轧钢厂供配电系统电气部分设计说明

目录

1 引言 (1)

2 负荷计算 (2)

2.1 负荷计算的意义 (2)

2.2 负荷计算方法 (2)

2.3 计算过程 (3)

2.3.1 机修车间负荷计算 (3)

3 变压器的选择 (13)

3.1 主变压器台数的确定原则 (13)

3.2 变压器的分配 (13)

3.3 变压器容量的确定 (16)

4 电气主接线的设计 (23)

4.1 电气主接线的概述 (23)

4.2 电气主接线方案的比较 (24)

5 短路电流计算 (26)

5.1 短路的概述和产生的原因 (26)

5.2 短路的危害和类型 (26)

5.3 短路计算过程 (27)

6 电气设备的选择与校验 (31)

6.1 导线的选择 (31)

6.2 电气设备的选择与校验 (35)

7 二次回路设计 (46)

7.1 二次回路的基本概念 (46)

7.2 二次回路的组成 (47)

7.3 二次回路的分类 (47)

7.4 断路器控制回路信号系统与测量仪表 (47)

7.5 继电保护装置概述 (49)

7.6 对继电保护装置的基本要求 (50)

7.7 保护的设置 (50)

8 配电装置的设计 (52)

8.1 配电装置的基本要求 (52)

8.2 配电装置的类型 (52)

9 防雷及接地设计 (54)

9.1 防雷保护装置 (54)

9.2 避雷器的配置原则及其选择: (56)

9.3 防雷接地设计 (57)

总结 (59)

致谢 (60)

参考文献 (61)

1 引言

目前，我国的城市电力网和农村电力网正进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也必须进行更新换代，我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所、微机监测变电所、综合自动化变电所相继出现，并取得了迅猛的发展。

本次设计是轧钢厂供配电系统（电气部分）设计。

原始资料：

（1）电力系统技术资料

该厂由35kV线路供电，供电线路长18km.系统阻抗标么值为0.8（基准容量取

100MVA），出口处继电保护装置动作时间为1.8秒。

（2）该厂除型钢车间和线材车间具有一、二类负荷，其余均为三类负荷，用电设备电压

均为380、220V，该厂最大负荷年利用小时数为

max 2900

T 小时。

（3）该厂的电力负荷五年内可能增长20%左右。

（4）当地电力部门要求该厂平均功率因数达到0.9以上，并要求高压（35kV）计量收费。

（5）该厂要求外观整齐、美观，应选用电缆配线。

随着改革的不断深化，经济的迅速发展。各电力部门对变电所设计水平的要求将越来越高。现在所设计的常规变电所最突出的问题是设备落后，结构不合理，占地多，投资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次设备造型问题上，基本停留在50—60年代的水平上，从发展的观点来看，将越来越不适应我国城市和农村发展的要求。

国民经济不断发展，对电力能源需求也不断增大，致使变电所数量增加，电压等级提高，供电范围扩大及输配电容量增大，采用传统的变电站一次及二次设备已越来越难以满足变电站安全及经济运行，少人值班或者无人值班的要求。现在已经大多采用了微机保护。分级保护和常规保护相比，增加了人机对话功能，自控功能，通信功能和实时时钟等功能，因此如果通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站内值班人员或调度中心的人员及时掌握变电站的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况，并迅速进行处理，达到供电系统

的管理科学化、规范化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。

2 负荷计算

2.1负荷计算的意义

人防工程进行供电设计的原始资料是工程工艺设计提供的用电设备的安装容量。但是由于在设备设计时，与设备配套的电动机的容量通常留有一定的裕度，即使电动机功率完全符合设备的配套要求，由于使用的情况不同，也会影响电力负荷的大小。因此，要进行工程的供电设计，必须首先将这些原始资料变成电力设计所需要的假想负荷——即计算负荷，然后根据计算负荷按允许发热条件来确定发电机组和变压器的容量，选择供电系统的导线截面，确定提高功率因数的措施，选择及整定保护设备以及校验供电电压的质量等等。所以，电力负荷的计算是整个工程供电设计的依据。如负荷计算过低可能使供电元件过热，加速其绝缘损坏，增大电能损耗，影响供电系统的正常工作，甚至影响工程的战时指挥、通信联络等战时作用的发挥。反之，如果负荷计算过大，将使发电机组和变乐器的容量过大，会使工程的一次性投资增加，过大的设备在长期负荷率严重不足的情况下运行也不经济。因此，负荷计算的正确与否，将直接关系到工程的供电质量和经济指标，必须认真对待。[2]

2.2 负荷计算方法

目前，负荷计算的方法主要有：需用系数法、二项式法、利用系数法、“ABC”法等。

需用系数法是在大量的测量与统计的基础上，给出各类负荷的需用系数和同时系数，然后把设备功率乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法山于简单易行，在人防工程设计中被普遍采用。但是，当用电设备台数少而功率相差悬殊时，其计算结果往往偏小，因而这种方法只适用于整个工程的负荷计算。

二项式法是把计算负荷看作两个分量组成，一个分量是平均负荷，另一分量是数台大功率设备工作对负荷影响的附加功率。这种方法虽然也比较简单，但山于过分突出广大型设备对电气负荷的影响，使计算结果往往偏大，而且方法本身所推荐的公式和系数，仪限于机械加工工业，与人防工程内负荷情况相差较大，使用起来比较困难。

利用系数法是采用利用系数求出最大负荷的平均功率，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法是以概率论和数理统计作为理