0241-某精細化工廠高配所及全廠配電系統(tǒng)設計【全套8張CAD圖】
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摘 要
本設計主要內容是按照給定的原始資料,考慮經濟、安全、先進等要求設計一個現(xiàn)代化的供電系統(tǒng)。具體內容為:全廠負荷的分析和計算,無功負荷的分析和補償計算,變壓所所址、型式的確定,變壓器臺數(shù)、容量、型號的選擇確定,變電所主接線方案的技術經濟比較和確定,變配電所主要的選址及布置,短路電流的計算,全廠配電系統(tǒng)設計,高壓電氣設備的選擇與校驗,繼電保護及二次接線設計等。
通過負荷的統(tǒng)計計算,可以求出按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值,根據(jù)計算負荷選擇的電氣設備和導線電纜,如以計算負荷連續(xù)運行,其發(fā)熱溫度不會超過允許值。工廠計算負荷是選擇工廠電源進線一、二次設備的基本依據(jù),也是計算工廠的功率因數(shù)和工廠需電容量的基本依據(jù)。
電力線路的二次回路可以保證一次回路的安全、可靠、經濟運行。在繼電保護方面我采用微機繼電保護,與傳統(tǒng)的機電型繼電保護具有:可靠性高,功能齊全,調試維護方便,經濟性好。
關鍵詞 :計算負荷;變壓器;變壓器保護;主接線;二次回路;微機保護;
Abstract
The lesson of the this time design main contents is according to the primitive data that give and settle, and consider the economy, safety, advanced etc. request design a modernization of power supply system.
Concrete contents is:Whole factory analysis that carry is with the calculation, have no the power the analysis that carry with compensate the calculation, and address for change to press , pattern really settling,transformer set counting, capacity, model number certain, change to give or get an electric shock a calculation for technique economy for lord connecting the line project comparing with make suring, and change to give or get an electric shock a choice for main equipments and arrange, short-circuit electric current,whole factory electricity give system design, defend the thunder to connect the ground design.the choice of the high pressure electric appliances equipments checks with school, protecting and connecting the line the design the iso - two times after the electricity.
The covariance that pass the burden computes, can beg to press to have fever term choice power supply system inside each an electricity for of burden value, according to calculation carrying choice equipments with lacing cable, if to compute burden continue circulate, its have fever the temperature can't exceed the admission the value.Factory calculation burden is basic basis that basic basis to choose factory power supply enter the line a, two times equipments, is also a power to compute the factory factor to need with the factory the electric capacity measures.
Electric power circuit two times back track can guarantee the safety of back track once, dependable, the economy circulates.In the aspects of protecting after the electricity I adopt the tiny machine to protect after the electricity, giving or get an electric shock with traditional machine the type to protect to have after the electricity:The dependable is high, the function is well-found, adjusting to try the maintenance convenience, the economic is good.
