电线路的导线截面 变压器容量 开关电器及互感器等的额定参数的依据 所以非常重要 如估算过高 将增加 供电设备的容量 使工厂电网复杂 浪费有色金属 增加初投资和运行管理工 作量 特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户 以不合理的工厂电力需要 量作为基础的国家电力系统的建设 将给整个国民经济建设带来很大的危害 但是如果估算过低 又会使工厂投入生产后 供电系统的线路及电器设备由于 承担不了实际负荷电流而过热 加速其绝缘老化的速度 降低使用寿命 增大 电能损耗 影响供电系统的正常可靠运行 2 22 2 负荷计算负荷计算 各车间的计算负荷 一车间 锻工车间 设备容量 Pe 1419 kW Kd 0 33 tan 0 4 30 2 0 33 1419 468 27 30 2 30 2 tan 468 27 0 4 187 308 30 2 2 30 2 2 30 2 468 272 187 3082 504 34 二车间 设备容量 Pe 2223 kW Kd 0 3 tan 0 68 30 2 0 3 2223 666 9 30 2 30 2 tan 666 9 0 68 453 492 30 2 2 30 2 2 30 2 666 92 453 4922 806 48 三车间 设备容量 Pe 1755 kW Kd 0 52 tan 0 3 6 30 2 0 52 1755 912 6 30 2 30 2 tan 912 6 0 3 273 78 30 2 2 30 2 2 30 2 912 62 273 782 952 78 空气站 煤气站 锅炉房 设备容量 Pe 1289 kW Kd 0 38 tan 0 26 30 2 0 38 1289 489 82 30 2 30 2 tan 489 82 0 26 127 35 30 2 2 30 2 2 30 2 489 822 127 352 506 10 工具 机修车间 设备容量 Pe 1266 kW Kd 0 67 tan 0 2 30 2 0 67 1266 848 22 30 2 30 2 tan 848 22 0 2 169 64 30 2 2 30 2 2 30 2 848 222 169 642 865 02 仓库 设备容量 Pe 550 kW Kd 0 3 tan 0 7 30 2 0 3 550 165 30 2 30 2 tan 165 0 7 115 5 30 2 2 30 2 2 30 2 1652 115 52 201 41 负荷计算表格汇总 表 1 工厂负荷汇总表 计算负荷序 号 配电计点名称负荷 类型 30 2 kW kvar 30 2 30 2 1 一车间 锻工车间 III468 27187 308504 34 2 二车间 III666 9453 492806 48 3 三车间 III912 6273 78952 78 4 工具 机修车间 III489 82127 35506 10 5 空气站 煤气站 锅炉房 II848 22169 644865 02 6 仓库 III165115 5201 41 3550 811327 083838 14 总 计 0 95 0 97 P K Q K 3373 271287 263610 54 7 2 32 3 功率补偿功率补偿 工厂中由于有大量的感应电动机 电焊机 电弧炉及气体放电灯等感性负 载 还有感性的电力变压器 从而使功率因数降低 如在充分发挥设备潜力 改善设备运行性能 提高自然功率因数的情况下 尚达不到规定的功率因数要 求 则需要增设无功功率补偿装置 这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降 低 既节约电能又提高电压质量 而且可选较小容量的供电设备和导线电缆 因此提高功率因数对供电系统大有好处 变压器 10KV 380V 的功率损耗 0 01 30 0 01 3610 54 36 1k 0 05 30 0 05 3610 54 180 5k 该变压器对应的高压侧功率 30 1 36 1 3373 27 3409 37k 30 1 180 5 1287 26 1467 76k 30 1 1467 762 3409 372 3711 89 cos 30 1 30 1 3409 89 0 92 变压器 电压变比为 35KV 10KV 的无功和有功损耗 0 01 30 0 01 3711 89 37 11k 0 05 30 0 05 3711 89 185 6k 