工廠變配電所畢業(yè)設計論文

1、目錄第一章車間電力負荷計算及變壓器的選擇1.1 負荷計算的目的31.2負荷計算的方法及加氫裂化裝置要緊原始資料31.3按需要系數(shù)法確定負荷計算71.4尖峰電流111.5車間變壓器選擇13第2章 短路及短路電流的計算2.1短路的概述182.2電力網(wǎng)路中的短路計算21第3章 導線及其截面的選擇3.1導線和電纜的選擇293.2導線截面選擇及校驗的方法30第4章 車間高、低壓電氣設備及其選擇4.1 低壓電氣的選擇及校驗條件354.2 高壓電氣選擇及校驗條件37第5章 車間變電所和供配電系統(tǒng)的主結線5.1 車間變電所所址選擇的要求475.2 車間變電所的總體布置及要求485.3 車間供電系統(tǒng)的主結線49

2、第6章供電系統(tǒng)的繼電愛護6.1 繼電愛護的概述536.2 常用繼電愛護的結線及整定計算536.3 車間部分裝置的繼電愛護 55第7章 防雷和接地7.1 變電所的防雷愛護577.2 配電變壓器和電容器的愛護587.3 接地愛護59謝 辭60參考文獻61摘要工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需要的電能，除大型廠礦企業(yè)建有自備發(fā)電廠可供應部格外，通常均由電力系統(tǒng)供給。工業(yè)企業(yè)所使用的電能差不多上通過企業(yè)的各級變電站通過變換電壓后，分配到各用電設備。因此，工業(yè)企業(yè)變電站能夠講是企業(yè)電力供應的樞紐，所處地位十分重要。本人對煉油廠1000萬噸/年煉油系統(tǒng)改造工程-200萬噸/年加氫裂化裝置供配電系統(tǒng)進行了設計,石化企業(yè)負荷等

3、級屬等一類負荷, 它對供電的可靠性和電能品質的要求專門高,這類負荷在供電突然中斷時將造成人身損害危險或造成重大設備損壞且難以修復,或給國民經(jīng)濟帶來極大損失.因此,如何正確地計算選擇各級變電站的變壓器容量及其它要緊電氣設備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。進行企業(yè)電力負荷計算的要緊目的確實是為了正確選擇企業(yè)各級變電站的變壓器容量，各種電氣設備的型號、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡所用導線牌號等提供科學的依據(jù)。一般常用于企業(yè)電力負荷計算的方法有需用系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法、單位指標法和單位產(chǎn)品耗電量法。此設計采納的是需用系數(shù)法、標幺值法等方法對加氫裂化裝置電力負荷、最大短路電流等進行了計算的。通過

4、優(yōu)化計算, 科學合理對配電間進行選址、布局,并選用新一代S10系列節(jié)能型變壓器, 最大化的為企業(yè)節(jié)約投資、運行成本,為加氫裂化裝置供配電系統(tǒng)方面的安全穩(wěn)定節(jié)能可靠運行、保證優(yōu)質供電提供了強有力的保證.第1章 車間電力負荷計算及變壓器的選擇1.1 負荷計算的目的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需要的電能，除大型廠礦企業(yè)建有自備發(fā)電廠可供應部格外，通常均由電力系統(tǒng)共給。工業(yè)企業(yè)所使用的電能差不多上通過企業(yè)的各級變電站通過變換電壓后，分配到各用電設備。因此，工業(yè)企業(yè)變電站能夠講是企業(yè)電力供應的樞紐，所處地位十分重要。如何正確地計算選擇各級變電站的變壓器容量及其它要緊電氣設備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。進行企