Key phrase: Calculation burden; transformer; transformer transformer
lord adjoin line; back track two times;Tiny machine protection;
現(xiàn)今,我國電力供應狀況緊缺,從2003年開始,全國不同地區(qū)都出現(xiàn)不同程度的拉閘限電,工商業(yè)及人民生活用電都出現(xiàn)不同程度的不便。國家信息中心在第七屆北京國際博覽會上推出的《中國行業(yè)年度報告(2004年版)》指出:今年將是近一段時間中國電力供需形勢最嚴峻的時期。其中的《2004年中國電力行業(yè)年度報告》預測,2004年全國總體電力供需形勢將比2003年更為嚴峻,持續(xù)拉限電的地區(qū)將有所增加,2005年形式將由緊張開始走向緩和,拉閘限電的負荷和電量都將有所減少。到2006年,全國電力供需基本持平。據(jù)國家電網公司預測,2004年全國用電量將達到20910億千瓦時,增加速度預計為11%左右,凈增用電量約2070億千瓦時。電力需求繼續(xù)高速增長,而同期電源投產容量相對不足?!笆濉睂⑿略霭l(fā)電用煤約1.5億噸,要做好煤炭供需平衡。建設布局要按市場經濟規(guī)則辦,合理安排坑口、路口、港口電站建設。為實施西電東送戰(zhàn)略,在山西、蒙西、陜西、寧夏、貴州、云南建設一批大型坑口火電廠,向京津唐、山東、華東、廣東等用電中心地區(qū)送電。發(fā)展熱電聯(lián)產。為了保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,必須下大力氣研究解決燃煤電廠的環(huán)保問題,發(fā)展?jié)崈裘喊l(fā)電技術。要求采用高效節(jié)能的單機容量為30~60萬千瓦的亞臨界、超臨界機組,以減少燃料消耗及污染物排放量。新建電廠大部分裝脫硫裝置、低氧化氮燃燒器及高效電除塵器裝置,或裝循環(huán)流化床鍋爐,做到達標排放;對環(huán)保不合格的老廠進行改造或停止運行;提高火電廠的調峰能力及熱效率。2005年5月17日至20日,第13屆國際核工程大會在北京國際會議中心召開。曾培炎強調,中國將加快核電自主化建設,到2020年實現(xiàn)核電裝機容量4000萬千瓦,這對于改善中國能源結構,緩解資源環(huán)境矛盾將具有重要意義。我們將加強核工程領域的中外合作,積極引進國外的先進技術,努力提高核電自主設計、自主建設、自主制造和自主運營的能力和水平。
對于變配電技術已是成熟的。從大的方面來講我們可以涉及到整個電力系統(tǒng)的建設,新技術的發(fā)展主要有兩方面:輸電技術方面和繼電保護方面以及電氣設備方面。
一、輸電技術方面。目前,國外輸電技術的發(fā)展情況為,輸電技術朝著高電壓、大容量、遠距離的目標不斷進步,歐、美各國對交流1000kV級特高壓(UHV)輸電技術進行了大量研究開發(fā),很多國家已經建成很多1000kV線路。此外,多端直流輸電線路、高自然功率的緊湊型線路以及靈活交流輸電(FAC±S)等多種多樣輸電新技術的研究也取得很大進展,有的已進入工程實踐。
對于中國輸電線路建設,近50年來中國輸電線路建設成績是巨大的。目前全國已有東北、華北、華東、華中、西北、南方、川渝7個跨省電網和山東、福建、、海南、西藏5個獨立?。▍^(qū))網。網內共有220kV線路120000km,330kV線路7500km,500kV線路20000km。華中與華東兩大電網之間,通過1500kV葛洲壩至上海直流線路實行互聯(lián)。我國第一條750千伏超高壓輸電線路屬于西北750千伏輸變電示范工程,是我國第一個750千伏電壓等級的輸變電工程。750千伏目前是國際上商業(yè)在運的最高電壓等級。我國西北750千伏輸變電示范工程在目前世界上同級工程中海拔最高。中國輸電線路的建設規(guī)模和增長速度在世界上是少有的。并且已經建立輸電線路有關的研究和試驗的機構和設施,取得了大量科研試驗成果,為今后發(fā)展超高壓、大容量輸電線路創(chuàng)造了有利條件。電網是電力市場的載體,加強電網建設是拓展電力市場,提高電力工業(yè)整體效益的重要舉措。用超高壓輸送電能,能有效減小輸電線路上的電能損耗,提高供電效率和減少故障發(fā)生率。而且最近幾年我們的電力能源更是供不應求,所以在電網建設的同時,研究采用新技術、新材料,節(jié)約電能在各類電氣設備上的損耗。特別是在變頻技術上有很大的突破和應用,一般電氣設備都是以銅代鋁,或采用損耗更小的合金材料。
