某化纖毛紡織廠全廠總配變電所與配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)書

1、某化纖毛紡織廠全廠總配變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)書1 原始材料分析1.1 工程概況某化纖毛紡廠 10kV 配變電所供電給織造車間、染整車間、鍋爐房、食堂、水泵房、化驗(yàn)室及其他車間變電所.工廠三班制工作,年最大負(fù)荷利用小數(shù) 6000h,其中織造車間、染整車間、鍋爐房為二級(jí)負(fù)荷.二級(jí)負(fù)荷是指中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大的損失的用電設(shè)備.在條件允許的情況下,二級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩條線路供電.1.2 供電條件(1)供電部門可提供雙回路 10kV 電源(2)該變電所 10KV 配出現(xiàn)瀘定實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為 1.5 秒,要求配電所不大于 1.0 秒(3)在總配變電所 10KV 側(cè)計(jì)量(4)功率數(shù)值應(yīng)在

2、0.9 以上(5)系統(tǒng)最大運(yùn)行時(shí) 10KV 母線短路容量為 187MV.A 系統(tǒng)最小運(yùn)行時(shí)母線短路容量為 107MV.A2 全廠負(fù)荷計(jì)算采用需要系數(shù)法計(jì)算各車間變電所的計(jì)算負(fù)荷,具體數(shù)據(jù)如表 1-1 所示表 2-1 計(jì)算負(fù)荷序號(hào)用電或車間單位名稱設(shè)備容量千瓦Kxcostg計(jì)算荷變壓器臺(tái)數(shù)谷量備注KPS千瓦Qs千瓦Ss千瓦表 2-2No1 變壓器1制車車間3400.80.80.75272204340SL7-1000/101000kVA1臺(tái)0.92紡紗車間3400.80.80.752722043400.93,水站86.10.650.80.7555.96541.97369.960.94鍛工車間36.

3、90.30.651.1711.0712.95217.030.95機(jī)修車間296.20.30.51.7388.86153.73177.720.96,兒所,兒院12.80.60.61.337.6810.21412.800.97倉(cāng)庫(kù)37.960.30.51.171.1711.38813.3240.98小計(jì)1149.9718.97640.19970.836表 2-3No2 變電所1到織車間5250.80.80.75420315525SL7-1250/100.92染整車間4900.80.80.753922944900.93浴室理發(fā)室1.880.81一1.50401.500.94食堂20.630.750.

4、80.7515.4711.60419.341250kVA1|_|0.95田身寢室200.81160160.96小計(jì)1057.5844.97620.61051.8表2-4No3 變電所1鍋爐房1510.750.80.75113.2584.938141.56SL7-315/10.92水泵房1180.750.80.7588.566.37588.8700.93化驗(yàn)室500.750.80.7537.528.12546.86315kVA1臺(tái)0.94Q油泵房280.750.80.752115.7526.250.95小計(jì)347260.25195.2303.543 無功功率的補(bǔ)償及變壓器的選擇電力部門規(guī)定,無帶

5、負(fù)荷調(diào)整電壓設(shè)備的工廠 cos 必須在 0.9 以上.為此,一般工廠均需安裝無功功率補(bǔ)償設(shè)備,以改善功率因數(shù).我們采取的無功補(bǔ)償方式是：高壓補(bǔ)償和低壓補(bǔ)償相結(jié)合、集中補(bǔ)償.在需要補(bǔ)償容量大的車間采用就地補(bǔ)償?shù)姆绞狡溆嗖捎玫蛪杭醒a(bǔ)償和高壓集中補(bǔ)償方式.根據(jù)供電協(xié)議的功率因數(shù)要求,取補(bǔ)償后的功率因數(shù)cos0.93,各個(gè)補(bǔ)償?shù)娜萘坑?jì)算如下：1)低壓集中補(bǔ)償No1 變電所 0.4KV 母線計(jì)算負(fù)荷及變壓器選型取 N1 變電所組負(fù)荷的周期系數(shù)K=0.90FC.LI=0.90X718.97=647.073KWQC.LI=0.90X640.19=576.117Kvar足1=866.42KVAcosI=-P

6、C-LI=0.75SCLI低壓集中補(bǔ)1償容量的計(jì)算采用電容器分組自動(dòng)投切的低壓集中補(bǔ)償方式,設(shè)補(bǔ)償后功率因數(shù)cos=0.93,QBI=FC.LI(tan1tan)=647.073X(0.8820.40)=311.89)采用24個(gè)型號(hào)為BW0.4-13-3/24進(jìn)行低壓集中補(bǔ)償,補(bǔ)償容量為322kVar.補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為 647.073KW+264.281Kva,SC.LI=698.96KVAN1 變電所高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算Ng1 變電所損耗按下式計(jì)算：PT1=0.01Sc.L1=0.01X698.96=7.0KWQTI=0.05S:.LI=0.05X698.96=34.951)FC.HI

