工厂供电课程设计任务书

石家庄铁路大学电气电子工程学院课程设计(论文)任命书专业课：传记1201-4学生名称：张贵芳指导教师(签名):杜立强一、课程设计(论文)标题制药工厂10KV变电站电气零部件设计二、本课程设计(论文)必须达到的目的工厂供电课程设计是供电技术课程结束后的一次培训实践课程。课程设计是实践教学过程的重要组成部分，其目的是通过课程设计加深学生对课程基础知识的理解，提高综合利用知识的能力，掌握本课程的主要内容、工程设计或论文写作阶段和方法。以教材内容为中心，学生独立进行工业供电系统及建筑供电系统电气部件设计计算能力(包括电源系统设计计算能力及电力设备选择能力)。培养学生理论联系实际的能力，加强对供电专业知识的认识水平。锻炼和开发分析和解决供电专业技术问题的学生的能力和方法。第三，本课程设计(论文)任务的主要内容和要求(原始数据、技术参数、设计要求等)1、设计标准1)电源和环境条件：石家庄热电集团热电4厂10KV双回路电源，正常，所有方法工作，所有备用。高压架空绝缘线路lyj-3 150m m2，o长1.2公里，更换厂北，YJLV22高压交联聚乙烯电缆，直接埋在高压配电室的热电4厂10kv插座总线短路容量200MVA。热电4厂10kV总线固定时间过流保护装置设置1.2秒。酵母生产厂变电站有两个变压器，可以选择容量。2)其他条件石家庄供电局要求10KV电源输入线设计的电费专用仪表，确保工厂总负荷的月平均功率因数不超过0.92。当地最热月份的平均最高气温为35。整个配电周围没有严重的灰尘或腐蚀性气体。3)负载数据序号电气单位名称设备容量所需系数KX功率因数Cos计算系数tg工作(KW)额外的(KW)1冷气站13320.80.80.752气动车站3800.80.80.753干燥550.80.80.754压制成型150.750.750.885真空包装400.750.750.886搅拌14.50.750.750.887泵房和水处理900.750.750.888真空过滤300.70.750.889酵母离心900.650.750.8810实验室200.60.750.8811照明500.850.61.3312办公楼400.60.61.3313宿舍1000.60.61.332、设计内容1)、负荷分类和负荷计算2)，无功补偿3)、选择主变压器表的数量和容量、类型4)、变电站主接线方案设计5)，短路电流计算6)、变电站设备的选择和验证7)、变电站出入口线的选择与验证3、书面报告格式和内容要求：1)、手册的形式应遵守相关规定。2)、手册的内容应包括本设计内容。3)、手册应包括主接线图。四、要收集的信息和主要参考资料：1，工厂供电设计指导机械工业出版社刘洁才主编2，工业企业供电课程设计及实验指导书冶金工业出版社王建南主编3，工业与民用配电设计手册中国电力出版社中国航空产业规划设计研究所4，10KV及以下变电所设计规范 GB50023-19945，供配电系统设计规范 GB50052-20096，低压配电设计规范 GB50054-20117，交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T620-19978，交流电气装置的接地 DL/T621-1997五、审查批准意见教务室主任(签名)摘要信息供电系统要服务好工业和生活，切实保证工业生产和生活用电的要求，做好节能工作，满足安全、可靠、优质、经济的基本要求。我们要正确处理整体、部分关系、当前利益和长期利益关系。这次课程设计是针对某制药工厂变电站的电气部分。负荷计算使用所需系数方法，段落计算使用标准值方法。根据电力系统的基本要求，决定变电站的主接线方式等。一、负荷计算和负荷分类1、负荷分类：所有电气设备只有空调是二次负荷，其他是三次负荷。二次负荷供电中断会导致重大设备损坏、大量产品报废、连续生产过程出现差池等政治和经济上的巨大损失。恢复、大规模生产减少等可能需要很长时间。因此，二次负载是需要两个电源和两个电源变压器的重要负载。2、负荷计算：(1)，冷冻站：=*=1065.6kW=* tan =799.2kvar(2)，大气压工作站：=*=304kW=* tan =228kvar(3)，干：=*=44kW=* tan =33kvar(4)，压制成型：=*=11.25kW=* tan =9.9 kvar(5)，真空包装：=*=30千瓦=* tan=* tan=26.4 kvar(6)，搅拌：=*=10.875kW=* tan =9.57kvar(7)，泵房和水处理：=*=67.5kW=* tan=* tan=59.4 kvar(8)，真空过滤：=*=21kW=* tan=* tan=18.48 kvar(9)，酵母离心：=*=58.5kW=* tan=* tan=51.48 kvar(10)，实验室：=*=12千瓦=* tan =10.56kvar(11)，照明：=*=42.5kW=* tan =56.525kvar(12)，办公楼：=*=24千瓦=* tan=* tan=31.92 kvar(13)，宿舍：=*=60kW=* tan=* tan=79.8 kvar(14)，总计算负荷：=0.9 *(1065.6 304 44 11.25 30 10.875 67.5 21 58.5 12 42.5 24 60)=0.9 * 1751.225=1576.1 kw=0.9 *(799.2 228 33 9.9 26.4 9.57 59.4 18.48 51.48 10.56 56.525 31.92 79.8)=0.9 * 1414.235=1272.8 kvar=2025.9kV.A=/()=3078ACos=/=0.78二、无功补偿和变压器数量、数量选择1、无功补偿：由于室内变压器的热条件恶劣，一般变压器的排气口和进气口之间的温差约为15 ，室内变压器温度比室外变压器温度约高8 ，因此室内变压器的实际容量比计算容量减少8%。