二、繼電保護方面。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求,電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發(fā)展又為繼電保護技術的發(fā)展不斷地注入了新的活力。我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,高等院校和科研院所起著先導的作用。目前,我國已經自行研制了輸電線路微機保護裝置,發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機、變壓器組保護,微機相電壓補償方式向高頻保護,正序故障分量向高頻保護等等微機保護裝置,并在實際工程中得到了廣泛的應用。至此,不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色,為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。
對于繼電保護技術未來趨勢是向計算機化,網絡化,智能化,保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。隨著工業(yè)生產的發(fā)展和科學技術的進步,工廠供電系統(tǒng)的控制、信號監(jiān)測和保護,已開始由人工管理,就地監(jiān)控發(fā)展為以工控微機為監(jiān)控、調度中心向微機繼電保護的方向發(fā)展,將變電所的控制、保護、信號顯示、測量與調度5個方面的功能集于一體,所屬的各變配電所或其它主要動力設備的運行情況實時進行監(jiān)控,實時顯示各主要設備的運行狀態(tài)參數(shù),準確記錄事故前一段時間的運行狀態(tài)及時間地點. 目前企業(yè)中的變電所仍沿用電磁繼電保護方式運行,用全數(shù)字化微機保護與監(jiān)控系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電保護是變電所技術改造與發(fā)展的方向.經改造后的變電所其優(yōu)越性主要是:(1)繼電保護準確程度大大提高;(2)動作情況一目了然,便于觀察,能隨時反應現(xiàn)場電壓、電流等主要參數(shù),可實現(xiàn)人機共同操作;(3)能夠反映并記錄故障前一段時間的運行狀態(tài),準確地記錄故障時的時間地點,便于分析和處理故障的起因;( 4)危險性不集中,下位微機互不影響。
三、國內外變壓器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。本世紀以來,電力變壓器原理未曾改變,隨著年代的推進,先進的生產設備日臻完善,因而各項技術參數(shù)越來越先進。國外在世界范圍內形成了幾大集團:烏克蘭扎布洛斯變壓器廠,年生產能力100GVA;俄羅斯陶里亞第變壓器變壓器廠,年生產能力40GVA,ABB公司29個電力變壓器廠年生產能力80-100GVA,英法GEC-Alshtom年生產能力40GVA,日本各廠總和(三菱、東芝、日立、富士)年生產能力65GVA,德國TU集團年生產能力40GVA。這些公司生產的已在系統(tǒng)運行的代表性產品;1150KV、1200M,735-765KV、800MV,400-500KV、3-750MVA或1-550MVA,200KV、3-1300MVA電力變壓器;直流輸電±500KV、400MVA換流變壓器。國內變壓器廠均以成批生產500KVA級電力變壓器,在500KVA系統(tǒng)中運行的,最長的已超過17年,經過不段的改進,其運行指標和進口變壓器完全相當,總產量達150GVA。
本次供配電設計主要以合理布局、科學規(guī)范為原則,符合可靠供電、經濟技術的要求;符合工廠的總體規(guī)劃。因此,認真研究工廠供配電設計工程,對于電力事業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。限于本人能力有限,錯漏在所難免,敬請原諒!
