某汽车厂11010kv变电所及配电系统设计_开题报告

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。现代社会经济水平不断提高，工业迅猛发展，各行各业领域对电能需求有增无减。电能是很难储存的，它的生产和消费需要时刻保持平衡，迫使电力系统的稳定性和经济性备受关注，因此作为重要中间环节的变电站的设计与建设最为关键。伴随着科技的发展，电力网络容量的增大，电压等级的提高，以及智能化开关、光电式电流电压互感器等技术的日趋成熟，国内外的变电站的发展都将进一步趋向于数字化、智能化。目前已有许多变电站实现了计算机集中监控，所有电力企业也在努力增产节能，确保安全运行，因此变电站的设计需要综合考虑。

1 工程概况

汽车工业厂区(简称汽车厂) 由主工艺生产车间、生产辅助设施、试车跑道及存车区和生活区等组成。该类工程的电力总图设计是对工程的总体电力设计，主要由总降压变电站、车间变配电站、室外工程等部分组成。

某成品车整车生产企业年生产能力为12万辆乘用车(含SUV) 。全厂由4个主工艺生产车间、生产辅助设施、试车跑道、存车区和生活区等组成。

2 总降压变电所的位置选择

考虑到物流、能源供应等多项因素，汽车厂一般均建于城市外的郊区、开发区等处，厂区总降压变电所属于终端变电所，只为自身供电。

2.1 靠近负荷中心

总降压变电所应尽量靠近负荷中心，力求从各车间变电所到总降压变电所的负荷力矩基本或大致相等，这样到达各车间变电所的电压降较相等，以保证供电质量，有利于保障各车间变电所的进线电压保持在基准电压水平上( 在未调节车间变电所变压器分接开关情况下) 。在此前提下，总降变电所宜靠近重要负荷的车间变电所，以提高重要负荷供电的可靠性。该厂总降变电所为企业自用变电所，系一座110kv终端变电所，由上一级220kV变电站通过架空线路引入本工程，线路长12KM，容量为600MVA,容抗为0.38。根据预先计算的负荷设2台16000kvA的 110 /10 kv的有载调压变压器。该工程负荷主要集中在涂装车间和冲焊车间( 冲压车间、焊装车间为联合厂房) ，其中作为重要工艺用电负荷的电泳及其制冷和过滤系统为二级负荷，位于涂装车间。各车间变电所的装机容量如表 1-1 所示。

表1-1 工厂各车间负荷统计

序号

车间

设备容量（kw）

Kd

cosψ

tgψ

1号变电所

2号变电所

3号变电所

4号变电所5号变电所6号变电所7号变电所8号变电所

涂装车间1#站

涂装车间2#站

焊装车间1#站

焊装车间2#站

冲压车间

总装车间1#站

总装车间2#站

办公楼

4800

4100

4000

2500

3200

1600

1000

800

0.4

0.4

0.35

0.35

0.16

0.5

0.5

0.8

0.8

0.8

0.65

0.65

0.55

0.85

0.85

1.0

0.75

0.75

1.17

1.17

1.51

0.62

0.62

0

2.2 交通运输方便

总降压变电所的位置应考虑尽量靠近厂区内主要运输道路，减少支路的长度，以利于主变压器、组合式电器等大型设备的运输。总降变电所位于由总装车间通向涂装车间的厂区主干道路旁。主干道路宽度为14 m，能够通行14 m(3轴) 的车辆运输半挂车、载重量40 t的集装箱式半挂车。变电所主变压器带油运输重约为 27 t，道路能够满足变电所主变压器及其他大型电气设备的运输要求。

2.3 合适的地质、地形、地貌条件

应尽量选在地势较平坦的地方，避开地质断层、喀斯特地貌、采矿塌陷区、山口(风速大) ，以及有可能发生滑坡、泥石流等地质灾害的地区。总降变电所及其附近地势平坦，沙质黏土，厚度大于1 m，其下为砂砾石层，成分主要为石英正长岩，厚度大于10 m，无发生地质灾害的可能。

同时要考虑周边是否有河流及其流向和洪水水位。所址防洪设计高程应按 50a洪水重现期的水位再加安全高度总降变电所位于山区盆地高处( 海拔约为792 m)，周边植被良好，土壤涵水能力很强，雨季汛期均不能在变电所附近形成洪水，且变电所海拔高度高于厂区外河流沟系约10 m，能够满足防洪要求。