7、=FC.LI+Pn=654.073QC.HI=QC.LI+QTI=299.231,SC.I=719.27KV.A考慮 25%勺裕量：S=719.27*(1+25%)=899.1KV.A根據(jù)【供電技術(shù)】222 頁(yè)表 4 選 SL-7-1000/10 接線方式丫,yn0表 3-1N1 變壓器的參數(shù)P)PKI0%UK%1800W11600W2.54.5No2 變電所 0.4KV 母線計(jì)算負(fù)荷及變壓器選型取 N02 變電所組負(fù)荷的周期系數(shù)K=0.90,FC=0.9X844.97=760.473KW,QC.L2=620.6X0.9=558.54Kvar,PSC.L2=943.55KV.A,COS222=

8、0.81SC.L2低壓集中補(bǔ)償容量的計(jì)算采用電容器分組自動(dòng)投切的低壓集中補(bǔ)償方式,設(shè)補(bǔ)償后功率因數(shù)COS=0.93,QB2=PC.L2(tan2tan)=760.473X(0.730.40)=251Kvar,采用 18 個(gè)型號(hào)為BW0.4-14-3/23 進(jìn)行低壓集中補(bǔ)償,補(bǔ)償容量為 252kVar.補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為 760.473KW+307.54Kvar,Sc.L2=820.3Kvar.NO2 變電所高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算：PT2=0.01SC.L2=8.2KWQT2=0.05Sc.L2=41Kvar,PC.H2=PC.L2+PT2=768.673KWQC.H2=QC.L2+QT2=3

9、48.54Kvar,Sc.2=844KV.A 考慮 25%勺裕量：S=844*(1+25%)=1055KV.A 根據(jù)【供電技術(shù)】222 頁(yè)表 4 選 SL-7-1250/10 接線方式丫,y表 3-2N2 變壓器的參數(shù)P)PKI0%UKYK/o2200W16500W2.54.5N3 變電所 0.4KV 的母線計(jì)算負(fù)荷及變壓器選型取 N3 變電所組負(fù)荷的周期系數(shù)K=0.90,PC.L3=0.9X260.25=234.225KW,PQC.L3=195.2X0.9=175.68Kvar,SC.LS=943.55KV.A,COS3=0.80SC.L3低壓集中補(bǔ)償容量的計(jì)算采用電容器分組自動(dòng)投切的低壓集

10、中補(bǔ)償方式,設(shè)補(bǔ)償后功率因數(shù)COS=0.93,QB3=PC.L3(tan3tan)=234.225x(0.750.40)=82Kvar,采用 6 個(gè)型號(hào)為 BW0.4-14-3/6 進(jìn)行低壓集中補(bǔ)償,補(bǔ)償容量為 84kVar.補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為 234.225KW+93.68Kvar,Sc.L3=252.26Kvar.N03 變電所高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算：PT3=0.01Sc.L3=2.5KWQT3=0.05Sc.L3=12.6Kvar,FC.H3=FC.L3+FT3=236.725KWQC.H3=QC.L3+QT3=106.28Kvar,Sc.2=259.5KV.A考慮 15%勺裕量：S=

11、259.5X(1+15%)=298.425KV.A根據(jù)【供電技術(shù)】222 頁(yè)表 4 選 SL-7-315/10 接線方式Y(jié),yn0表 3-3N3 變壓器的參數(shù)F0PK1.%UK%760W4800W3.24.02)高壓集中補(bǔ)償及全場(chǎng)計(jì)算總負(fù)荷取全場(chǎng)負(fù)荷的同期系數(shù)K=0.90Fc=KPo=0.90X(654.073+768.673+236.725)=1493.52KWQc=KQ=0.90X(299.231+348.54+106.28)=678.65KvraSD=1640.48KVAQB=FC(tan4tan)=89.6補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為 1493.52KW+588.65Kvar,Sc=1

12、605.34KVA 采用 3 個(gè)型號(hào)為 BW10.5-30-1W/3 進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償,補(bǔ)償容量為 90kVar.表 3-4 電容器選型表序號(hào)無功功率理論補(bǔ)償量實(shí)際補(bǔ)償量補(bǔ)償后剩余無功電容器型號(hào)及數(shù)量視在功率(kVA)功率因Q(kVar)Qc(kVar)Qc(kVar)Q(kVar)氐壓集中補(bǔ)償Nel576.171311.89312264.281BW0.4-13-3/24698.960.926N2558.54251252307.54BW0.4-14-3/18820.30.927N3175.68828493.68BW0.4-14-3/6252.260.9294 主接線設(shè)計(jì)由于本廠是二級(jí)負(fù)荷,在國(guó)

13、名經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,且大多數(shù)車間是三班工作制,為了保證供電的可靠性,再考慮經(jīng)濟(jì)型因素,所以本廠選用的接線方式是單母線分段橋型接線方式.10KV 進(jìn)線選的是 LJ-120 型裸鋁絞線,其電抗參數(shù)為 0.4Q/Km.高壓集中補(bǔ)償10KV母線678.6589.690588.65BW10.5-30-1W/31605.340.93電力系統(tǒng)主接線圖10KV浴室理發(fā)室食堂單身宿舍備用鍋爐房水泵房化驗(yàn)室備用5 短路電流計(jì)算5.1 短路電流計(jì)算方法基準(zhǔn)電流lj3Uav三相短路容量的計(jì)算公式在 10/0.4kV 變壓器二次側(cè)低壓母線發(fā)生三相短路時(shí),一般5.2 短路電流的計(jì)算取SB=100MVAUav10.5kV

