设计简介
机械厂变电所的电气设计
摘要
本文介绍了机械厂变电所的电气设计。文中对变电所所址的选择、主接线的选择、高压设备的选择、负荷计算、短路电流计算、各种继电保护选择及防雷系统皆有说明。特别对主接线的选择,变压器的选择与短路电流的计算作了详细的说明和分析。其中还对变电所的主接线，高低压侧的一些保护装置等通过CAD制图直观的展现出来。
通过查找大量相关资料并到工厂实习，本次设计的内容更加接近实际。设计中进行了防雷和接地的设计。这样可以使变电所有效的避免雷击，保证变电站的安全；可以有效的保护用电设备，防止过电流的危害；可以保证该变电站具有稳定的输出电压。
本次设计采用两台主变压器。一次接线采用单母线，二次接线采用单母线分段制。这种接线方案不仅保证了供电的可靠性，而且灵活方便，适应负荷的发展。同时经济性也较好，减少了投资和有色金属的消耗量。
关键词：变电所，设计，选择，安全
The Electrical Design of The Mechanical Plant Substation
Abstract
This article describes the electrical design of the mechanical plant substation. The choice of the substation site, the choice of the main wiring , high voltage equipment selection, load calculations, short circuit current calculations, various relay’s selection and lightning protection systems are instructed. In particular, this paper gave a detailed description and analysis to the choice of the main wiring , the choice of the transformer and short circuit current calculations. The main connection of the substation, the protection device of high voltage and low voltage side are unfolded through the CAD drawing.
Searching a lot of relevant information and visiting many factories, the design contents is closer to reality. This paper designs lightning protection and grounding. This allows the substation to avoid lightning and to ensure the safety of the substation. It can protects the power equipment and prevents the hazards of the overcurrent. And it ensures that the substation has a stable output voltage.
The design uses two main transformers. The prinary side using a single bus. The secondaly side using a segmented single busbar. This wiring scheme ensures the reliability of electricity supply, it’s flexible and convenient ,and it adapt to the development of load. At the same time,it makes the economy is better, reduces the consumption of investment and non-ferrous metals.
Key word: Transformer substation, design, choice, safety
目录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2我国电力工业概述 1
1.2.1我国目前电力工业的发展方针 1
1.2.2变电所的分类 2
2 负荷计算和无功功率补偿 4
2.1 负荷计算的目的、意义及原则 4
2.2 负荷计算方法 4
2.3 全厂负荷计算 5
2.4 无功功率补偿 9
3 变电所位置和形式的选择 11
3.1变电所所址的选择 11
3.2 变电所形式的选择 11
3.3 变电所位置和形式的确定 12
4 变压器的选择 14
4.1 主变压器台数的确定 14
4.2 主变压器容量的确定 14
5 电气主接线的设计 15
5.1 电气主接线的概述 15
5.2 电气主接线的设计原则和要求 15
5.2.1 电气主接线的设计原则 15
5.2.2 电气主接线设计的基本要求 16
5.3 电气主接线方案的比较 17
6 短路电流计算 19
6.1 确定基准值 19
6.2 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 19
6.3 计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 20
6.4 计算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 20
7 导线的选择和校验 22
7.1选择原则 22
7.2选择架空线截面 22
7.3 高压侧电缆的选择 23
7.4 低压侧各车间的进线的选择和校验 23
7.5高压侧选断路器 24
7.6高压侧隔离开关 24
7.7 电流互感器 25
8 高压侧继电保护选择及整定 27
8.1变压器的继电保护 27
8.2变压器的瓦斯保护 28
9 防雷设计 30
9.1 架空线路的防雷措施 30
9.2 变电所的防雷措施 30
10 接地 32
10.1接地与接地装置 32
10.2 确定此配电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢 32
结论 34
致谢 35
参考文献 36
摘要
本文介绍了机械厂变电所的电气设计。文中对变电所所址的选择、主接线的选择、高压设备的选择、负荷计算、短路电流计算、各种继电保护选择及防雷系统皆有说明。特别对主接线的选择,变压器的选择与短路电流的计算作了详细的说明和分析。其中还对变电所的主接线，高低压侧的一些保护装置等通过CAD制图直观的展现出来。
通过查找大量相关资料并到工厂实习，本次设计的内容更加接近实际。设计中进行了防雷和接地的设计。这样可以使变电所有效的避免雷击，保证变电站的安全；可以有效的保护用电设备，防止过电流的危害；可以保证该变电站具有稳定的输出电压。
本次设计采用两台主变压器。一次接线采用单母线，二次接线采用单母线分段制。这种接线方案不仅保证了供电的可靠性，而且灵活方便，适应负荷的发展。同时经济性也较好，减少了投资和有色金属的消耗量。
关键词：变电所，设计，选择，安全
The Electrical Design of The Mechanical Plant Substation
Abstract
This article describes the electrical design of the mechanical plant substation. The choice of the substation site, the choice of the main wiring , high voltage equipment selection, load calculations, short circuit current calculations, various relay’s selection and lightning protection systems are instructed. In particular, this paper gave a detailed description and analysis to the choice of the main wiring , the choice of the transformer and short circuit current calculations. The main connection of the substation, the protection device of high voltage and low voltage side are unfolded through the CAD drawing.
Searching a lot of relevant information and visiting many factories, the design contents is closer to reality. This paper designs lightning protection and grounding. This allows the substation to avoid lightning and to ensure the safety of the substation. It can protects the power equipment and prevents the hazards of the overcurrent. And it ensures that the substation has a stable output voltage.
The design uses two main transformers. The prinary side using a single bus. The secondaly side using a segmented single busbar. This wiring scheme ensures the reliability of electricity supply, it’s flexible and convenient ,and it adapt to the development of load. At the same time,it makes the economy is better, reduces the consumption of investment and non-ferrous metals.
Key word: Transformer substation, design, choice, safety
目录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2我国电力工业概述 1
1.2.1我国目前电力工业的发展方针 1
1.2.2变电所的分类 2
2 负荷计算和无功功率补偿 4
2.1 负荷计算的目的、意义及原则 4
2.2 负荷计算方法 4
2.3 全厂负荷计算 5
2.4 无功功率补偿 9
3 变电所位置和形式的选择 11
3.1变电所所址的选择 11
3.2 变电所形式的选择 11
3.3 变电所位置和形式的确定 12
4 变压器的选择 14
4.1 主变压器台数的确定 14
4.2 主变压器容量的确定 14
5 电气主接线的设计 15
5.1 电气主接线的概述 15
5.2 电气主接线的设计原则和要求 15
5.2.1 电气主接线的设计原则 15
5.2.2 电气主接线设计的基本要求 16
5.3 电气主接线方案的比较 17
6 短路电流计算 19
6.1 确定基准值 19
6.2 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 19
6.3 计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 20
6.4 计算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 20
7 导线的选择和校验 22
7.1选择原则 22
7.2选择架空线截面 22
7.3 高压侧电缆的选择 23
7.4 低压侧各车间的进线的选择和校验 23
7.5高压侧选断路器 24
7.6高压侧隔离开关 24
7.7 电流互感器 25
8 高压侧继电保护选择及整定 27
8.1变压器的继电保护 27
8.2变压器的瓦斯保护 28
9 防雷设计 30
9.1 架空线路的防雷措施 30
9.2 变电所的防雷措施 30
10 接地 32
10.1接地与接地装置 32
10.2 确定此配电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢 32
结论 34
致谢 35
参考文献 36