目 錄
第一章 概論………………………………………………………………….......1
1.1 電力負荷的分級………………………………………………….........1
1.2 負荷計算的目的與意義………………………………………………..1
第二章 負荷計算及無功補償………………………………………………….2
2.1 負荷計算……………………………………………………………….2
2.1.1按需要系數(shù)法計算負荷……………………………………….2
2.1.2 低壓側各車間負荷計算……………………………………..3
2.2 低壓側無功補償………………………………………………………6
2.2.1概述…………………………………………………………….6
2.2.2 控制無功功率的方法…………………………………………6
2.2.3 并聯(lián)電容器接線方式及選擇…………………………………7
2.2.4 低壓無功補償裝置的選擇……………………………………8
2.2.5 低壓側各需無功補償車間補償容量計算……………………9
2.3 全廠負荷計算及高壓無功補償………………………………………10
2.3.1 變壓器功率損耗的計算……………………………………10
2.3.2 高壓側無功補償……………………………………………11
2.3.3 TBB型高壓并聯(lián)電容器裝置簡介……………………………12
2.3.4 全廠負荷計算表…………………………………………….13
2.4 車間變電所變壓器的選擇……………………………………………13
2.4.1概述……………………………………………………………13
2.4.2 電力變壓器的聯(lián)結組別…………………………………….14
2.4.3 變壓器容量的計算………………………………………….14
2.4.4 變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇……………………….15
2.4.5 電力變壓器的經濟運行……………………………………16
2.4.6 變壓器功率損耗的計算……………………………………16
2.4.7 本次設計電力變壓器的選擇…………………………………17
2.4.8本次設計電力變壓器的選擇舉例……………………………18
2.4.9 S11-M系列電力變壓器簡介………………………………….18
第三章 主接線及變配電所設計…………………………………………………20
3.1工廠變配電所主接線設計……………………………………………..20
3.1.1 概述…………………………………………………………20
3.1.2 高壓配電電壓等級的選擇…………………………………20
3.1.3變電所電氣主接線……………………………………………20
3.2 變配電所的任務與類型及所址選擇………………………………….23
3.2.1變配電所的所址選擇……………………………………….23
3.2.2負荷中心的確定…………………………………………….23
3.3 變配電所總體布置的一般要求……………………………………….26
3.3.1變配電所的總體布置要求………………………………….26
3.3.2控制室…………………………………………………………27
3.3.3高壓配電室……………………………………………………27
3.3.4變壓器室……………………………………………………..27
3.4高壓配電所用電………………………………………………………..28
第四章 短路計算………………………………………………………………..28
4.1 短路的原因與后果……………………………………………………28
4.1.1短路的原因…………………………………………………….28
4.1.2 短路的后果…………………………………………………..29
4.2 短路電流形式………………………………………………………….29
4.3 短路電流的計算方法………………………………………………….30
4.3.1 各元件的短路電流的計算……………………………………30
4.3.2采用標幺制法進行短路計算…………………………………..30
4.4 三相短路電流的計算………………………………………………….32
4.5 兩相短路電流的計算………………………………………………….36.
4.6 短路電流的熱效應和穩(wěn)定度校驗……………………………………….38
