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,毕 业 设 计（论文）题目：包钢机械加工总厂车间变电所设计,第一章 设计任务,1.2 车间生产任务及产品规格本车间主要承担全国机械及电器制造工业的标准螺钉配件生产。标准螺钉元件规格范围为M3M16。1.3 车间设备明细表 1.4 车间变电所的供电范围1）本车间变电所设在冷镦车间东北角，除为冷镦车间供电外，尚需为工具、机修车间供电。2）工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源 冷镦车间及机修车间要求车间变电所低压侧提供二路电源；一路工作，一路备用。1.5 车间负荷性质冷镦车间及机修车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为5500h。工厂属二级负荷。,1.6 供电电源条件1）电源由35/10KV总降压变电所用电缆线路引进10KV双电源，电缆线路长200m.,2）工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。3）工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=1.5s。4）要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。5）要求在车间变电所10KV侧进行计量。1.7 车间自然条件1）、气象资料（1）车间内最热月的平均温度为30（2）地中最热月的平均温度为20（3）土壤冻结深度为1.10m（4）车间环境，属正常干燥环境。2）、地质水文资料车间原址为耕地，地势平坦。地层以砂粘土为主。地下水位为2.85.3m。,第二章 负荷计算和无功功率补偿,2.1、车间的负荷计算主要计算内容：有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷、计算电流2.1.2车间设备组2负荷计算2.1.3工具、机修车间负荷计算2.1.4车间设备总负荷负荷计算是为了能够正确的选择供电系统中的元器件，以使供电系统安全可靠的正常运行。,2.2无功功率补偿,工厂中由于有大量异步电动机，电焊机等感性负荷还有感性的电力变压器，从而使功率因数降低，为了提高工厂的功率因数，则需进行无功功率补偿。1）补偿前的变压器低压侧的视在计算负荷为：,因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为了1000 kVA。这时变电所低压侧的功率因数为：,2）无功补偿容量按规定，变电所高压侧的考虑到变压器本身的无功功率损耗,远大于其有功功率损耗,这里取要使低压侧功率因数由0.51提高到092，低压侧需装设的并联电容器容量为：取,3）补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：,变压器的功率损耗为：,变电所高压侧的计算负荷为,补偿后工厂的功率因数为,第三章 变电所位置和形式的选择,3.1变电所的位置选择原则：尽可能接近负荷中心，以降低配电系统的损耗。电源的进线方向偏向电源侧。进出线方便。不设在有剧烈震动的场所。设备运输方便。不设在多尘或有腐蚀性气体的场所。不设在厕所和其他经常积水的场所。不应设在有爆炸危险的环境。变电所的位置选择应根据选择原则，经技术、经济比较后确定。根据接近负荷中心，偏向电源侧的选择方法。本车间变电所已给出，位于车间的东北角。3.2车间变电所的类型 车间内变电所 变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂总变配电型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优选用屋内式。由于屋内式优点众多，本设计采用屋内式。,第四章 变电所主变压器台数、容量、与类型的选择,4.1确定车间变电所主变压器型式 在选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S9系列或S10系列。供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器（S9、S10-M、S11、S11-M等）本设计选择S9系列三相油浸自冷电力变压器。,油浸式 如S9、S9-M、S11型等，配电变压器一般为自冷式。干式 如SCR9、SCB10、SG10型等，容量大于200kVA时 自带风机冷却。,35kV级S9型,10kV级S9型,10kV级S9-M型,4.2变电所主变压器台数和容量的确定车间变电所变压器台数和容量确定原则和总降压变电所基本相同。即首先保证电能质量的要求下，最大限度减少投资、运行费用和有色金属耗用量。车间变电所变压器台数选择原则，应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用电源，或另有自备电源。车间变电所中，单台变压器容量不宜超1000kVA根据本设计属二级负荷，选择两台变压器。经计算：变压器容量选择315kVA。综上变压器选择S9315/10,第五章 变电所主接线方案的设计,变电所的主结线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。主结线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。供配电系统变电所常用的主接线基本形式有线路变压器组接线、单母线接线和桥式接线3种类型。线路变压器组接线、单母线接线、桥式接线。本设计采用一次侧为线路变压器组接线、二次侧为单母线不分段接线。