某化纤厂降压变电所电气设计MATLAB全程辅助计算

1 电力系统综合设计电力系统综合设计 任务书任务书 一 设计题目 一 设计题目 某化纤厂降压变电所电气设计 二 设计要求 二 设计要求 根据本厂用电负荷 并适当考虑生产的发展 按安全可靠 技术先进 经 济合理的要求 确定工厂变电所的位置与型式 通过负荷计算 确定主变压器 台数及容量 进行短路电流计算 选择变电所的主接线及高 低压电气设备 选择整定继电保护装置 最后按要求写出设计计算说明书 绘出设计图纸 三 设计资料三 设计资料 设计工程项目情况如下 1 工厂总平面图见图 1 办公楼 食堂 宿舍 宿舍 C D E B A F 图 1 某化学纤维厂总平面图 1cm 200m 2 工厂负荷数据 本工厂多数车间为 3 班制 年最大负荷利用小时数 6400 小时 本厂负荷统计资料见表 1 学生组合方案见表 2 表 1 某化学纤维厂负荷情况表 安 装 容 量 kW 计 算 负 荷序 号 车间设 备名称甲乙丙丁 d K tan cos P kW Q kvar S kVA 纺炼车 间 纺丝机1801502002200 800 780 7885 筒绞机624030560 750 750 8000 1 烘干机788085700 751 020 7001 2 脱水机201512180 600 800 7809 通风机2002201802400 700 750 8000 淋洗机1456220 750 780 7885 变频机9008008409500 800 700 8192 传送机423840300 800 700 8192 小计1606 原液车 间照明 10121040120011600 750 70 0 8192 2 小计 酸站照 明 3042602003100 650 70 0 8192 3 小计 锅炉房 照明 2803202902700 750 750 80004 小计 排毒车 间照明 1861601801400 700 600 85755 小计 其他车 间照明 3802403002400 700 75 0 8000 6 小计 7 8 9 10全厂计 算负荷 总计 11 12 表 2 学生组合方案 序号纺炼车间原液车间酸站锅炉房排毒机房其他附属车间 1ABCDEF 2ABDEFC 3ABEFCD 4ABFCDE 5BACDEF 6BADEFC 7BAEFCD 8BAFCDE 3 供电电源情况 按与供电局协议 本厂可由东南方 19 公里处的城北变 3 电所 110 38 5 11kV 50 MVA 变压器供电 供电电压可任选 另外 与本厂相 距 5 公里处的其他工厂可以引入 10kV 线路做备用电源 但容量只能满足本厂负 荷的 30 重要负荷 平时不准投入 只在本厂主要电源故障或检修时投入 4 电源的短路容量 城北变电所 35kV 母线的出线断路器断流容量为 1500MVA 10kV 母线的出线断路器断流容量为 350 MVA 5 供电局要求的功率因素 当 35kV 供电时 要求工厂变电所高压侧 0 9 当以 10kV 供电时 要求工厂变电所高压侧0 95 cos cos 6 电费制度 按两部制电费计算 变压器安装容量每 1kVA 为 15 元 月 动力电费为 0 3 元 kWh 照明电费为 0 55 元 kW h A 7 气象资料 本厂地区最高温度为 38 最热月平均最高气温 29 最 热月地下 0 8m 处平均温度为 22 年主导风向为东风 年雷暴雨日数为 20 天 8 地质水文资料 本厂地区海拔 60m 地层以砂黏土为主 地下水位为 2m 四 设计任务四 设计任务 一 设计计算说明书 设计计算的内容 可按下列建议的标题及其顺序 逐项计算并加以说明 在 各一级标题之下 根据内容层次再拟定小标题 组成一个合理的文本框架 例 如 一 各车间计算负荷和无功补偿 二 各车间变电所的设计选择 三 工厂总降压变电所及接入系统设 计 四 短路电流计算 五 变电所高低压电气设备的选择 六 继电保护的配置 七 收获和体会 八 参考文献 二 设计图纸 1 工厂变电所设计计算用电气主接线简图 4 2 变电所供电平面布置图 某化纤降压变电所电气设计 MATLAB 计算程序 以第三组丁数据为例 clear all clc pe 220 56 70 18 240 22 950 30 pe2 1160 310 270 140 240 PP30 0 QQ 30 0 Kp 0 9 Kg 0 95 kd 0 8 0 75 0 75 0 6 0 7 0 75 0 8 0 8 kd2 0 75 0 65 0 75 0 7 0 7 tan1 0 78 0 75 1 02 0 8 0 75 0 78 0 7 0 7 tan2 0 7 0 7 0 75 0 60 0 75 cos1 cos atan tan1 cos2 cos atan tan2 P30 pe kd P302 pe2 kd2 Q30 P30 tan1 Q302 P302 tan2 