则可得该主变压器对应的高压侧功率 30 1 37 11 3409 37 3446 48k 30 1 185 6 1467 76 1653 76k 30 1 3446 482 1653 762 3822 7 cos 30 1 30 1 3446 7 0 902 35kV 侧功率因数 0 902 0 85 10kV 侧功率因数 0 92 0 85 8 即功率因数符合要求 无需进行功率补偿 第三章第三章 供电方案及主变压器选择供电方案及主变压器选择 3 13 1 供电方案的选择供电方案的选择 该厂供电电源可由 35KV 高压线和 10KV 高压线提供 可作出两种供电电源 设计方案 1 1 电源及备用电源均由电源及备用电源均由 10KV10KV 高压线提供高压线提供 2 2 电源由电源由 35KV35KV 高压线提供高压线提供 10KV10KV 高压线作为备用电源 高压线作为备用电源 因供电系统的基本要求是安全 可靠 经济 优质 所以在设计过程要对 两种方案综合考虑 在安全可靠的基础上选择最经济的方案 方案方案 1 1 工作电源和备用电源均采用 10KV 高压线供电 两路电源进线均采 用断路器控制 方案的优缺点分析 优点 工厂内不设主变压器 可以简化接线 降低了投资及运行费用 工 厂内不设降压变电所可以减少土地占有面积 减少工作人员及运行维护工作量 缺点 供电电压低 线路的功率损耗和电压损耗大 要求的功率因数大 需要补偿的无功补偿容量大 补偿装置的费用会增加 工厂内设总配电所 供 电的稳定性不如 35KV 方案方案 2 2 供电电源采用 35KV 供电电源供电 装设一台主变压器 用架空线 引入降压变电所 10KV 作为备用电源 10KV 经过降压变后接在 10KV 的一段配 电母线上 10KV 接在另一段配电母线上 方案的优缺点分析 优点 本方案的经济技术指标介于方案一和方案二之间 由于原始资料要 求正常供电时只用一路供电 出现故障时方用备用电源 备用电源供电时间较 少 因此该方案既能满足供电的安全可靠性又可降低投资及维护费用 9 3 23 2 变电所主变压器型号变电所主变压器型号 变电所主变压器型式的选择 1 油浸式 一般正常环境的变电所 2 干式 用于防火要求较高或环境潮湿 多尘的场所 3 密闭式 用于具有化学腐蚀性气体 蒸汽或具有导电 可燃粉尘 纤维 会严重影响变压器安全运行场所 4 防雷式 用于多雷区及土壤电阻率较高的山区 5 有载调压式 用于电力系统供电电压偏低或电压波动严重且用电设备对 电压质量又要求较高的场所 由于本设计的变电所为独立式 封闭建筑 故采用油浸式变压器 总降压变电站的方案选用 4000K VA 的油浸式变压器一台 型号为 S11 4000 35 电压为 35KV 10KV 有关技术指标见下表 额定电压损耗 kW 型号 额定容量 K VA 一次二次空载负载 空载电 流 阻抗电 压 S11 4000 35400035KV10KV3 6227 360 567 3 33 3 技术指标计算技术指标计算 方案一方案一 不设主变压器 变压器损耗按 0 计算 3373 27kW 1287 26kvar 3610 54kVA 30 30 30 208 34A 30 30 3 10kV 架空线路选择 选择 LGJ 70 钢芯铝绞线 几何均径确定为 1 5 米 查表得 0 0 46 0 0 365 电压损失 0 0 0 46 3373 27 0 365 1287 26 6 10 1221 93 1 2 10 U 10 5 0 5 电压损失不合格 且 1 2kV 2 4 倍规定损耗 差值过大 又是主电源进线 不满足要求 因此 此方案不可行 10kV 电缆线未给长度 电压损失按合格计算 方案二方案二 选择 S11 4000 35 型变压器 查资料知 S11 4000 35 变压器的技术参数为 空载损耗为 3 62kW 0 短路损耗为 27 36kW 阻抗电压 7 空载电流 0 56 0 变压器的有功功率损耗 27 18kW 0 30 2 其中 3711 89kVA 4000kVA n 变压器台数 1 30 变压器的无功功率损耗 n 465 12kvar 0 100 1 100 30 2 35kV 线路功率 3436 55kW 30 1932 88kvar 30 3942 83kVA 65 03A 3 35kV 线路选取 LGJ 50 型钢芯铝线 线路导线为水平等距排列 相邻线距 设为 1 6m 则线间几何均距确定 查书 189 页 得 aav 1 26 1 6m 2m 0 0 68 0 0 39 电压损失 11 0 0 0 68 3409 