,第六章 短路电流的计算,6.1 短路计算短路的后果 系统中出现短路电流时，会损害元器件，严重影响设备的正常运行，严重影响电力系统运行的稳定性。进行短路电流的计算是为了正确的选择电气设备，保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。短路计算过程见设计说明书 绘制短路等效电路图，如下图,第七章 变电所一次设备的选择校验,7.1 10kV侧一次设备的选择 高压开关柜的选择高压开关柜是成套设备，柜内有断路器、隔离开关、互感器设备等 本设计中所选的一次设备,7.2 380V侧一次设备的选择,第八章 变电所进出线的选择与校验,8.2、变配电所进出线方式的选择架空线 成本低，投资少，安装容易，易于发现和排除故障，但直接受大气影响，易受雷击，冰雪、风暴等的危害。现代化工厂很少使用。电缆 成本高、投资大、维修不方便等缺点。但有运行可靠、不易受外界影响、不占地面、不碍观瞻等优点。现代化工厂广泛使用。因此，为保证供电可靠性，本设计选择电缆进线。8.3、变配电所进出线导线和电缆型式的选择 高压电缆线 一般环境和场所，可采用铝芯电缆；但在有特殊要求的场所，应采用铜芯电缆。,低压穿管绝缘导线 一般采用铝芯绝缘线。但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯绝缘线。低压电缆线 一般采用铝芯电缆，但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯电缆。10kV高压进线的选择和校验 采用YJL100003150型电缆线，接往10kV公用干线。,由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用YJL2210000型交联聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。380V低压出线的选择 馈电给各车间的线路均采用VLV221000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。备用线路的采用上面截面的最大的导线，即采用一条聚氯乙烯铝芯VLV2210003240+1120的四芯电缆。,第九章 继电保护的整定,9.1整定继电保护9.1.1 过电流保护 为了防止外部短路引起的变压器线圈的过电流，并作为瓦斯保护的后备，变压器还必须装设过电流保护。9.1.2变压器的过负荷保护 过负荷保护动作电流的整定过负荷保护动作时间的整定计算9.1.3 变压器的瓦斯保护 瓦斯保护，又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的保护装置。,第十章 变电所的防雷保护与接地装置的设计,10.1、防雷保护1）直击雷的过电压保护 在变电所屋顶装设避雷针或避雷带2）雷电侵入波的防护10.2接地装置 采用长2.5m、mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置，管距5m，垂直打入地下，管顶离地面0.6m。管间用40mm4mm的镀锌扁钢焊接相连。变电所的变压器室有两条接地干线、低压配电室有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均采用25mm4mm的镀锌扁钢。,第十一章 确定车间低压配电系统布线方案,11.1、车间配电电压的选择 一般应采用220/380V中性点直接接地的三相4线制系统。一般的生产车间，宜采用TN-C的配电系统，其PE线与N线合为PEN线，投资较省，能满足一般用电设备的要求。本设计采用TN-C配电系统11.2、车间配电级数的选择低压配电系统，由变压器二次侧至用电设备点一般不宜超过3级。,11.3、低压配电线路的选择 当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求时，宜采用树干式配电。11.4、车间配电系统接线方案的选择11.4.1车间配电系统接线方案的选择原则 在正常环境的车间内，当大部分用电设备为中小容量、且无特殊要求时，宜采用树干式配电。当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间内，宜采用放射式配电。当部分用电设备距供电点较远，而批次相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电。,平行的生产流水线或互为备用的生产机组，根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。11.4.2、车间低压配电系统主接线的选择配电所起接收和分配电能的作用，其位置应当尽量靠近负荷中心，配电所一般为单母线制，根据负荷的类型及进出线数目可考虑将母线分段。本设计采用树干式接线方式。,第十二章 选择低压配电系统的导线及控制保护设备,12.1、低压配电系统的导线选择导线和电缆的选择包括两方面的内容：型号选择；截面选择。12.1.1 导线和电缆型号的选择原则常用型号及选择原则 塑料绝缘电力电缆 结构简单，重量轻，抗酸碱，耐腐蚀，敷设安装方便 油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中,12.1.3各设备组供电导线的选择根据发热条件和短路热稳定性进行选择各设备组供电导线均采用VLV-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。12.2、控制保护设备的选择12.2.1配电屏的选择低压配电屏的种类有PGL型和GGD，GGD型低压开关柜性能比PGL型低压配电屏优越，考虑PGL型价格便宜，经济效果好，能满足要求，因此本设计采用PGL型低压配电屏。,