4.6.1短路電流的電動效應和動穩(wěn)定度……………………………..38
4.6.2短路電流的熱效應和熱穩(wěn)定度………………………………..39
第五章 廠區(qū)配電系統(tǒng)的電力線路……………………………………………..40
5.1高壓線路的接線方式…………………………………………………….40
5.2 電力線路的選擇…………………………………………………………41
5.2.1電纜選擇的一般規(guī)定……………………………………………42
5.2.2 電纜線路的結構和敷設………………………………………42
5.3 電纜截面選擇計算的條件……………………………………………..44
5.3.1按發(fā)熱條件選擇導線和電纜截面………………………………45
5.3.2按經濟電流密度選擇導線和電纜截面…………………………46
5.3.3 各車間變電所的電纜及高配所進線選擇……………………..47
第六章 高壓一次設備選擇及校驗……………………………………………….48
6.1 概述………………………………………………………………………48
6.1.1電氣設備選擇的一般方法 …………………………………….48
6.1.2 高壓電氣設備的校驗原則………………………………………49
6.1.3 高壓一次設備的選擇………………………………………….51
6.2 高壓開關柜……………………………………………………………..51
6.2.1 高壓開關柜類型…………………………………………………51
6.2.2 KYN28A-12(GZS1)金屬鎧裝中置移開式開關柜簡介……….52
6.3 高壓斷路器選擇與校驗………………………………………………..52
6.3.1 高壓斷路器選擇…………………………………………………53
6.3.2高壓斷路器的校驗………………………………………………54
6.4 高壓熔斷器的選擇與校驗……………………………………………..55
6.4.1熔斷器熔體電流的選擇…………………………………………56
6.4.2 熔斷器的校驗…………………………………………………56
6.5 高壓母線的選擇與校驗………………………………………………..57
6.5.1 母線的材料、結構排列方式的選擇…………………………….57
6.5.2母線截面的選擇方法…………………………………………..57
6.5.3 本設計的母線校驗…………………………………………….58
6.6 支持絕緣子的選擇與校驗……………………………………………59
6.6.1 絕緣子型號的選擇……………………………………………59
6.6.2絕緣子的校驗…………………………………………………..59
6.7 接地開關的校驗………………………………………………………60
6.8 互感器選擇與校驗……………………………………………………60
6.8.1 概述…………………………………………………………….60
6.8.2 電流互感器的選擇……………………………………………61
6.8.3 電流互感器的校驗……………………………………………62
6.8.4 電流互感器接線形式的選擇………………………………..63
6.9 電壓互感器……………………………………………………………63
6.9.1 基本結構………………………………………………………63
6.9.2 電壓互感器的類型和型號……………………………………63
6.9.3 電壓互感器的選擇……………………………………………64
第7章 繼電保護及二次接線設計………………………………………………65
7.1概述……………………………………………………………………..65
7.2電力變壓器的保護………………………………………………………66
7.2.1 變壓器的故障和不正常運行狀態(tài)……………………………..67
7.2.2 變壓器保護裝設原則…………………………………………..68
7.2.3 變壓器保護舉例………………………………………………..68
7.3 6kV分段母線的保護及備自投裝置設計………………………………69
7.3.1概述………………………………………………………………69
7.3.2保護配置…………………………………………………………69
7.3.3整定計算…………………………………………………………70
7.3.4 備用電源自動投入裝置(APD)………………………………72
