工厂低电压配电系统的方案设计

1、四川理工学院大学生创新基金项目工程结题报告工厂低压配电系统的设定修订学生：肖浩学号：专业：电力工程及其自动化班： 09班2班指导人民教师：曾伟四川理工学院自动化与电子情报系统二零一二年四月摘要随着国民经济的发展，工厂在电功耗方面的需求也越来越大，如何建设高效稳定的能源节约工厂低压配电网是我们的首要任务。 本设置修订对某工厂的配电进行初等的修订和设定修订，通过工厂内部各工厂的电功耗需求的修订，确定主变压器型号和一二次侧的主接线方案，进行无效补偿，满足供电部门对该工厂的供电要求。 并进行了二级继电保护的建设和防雷研究，完成了该厂配电网的建设雏形，满足了工厂生产的电功耗需求。牛鼻子字：工厂低压配电继

2、电保护无功补偿防雷目录摘要I第一章引用11.1工厂低压配电系统方案修订的必要性1第二章设置修订塔斯克22.1设定修订主题22.2设定修订要件22.3设定订正数据2第3章低压配电系统设置修订43.1各工厂负荷补正算43.2无功补偿43.3选择变电所的位置和型号53.4变电所主变压器及主接线方案的选择53.5短路电流校正运算63.6变电所一次设备的选择检查73.7 10kv高压进口和进口电缆的选择93.8变电所二次电路方案的选择和继电保护的调整123.9变电所的保护具123.10变电所的防雷保护和接地装置的设订13第五章结束语15参考文献16附件十七第一章引用1.1工厂低压配电系统方案修订的必要性

3、一个工厂的建设，必然有电能需求，对于现代化的工厂来说，电力供给是工厂生产中最重要的一环。 一个大型工厂电功耗的设置修订，并不是简单经验地接入供电网络即可，工厂有很多电感性负荷，也有大型异步电机，这些个电器启动时有大的启动电流，影响周围电器的正常工作。 另一方面，对于某一级负荷的工厂，对供电稳定和安全的要求更高，不允许发生供电中断事故，工厂低压不稳定，间谐波过多等问题影响工厂车床的正常运行，因此建立修订安全稳定点的高效节能供电网络对工厂的生产和发展及企业效益尤为重要第二章设置修订塔斯克2.1设定修订主题XX机械工厂低压配电系统设置修订2.2设定修订要件根据不同工厂取得的电源和电功耗的实际情况，适

4、当考虑工厂生产的发展，根据安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型号，确定变电所主变压器的台数和容量和类型，选择变电所主接线方案和高低压设备和门禁线，确定二次电路方案，选择继电器保护器2.3设定修正数据1 .工厂负荷情况如下：厂号工厂名称负荷类型千瓦设备容量必要系数功率因素1铸造厂动力2500.40.7照明50.71.02锻造厂动力3000.30.65照明60.91.03金工车间动力2000.30.6照明50.91.04日本手工工具工厂动力3000.350.6照明50.91.05仓库动力100.40.80照明20.91.06生活圈照明2500.70.91该厂多为两班制，年最大负

5、荷利用时间为4000h，日最大负荷持续时间为8h。 该厂除铸造厂、电镀厂、锅炉房属于二次负荷外，其佘预均属于三次负荷。2供电电源状况：根据工厂和当地供电部门签订的供电合同的规定，本公司可以从附近的10kv公共电源干线取得工作电源。 本干线的导线形式为LGJ-150，导线为正三角形排列，线间距离为2m，干线前端距离本公司8km。 干线尖端安装的高压断路器遮断容量为500MVA。 该空气开关有一定时过流保护和电流速断保护，一定时过流保护整定的动作时间为1.7s。 为了满足工厂二次负载的需要，可以使用高压联络线从邻近的单位获得应用备份电源。 已知与本公司的高压侧有电连接的架空线路的总长为80km，电

6、缆线路的总长为25km。3气象资料：本单位所在地区年最高气温38，年平均气温23，年最低气温-8，年最热月平均最高气温33，年最月平均气温26，年最热月地下0.8m平均温度25。 当地主导风向为东北风，年雷暴天数为20天。4地质水文资料：本公司所在地辖区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位2m。5电费制度：本公司与当地供电部门协商，在工厂变电所高压侧修订电能，设置专用修订量箱，以两种电费方式缴纳电费。 每月基本电费以主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.20元/kwh，照明电费为0.5元/kwh。 工厂最大负载时的功率因数必须在0.9以上。 另外，电力用户按新的电压互感器容量进

7、行订正，一次性向供电部门支付供电粘贴费：610kv为800元/KVA第三章低压配电系统设定修订3.1各工厂的负荷补正算负荷订正算法：各现场和生活区的负荷订正算法如下表所示编号名字类别英格兰设备容量需要系数kd克劳斯谭修正负荷P30/kW千瓦q 30战斗机国际航空母舰国际航空I30/A1铸造厂动力2500.40.71.02100102照明50.71.003.50小订255103.5102145220.32锻压厂动力3000.30.651.1790105.3照明60.91.005.40小订30695.4105.3142215.73金工车间动力2000.30.61.336079.8照明50.91.0

