母线计算截面Se?Imax74.65??64.91mm2 Jt1.15(因为导线型号是LGJ—150为铝材料导线且年最大负荷利用小时是4600小时,故选择面积系数为1.15)
选用3*25mm2的铝母线允许电流90A大于工作电流64.91A,满足要求。 热稳定校验 SminI?5.77*103?tjkjf?1.75?44.64?3?25mm2c171
(因为铝矩形母线截面在1000平方毫米以下时为1) 按短路情况校验电器的稳定性 1. 短路热稳定校验 tj?td?tjfi?tb?tQF?tjfi 当td>1秒时,tj?td 由题意可知,td=1.7s=tj
(注;TJ为短路电流假象时间等于主保护动作时间(1.7秒),C为热稳定系数,与导线材料和环境的温度有关.)
(2)、支路短路计算
所设计的变电所选用的变压器容量为1000KMVA,选择型号SJL1-1000/10,查表(见工厂供电设计与实验,表2-2)得该型号变压器的技术参数为?P0=2.0KW为空载损耗, ?Pd=13.7KW为短路损耗. Se=1000KVA为额定容量,
I0%=1.7为100空载电流,
ud%=4.5阻抗电压. 1002?Sjs?1??Pb=n?P0+?Pd?=14.28KW ??n?Se??Sjs?I%1ud%?Se??Qb=n0Se+=109KW ??n100100?Se?则本变电所的计算负荷与变压器损耗之和为
'Pjs=909.279+14.28=923.66KW
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Q'js=829.825+109=938.325KW
S''22js?Pjs?Q'js=1316.7KW
I'=
S'jsjs3?10=76.02A
按发热条件选择导线LGJ-150=445A >76.02A. 并查表得x0=0.34?/km, r0=0.21?/km 至该变电所的负荷计算 (1)确定基准值 取 Sj=100MVA 而 ISj1j=
3U =100N3U=5.77 kA
N(2)计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1)电力系统(SOC = 500MV·A) X1*
=
SjS=100/500=0.2
d 2)架空线路(x0 = 0.85Ω/km) X2*
= xSj0lU2=0.34?8?100j102=2.72 地区变电所变压器绕组间的电抗X3*?ud%Sj4.5100100S==4.5
e1001.0(3)求k?2?点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1)电源至短路点的总电抗标幺值
X*1.M?X**?1?X2+X3*=7.42 2)三相短路电流周期分量有效值
I?3?Z2.M?IjX*=144.34/7.42=19.45kA
?2.M3)其他三相短路电流
冲击电流 i?3??3?sh1=2.55IZ1.M=2.55*19.45=49.59 kA
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?3??3? 短路冲击电流 Isk1=IZ1.M?1.51=19.45×1.51=29.36kA
4)三相短路容量 Sk2 =
?3?SjX*2M? = 100/7.42= 13.47MVA
去车间及各设备的馈电线路,选用GG-10型高压开关柜 U=10KV I=76.02A Id=19.45kA Sd=13.47MVA ich=49.59kA
六、继电保护的选择和整定
(1)总降压变电所所需设置以下继电保护装置:
主变压器保护; 1、备用电源进线保护; 2、变压器10KV母线保护; 3、10KV馈电线路保护。 (2)此外还需要设置以下装置:
1、备用电源自动投入装置; 2、绝缘监察装置。
1、根据规程规定4000KV变压器设以下保护:
①瓦斯保护:防御变压器铁壳内部短路和油面降低。轻瓦斯动作于信号;重瓦斯动作于跳闸。
②电流速断保护:防御变压器线圈和引出线的多相短路,动作于跳闸。 ③过电流保护:防御外部相间短路并作为瓦斯保护及电流速断保护的后备保护。保护动作于跳闸。
④过负荷保护,防御变压器本身的对称过负荷及外部短路引起的过载。按具体条件装设。
七 .防雷和接线装置的确定
防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中,接闪器就是专门用来接受直接雷击(雷闪)的金属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线,
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高压断路器ZN3-10 10KV 600A 150MVA 11.6KA*4 隔离开关GN1-10/200 10KV 200A 25KA 10KA*5 电流互感器LDC-10/0.5 10KV 300/5 1352*0.3 或称架空地线。接闪的金属带称
为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。
避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内,以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联,装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时,避雷器的火花间隙就被击穿,或由高阻变为低阻,使过电压对大地放电,从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式,主要有阀式和排气式等。
电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接,称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地体,或称接地极。专门为接地而人为装设的接地体,称为人工接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等,称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体,称为接地线。接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的,但在故障情况下要通过接地故障电流。
接地线与接地体合称为接地装置。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体,称为接地网。其中接地线又分为接地干线和接地支线。接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接。 八 .设计总结
这次工厂供电课程设计总算圆满完成了。通过对其中总降压变电所的电气部分设计包括负荷计算、电气主结线选择、短路电路、电气设备选择、继电保护及防雷装置设计以及厂区高压配电系统设计等的深入研究,进一步巩固了自己的工厂供电的基础知识,并学会了如何将这些课本知识运用到实际。在此过程中遇到了许多的难题及很多的疑惑,但最后都通过各种手段得以解决,特别是在查阅相关资料这一方面。达到了由学生将向工程技术人员的过渡,为进一步成为技术人员奠定基础。
这次的课程设计是由我们组三位成员共同合作完成的,最先我们拿到任务时就开会进行了一次讨论,根据每人不同的能力对具体的任务进行分工合作搜集资料。在第二个星期再次讨论.由于在此之前我们都仔细研究了题目,并根据不同的分工有木的性的去查找资料.所以在那次讨论中我们确定了具体的设计方案.并再次分工研究计算公式和绘图的步骤.第三次的讨论在第三个星期,具体的公式,主电路图,变电所,变压器的选择等确定下来,归总计算.此中遇到不少产生分歧的地方,但是都通过查表和共同讨论解决问题.
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在此次设计中,我们理论联系实际,巩固课本知识并使我们对具体的工厂供电进行了深刻理解。在设计中,要考虑各方面的因素,使其实现最经济、方便、可靠的的供电。并遵循以下原则:遵守规程、执行政策;安全可靠、先进合理;近期为主、考虑发展;全局出发、统筹兼顾。我们按照要求,一步一步地实现其功能。由于在设计中的数字量很大,很繁杂,因此我们需要有足够的耐心,才可以完成设计。
此次设计很好的体现了我们的团队精神.每次分配的个人任务都按时完成.汇总时才能根据每个人的资料完成讨论.顺利完成没一个步骤,设计完成. 此次设计对我们有很大的帮助,作为大学阶段一次重要的经历,它不仅使我重新认识了供电技术,还在很大程度上培养了我们认真学习态度。这不单是一个人的任务,而是我们这一组成员共同的事,在大家互相配合的过程中,也培养了团结协作能力。这是我们以后走出校园步入社会所必需的品质
具体分工如下:
杨康来:认真研究课本《工厂供电》及《工厂供电设计与试验》.确定变电所的位置,并完成负荷的计算和无功功率计算的补偿.
张英:认真网上收集与该课题有关的资料,绘制图表,主母线的选择.参与讨论并完成短路电流计算部分
屠伟:收集资料,完成变电所的数量和容量的相关计算和选择。 九、参考文献.
《工厂供电设计与试验》王荣藩 天津大学出版社 2004 03 《工厂供电》苏文成 机械工业出版社 2005 06
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