7.4壓變的控制保護………………………………………………………..73
7.4.1電壓互感器二次回路的設計原則………………………………73
7.4.2電壓互感器的接線方式選擇……………………………………74
7.4.3壓變的保護功能…………………………………………………75
7.5高壓電機的控制保護…………………………………………………..76
7.6直流系統(tǒng)的設計…………………………………………………………77
7.6.1新技術采用和產品特點…………………………………………78
7.6.2系統(tǒng)結構和特性…………………………………………………78
7.6.3系統(tǒng)配置…………………………………………………………79
7.6.4對DCB502型直流屏蓄電池的選擇…………………………….80
7.7高配綜合自動化系統(tǒng)介紹………………………………………………80
7.7.1 MDU-02A配變保護測控單元介紹………………………………81
7.7.2 MDU-02D電動機保護測控單元介紹……………………………82
7.7.3 HE-2042 PT智能控制單元介紹…………………………………82
7.7.4 HE-2030備用電源自動投入單元介紹………………………….82
畢業(yè)設計 (論文)開題報告
課題名稱: 某精細化工廠高配所
及全廠配電系統(tǒng)設計
1.本課題所涉及的問題在國內(外)的研究現(xiàn)狀綜述
1.本課題所涉及的問題在國內(外)的研究現(xiàn)狀綜述
2003年我國電力行業(yè)取得良好的發(fā)展,電力生產大幅增長,電力需求快速增加,電力投資速度逐步加大,國資、民資、外資競相進入電力市場,電力行業(yè)的效益得到明顯的提高。同時,全國供電結構性緊缺現(xiàn)象嚴重,大部分地區(qū)進入電了緊張階段。2004年全國電力供需仍然比較緊張,拉閘限電時間和電量增加。2005年按計劃開工規(guī)模和投產規(guī)模,電力供需有所緩解,電力供需平衡總體偏緊。2006年電力供需總體上能夠達到略微平衡。
本課題主要涉及到工廠企業(yè)的供配電方面的問題,對于其中所涉及的基本設計理論都是相同的,對于變配電技術也是成熟的。從大的方面來講我們可以涉及到整個電力系統(tǒng)的建設,新技術的發(fā)展主要有三方面:輸電技術方面、繼電保護方面和變壓器方面。
輸電技術方面:發(fā)展迅速的柔性交流輸電及其控制器技術己被國內外普遍認為是新型有效的輸電技術。除了它的技術概念和技術規(guī)范取得新進展外,它的控制器技術也在快速發(fā)展著它們己被TFFF/PFS的FACTS工作組歸類為“足可預見的未來中可期待應用”的控制器。
對于中國輸電線路建設,近50年來中國輸電線路建設成績是巨大的。目前全國已有東北、華北、華東、華中、西北、南方、川渝7個跨省電網和山東、福建、、海南、西藏5個獨立省(區(qū))網。網內共有220kV線路120000km,330kV線路7500km,500kV線路20000km。華中與華東兩大電網之間,通過1500kV葛洲壩至上海直流線路實行互聯(lián)。中國輸電線路的建設規(guī)模和增長速度在世界上是少有的。并且已經建立輸電線路有關的研究和試驗的機構和設施,取得了大量科研試驗成果,為今后發(fā)展超高壓、大容量輸電線路創(chuàng)造了有利條件。電網是電力市場的載體,加強電網建設是拓展電力市場,提高電力工業(yè)整體效益的重要舉措。用超高壓輸送電能,能有效減小輸電線路上的電能損耗,提高供電效率和減少故障發(fā)生率。而且最近幾年我們的電力能源更是供不應求,所以在電網建設的同時,研究采用新技術、新材料,節(jié)約電能在各類電氣設備上的損耗。特別是在變頻技術上有很大的突破和應用,一般電氣設備都是以銅代鋁,或采用損耗更小的合金材料。
二、繼點電保護方面:近10多年來,隨著超高壓電網的建設和微機型繼電保護的使用,現(xiàn)場繼電保護用成套試驗裝置經歷了3個發(fā)展階段。組合式、物理模擬式、數(shù)字控制式和微機可編程4種類型裝置,在電力系統(tǒng)中己得到廣泛應用,正在開發(fā)實時數(shù)字仿真類型的試驗裝置,向微機化、智能化、專用化方向發(fā)展。
三、變壓器方面:
