钢铁厂35KV降压变电所设计_开题报告

一、文献综述

变电所的功能和意义主要在于通过自身作用，对电力系统中各种形式的电能进行集中、变换、调压和输配等操作过程[1]。在日常生产和生活中，为确保电力系统运营的高效、准时，需对变压器等设备进行一系列的电压调配、控制潮流，以及包括相关电力设施的维保和防护等操作。

本文将深圳BG钢铁厂内的电力系统作为科研的对象，通过调查发现，在它的电力系统中包含了一、二、三不同等级的负荷，而根据负荷大小的不同，需采取相应的供电方式。首先，对整个公司的整体电力负荷按照既定程序进行有效计算，进而选择能够满足设计要求的主变电器，在主变电器连接方式上大致采用了以单母线、桥式接线为主的方法。然后在针对系统内部的大型、通用等电气设备，遵循电力学的相关准则和实践经验，选择了性能优质的电缆、开关和控制器等，最终顺利完成了设计要求。

变电所是一项工程或一套生产设备的电力来源，它在整个生产经营过程中，发挥着不可替代的作用，如电流控制、电压调配和功率控制等，随着BG钢铁厂现代化改造的推进，原始的供电系统已经无法满足其实际需求，进而需新建一套35KV变电站。

BG钢铁公司属国有企业性质，下属有车间9个、站2个。以上机构内主要的设备安装容量明细如下图1-1，具有一级负荷要求的是水压机、铸钢车间、煤气、氧气站，剩余的都是二级或三级负荷。新设计的35KV变电站内，主变压器安装在户外，10KV为成套高压开关柜安装在户内，35KV采用内桥接线方式，10KV采用单母线分段接线方式，构成10KV母线配出两回线路线承担着分配一级负荷的功能，其余为单回路供电。该地区年最高气温38℃。

设计要求：以下列国标和文件作为设计规范：GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等，然后结合本企业的实际负荷需求，选择和采用性能可靠、技术领先、成本经济的各种电气设施，并制定了合理的主接线方案和高低压设备和进出线计划。

在企业进行电力系统设计之前，应充分考虑计算的功率因数和供电局指定的功率因数两大因素，以及能够达到提高功率因数所用的补偿装置类型和容量。一般而言，凡是大于等于100kV·A的高压供电的用户，其功率因数应超过0.90，如果未能满足该要求，需增设无功补偿装置，其中运用最广泛的就是并联电容器。它主要是通过充分利用和发挥静电电容器的无功补偿作用，来最终实现提高功率因数的目的。在电力电容器的补偿容量公式Qc=αPca(tanψ1-tanψ2)内，其中：Pca代表有功计算负荷的最高极限，tanφ1则代表平均功率因数角的正切值。

BG钢铁公司属国有企业性质，下属有车间9个、站2个。以上机构内主要的设备安装容量明细如下图1-1，具有一级负荷要求的是水压机、铸钢车间、煤气、氧气站，剩余的都是二级或三级负荷。新设计的35KV变电站内，主变压器安装在户外，10KV为成套高压开关柜安装在户内，35KV采用内桥接线方式，10KV采用单母线分段接线方式，构成10KV母线配出两回线路线承担着分配一级负荷的功能，其余为单回路供电。该地区年最高气温38℃。

设计要求：以下列国标和文件作为设计规范：GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等，然后结合本企业的实际负荷需求，选择和采用性能可靠、技术领先、成本经济的各种电气设施，并制定了合理的主接线方案和高低压设备和进出线计划。

表1-1 全厂各车间负荷情况汇总表

序号

负荷名称

安装容量（KW）

Kd

cosφ

供电距离（KM）

1

金工车间

114

0.79

0.82

0.8

2

铸钢车间

5775

0.71

0.81

0.6

3

铸铁车间

482

0.83

0.83

0.42

4

水压机车间

1886

0.70

0.85

0.75

5

冷作车间

585

0.65

0.79

0.93

6

附件车间

164

0.55

0.80

0.8

7

热处理车间

476

0.63

0.75

0.98

8

铸件清理车间

475

0.59

0.82

0.52

9

机修车间

154

0.52

0.77

1.15

10

煤气站

1288

0.80

0.84

1.22

11

氧气站

1083

0.84

0.86

0.95

^范文提纲

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 设计原始资料

第2章 35KV变电所设计

2.1 负荷的计算及无功功率的补偿

2.1.1 用电设备的负荷计算

2.1.2 变所低压母线上的负荷计算

2.1.3 无功功率的补偿计算

2.2 变电所中变压器台数与容量的选择

2.3 35KV架空线的选择

2.4 全厂供电系统主接线图

第3章 短路电流的计算

3.1 最大运行方式工作时的短路电流计算

3.2 最小运行方式工作时的短路电流计算

第4章 主要设备的继电保护

4.1 电气设备与管线的选择

4.1.1 电线，电缆形式的选择

4.1.2 照明安装管材的选择

4.1.3 供电变压器的选择

4.1.4 供电配电箱的选择

4.2 35 kV降压变电站的继电保护

4.2.1 变压器保护配置

4.2.2 变压器内部应安装瓦斯保护设备

4.2.3 变压器的过电流保护

第5章 35KV降压变电所的防雷和接地装置

5.1 35KV降压变电所的防雷措施

5.1.1 高压侧装设避雷器

5.1.2 低压侧装设避雷器

5.2 35KV降压变电所的接地装置

5.2.1 确定接地电阻

5.2.2 确定接地钢管数和最后的接地方案

第6章 总结

三、参考文献

[1] 刘介才《工厂供电》机械工业出版社.1984

[2] 张莹《工厂供配电技术》电子工业出版社2006

[3] 王立彬《某重型机器厂供电系统设计》太原理工大学电气与动力工程学院 2010

[4] 姚春球《发电厂电气部分》中国电力出版社 2009

[5] 贺家李《电力系统继电保护原理》中国电力出版社 2010

[6] 黄纯华《发电厂电气部分课程设计参考资料》中国电力出版社 1987

[7] 高来先《工厂配电设计指导》广东省电力工业学校2009

[8] 何仰赞《电力系统分析》华中科技大学出版社1996

[9] 水利部西北院《电力工程电气设计手册 电气一次部分》中国电力出版社

[10] 水利部西北院《电力工程电气设计手册 电气二次部分》中国电力出版社

[11] 常美生《高电压技术》.中国电力出版社，2007.

[12] 孙成普《变电所及电力网设计与应用》中国电力出版社，2008.

[13] 吴靓《发电厂及变电站电气设备》中国水利水电出版社，2004.

[14] 戈东方《电力工程电气设计手册》中国电力出版社，1989.

[15] 陈光会《《电力系统基础》中国水利水电出版社，2004.

[16] 陈利《发电厂及变电所二次回路》中国电力出版社，2007.

[17] 沈诗佳《电力系统继电保护及二次回路》中国电力出版社，2007.

[18] 李仕凤段传宗.《35～110Kv小型化无人值班变电站标准工程图集》.中国水利水电出版社，2000

[19] 李金英《继电保护》.中国电力出版社，2008

[20] 朱军《35kv及以上工程（下）》中国电力出版社，2002.

[21] 尧有平《电力系统工程CAD设计与实训》北京理工大学出版社，2008.