2.4 考虑空气环境

应考虑周边的气象条件和空气环境，周围环境无明显污秽，若有污染场所，应考虑风向的影响，将所址设在受污染源影响的最小区域。该厂区常年主要为西南风向，多年平均风速为 1.6 m /s，历年最大风速为 12 m /s，历年最大风速对应风向为东北偏东(ENE) 。厂区周边无其他工业企业及污染源。由于厂区主要污染源-涂装车间位于总降变电所西北方向，且该车间已设置 VOC 系统，所排放气体均可达标。

另外，该工程沿总降变电所室外的厂区主干道路边侧，架设有厂区综合管廊，其中供水管道能够为变电所提供水源。总降变电所附近没有剧烈振动、腐蚀、易燃的场所。经勘测，地下没有矿产资源。这些都保证了所址选择符合相关要求。

3 车间变电所的设置

车间变电所一般为10 /0.4 kv变电所和10kV配电所，为主工艺生产车间、生产辅助设施、试车跑道、存车区和生活区供配电。全厂共设8个10 /0.4 kv车间变电站。在总装车间、涂装车间、焊装车间、冲压车间建筑物内或附近，分别设有10个10 /0.4 kv车间变电站；在生活区办公楼内设有1个生活区变电站。各变电所(站)电源均由110 kv总降压变电所直接引来。涂装车间1#变电所内 10 kv配电室为该车间3#变电所供电，2#变电所内10 kv配电室为4#变电所供电。

3.1 所址选择

主要从以下三方面考虑：

接近负荷中心

车间变电所为现场动力、照明配电箱(柜)供电，考虑到电压降、负荷力矩，为保障供电质量及使用维护，应接近供电设备的负荷中心。该工程10kv车间变电所均设于车间内或贴邻车间建设。设有2台10 kv制冷机的涂装车间，1#变电站内设有10 kv配电室，就地直接为其附近的冷机房内制冷机供电。

进出线方便

要考虑周边环境、厂房平面布置情况，使进出线方便，避免进出线路径过长，以及由于选址不当而避让建构筑物及设备基础等情况出现，从而减少线缆用量和开挖土方量，节约投资，且方便维护。由于基本农田保护的限制，该项目用地形状不规则，在与总图专业协商后，充分利用用地形状的特点，寻找并确定科学的进出线路径。如从总降变电所到冲压、焊装车间的供电线路延围墙内侧敷设，距离既短，又不占用厂区有效土地面积，便于后期维护。

设备运输方便

该工程在布置变电所时均考虑将其布置在通有道路的厂房侧，变电所的设备搬运门均直接通向道路。另外，为方便无人值守变电所的日常定时巡视，设于1F 的各变电所在厂区道路侧均设置人员行走用门。

选择所址时还应考虑避免设置在污染源盛行风的下侧，远离有剧烈振动、高温、腐蚀、易燃、易爆危险的场所。各车间级变电所选址均满足上述要求。

3.2 变电所数量确定

（1）供电半径

车间变电所低压侧电源供电半径一般不超过 200 m，考虑到经济性，在保证供电电压质量的前提下可将其供电半径扩大到 250 m。对于容量较小的场所或设备，如工程中的尾气检测间、试车跑道及存车区、门卫室，其用电容量少，且多为照明设备，在计算其供电电压降满足规范要求后，可加大供电半径，由附近的变电所供电。这样可不为其设置专用的杆上式变压器或箱式变电站，从而减少变电所的数量。

（2）供电负荷

车间变电所( 10 /0.4 kv)单台变压器容量不宜超过2000kVA，10 kv 配电所容量不宜超15000 kVA，一般在12000 kVA，具体设计时还要参考当地电网公司的要求。确定车间变电所的容量时应留有一定的余量，应与工艺专业有良好的沟通，满足其远期要求。该工程变电站中10 kv配电室的容量不超过10000kVA，单个车间变电所的变压器安装容量不超过5000 kVA(双路电源，单母线分段供电) 。

二、^范文提纲

1 绪论

1.1 变电所设计要求

1.2 变电所设计任务分析

1.3 用户原始资料

2 工厂变电所系统的方案设计

2.1 供电电压和初步方案确定

2.2 供电方案的经济性分析

2.3 变电站主接线图设计

2.4 变电所总体布置

3 负荷的计算和无功率补偿

3.1 负荷计算                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

3.2 无功补偿

4 变电所主要变压器的选择

4.1 主变压器的选择

4.2 车间变电所变压器的选取

5 短路分析计算

5.1 各元件参数分析

5.2 计算电流分布系数

5.3 短路状态研究

6 变电所进出线的选择和校验

6.1 主变10kv侧出线

6.2 各车间变压器侧的进线

7 主变压器保护及继电器保护

7.1 主变压器保护

7.2 主变压器继电器保护

结论

三、参考文献

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