for i 1 size pe PP30 PP30 P30 i QQ30 QQ30 Q30 i end FP PP30 Kp FQ QQ30 Kg SS1 FP 2 FQ 2 1 2 FP FQ FP FQ F2P P302 F2Q Q302 第二部分 1 纺织 2 原液 3 酸 4 锅 5 排毒 6 其他 方案 A1 B2 C5 D6 E3 F4 变电所 1BF 变电所 2A 变电所 3CDE FP ALL FP F2P FQ ALL FQ F2Q cs1 0 7 FP Psum sum FP ALL FP Qsum sum FQ ALL FP Ssum sqrt FP Psum 2 FP Qsum 2 变电所 1 BD1P30 Kp FP ALL 2 FP ALL 4 BD1Q30 Kg FQ ALL 2 FQ ALL 4 BD1P30 BD1Q30 BD1P30 BD1Q30 BD1QC 1 400 BD1QC1 BD1Q30 BD1QC 1 cosa1 BD1P30 sqrt BD1P30 2 BD1QC1 2 S1 sqrt BD1P30 2 BD1QC1 2 SNT1 cs1 S1 选 S7 800 10 BD1 deda p0 1 54 BD1 deda pk 9 9 BD1 Uk 4 BD1 I0 1 5 n 1 BD1 SN 800 BD1 S30 1 2 S1 BD1 dedaPT n BD1 deda p0 1 n BD1 deda pk BD1 S30 BD1 SN 2 BD1 dedaQT n BD1 I0 100 BD1 SN 1 n BD1 Uk 100 BD1 SN BD1 S30 BD1 SN 2 BD1 dedaPT BD1 dedaQT BD1 dedaPT BD1 dedaQT 5 变电所 2 BD2P30 FP ALL 1 BD2Q30 FQ ALL 1 format bank BD2P30 BD2Q30 BD2P30 BD2Q30 BD2QC 1 400 补偿为 400 常数选择 BD2QC1 BD2Q30 BD2QC 1 cosa2 BD2P30 sqrt BD2P30 2 BD2QC1 2 S2 sqrt BD2P30 2 BD2QC1 2 SNT2 cs1 S2 选 S7 1000 10 BD2 deda p0 1 8 BD2 deda pk 11 6 BD2 Uk 4 BD2 I0 1 2 n 1 BD2 SN 1000 常 数选择 BD2 S30 1 2 S2 BD2 dedaPT n BD2 deda p0 1 n BD2 deda pk BD2 S30 BD2 SN 2 BD2 dedaQT n BD2 I0 100 BD2 SN 1 n BD2 Uk 100 BD2 SN BD2 S30 BD2 SN 2 BD2 dedaPT BD2 dedaQT BD2 dedaPT BD2 dedaQT 变电所 3 BD3P30 Kp FP ALL 3 FP ALL 5 FP ALL 6 BD3Q30 Kg FQ ALL 3 FQ ALL 5 FQ ALL 6 BD3P30 BD3Q30 BD3P30 BD3Q30 BD3QC 1 200 BD3QC1 BD3Q30 BD3QC 1 cosa3 BD3P30 sqrt BD3P30 2 BD3QC1 2 S3 sqrt BD3P30 2 BD3QC1 2 SNT3 cs1 S3 选 S7 400 10 BD3 deda p0 0 92 BD3 deda pk 5 8 BD3 Uk 4 BD3 I0 1 9 n 1 BD3 SN 400 常数选择 BD3 S30 1 2 S3 BD3 dedaPT n BD3 deda p0 1 n BD3 deda pk BD3 S30 BD3 SN 2 BD3 dedaQT n BD3 I0 100 BD3 SN 1 n BD3 Uk 100 BD3 SN BD3 S30 BD3 SN 2 BD3 dedaPT BD3 dedaQT BD3 dedaPT BD3 dedaQT 第三部分总降压 BD4P30 2 BD1 dedaPT BD1P30 2 BD2 dedaPT BD2P30 2 BD3 dedaPT BD3P30 BD4Q30 BD1QC1 2 BD1 dedaQT BD2QC1 2 BD2 dedaQT BD3QC1 2 BD3 dedaQT BD4P30 BD4Q30 BD4P30 BD4Q30 all P Kp BD4P30 all Q Kg BD4Q30 all P all Q all P all Q BD4QC 1 0 补偿为 0 常数选择 cosa4 BD4P30 sqrt all P 2 all Q BD4QC 1 2 S4 sqrt all P 2 all Q BD4QC 1 2 SNTT cs1 S4 BD4 S30 1 2 S4 选 S7 2000 10 BD4 deda p0 3 