37 0 39 1467 76 6 35 495 56 0 5 U 30 63 06 2 校验机械强度 查附录表 14 书 381 页 得 35kv 架空钢芯铝线的最小截面 满足机械强度的要求 min 35 2 50 2 3 检验电压损失 该线路导线为水平等距排列 相邻线距设为 1 6m 则线间几何均距确定 查书 189 页 得 aav 1 26 1 6m 2m 0 0 68 0 0 39 21 0 30 1 0 30 1 0 68 3409 37 0 39 1467 76 6 35 495 56 0 5 电压损失合格 U c 所以 10kv 配电处选择 LMY 50 5 型的硬铝母线 5 65 6 高压开关柜高压开关柜 本次设计中 35kV 侧的高压开关柜选取 KYN12 35 型 主要电气设备安装在 手车上 高压断路器 隔离开关等需要检修时 拉出手车 修好后推入手车即 可恢复使用 同理 10kV 侧需要的高压开关柜型号为 KYN28 12 型 5 75 7 车间变电所车间变电所 以三车间为例 30 30 3 952 78 3 10 55 01 断路器断路器 选择车间变电所 10KV 进线处的断路器时 由 K 3 点处的短路容量 初步选 择少油户内类型的 SN10 10I 该断路器的相关值已计算 由附录表 8 知该断路器的固有分闸时间为 0 06s 该断路器的热稳定电流 为 16 4s KA 取保护动作时间为 0 6s 则允许的热稳定度 2 16 2 4 1024 2 短路发热的假想时间为 0 05 0 06 0 6 0 05 0 71 计算的热稳定度 3 2 14 082 0 71 140 75 2 高压断路器 SN10 10I 的选择校验表 装设地点的电气条件 SN10 10I 序号 项目数据项目数据结论 28 1 10KV 10KV 12KV 合格 2 30 55 01 630A 合格 3 3 14 08KA 16KA 合格 4 3 35 90KA 40KA 合格 5 3 2 140 75 2 2 1024 2 合格 所以车间变电所 10KV 进线处的断路器也选择少油户内类型的 SN10 10I 电流互感器电流互感器 由线路的额定电压为 10KV 计算电流为 55 01A 初步选电流互感器为 LQJ 10 160 5 型号的 由附录表 12 书 380 页 可知 160 300 48 2 75 300 2 1 506 25 2 电流互感器 LQJ 10 160 5 的选择校验表 装设地点的电气条件 LQJ 10 序号 项目数据项目数据结论 1 10KV 10KV 11 5KV 合格 2 30 55 01 160A 合格 3 3 5 03KA 40KA 合格 4 3 2 5 29 2 2 506 25 2 合格 所以车间变电所 10KV 进线处的电流互感器选择 LQJ 10 160 5 型号的 5 85 8 10kV10kV 备用电源进线备用电源进线 由题目要求备用电源输送容量不得超过全厂计算负荷的 20 则备用电源的输送容量取为 此时 30 0 2 3838 14 767 6 750 10KV 线路的计算电流为 30 30 3 750 3 10 43 30 初步选择铝芯粘性油浸纸型电缆 29 线路类别导线材质年最大有功负荷利用小时 3000h 以下 电缆线路铝 1 92 由于是备用电源 所以年最大有功负荷利用小时确定为 3000h 以下 因此 经济电流密度 故经济截面 1 92 2 43 30 1 92 2 22 55 2 选取标准截面 35 即选铝芯粘性油浸纸 35型电缆 2 2 1 校验发热条件 查附录表 18 书 383 页 得铝芯粘性油浸纸 35型电缆的允许载流量 2 其中年最热月平均气温为 36C 而缆芯最高工作温度为 60C 满足条件 满足发热条件 68 30 43 30 2 校验机械强度 查附录表 14 书 381 页 得 10kv 铝线的最小截面 满足机械强度的要求 25 2 1 5 所以 KA 整定的动作电流满足保护灵敏度的要求 3 电流速断保护的速断电流倍数的整定 将电力变压器二次侧母线的三相短路电流周期分量有效值折算到一次侧的 短路电流值 3 2 10 35 2 73 0 28 0 78 780 1 3 1 30 780 33 8 因此速断电流倍数整定为 33 8 7 15 4 7 4 KA 的速断保护灵敏度的检验 0 866 3 2 2 73 0 866 2 36 2 36 1 33 8 30 2 33 2 所以 KA 整定的速断电流倍数满足速断保护灵敏度的要求 6 26 2 10kv10kv 