8、04.50小订20564.579.8103156.54日本手工工具工厂动力3000.350.61.33105139.7照明50.91.004.50小订305109.5139.7178270.45仓库动力100.40.80.7543照明20.91.001.80小订125.83710.66生活圈照明2500.70.90.4817584194294.8修订(380侧)动力1015553.7513.8照明273修正Kp=0.8。 Kq=0.850.75442.9436.7621.91168.3其中tan=(1-cos2)/cos有效修正负荷P30=kdpe无效修正运算负荷Q30=P30tan修正电流I

9、30=S30/3UN视在电容S=(P230 Q230 )I30=S30/3UN (此处为UN=380v )3.2无功补偿无功补偿：由上表可知，该工厂在380v侧最大负载时的功率因数仅为0.75。 另一方面，供电部门该工厂的10kv入线侧最大负荷时效率必须在0.90以上。 考虑到主变压器的无功功率损失远远大于有功功率，380v侧最大负载功率效率略大于0.90，必须评价0.92，修正380v侧所需的无功补偿容量。QC=p 30 (天线1 -天线2 )=442.9天线(天线0.75 ) -天线(天线0.92 ) kvar=199.3 kva选择PGJ1型低压自动补偿屏幕，并联电容器为BW0.4-14

10、-3型，将1台牛鼻子(主屏幕)和2台牛鼻子3 (副屏幕)组合，采用了84*(1 2)=252Kvar的修正容量。 因此，无效补偿后的工厂380v侧和10kv侧的负荷如下表所示进行修正方案1: 6的6条分支路径，电容器为BW0.4-14-3，每画面84kvar，合并6步控制，每步投入14kvar方案3 :修订8条支路，电容器为BW0.4-14-3，每画面投入112kvar，修订8步控制，每步投入14kvar项目卡斯修正负荷P30/KW千瓦Q30/KVAR国际航空母舰国际航空I30/A380V侧补正前负荷0.75442.9430.7621.91168380V侧无功补偿电容252308V侧修正后容量

11、0.927442.9178.7477.4725.3主变压器功率损失0.015S30=70.06SS30=2910KV侧负荷合订0.91449.9207.7495293.3选择变电所的位置和型号变电所的位置要尽量靠近工厂的负荷中心。 工厂的负荷中心由负荷电力矩决定，修正公式如下假设工厂的载荷中心位于P(X，y )，其中P=P1 P2 P3 =Pi，从几何重心的力矩方程式得到载荷中心的坐标如下。x=(p1x1p2x2p 3)/(p1p2p 3)=(pixi ) /piy=(p1y1p2y2p3y 3) /p1p2p 3=(支付) /pi所以如图所示3.4变电所主变压器及主接线方案的选择这个工厂规模

12、已经很大，从经济角度我们论证了采用一台电压互感器的方案设置1台主变压器，型号采用S9型，容量采用SNT=1000KVAS30=495kvA，因此选定了1台S9-500/10低损耗配电变压器。 工厂需要的二次配电电源由相邻单位连接的高压联络线负担。主变压器的连接组采用Yyn03.5短路电流校正计算1描绘修正运算电路2决定短路修正计算基准值Sd=100MVA、Ud=Uc=1.05UN即高压侧Ud1=10.5kv、低压侧Ud2=0.4kv时3修正短路电路中的各原始电抗指标或值(1)我们知道电力线路的Soc=500MVAX1*=100KVA/500KVA=0.2架空线路检查表是LGJ-150的X0=0

13、.36/KM，线路长度是8kmx2*=(0. 368 )(100毫伏/(10.5千伏)2)=2. 6(3)因为电力变压器显示查找表Uz%=4X3*=(4/100)(100MVA/1000KVA)=4(XT=(UK%UC2103)/100SN )因此，所绘制的校正运算等效电路如图所示1/0.2 2/2.6 3/4.5-修正k-1的短路电路的总阻抗以及三相短路电流和短路容量(1)总电抗男同性恋定值或值X*(K-1)=X*1 X*2=0.2 2.6=2.8(2)三相短路电流周期成分有效值I (3) k-1 id1/(x *(k-1 ) )=5.5ka/2.8=1. 96ka(3)其他短路电流i(3)=i(3)=ik-1(3)=1.96kaish (3)=2. 55 I (3)=2. 55 *1. 96ka=5.0kaish (3)=1. 51 (3)=1. 51 *1. 96ka=2. 96ka(4)三相短路容量sk-1 (3)=SD/x(k-1 ) *=100毫伏/2.8=35.7毫伏修正k-2点短路电路的总阻抗以及三相短路电流和短路容量(1)总电抗男同性恋定值或值X(K-2)*=X1* X2* X3*=0.2 2.6 4=6.8(2)三相短路电流周期成分有效值ik-2 (3)=id2/x(k-2 ) *=144ka/6.8=21.18ka(3)其他短路电流i(3)=i(3)=ik-