厂区供配电方案设计书浅析.docVIP

1.绪论 1.1 选题的背景及其意义 本课题应用供配电设计的基本原则和方法，结合实际条件进行降压变电所的设计。通过本设计，可以较好的解决电力供应困难，大大提高供电的可靠性。 1.1.1 电能的特点及工厂变电所的作用 电能是电做功的能力。电能有各种形式，如直流电能、交流电能、交流工频电能和高频电能等等。它可作用为动力、照明、冶炼、电镀、电热、通信等之用。其优点是便于控制、测量、变换和远距离输送，电能使用方便、清洁。电能的单位是千瓦时（俗称“度”）。电器设备与电源连接形成回路，当电流通过电气设备时、电源要输出电能，电气设备要消耗电能。发电厂是生产电能的工厂，发电厂将热能、水能等通过发电设备转换为电能。按照发电厂的动力来源，发电厂主要分为火力发电厂、水力发电厂及核能发电厂等[1]。 发电机输出的交流电压不够高，要通过升压变电所升压后远距离传送电力，电压高，则电流小，线路损耗小。 电力输送到用户区后，降压变电所再把电压降低，供给使用。 1.1.2 电力系统的发展概况 长期以来我国的电网设备应用未得到应有的重视，电力设备技术性能陈旧，可靠性低直接影响了人民生活和经济建设的发展。随着新技术的发展,电网的规模越来越大，设备使用量增加，供电可靠性、自动化水平的要求也在不断提高。因此从配电网的安全运行出发，电力装备要符合现代网络的发展要求，技术上先进、运行安全可靠、操作维护简单、经济合理、节约能源及符合环境保护政策。我国配电自动化的展望（1）做好配电网规划和改造是实现配电自动化的前提和基础配电网规划包括电源容量及分布、主干线一次网架、配电设备等内容，只有在配电网网架合理、结构灵活、转供互带能力强，一次设备满足自动化的要求的前提下配电自动化才能顺利进行。 我国配电自动化采用三种基本功能模式 就地控制的馈线自动化； 集中监控模式的配电自动化； 集中监控模式的配电自动化与配电管理相结合的模式对于近期采用较多的后两种模式，都采用分布式总体结构，一般分为两层（主站、远方终端）或三层（主站、子站、远方终端）。主站至子站、子站至远方终端间通过网络联在一起，形成统一的配电自动化系统。 2.此设计的主要任务及原始资料分析 根据本厂所能取得的电源进线10千伏及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，设计降压变电所。 本次设计的主要任务包括选择变电所的位置与形式及主变压器的台数、容量和类型；选择变电所的主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，完成变配电所的电气照明设计，并进行必要的短路电流计算。 2.1 供电协议 （1）从电力系统66/10KV变电站用10kV架空线路向工厂馈电。 （2）系统变电站馈电线路定时限过流保护装置的整定时间t=2s，工厂总配电所保护整定时间不得大于1.5s。 （3）在工厂总配电所10kV进线侧计量。 （4）工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。 （5）供电系统技术数据： 电业部门变电所10千伏母线，为无限大电源系统，其短路容量为200兆伏安。供电系统如图2-1所示： 图2-1 供电系统图 3.负荷计算的意义及相关参数的计算 3.1 负荷计算的意义 负荷计算是设计的基础，它决定设备容量的选用，管网系统的规模以及工程总造价等，这是技术人员熟知的事实。但是近几年来用估算的方法替代了负荷计算，给制定方案、工程审核造成一定的困难。全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。*(kW) （3-2） 补偿值∑(kvar)=0.95∑(kvar) 视在功率计算： 计算公式： （3-3） 低压额定电流(A)计算公式 （3-4） 无功补偿的计算 在交流电。 无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在： 从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 式中cosφ——功率因数； P——有功功率，kW； Q——无功功率,kVar； S——视在功率,kV。A； U——用电设备的额定电压,V； I——用电设备的运行电流,A。 功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。 (3)加权平均功率因数：是指在一定时间段内功率因数的平均值，其计算公式为： （4-2） 提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另一种是安装人工补偿装置