高压线路的保护方式选择和整定计算高压线路的保护方式选择和整定计算 保护方式选择 保护方式选择 由之前选定的 10kv 侧的 LQJ 10 400 5 型的电流互感器知其电流比为 400A 5A 继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式 整定计算 整定计算 1 整定 KA2 的动作电流 取 2 30 2 214 31 428 62 32 可靠系数 1 3 保护装置的返回系数 0 8 保护装置的接线系数 书 229 页 1 电流互感器的电流比 400 5 80 1 3 1 0 8 80 428 62 8 70 根据 GL 15 10 型的继电器的规格 动作电流整定为 9A 2 KA2 的保护灵敏度的检验 由表 4 知 K 2 发生三相短路时 所以 3 2 2 73 2 0 866 3 2 2 73 0 866 2 36 因此 KA2 的保护灵敏度为 2 2 36 1 8 70 80 3 39 1 5 所以 KA2 整定的动作电流满足保护灵敏度的要求 3 电流速断保护的速断电流倍数的整定 3 2 2 73 1 3 1 80 2 73 44 36 因此速断电流倍数整定为 44 36 8 70 5 1 4 KA 的速断保护灵敏度的检验 3 1 6 14 6 14 1 44 36 80 1 80 2 33 所以 KA 整定的速断电流倍数基本满足速断保护灵敏度的要求 第七章第七章 配电装置设计配电装置设计 7 17 1 变配电所的形式选择变配电所的形式选择 变配电所的形式有户内 户外 混合式三种 户内式变电所将变压器和配 电装置安装在室内 工作条件好 运行维护方便 户外式变电所将变压器和配 电装置全部安装在户外 根据系统设计任务书 该锻造厂变配电所在室内 及选择户内型 现拟定 方案如下 1 总降压变电所 变压器室 高压配电室 值班室 工具间 消防室 2 每个车间的变配电所 变压器室 低压配电室 值班室 三级负荷不设 值班室 消防室 工具间 7 27 2 配电设备布置图配电设备布置图 总降压变配电所布置图 总降压变配电所接线图 值 班 室 高压电容室 高 压 配 电 室 高 压 变 电 34 车间变配电布置图 二级负荷 车间变配电布置图 三级负荷 值 班 室 低压电容室 低 压 配 电 室 低 压 变 电 低 压 变 电 低压 配电 消 防 工 具 低压 电容 35 二级负荷接线图 三级负荷接线图 第八章第八章 防雷接地设计防雷接地设计 8 18 1 防雷设计防雷设计 由设计任务书给出条件 当地主导风向为东北风 年雷暴日数为 20 雷暴 日数为 20 基本属于少雷区 防雷要求不是太高 8 1 18 1 1 防雷措施的选择防雷措施的选择 由于供电部门到工厂的 35kV 架空线路只有 6km 距离较短 没必要安装全 线的防雷措施 造价过高也没必要 只需要在高压侧对雷侵入波进行防护即可 总降压变电所独立于其它厂房车间 为避免遭受雷电打击 应装设独立避 雷针 避雷针的安装地点和 35kV 高压进线和变配电设备的距离 即和变配电厂 房的距离 应不大于 15m 埋地长度不小于 15m 接地电阻应不大于 10 欧姆 另外 拟在煤气 空气站旁边再修一根避雷针 以保护二级负荷遭受直击 雷 36 8 1 28 1 2 直击雷防护直击雷防护 1 在高压配电所东边的小房子 离仓库有足够的距离 防止雷电被避雷针 引下地面后离仓库太近 对装置货物有影响或者毁坏 顶安装避雷针一套 用 于防护直击雷对高边变配电所的打击 2 在煤气站 空气站的旁边再修第二根避雷针 保护二级负荷 由于图表没有给出工厂平面的比例尺 不知道实际大小和尺寸 根据经验 大致选取 30 35 米高的避雷针即可 按 32 米计算 高压配电房和二级负荷按第三类防雷建筑物处理 根据课本 P282 的计算 可知 保护一般 6m 高的建筑物的半径为 26 9m 考虑到高压配电 房和二级负荷的面积不大 所以 26 9m 的保护半径可以达到目的 实际如果 高压配电房和二级负荷距离避雷针过远 可适当加高避雷针 8 1 38 1 3 雷电侵入波防护雷电侵入波防护 2 为保护 35kV 进线设备以及高压变压器和高压变配电设备 在 35kV 进线 和母线处各装一套避雷器 用于防护雷电侵入波 3 在 10kV 母线 I II 段各装一套避雷器 4 35kV 所选择的避雷器为 FS4 41 型阀式 35kV 避雷器 10kV 所选择的是 FS4 12 7 型阀式 10kV 避雷器 参考课本 P284 8 28 2 接地设计接地设计 由设计任务书给出条件 