14、10kv 進(jìn)線：XL=0.5X0.4=0.2XL*=XL最大運(yùn)行方式:三相短路電流周期分量有效值Z3)一X所以 X；=Uk%SB-45Ld100S；N11006100101031000.5x：2=fHi=3100STNI1001001250101063.6X；3=5_%A=.100STN310010010612.7315繪制等效電路圖*S100KX=0,535+0.09=0,625,1 產(chǎn)2=_=5.5KA3Ua.310.5I=8.8KA,i33)=2.55IZ=22.44KA,XSK3)=也=160MVAX=28.16KAXX*=0.535+0.09+4.5=5.125,才 3)ish)=1

15、.84IZ=51.81KA,j=30.62KA1.692sSK3)=19.51MVAXK3：X*=0.535+0.09+36=4225,y*=3416KA23)?Sh)=1.84Iz=62.85KA,Is3=八=37.15KA1.692sSK3)=23.67MVAX才 3)“=1.84Iz=19.93KA,Is：=-八二:磁 KASK3)=旦=7.5MVAX.卜=燭=13.31KA1.686K4X=0535+0.09+12.7=13325Uf1083八最小運(yùn)行方式:繪制等效電路圖Ki：X*=0.93+0.18=1.11,IZIish)=2.55IZ=12.62KA,Is：=7.49KA1.68

16、6&3)=也=90.09MVAXish)=1.84IZ(3)=47.83KA,Is3SSK3)=17.82MVAXK3：X*?4,中曲螟iish)=1.84IZ=56.38KA,Is31j=33.32KA1.692SSK3)=r=21.23MVAXK4：X*=0.93+0.18+12.7=13.81,IZ二右=10.45KAci(3)iSh,=1.84IZ=19.23KA,IS；=-；融 373SK3)=旦=7.24MVAXx,*K2：X=0.93+0.18+4.5=5.61zish=58.81Ka熱穩(wěn)定校驗(yàn)22It2t=31.521=900I2tj=28.6120.15=122.78

17、 所以 It2tI2tj滿足要求No2開關(guān)框校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：iet=80kAish=62.85kA熱穩(wěn)定校驗(yàn)：周=40211600,I2tj=34.1620.15175.04所以It2tI2tj滿足要求No3開關(guān)框校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t=50kAish=19.93kA 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t=2521625所以It2tI2tj滿足要求電流繼電器動(dòng)作電流為靈敏系數(shù)校驗(yàn)1oprOP1KKconTA空蓉 4.08A200/5Ksen.T3yUsin/KT)1op.10.86624.551030.4163.03_410保護(hù)時(shí)限tTtbt1.30.50.8S由于變壓器過電流保護(hù)時(shí)限大于0.5s 所以變壓

18、器應(yīng)設(shè)電流速斷保護(hù).7.2 變壓器電流速斷保護(hù)Iop1KrelIK2.max/KT1.528220/人=1693.2Alop.rIOP1Kcon/KTA1693.2=84.66AKsen0.866Ikmin0.86650502.62Iop11693.27.3 瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù),能有效地反響變壓器部故障.輕瓦斯繼電器由三臺(tái)變壓器中,我們選擇一臺(tái)做繼電保護(hù).由于荷電流最大,所以我們選擇N2變壓器做繼電保護(hù).7.1變壓器過電流保護(hù)保護(hù)N2變壓器的容量最大,負(fù)1OP1Krel-KreKrel-957.74Kre0.85163.03ASN.T|TN3N1100031057.74A開口杯

19、、干簧觸點(diǎn)等組成,作用于信號(hào).重瓦斯繼電器由擋板、彈簧、干簧觸點(diǎn)等組成,作用于跳閘.正常運(yùn)行時(shí),瓦斯繼電器充滿油,開口杯浸在油,處于上浮位置,干簧觸點(diǎn)斷開.當(dāng)變壓器部故障時(shí),故障點(diǎn)局部發(fā)生過熱,引起附近的變壓器油膨脹,油溶解的空氣被逐出,形成氣泡上升,同時(shí)油和其它材料在電弧和放電等的作用下電離而產(chǎn)生瓦斯.當(dāng)故障稍微時(shí),排出的瓦斯氣體緩慢地上升而進(jìn)入瓦斯繼電器,使油面下降,開口杯產(chǎn)生的支點(diǎn)為軸逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng),使干簧觸點(diǎn)接通,發(fā)出信號(hào).當(dāng)變壓器部故障嚴(yán)重時(shí),產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯氣體,使變壓器部壓力突增,產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊,因油流沖擊檔板,檔板克服彈簧的阻力,帶動(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移勸,使干簧觸點(diǎn)接通,作