某10KV变电站电气部分设计

0.8
0.8
0.75
2
空压站
380
0.8
0.8
0.75
3
干燥
55
0.8
0.8
0.75
4
压榨成型
15
0.75
0.75
0.88
5
真空包装
40
0.75
0.75
0.88
6
搅拌
14.5
0.75
0.75
0.88
7
水泵房及水处理
90
0.75
0.75
0.88
8
真空过滤
30
0.7
0.75
0.88
9
酵母离心
90
0.65
0.75
0.88
10
试验室
20
0.6
0.75
0.88
11
照明
50
0.85
0.6
1.33
12
办公楼
40
0.6
0.6
1.33
13
宿舍楼
100
0.6
0.6
1.33
2、设计内容
1）、负荷计算
2）、无功功率补偿
3）、主变压器台数和容量、类型的选择
4）、变电所主接线方案的设计
5）、短路电流的计算
6）、变电所一次设备的选择与校验
课程设计
课程名称：建筑供配电与照明技术课程技术
设计名称：某10KV变电站电气部分的设计
院（系）：信息与控制工程学院
专业班级：建筑电气及智能化
姓名：
学号：
指导教师：
2013年06月22日
西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书
专业班级：学生姓名：指导教师（签名）：
一、课程设计（论文）题目
某10KV变电站电气部分的设计
(1-6)
注：无功功率补偿计算过程见无功功率补偿计算书
1.4
1.4.1
在《电力工程电气设计手册》中可知：“对大中城市郊区的一次变电站，在中、低压已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜”。在运行或检修时，可以一台工作，一台备用或检修，并不影响供电，也可以两台并列运行。根据设计任务书中所示本变电所为地方变电所，且出线回路数较多，为保证供电的可靠性，在考虑了所建变电站的近期和远期负荷相差较大的情况下，参照规程要求，宜选用两台小容量主变压器（一备一用）。
该变电所设有2台主变压器（一备一用），采用桥式接线。进行了负荷、无功补偿、短路电流的计算，主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器）。
关键词：主接线，短路电流，电气设备，配电装置
第一章
1.1
1.1.1
变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，是进行电压变换以及电能接受和分配的场所。
2.二项式法其考虑问题的出发点就是大容量设备的作用，因此，当用电设备组中设备容量相差悬殊时，使用二项式法可以得到较为准确的结果。
3.利用系数法是通过平均负荷来求计算负荷，这种方法的理论依据是概率论与数理统计，因此是一种较为准确的计算方法，但其计算过程相对繁琐。
因本设计的电气设备数量和容量都是确定的，且容量相差不大，所以本次负荷计算方法选择需要系数法。主要计算公式如下：
,,,
（2-9）
（2-10）
6、搅拌：
,,,
（2-11）
（2-12）
7、水泵房及水处理：
,,,
（2-13）
（2-14）
8、真空过滤：
,,,
（2-15）
（2-16）
9、酵母离心：
,,,
（2-17）
（2-18）
10、实验室：
,,,
（2-19）
（2-20）
11、照明：
,,,
（2-21）
（2-22）
12、办公楼：
1.4.2
变压器补偿后的视在功率为1734.24KVA，台数确定为2台，装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量应同时满足下列两个条件：
1、任一台主变压器单独运行时，应满足总计算负荷的60%-70%的要求，即
(1-7)
2、任一台主变压器单独运行时，应能满足全部一、二级负荷的需要，即:
(1-8)
1.4.3
7）、变电所进出线的选择与校验
3、书面报告格式及内容要求：
1）、说明书的格式要符合《西安建筑科技大学本科课程设计（论文)管理规定（试行）》的规定。
2）、说明书的内容应包括设计内容的七部分要点，说明书正文要求在20页左右。
四、应收集的资料及主要参考文献：
1、《工厂供电》机械工业出版社刘介才编著
2、《工厂供电设计指导》 机械工业出版社 刘介才主编
变电所一次设备的选择与校验及变电所进出线的选择与校验计算过程见变电所一次设备的选择与校验及变电所进出线的选择与校验计算书
第二章
2.1
1、制冷站：
,,,
（2-1）
（2-2）
2、空压站：
,,,
（2-3）
（2-4）
3、干 燥：
,,,
（2-5）
（2-6）
4、压榨成型：
,,,
（2-7）
（2-8）
5、真空包装：
1）有功功率：（单位为KW） （1-1）