本厂所在地区平均海拔高度为 500m 地层以砂粘 土为主 地下水位为 2m 因此 电阻率 100 厂区所在地地下水位为两米 所以接地体的顶面埋设深度应为 0 8m 拟围 绕变电所建筑物四周 即环形敷设 0 65 距变电所外墙 2 3 米打入一圈直 径 50mm 长度 2 5 米的钢管接地体 每隔 5m 打入一根 为减少接地电流的屏 蔽效应 管距一般不宜小于管长的 2 倍 管间用 404的扁钢焊接相连 2 1 确定接地电阻 查附录表 24 得该变电所装置的接地电阻应满足两个条件 37 120 4 由于 35kV 系统是中性点不接地系统 根据课本 P21 知 35 6 35 0 350 0 6 第一个条件算出 200 对比可知接地电阻应小于等于 4 2 计算单根钢管的接地电阻 1 100 2 5 40 3 确定接地的钢管数和最后的接地方案 n 15 38 1 40 0 65 4 考虑到接地体的均匀对称布置 选 16 根直径 50mm 长 2 5m 的钢管作接地 体 用 404的扁钢焊接相连 环形布置 2 第九章第九章 车间变电所设计车间变电所设计 9 19 1 车间变压器的台数 容量车间变压器的台数 容量 10 0 4kV 变电所分屋内式和屋外式 屋内式运行维护方便 占地面积少 故选取屋内式 根据系统设计任务书 也是屋内式 根据由第一章负荷计算有下表 计算负荷 序号配电计点名称 负荷 类型 30 2 kW kvar 30 2 30 2 1 一车间 锻工车间 III468 27187 308504 34 2 二车间 III666 9453 492806 48 3 三车间 III912 6273 78952 78 4 工具 机修车间 III489 82127 35506 10 5 空气站 煤气站 锅炉 房 II848 22169 644865 02 38 6 仓库 III165115 5201 41 则根据各车间的进行车间变压器选择 有下表 30 计算负荷 序 号 配电计点名称 负荷 类型 30 2 变压器 容量 kVA 变压器型号 1 一车间 锻工车间 III504 34630S9 630 10 2 二车间 III806 481000S9 1000 10 3 三车间 III952 781000S9 1000 10 4 工具 机修车间 III506 10630S9 630 10 5 空气站 煤气站 锅炉 房 II865 021000 S9 1000 10 2 台 6 仓库 III201 41250S9 250 10 9 29 2 变电所位置的原则考虑变电所位置的原则考虑 工厂电源进线电压是 35kV 先经过总降压变电所 一次降压 降成 10kV 通过高压配电到车间变电所经过二次降压 降为一般低压设备所用的 220 380V 电压 变电所所址选择的一般原则 1 尽量靠近负荷中心 以降低配电系统的电能损耗 电压损耗和有色金属 损耗 2 进出线方便 3 接近电源侧特别是工厂的总降压变电所和高压配电所 本厂在同一建筑 内 4 设备运输方便 特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输 39 5 不应设在有剧烈震动或者高温的场所 无法避开时 应有防振和隔热设 施 6 不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所 无法远离时 不应设在污染源的 下风侧 7 不应设在厕所 浴室以及其他经常积水场所的正下方 且不宜与上述场 所相邻 8 不应设在有爆炸危险的正上方或者正下方 且不宜设在有火灾危险的环 境的正上方或者正下方 9 不应设在地势低洼和可能积水的场所 第十章第十章 厂区厂区 380V 配电系配电系统统设计设计 厂区 380V 低压配电系统分为一条进线和两条进线两种 10 110 1 三级负荷配电设计三级负荷配电设计 由于厂区大部分负荷是三级负荷 所以三级负荷使用一条进线 一台变压 器 故三级负荷的配电方案如下图 不再选择其它方案 40 10 210 2 二级负荷配电设计二级负荷配电设计 空气站 煤气站属于二级负荷 必须采用两回路供电 且变压器也应有两 台 接线在一条进线和两条进线中选择一种 两种方案比较 比较项目一条进线主结线方案两条进线主结线方案 供电安全性满足要求满足要求 供电可靠性基本满足满足要求 灵活方便性较差较好 技 术 指 标 扩建适应性较差较好 高压开关柜 含计量柜 投资 查资料得 GG 1A J 型每台 2 5 万元 GG 1A J F 每台 3 万元 综合投资按照 1 5 倍计算 则综合投资