工厂总降压变电所工程设计说明书.docx

  目 录 一、 概 述 1 1.1 电力系统概况 1 1.2 全厂用电负荷情况 1 二 、供电方式的选择 2 2.1 供电电压的选择 2 2.2 主变容量及型号的选择 3 三 、总降压变电所的设计 4 3.1 电气主接线 4 3.2 短路电流计算 5 3.3 主要电气设备选择 5 z3.4 所用电源和操作电源 7 3.5 主要设备继电保护设计 8 四 、车间变电所设计 9 五 、厂区10kv配电系统设计 9 工厂总降压变电所工程设计说明书 一、 概 述 1.1 电力系统概况 本厂主要通过一条长为5公里的架空电力线路与110kvA变电站连接。A变电站装设有两台SFSLZ1-31500/110的三圈变压器，A变电站110kv母线短路容量为1918MVA。另外本厂还从B变电站接有一回长为7公里的架空线路作为备用电源。且根据系统要求，只有在工作电源也即本厂至A变电站供电线路停电时才允许备用电源供电。 1.2 全厂用电负荷情况 根据提供的资料，全厂用电设备总安装容量为6630KW，10kv侧计算负荷为有功4522KW，无功1405KW。负荷类型1~7车间为I类负荷，8~9车间为II类或III类负荷。停电时间超过两分钟将造成产品报废，停电时间超过30分钟将造成主要设备池、炉损坏，全厂停电将造成严重经济损失。全厂为三班工作制，最大负荷利用小时为5600小时。 二 、供电方式的选择 2.1 供电电压的选择 选择最佳的供电电压等级对于工厂节约电费开支，降低经营成本具有非常大的作用。根据设计任务书所提供的基础资料，供电部门要求功率因数以35kv供电时为0.9，以10kv供电时为0.95。同时以35kv和10kv供电时电度电价分别为0.40元/kwh及0.41元/kwh。根据供电部门提供的资料，我们对该厂分别采用10kv及35kv供电时每年所需支出的电费进行比较，比较结果如下表所示： 35kv、10kv供电年电费比较表 项目 35kv 10kv 最大供电负荷 4735.24KVA 4735.24KVA 主变容量 2*4000KVA 2*4000KVA 年最大负荷利用小时 5600h 5600h 考核功率因数 0.9 0.95 年平均用电量 23865609.6KW 25191476.8KW 电度电价 0.40元/kwh 0.41元/kwh 基本电价 10元/月.KVA 10元/月.KVA 电度电费 9546243.84元 10328505.49元 基本电费 960000 960000 附加投资 3000元/KW 3000元/KW 年电费合计 10506243.84元 11288505.49元 从以上比较结果可知，选择10kv供电比35kv供电每年需多支出电费11288505.49-10506243.84=782261.65元。因此，本厂最优的供电电压等级为采用35kv供电。 2.2 主变容量及型号的选择 根据35~110kv变电所设计规范（GB50059-92）第3.1.1条、第3.1.2条、第3.1.3条的要求，主变压器的台数和容量应根据供电条件、负荷性质和运行方式等条件综合考虑确定。在有一、二类负荷的变电所中宜装设两台主变压器，主变压器容量应满足当一台变压器断开时，另一台变压器的容量不应小于70%的全部负荷并应保证用户的一、二级负荷。该厂1~7车间为I类负荷，考虑同时系数后有功负荷为3724KW，无功负荷为1047.6KVAR。因此该厂总降压变电所主变压器选择两台容量为4000KVA的变压器。 主变参数如下： 型号：SZ9-4000/35±3*2.5%/10.5kv 相数:三相 额定频率:50Hz 额定容量:4000 kVA 额定电压（高压绕组/低压绕组）： 35 /10.5 KV 调压方式： 有载调压 。 分接范围： 35±3*2.5% 联接组标号:Yd11 短路阻抗（高压-低压）：7% 三 、总降压变电所的设计 3.1 电气主接线 电气主接线的设计应满足可靠性、灵活性及经济性的要求。本厂总降压变电所主变为2台，35kv线路为两回，适宜采用的电气主接线方式有桥形接线（内桥或外桥）、线路变压器组接线及单母线接线三种方式。以下我们分别对桥形接线、线路变压接线、单母线接线进行比较，结果如下： 三种主接线比较表 可靠性 经济性 灵活性 线路变压器接线 差 2台主变、2条线路共2台断路器，主变保护兼线路保护，经济性好 不灵活 桥形接线 较好 共3台断路器，经济性次之 线路或变压器的投切需动作2台断路器，影响一条线路或一台变压器的暂时停运 单母线接线 好 共4台断路器，经济性差 任意1条线路或1台主变停运均不影响供电 从比较结果可知，采用桥形接线时，由于线路或变压器的切除和投入需动作两台断路器，并且影响一条线路（内桥接线）或一台变压器（外桥接线）的暂时停运，采用线路变压器组单元接线时，由于1条线路带1台主变运行，运行方式极不灵活，难以满足本厂对供电连续性和可靠性的严格要求。由于本厂负荷绝大部分为I类负荷，因此本厂总降压变电所电气主接线宜采用单母线接线方式，其优点是接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建。10kv电气主接线采用单母线分段接线。 3.2 短路电流计算 根据电气设备选择和继电保护的需要，选择总降压变电所35kv、10kv母线作为短路电流计算点。根据本厂总降压变电站与系统的联接情况，取基准容量为Sj=1000MVA，基准电压为平均电压Uj=Ucp。计算结果如下表：（详细计算过程见附件：短路电流计算书） 短路电流计算结果 短路计算点 基准容量 MVA 基准电压 KV 等值电抗 X 短路电流 KA 冲击电流 有效值KA 冲击电流 瞬时值KV 短路容量 MVA 35KV母线 1000 37 3.646 4.280 6.463 10.895 274.27 10KV母线 1000 10.5 12.396 4.436 6.698 11.292 80.67 3.3 主要电气设备选择 35kv断路器选用LW16-40.5/1600（附CT-10弹簧储能操作机构）型六氟化硫断路器；35kv隔离开关采用GW5-35（ID、IID）/630型（附CS-17G手动操作机构）隔离开关；35kv母线电压互感器选用JSXNF-35电磁型抗谐振电压互感器；35kv线路电压互感器选用TYD-35电容式电压互感器；35kv电流互感器选用LB6-35电磁型电流互感器；35kv母线根据经济电流密度选择LGJ-95/15型钢芯铝绞线，10kv母线选择LMY-80*8型铝排，经动、热稳定校验均满足要求。10kv出线设备选用XGN2-10型箱型封闭式高压开关柜并配ZN28-10/1250-25KA真空开关。具体电气设备选择及校验详见附 《短路电流计算结果及设备选校表》。本厂总降压变电站设备型号、数量如下表所示： 序号 设备名称 型号规格 单位 数量 厂家 备 注 1 主变压器 SZ9-4000/35 台 2 浙江江山变压器有限公司 2 35kv断路器 LW16-40.5/1600 台 4 泰安高压开关厂 3 35kv隔离开关 GW5-35D/630 组 9 泰安高压开关厂 4 35kv电压互感器 JSXNF-35 台 1 5 35kv电压互感器 TYD-35 台 2 6 35kv电流互感器 LB6-35 台 12 7 35kv避雷器 HY5W1-51/134 组 1 天津市江联电瓷电器有限公司 8 10kv高压开关柜 XGN2-10-08 面 2 山东鲁亿通电气设备有限公司