在發(fā)電機中,不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈,均能在線圈中感應電勢,此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動,這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應,變換電壓,電流和阻抗的器件。?
國外在世界范圍內形成了幾大集團:烏克蘭扎布洛斯變壓器廠,年生產能力100GVA;俄羅斯陶里亞第變壓器廠,年生產能力40GVA, ABB公司29個電力變壓器廠年生產能力80一100GVA,英法GEC一Alshtom年生產能力40GVA,日本各廠總和(三菱、東芝、日立、富士)年生產能力65GVA,德國Tt1集團年生產能力40GVA
這些公司生產的已在系統(tǒng)運行的代表性產品:1150kV, 1200MVA, 735一765kV ,800MVA, 400一500kV , 3 }750MVA或1聲550MVA, 220kV, 3筍1300MVA電力變壓器;直流輸電1 500kV , 400MVA換流變壓器。
電力變壓器主要為油浸式,產品結構有兩類:心式和殼式。心式生產量占95 %,殼式只占5%。心式與殼式互無壓倒性的優(yōu)點,只是心式工藝簡單一些,因而為大多數(shù)廠家采用,而殼式結構與工藝都要復雜一些,只有傳統(tǒng)性工廠采用。殼式特別適用于高電壓、大容量,其絕緣、機械及散熱都有優(yōu)點且適宜于山區(qū)水電站的運輸,因而仍有其生命力。
國內我國沈陽變壓器廠、西安變壓器廠、保定變壓器廠均已成批生產500kV級電力變壓器,在500kV系統(tǒng)內運行,最長的已超過17年,經過十幾年的不斷改進,其運行指標與進口變壓器完全相當,總產量達150GVA。
2.設計(論文)要解決的問題和擬采用的研究方法
本次畢業(yè)設計的主要是對某化纖廠高壓配電系統(tǒng)進行研究和設計,有兩方面的設計,即工廠廠區(qū)6千伏配電系統(tǒng)設計和高壓配電所設計。
廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)是指從總降壓變電所或總配電所至各車間變電所的接線系統(tǒng)。它與工廠的重要性、規(guī)模的大小、電力系統(tǒng)的情況以及工廠的總體布置和工廠的發(fā)展規(guī)劃等因素有關。因此,在設計廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)時,必須全面分析有關因素,予以合理解決。設計過程中主要有以下幾個步驟:
1)全廠負荷的分析和計算——按需要系數(shù)法計算, 為確定變壓器容量、各種線路的截面、各裝置等提供依據(jù);
2)無功負荷的分析和補償計算——采用并聯(lián)電容器補償法,為提高功率因數(shù),降低系統(tǒng)的電壓、電能等損耗,降低電費開支等。
3)變壓器臺數(shù)、容量、型號的選擇確定——變壓器選擇為全密封式的,再結合當前變壓器國內現(xiàn)狀,選擇S11-M系列變壓器。
4)變電所所址、類型確定——以盡量靠近負荷中心為選擇原則;依據(jù)負荷計算及變電所結構形式的使用范圍,確定用獨立式變配所。變配電所內部的總體布置及高壓配電所用電的來源等。
5)變電所主接線方案確定——采用單母線分段接線形式。
6)短路電流的計算——采用歐姆法計算,為了校驗一次設備的短路動、熱穩(wěn)定度;校驗開關電器的斷路能力;校驗過電流保護裝置的靈敏度。
7)廠區(qū)配電系統(tǒng)的電力線路的確定——廠區(qū)采用電纜敷設,并按發(fā)熱條件選擇導電纜截面。
8)變電所主要設備的選擇及開關柜的結構選擇——根據(jù)正常環(huán)境條件選擇熔斷器、高壓開關柜、高壓斷路器、高壓母線、支持絕緣子、互感器、及各類熱元件等設備,并按短路故障情況校驗動、熱穩(wěn)定性,校驗斷流能力、靈敏度等;為了檢修方便,滿足供電可靠性及小容量供電設備較多的實際情況,采用抽出式開關柜。
9) 繼電保護及二次接線設計——電力變壓器的保護及高配綜合自動化系統(tǒng)介紹,直流系統(tǒng)的設計。
3.本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路
本課題重點在于主接線方式的選擇和二次繼電保護設計及高壓設備的選擇。
(1)主接線方式
1)高壓部分采用中性點不接地的供電方式。