5、業(yè)電力負荷計算的要緊目的確實是為了正確選擇企業(yè)各級變電站的變壓器容量，各種電氣設備的型號、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡所用導線牌號等提供科學的依據(jù)。1.2 負荷計算的方法及加氫裂化裝置要緊原始資料一般常用于企業(yè)電力負荷計算的方法有需用系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法、單位指標法和單位產(chǎn)品耗電量法。此設計采納的是需用系數(shù)法來對加氫裂化裝置進行電力負荷計算的。因為，需用系數(shù)是用設備功率乘以需用系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法簡便，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。采納利用系數(shù)法求出最大負荷的平均負荷，再考慮設備臺數(shù)和功率差異的阻礙，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)得出計算負荷，計算過程十分繁瑣

6、。而單位面積功率法和單位指標法要緊多用于民用建筑；單位產(chǎn)品耗電量法要緊適用于某些工業(yè)。（表1.1） 加氫裂化裝置及相關參數(shù)一覽表 裝置名稱臺數(shù)規(guī)格型號Pe（KW）Ue(V)Ie(A)分餾塔頂冷凝水泵2YB132S-45.538011.6硫化劑泵1YB200L-43038056.8反沖洗污油泵2YB200L-43038056.8循環(huán)氫壓縮機1YB132S1-25.538011.1重污油抽油泵1YB180M-22238042輕污油抽油泵1YB180M-22238042新氫壓縮機水站水泵2YB200L1-23038056.9新氫壓縮機水站水箱加熱器23038045熱高分子空冷器8YB200L1-23

7、038056.9熱低分子氣/航煤空冷器6YB200L1-23038056.9硫化氫氣提塔頂空冷器6YB200L1-23038056.9分餾塔頂空冷器8YB180M-22238042柴油空冷器8YB180M-22238042穩(wěn)定塔頂空冷器6YB180M-22238042新氫壓縮機輔助油泵電機3YB160M2-21538029.4新氫壓縮機油箱電加熱器31538022.8汲取塔一中段回流泵1YB160L-218.538035.5汲取塔二中段回流泵2YB160L-218.538035.5穩(wěn)定塔進泵2YB225M-24538083.9塔頂循環(huán)回流泵2YB280S-275380140.1脫吸塔底泵2YB

8、225M-24538083.9航煤泵2YB250M-255380102.7注氨泵1YB160M2-21538029.4K-3101新氫壓縮機盤車電機3YB132S2-27.538015阻垢劑泵2YB801-40.553801.5引風機1YB280S-275380140.1壓縮機廠房吊車1YB280S-275380140.1重石腦油泵2YB250M-290380167柴油泵3YB280S-275380140.1K-3102循環(huán)氫壓縮機油泵電機2YB200L1-23038056.9抗氧劑泵2YB801-40.553801.5緩蝕劑泵2YB90L-22.23804.7分餾塔中斷回流泵2YB280S-

9、275380140.1低壓脫硫貧胺液泵2YB250M-255380102.7硫化氫汽提塔頂泵2YB280S-275380140.1開工循環(huán)泵2YB801-40.553801.5石腦油分餾塔頂回流泵2YB200L1-23038056.9熱低分子氣/航煤空冷器1YB200L1-23038056.9硫化氫氣提塔頂空冷器1YB200L1-23038056.9新氫壓縮機注油器電機3YB90S-21.53803.4分餾塔頂回流泵2YB250M-290380167尾油泵(P-3206A/B)2JR1410-8280600036分溜塔進料泵2JR1410-8280600036反應進料泵2YK2200-2990

10、22006000261新氫壓縮機(K-3101)主機3TAW2000-20/260020006000223注水泵(P-3103/A.B.C)3JR138-4280600035新氫壓縮機3YB160M-41138022.6辦公室外中央空調(diào)室外機684380127.6辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機307.538011.4操縱室風恒溫恒濕空調(diào)機2176380267.4配電間風冷空調(diào)機23038045.6（表1.2） 加氫裂化裝置技術參數(shù)一覽表裝置名稱Pe(kw)kxcostan分餾塔頂冷凝水泵5.50.80.840.646硫化劑泵300.80.870.567循環(huán)氫壓縮機5.50.80.880.54重污油抽油