式中是所有设备组有功计算负荷之和， 是有功负荷同时系数，可取0.85~0.95
2）无功功率:（单位为kvar）（1.2）
式中是所有设备无功之和； 是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97
3）视在功率:（单位为kvA） （1-3）
4）计算电流:（单位为A） (1-4)
(1-10)
考虑到为发展需求留有一定的空间，故选择容量为1600KVA满足要求。故选择型号为S9-1600/10的变压器。
注：变压器容量、类型计算过程见变压器容量、类型计算书
1.5
电气主接线是发电厂和变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。
主接线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备依一定的次序相连接的接受和分配电能的电路。而用规定的电气设备图形符号和文字符号并按照工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。
3、《供配电技术》电子工业出版社唐志平 主编
4、《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
五、审核批准意见
教研室主任（签字）
摘要
工厂供电系统一般中型工厂的电源进线电压是6-10kV。电能先经高压配电所集中，再由高压配电线路将电能分送到各车间变电所，或由高压配电线路直接供给高压用电设备。车间变电所内装有电力变压器，将6-10kV的高压电降为一般低压用电设备所需的电压，然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备使用。
低耗损变压器的功率损耗也可按下式计算：
(1-5)
注：负荷计算过程见计算书
1.3
1.3.1
要使供配电系统的功率因数提高，一般从两个方面采取措施：
一是提高用电设备的自然功率因数，自然功率因数是指不采用任何补偿装置式的功率因数。这种方法只能通过选择功率因数高的电气设备来做到，但不能达到完全补偿。
二是采取人工补偿的方法使总功率因数得以提高，有两种方法，一是采用同步电动机替代异步电动机工作，由于投资和损耗较大，又不便于维护、检修，供配电系统中很少采用。二是采用并联电容器补偿。
采用并联电容器补偿时目前供配电系统中普遍采用的一种补偿方法，也叫移相电容器静止无功补偿。它具有有功损耗小、运行维护方便、补偿容量增减方便、个别电容器损坏不影响整体使用等特点，所以本设计采用并联电容器补偿。
1.3.2
由负荷计算可知，该厂低压侧侧最大负荷时的功率因数只有0.78。而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.92。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.92，暂取0.98来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）
1、设计依据
1）电源和环境条件：
由西王集团热电厂10KV双回路供电，正常情况下，一路工作，一路备用。西王热电厂10kv出线母线短路容量为200MVA，该路线路长为：架空线采用高压架空绝缘线LYJ—3ⅹ150mm2，长度1.2KM，引至厂区北边，然后换用YJLV22型高压交联聚乙烯电缆直埋至高压配电室内。为满足部分二级负荷的要求，厂内设柴油发电机组一台型号为6170—300GS。（设计时应预留一路出线与柴油发电机组相连）。西王集团热电厂10KV母线的定时限过电流保护装置整定为1.2秒。酵母生产厂变电所内设有两台变压器，容量待选。
二、本次课程设计（论文）应达到的目的
工厂供电课程设计是在《工厂供电》课程学完结束后的一次教学实践环节。课程设计是实践教学环节的重要组成部分，其目的是通过课程设计加深学生对课程基本知识的理解，提高综合运用知识的能力，掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法。围绕课本内容培养学生独立进行工业供电系统和建筑供电系统电气部分设计计算能力，包括供电系统设计计算能力和电力设备选择能力。培养学生理论联系实际的能力，加强供电专业知识的认识水平。锻炼和培养学生分析和解决电力供电专业技术问题的能力和方法。
2）其它条件
济南供电局要求在10KV电源进线处装设计量电费的专用仪表，要求厂总负荷的月平均功率因数不低于0.92。
当地最热月平均最高气温为35℃`。
总配电所周围无严重粉尘和腐蚀性气体。
3）负荷资料
序号
用电单位名称
设备容量
需要系数
KX
功率因数
cosφ
计算系数tgφ
工作
（KW）
备用
（KW）