汾西矿业集团水泥厂地面变电所的设计.doc

1、 摘 要本设计根据汾西矿业集团下属某水泥厂的电力负荷资料，做出了该水泥厂的35KV变电所的整体设计，包括负荷计算及无功补偿、系统主接线方案的选择、高压电气设备的选择、短路电流的计算及对所选的高压电气设备的校验、继电保护的设计、防雷及接地的设计等。本设计以实际负荷为依据，以变电所最佳运行方式为基础，按照有关规定和规范，做出了满足该水泥厂生产需求的设计。设计中先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变压器型号，然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计，考虑到短路对系统的严重影响，设计中进行了短路电流计算。设计中还对主要高压电气设备做出了选择与计算，如断路器、隔离开关、低压开关柜等。此外还进

2、行了继电保护以及防雷保护的设计和计算，提高了整个变电所的安全性。关键词：35KV变电所 负荷计算 主接线 短路电流 电气设备 IABSTRACTThis is an overall 35KV substation design of a cement plant, which is affiliated to the FenXi Mining Group. And the design is based on the statistics of the cement factory. The design includes load calculation and reactive power

3、 compensation, the choice of system main wiring scheme, selection of high voltage electrical equipment, the calculation of short-circuit current and high voltage electrical equipment of the selected calibration, the relay protection design, the lightning protection and grounding design and so on. Th

4、is design based on the actual load, the substation optimal operation mode, the relevant regulations and norms, is in accordance with the demand of the cement production. Firstly, I collect the statistics and make calculation. Based on the calculation result, I choose the main transformer model. Seco

5、ndly, according to the nature of the load and the power supply reliability requirements to formulate the main wiring design, considering the influence of short circuit on the system, and in the design of the short circuit current calculation. Besides, in the design of the main high voltage electrica

6、l equipment has made the selection and calculation, such as circuit breaker, disconnecting switch, low-voltage switchgear, etc. And lastly, the design and calculation of the relay protection and lightning protection, improve the security of the whole substation. Key Words: 35KV Substation Load Calcu

7、lation Lord Wiring Design Short-circuit Current Calculation Electrical Equipment Selection 目 录摘 要2ABSTRACT3第一章 绪论4第一节 工厂供电的基本要求4第二节 工厂供电设计的原则4第三节 水泥厂的原始数据资料4第二章 负荷计算6第一节 生料车间的负荷计算6第二节 煤磨车间的负荷计算9第三节 烧成车间的负荷计算10第四节 水泥车间的负荷计算12第五节 包装车间的负荷计算14第六节 生活区的负荷计算15第七节 水泥厂总负荷的计算16第八节 无功功率补偿16第三章 变电所主变压器选择19第一节 变

8、压器选取原则19第二节 变电所主变压器台数和容量的选择20第四章 短路电流计算28第一节 计算短路电流的目的28第二节 短路电流的计算28第五章 主接线方案确定32第一节 电气主接线的意义和重要性32第二节 工厂变电所的主接线选择33第六章 电气设备选择36第一节 高压电气设备选择原则36第二节 高压开关设备的选择37第三节 隔离开关的选择39第四节 其他设备选择40第七章 继电保护的设计和整定46第一节 电力变压器的继电保护46第二节 线路的过电流保护49第三节 低压侧配电保护51第八章 变电所的防雷与接地52第一节 变配电所的防雷设计52第二节 接地装置的设计及计算55外文文献56汉语文献

9、62致 谢66参考文献67前 言本设计是应用供配电设计的基本原则和方法进行的水泥厂供配电设计。根据水泥厂布置情况选择总变电所位置及型号规格等，并由该水泥厂给出的设备容量等通过负荷计算选择变压器、电缆、开关设备等设备的型号规格，并考虑其接线方式。更多的了解并能熟练地应用国家规范和标准，由此来指导整个的设计过程。通过本次设计，培养了自己综合运用本专业基础理论,基本知识和基本技能以及分析解决实际问题能力，使自己所学的专业知识更好地应用于实践中，以达到在大学期间对所学专业的深入了解和认识，锻炼自己的独立思考研究能力，初步掌握设计的基本要领，为今后的工作打下良好的基础。本设计所要解决的主要问题：全厂负荷

10、计算及无功补偿、系统主接线方案的选择、高压电气设备的选择、短路电流的计算及对所选的高压电气设备的校验、继电保护的设计、防雷及接地的设计。由于自己能力有限，在设计中难免会出现这样或那样地错误和不妥之处，恳请各位老师能够批评指正。1第一章 绪论第一节 工厂供电的基本要求1、供电可靠 供电可靠就是要求供电不间断。在企业中，各种电力负荷对供电可靠性的要求是不同的，为了能在技术经济合理的前提下满足不同负荷对供电可能性的要求，把电力负荷分为三类，即一类、二类、三类负荷。2、供电安全 供电安全就是在电能的分配、供应和使用过程中，不应发生人身触电事故和设备事故，也不致引起电火灾和爆炸事故。因此，必须严格按照工

11、厂供电安全规程的有关规定执行，确保安全供电。3、供电质量 用电设备在额定参数下运行时性能最好。因此，要向用户供应质量合格的电能，其电压和频率必须稳定。对于额定频率为50Hz的交流电，其频率偏差不允许超过-50+50Hz。供电频率由发电厂保证，用电企业无法改变。4、供电经济 供电的经济性一般考虑三个方面：尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资；尽可能降低设备、材料及有色金属的消耗量；尽量降低供电系统的电能损耗及维护费用。第二节 工厂供电设计的原则1、遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源， 节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理；应做到

12、保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。 第三节 水泥厂的原始数据资料电源情况说明：1、本变电所由110/35KV区域变电所35KV两段

13、母线各引一回路带架空地线的35KV架空线作为本变电所电源，距离10Km，电源容量为无穷大。2、在区域变电所35KV母线上，最大短路容量为600MVA，最小短路容量为500MVA。3、区域变电所35KV输入电线的过电流保护整定时限为1.5秒。环境条件：本地区年雷暴日为20天，历年平均最高气温。地质平坦，地层以粘土为主，地下水位2米。 4、 汾西水泥厂负荷统计情况（见附表1）第二章 负荷计算第一节 生料车间的负荷计算单台设备的计算有功计算负荷（单位为kw）-用的设备组总的设备容量（单位为kw）-用电设备组的需要系数无功计算负荷（单位为kvar）tan-对应于用电设备组功率因数cos的正切值 视在计

14、算负荷（单位为kA）计算电流（单位为A）=UN-用电设备组的额定电压（单位为k）颚式破碎机的负荷计算 其中0.7，cos0.752000kwtan0.88 0.7x20001400kw 1400x0.881232kvar 1864.90kvA =179.45A生料磨的负荷计算P30KP其中0.8，cos0.85P3000kwtan0.62P30KP0.8x30002400kwQ30P30tan2400x0.62=1488kvarS30=2823.85kvAI30=271.73A板式喂料机的负荷计算P30KP其中0.65，cos0.85P37kwtan0.62P30KP0.653724.05kwQ30P30tan24.050.6214.91kvarS3028.30kv.A=43A 袋式收尘器的负荷计算P30KP其中0.7，cos0.7P1.1kwtan1.02P30K