供电技术课程设计.doc

前言:
一个完善的供电系统是企业能够安全、稳定生产的基础,工厂的变电所是工厂接收、变换、分配电能的环节,是供电系统中极其重要的组成部分,所以合理的变电所设计对一个企业的生产和发展是尤为重要的。工厂供电系统是否需建变电所决定于工厂和电源间的距离,工厂的总负荷及其在各车间的分布,以及变电所建的相对位置,厂区内的配电方式和本地区电网的供电系统等等。工厂的变电所是终端降压变电所,它的具体设计需要考虑许多因素,本设计是针对兴华煤矿地面变电所部分设计。
兴华煤矿简介:
兴华煤矿年产80万吨,服务年限30年,矿井分为两个水平开采,-365米,-615米。立井开采。井下开采水量不大,是***矿井。该矿井负荷见附表。本矿从阜新发电厂直接供电距离20km,另一回是从阜新发电厂经民主村变电所供电系统距离20km。
1. 变电所主接线方式设计
变电所主变压器一次侧接线方式
变电所的接线要能满足不同类型负荷的不中断供电要求,需要按照国家标准和规范的规定来选择电气设备和保护系统,同时还要保障工厂的灵活和经济运行。总体来说兴华煤矿变电所的接线设计应该考虑到安全、可靠、灵活和经济等具体因素。考虑到兴华煤矿的不断扩大再生产,在设计时应分析研究企业在进一步发展情况下如何作到使原有接线方式易于合理的改造,应避免发生由于接线方式凌乱、复杂,互不衔接而影响了供电的可靠性和灵活性,防止在建设投资上造成极大的浪费。
在本设计中采用具有双回路电源进线的变电所桥形接线,就是将两回“线路—变压器组”单元接线的高压侧用一条跨接的“桥”相连。桥形接线有:内桥和外桥两种形式。

内桥接线方式用在并联工作时某一元件故障时候,以减轻电压的损失。这种接线方式“桥”靠近变压器侧,对电源、线路导换方便,一次侧不需要继电保护,设备投资和占地面积都比较少,主要用在供电线路较长,故障率较高,变电所没有穿越功率,变压器切换少的变电所。。
外桥接线
这种接线方式“桥”靠近线路侧,对变压器的切换方便,比内桥接线方式少用了两个隔离开关,继电保护简单,易于过度到全桥,而且投资较少,占地面积小,因此适用于工厂负荷不太均衡,变压器需要经常切除和投入,以减少功率及电能的损失,供电线路短,故障率较少,变压器切换频繁的终端变电所。。
全桥接线
这种接线方式优点是设备多,操作灵活,适应性强,易于发展成单母线分段的中间变电所;它的缺点是设备多,投资大,占地面积大。。因此,本设计采用外桥接线的方式。
图a 内桥接线图b 外桥接线
图c 全桥接线

变电所主变压器二次侧接线方式
本设计变压器二次侧采用母线制,母线制分为单母线制、单母线分段制和双母线制。
单母线制
一回进线只能采用单母线制,当然这种母线制的可靠性和灵活性都较低,母线及母线隔离开关发生故障将影响全部负荷的用电,直到故障全部消除为止。而清扫和修理母线和母线隔离开关时,必须停止整个供电系统。如图
。
单母线制
单母线分段制
在两回进线的条件下,便可实现单母线分段制。单母线可以采用隔离开关或者断路器分段。用隔离开关分段可以消除不分段单母线的部分缺点。。
(a) 用隔离开关分段(b)用断路器分段
单母线分段制
双母线制
当工厂负荷大,重要负荷多,以致使馈电回路太多,采用单母线分段制存在一定的困难时,则可以考虑采用双母线制。所以本次设计采用双母线制。。
双母线制

变电所变压器的运行方式有三种:,一台备用;,分为并列运行和分列运行;,一台备用。下面具体介绍三种运行方式的特点:
,一台备用
这种运行方式从经济的角度来考虑应该是不是很经济的。因为电业部门是按照变压器的台数及容量收取电费的,而不是看每一时刻具体有几台变压器在工作,因此,作为备用的那台变压器便消耗了用电费用,所以该运行方式适合于小型的工业企业。


优点是线路及变压器担负的负荷平均分配,能量损耗最少,当工厂变电所距离电源较远时,单独供电电压损失大,需要采用调压装置,冲击负荷对电压的波动较小。但当一台出现故障时,另一台必须保证工厂的生产用电。
分列运行
优点是短路时电流小,继电保护装置简单,便宜,冲击电压波动影响面积小。要求则与并列运行一样。选用两台变压器,无论采用并列运行还是分列运行方式,每台都只能承担全煤矿负荷的50%,正常情况先的负荷率为70%左右,当发生故障时一台变压器约承担