另外，还必须根据要求进行无功补偿，提高功率因数。由于低电压侧功率因数0.78，因此将10kV(高电压侧)输入侧功率因数提高到0.92，并考虑变压器无功功率损失大于有源损耗，因此在380V侧最大负载下功率因数必须大于0.92，因此使用功率因数coscain=0.94计算380V侧所需的无功补偿容量。需要无功容量补偿：tan(arccos 0.78)-tan(arccos 0.94)=1576 . 10 . 439=692.4 kvar补偿后的无功容量：=-=1272.8-692.4=580.4kvar=1679.57kV.A变压器的电源损耗：=0.01=0.01=0.011679.57=16.8千瓦=0.05=0.05=0.051679.57=84.0 kvar变电站高压侧计算负荷：=1576.1 16.8千瓦=1592.9千瓦=580.4 84.0 kvar=664.4 kvar=1725.9kV.A=94.9A补偿后高压侧功率因数：Cos=0.9229 0.92所以符合要求。2、变压器数量和容量选择：选择标准：(1)，只有一台主变压器的变电站：:3354变压器的额定容量；-变电站的总计算负荷。(2)、具有两个主变压器的变电站，每个变压器必须同时满足以下条件：(1)(I ii)(2)=(0.6至0.7)变压器的额定容量；-变电站的总计算负荷。(3)、车间变电站主变压器单容量上限：单容量通常不应大于1000KVA(或1250KVA)，如果负载较大且集中，还可以使用2000KVA以下的变压器。(4)，适当考虑发展要考虑5-10年的发展，留有馀地。(5)，变压器最佳负载率：负荷率=负荷/变压器容量计算X100%损失率=变压器损耗/变压器输入功率X100%负荷率为50%到60%时，变压器损失率最低。考虑到投资和开发需要，变压器容量必须预留15%的空间将变压器负载率考虑在80%左右更合理。额定容量计算：=(0.6至0.7)=(1725.90.6至1725.90.7)=(1035.54至1208.13) kv.a(根据高压侧计算负载)根据以上计算结果，初步选择2 -1250/10英寸变压器。考虑到电源变压器额定容量，在指定的温度条件下，在室外安装时指定的使用期限内连续输出的最大表观功率，在变压器安装场所的年平均温度不等于20 的情况下，每年平均温度每增加1 ，变压器容量就会减少1%，因此室内变压器的实际容量如下：=1-(-20)/100-0.08*=(1-0.15-0.08)* 1250=962.5kv . a 0.6=1035.54kv . a而且，还要考虑5-10年的开发空间，所以要使用更大容量的变压器。-选择1600/10变压器时：=0.77 * 1600 kv.a=1232 kv.a (0.6至0.7)=(1035.54至1208.13) kv.a所以我最终选择了2-1600/10英寸的变压器。一个工作，一个备用。3、选择变压器连接组：此设计变压器连接群组被选取为Dyn11，因为它具有以下优点：可以抑制3n次谐波。对于3n谐波励磁电流，在布线的一次绕组上进行循环，不注入公用高压电网。 Dyn11型变压器的零序阻抗小，有利于消除低压单相接地故障。(dyn 11:x0=x1；Yymn 0: x0 =x1 x 0)承受单相不平衡负荷的能力。Dyn11连接变压器中性线电流允许75%以上的相线电流用Yymn 0连接的变压器零线电流不得超过商船电流的25%。3、变电站主接线方案设计电气主布线是指各种开关设备、电源变压器、总线、电源线或导线、移相电容器、避雷器等电气设备按一定顺序接收和分配电源的回路。变电站常用的主接线包括单总线接线、双总线接线、桥接线等。电站和变电站的主接线应符合基本要求。1、操作的可靠性；2、有一定的灵活性；3、操作简单方便；4、经济合理；5、有扩大的可能性。案例1:单一母线段接线(1)接线：此接线方式有两个电路。总线分为两个段，即I段和段。每个回路均连接到母线，并为每条母线创建引出序号。两条母线段连接至隔离开关、断路器等开关，形成单一母线段布线。(2)特性：单总线段易于分段总线，减少了总线错误的影响范围，提高了电源的可靠性和灵活性。(3)适用范围总线可能分段，也可能不运行。该电缆适用于电压为6-10kv级的双电源输入线的更重要负载。案例2:双母线接线(1)布线功能：两条总线相互备用(2)操作模式：两条总线分割为运行总线集的总线集和总线冗馀集，即两组总线相互运行，或具有备用总线集的两条总线。两组总线并行运行。两组总线同时并行运行，但彼此为备用。(3)复盖范围：两组双总线相互备用，大大提高了电源的可靠性和主连接操作的灵活性。双总线电缆通常用于大型工业企业总降压变电站的35-110kv总线系统，或具有重要高压负载或需要电源可靠性的高一级负载(例如具有自己的发电站的6-10kv总线系统)的情况。根据本课程设计要求，10KV双电路供电、正常、所有工作、所有冗馀和所有电气设备只有冷却工作站是辅助负载，其他是第三负载。通过比较，方案1比方案2更合适。也就是说，选取单一母线段接线。本设计的主接线方式具体为双车道、高压侧单总线段、两个主变压器、低压侧单总线段的变电站。12345678910111213冷气站气动车站干燥压制成型真空包装搅拌泵房和水处理真空过滤酵母离心实验室照明办公