4 BD4 deda pk 19 8 BD4 Uk 6 5 BD4 I0 1 1 n 1 BD4 SN 200 0 常数选择 BD4 dedaPT n BD4 deda p0 1 n BD4 deda pk BD4 S30 BD4 SN 2 BD4 dedaQT n BD4 I0 100 BD4 SN 1 n BD4 Uk 100 BD4 SN BD4 S30 BD4 SN 2 BD4 dedaPT BD4 dedaQT BD4 dedaPT BD4 dedaQT 6 s1 s2 s3 s4 cosa1 cosa2 cosa3 cosa4 S1 S2 S3 S4 cosa1 cosa2 cosa3 cosa4 4 1 变电所线路选择 line1P30 1 2 BD1P30 line1Q30 1 2 BD1Q30 BD1QC 1 BD1 BYA1 P30 line1P30 BD1 dedaPT BYA1 Q30 line1Q30 BD2 dedaQT BYA1 S sqrt BYA1 P30 2 BYA1 Q30 2 BYA1 I30 BYA1 S sqrt 3 10 Jec1 0 9 Aec1 BYA1 I30 Jec1 选 LJ 35 LJ Iai 170 LJ r0 0 96 LJ x0 0 34 theta1 29 常数选择 LJ K sqrt 70 theta1 70 25 LJ IIai LJ K LJ Iai BYA1 I30 line1P30 Q30 BYA1P30 BYA1Q30 IIai line1P30 line1Q30 BYA1 P30 BYA1 Q30 LJ IIai line2P30 1 2 BD2P30 line2Q30 1 2 BD2Q30 BD2QC 1 BD2 BYA2 P30 line2P30 BD2 dedaPT BYA2 Q30 line2Q30 BD2 dedaQT BYA2 S sqrt BYA2 P30 2 BYA2 Q30 2 BYA2 I30 BYA2 S sqrt 3 10 line2P30 Q30 BYA2P30 BYA2Q30 I30 line2P30 line2Q30 BYA2 P30 BYA2 Q30 BYA2 I30 Jec2 0 9 Aec2 BYA2 I30 Jec2 选 LJ 35 LJ2 Iai 170 LJ2 r0 0 96 LJ2 x0 0 34 theta2 29 L2 0 32 常数选择 LJ2 K sqrt 70 theta2 70 25 LJ2 IIai LJ2 K LJ2 Iai RL2 LJ2 r0 L2 XL2 LJ2 x0 L2 line2 dedaPL2 3 BYA2 I30 2 RL2 1000 line2 dedaQL2 3 BYA2 I30 2 XL 2 1000 first line2P30 line2P30 line2 dedaPL2 first line2Q30 line2Q30 line2 d edaQL2 line2dedaPL2 line2dedaQL2 firstline2P30 firstline2Q30 line2 dedaPL2 line2 dedaQL2 first line2P30 first line2Q30 BD3 line3P30 1 2 BD3P30 line3Q30 1 2 BD3Q30 BD3QC 1 BYA3 P30 line3P30 BD3 dedaPT BYA3 Q30 line3Q30 BD3 dedaQT BYA3 S sqrt BYA3 P30 2 BYA3 Q30 2 BYA3 I30 BYA3 S sqrt 3 10 line3P30 line3Q30 BYA3 P30 BYA3 Q30 line3P30 line3Q30 BYA3 P30 BYA3 Q30 Jec3 0 9 常数选择 Aec3 BYA3 I30 Jec3 选 LJ 35 LJ3 Iai 135 LJ3 r0 1 33 LJ3 x0 0 35 theta3 29 L3 0 64 常数选择 LJ3 K sqrt 70 theta3 70 25 LJ3 IIai LJ3 K LJ3 Iai BYA3 I30 RL3 1 33 L3 XL3 0 35 L3 line3 dedaPL3 3 BYA3 I30 2 RL3 1000 line3 dedaQL3 3 BYA3 I30 2 XL 3 1000 first line3P30 BYA3 P30 line3 dedaPL3 first line3Q30 BYA3 Q30 line3 d edaQL3 line3deda U3 first line3P30 LJ3 r0 first line3Q30 LJ3 x0 10 L3 1000 line3deda U3 baifen line3deda U3 10 100 line3 dedaPL3 dedaQL3 firstline3P30 