2)鑒于本廠生產產品加工的特殊性考慮,必須加強供電的可靠性,對幾個特別重要的生產車間采用高壓放射式接線,便于安裝自動裝置,保護裝置也相對可以簡單一點。
3)在車間配電系統(tǒng)中采用樹干和放射兩種方式混合配電
4)主接線方式的選擇。主接線方式主要有三種:
1、單母線接線:該方案接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。但是不夠靈活可靠,任一元件(母線及母線隔離開關等)故障或檢修,均需使整個配電裝置停電。
2、單母線分段接線:該方案用斷路器把母線分段后,對重要用戶可以從不同段引出兩個回路,有兩個電源供電。
3、雙母線接線:雙母線的兩組母線同時工作,并通過母線聯(lián)絡斷路器并列運行,電源與負荷平均分配在兩組母線上。
設計思路:根據(jù)實際工廠對電力供應的需要和對供電可靠性、安全性的要求,進行主接線方案的選擇。而且在主接線設計的同時,在保證需要的前提下,應盡量使接線簡單方便,使之減少投資運行費用和減少故障發(fā)生率。
(2)二次繼電保護
1)采用微機繼電保護
2)根據(jù)生產安全性的要求進行分別設計:斷路器控制回路、信號回路、測量監(jiān)視回路采用鎘鎳蓄電池組作為操作電源,用電磁型操作機構去執(zhí)行控制、信號、測量、監(jiān)測命令。
3)變壓器平時都是正常工作的,內部的瓦斯保護則采用交流操作電源供電。
4)高壓配電所的中央信號裝置采用鎘鎳蓄電池組作直流操作電源,對任一斷路器跳閘時,都有瞬時音響信號,并在配電屏上有位置指示信號,信號能手動或自動復歸。
5)由于該系統(tǒng)在車間配電系統(tǒng)中采用非直接接地的系統(tǒng),須加裝絕緣監(jiān)測裝置。
6)車間和車間之間有聯(lián)絡線,可以裝備備用電源自動投入裝置。
設計思路:根據(jù)實際情況和配電規(guī)程,確定各主要電氣設備、線路的保護控制類別,且分別進行整定計算。設計中還會涉及到一些自動化保護控制模塊,要掌握各模塊的保護控制功能,了解它們的內部原理,而且要知道如何將模塊中的接口與二次回路相連接,掌握繼電保護中的各邏輯關系。
(3)高壓設備選擇
1)高壓設備選擇應按照保護等級、校驗結果及經濟等方面考慮選擇最合適的。
4.完成本課題所必須的工作條件(如工具書、實驗設備或實驗環(huán)境條件、某類市場調研、計算機輔助設計條件等等)及解決的辦法
1、《工廠供電》 第三版、第四版 劉介才編
2、《工廠供電簡明設計手冊》 劉介才編
3、《工廠供電設計》 吉林科技出版社
4、《工廠供電設計與實驗》 王榮盤藩編著
5、《工廠配電設計手冊》 水利水電出版社
6、《工廠常用電氣設備手冊》(第三版)上、下 水利水電出版社
7、《工業(yè)與民用配電設計手冊》第二版 水利水電出版社
8、《中華人民共和國國家標準電力設計規(guī)范》 機械工業(yè)部編
9、《電力工程設計手冊》 西北、東北電力設計院編
10、《工廠高配及變電所有關圖紙》 工程設計院借閱
11、《發(fā)電廠及變電所的二次接線》 電力工業(yè)出版社
12、《化工廠電氣手冊》 化學工業(yè)出版社
13《工廠供電系統(tǒng)繼電保護及自動裝置》
14、《工業(yè)企業(yè)供電課程設計及實驗指導書》 王建南編
15、《工廠配電線路及變電所設計計算》 段建元編 機械工業(yè)出版社
16、《實用供配電技術手冊》 劉介才主編
17、《預裝式變電站手冊》 廖光余主編
18、《電力工程電氣設備手冊》電氣一、二次 陳學庸主編
19、《工礦企業(yè)電氣工程師手冊》 王士政主編
20、《民用建筑電氣設計手冊》 戴瑜興主編
21、《繼電保護自動裝置及二次回路》第二版 熊為群、陶然編
22、《變電所設計》10~220kv 丁毓山主編
5.設計(論文)完成進度計劃
6.指導教師審閱意見
指導教師(簽字): 年 月 日
7.教研室主任意見
教研室主任(簽字): 系(簽章)
年 月 日
說明:
1. 本報告必須由承擔畢業(yè)設計(論文)課題任務的學生在接到“畢業(yè)設計(論文)任務書”、正式開始做畢業(yè)設計(論文)的第2周或第3周末之前獨立撰寫完成,并交指導教師審閱。
2.每個畢業(yè)設計(論文)課題撰寫本報告一份,作為指導教師、教研室主任審查學生能否承擔該畢業(yè)設計(論文)課題任務的依據(jù),并接受學校的抽查。
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