firstline3Q30 U3baifen line3 ded 7 aPL3 line3 dedaQL3 first line3P30 first line3Q30 line3deda U3 baifen 4 2 联络线 10kv lianluo P30 FP Psum 0 3 lianluo Q30 FP Qsum 0 3 lianluo S sqrt lianl uo P30 2 lianluo Q30 2 lianluo I lianluo S sqrt 3 10 lianluo Jec 0 9 常数选择 lianluo Aec lianluo I lianluo Jec lianluo r0 1 33 lianluo x0 0 35 the ta4 29 lianluo Iai 135 L4 5 常数选择 lianluo K sqrt 70 theta4 70 25 lianluo IIai lianluo K lianluo Iai RL4 1 33 L4 XL4 0 35 L4 lianluo dedaPL4 3 lianluo I 2 RL4 lianluo dedaQL4 3 lianluo I 2 X L4 first lianluoP30 lianluo P30 lianluo dedaPL4 first lianluoQ30 lianluo Q30 lianluo dedaQL4 lianluodeda U4 lianluo P30 lianluo r0 lianluo Q30 lianluo x0 10 L 4 1000 lianluodeda U4 baifen lianluodeda U4 10 100 4 3 35kv 线路选择 Line35kv P 1 2 all P Line35kv Q 1 2 all Q BD4QC 1 Line35kv S sqrt Line35kv P 2 Line35kv Q 2 Line35kv dedaP 0 015 Line35kv S Line35kv dedaQ 0 06 Line35kv S Line35kv P2 Line35kv P Line35kv dedaP Line35kv Q2 Line35kv Q Line35kv dedaQ Line35kv S2 sqrt Line35kv P2 2 Line35kv Q2 2 Line35kv I Line35kv S2 sqrt 3 35 Line35kv Jec 0 9 Line35kv Aec Line35kv I Line35kv Jec 常数选择 Line35kv r0 0 91 Line35kv x0 0 433 Line35kv theta 29 Line35kv Iai 170 L ine35kv L 19 Line35kv K sqrt 70 Line35kv theta 70 25 Line35kv IIai Line35kv K Line35kv Iai Line35kv RL Line35kv r0 Line35kv L Line35kv XL Line35kv x0 Line35kv L Line35kv dedaPL 3 Line35kv I 2 Line35kv RL 1000 Line35kv dedaQL 3 Line35kv I 2 Line35kv XL 1000 first Line35kvP30 Line35kv P2 Line35kv dedaPL first Line35kvQ30 Line3 5kv Q2 Line35kv dedaQL Line35kvdeda U first Line35kvP30 Line35kv r0 first Line35kvQ30 Line3 5kv x0 35 Line35kv L 1000 Line35kvdeda U baifen Line35kvdeda U 35 100 5 短路电流计算 jiangya35kv Sd 100 jiangya35kv Uav 37 jiangya35kv Soc 1500 jiangya35kv Id jiangya35kv Sd sqrt 3 jiangya35kv Uav jy35 X1 jiangya35kv Sd jiangya35kv Soc xian0 x 0 433 xian0 L 19 jy35 X2 xian0 x xian0 L jiangya35kv Sd jiangya35kv Uav 2 jy35 X3 BD4 Uk 100 jiangya35kv Sd 2 jy35 X4 BD3 Uk 100 jiangya35kv Sd 0 8 8 jy35 Xall jy35 X1 1 2 jy35 X2 jy35 Ik3 jiangya35kv Id jy35 Xall jy35 ish3 2 55 jy35 Ik3 jy35 Ish3 1 51 jy35 Ik3 jy35 Sk3 ji