11、泵220.80.880.54輕污油抽油泵220.80.880.54分餾塔頂空冷器220.80.880.54穩(wěn)定塔頂空冷器220.80.880.54柴油空冷器220.80.880.54反沖洗污油泵300.80.890.512新氫壓縮機輔助油泵電機150.80.840.646新氫壓縮機油箱電加熱器150.50.651.17汲取塔中段回流泵18.50.80.890.512新氫壓縮機水站水泵300.80.890.512穩(wěn)定塔進泵450.80.890.512熱高分子空冷器300.80.890.512塔頂循環(huán)回流泵750.80.890.512脫吸塔底泵450.80.890.512航煤泵550.80.890

12、.512注氨泵150.80.840.646新氫壓縮機盤車電機7.50.80.880.54阻垢劑泵0.550.80.760.882引風機750.80.890.512壓縮機廠房吊車750.80.890.512柴油泵重石腦油泵900.80.890.512循環(huán)氫壓縮機油泵電機300.80.890.512抗氧劑泵0.550.80.760.882緩蝕劑泵2.20.80.860.593熱低分子氣/航煤空冷器300.80.890.512硫化氫氣提塔頂空冷器300.80.890.512分餾塔中斷回流750.80.890.512低壓脫硫貧胺液泵550.80.890.512硫化氫氣提塔頂泵750.80.890.51

13、2開工循環(huán)泵550.80.890.512分餾塔頂冷凝水泵150.80.880.54石腦油分餾塔頂回流泵450.80.890.512新氫壓縮機注油器電機30.80.870.567分餾塔頂回流泵900.80.890.512分溜塔進料泵(P-3204A/B)2800.80.850.62新氫壓縮機(K-3101)主機20000.9-0.90.36尾油泵2800.80.850.62反應進料泵22000.80.850.62注水泵2800.80.850.62新氫壓縮機110.80.840.646辦公室外中央空調(diào)室外機840.80.840.646辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機7.50.80.840.646操縱室風恒溫

14、恒濕空調(diào)機1760.80.840.646配電間風冷空調(diào)機300.80.840.6461.3 按需要系數(shù)法確定負荷計算1.3.1 需用系數(shù)法計算負荷的有關公式A. 確定用電設備組或用電單位計算負荷的公式:a. 有功計算負荷 (KW) =；式中，為用電設備組或用電單位的需要系數(shù)；為用電設備組或用電單位的總設備容量；b. 無功計算負荷 Kvar 式中，為設備銘牌給定功率因數(shù)角用電設備組或用電單位功率因數(shù)角的正切值c. 視在計算負荷(KVA) d. 計算電流(A) 式中為用電設備組或用電單位供電電壓額定值(KV)B. 確定多組用電設備組或多個用電單位總計算負荷的公式:a. 有功計算負荷 (KW) =

15、式中，為各組的計算負荷(KW)；為有功負荷同時系數(shù)，由設備組計算車間配電干線負荷時可取=0.850.95，由設備組直接計算變電所低壓母線總負荷時可取=0.80.9。b. 無功計算負荷 Kvar 式中，為各組無功計算負荷(Kvar)；為無功負荷同時系數(shù),由設備組計算車間配電干線負荷時可取=0.90.97，由設備組直接計算變電所低壓母線總負荷時可取=0.850.95 。 c. 視在計算負荷(KVA) d. 計算電流(A) 式中為用電設備電壓額定值(KV) e. 無功補償公式 補償前 =0.85, =0.62 補償后=0.95, =0.331.3.2 需用系數(shù)法計算負荷的結果（表1.3） 加氫裂化裝

16、置 計 算 負 荷 一 覽 表裝置名稱（KW)（Kvar）（KVA）分餾塔頂冷凝水泵4.42.8425.24硫化劑泵2413.60827.589反沖洗污油泵2413.60827.589循環(huán)氫壓縮機4.42.3765重污油抽油泵17.69.520輕污油抽油泵17.69.520熱低分子氣/航煤空冷器15096.89硫化氫氣提塔頂空冷器15096.89分餾塔頂空冷器134.482.294穩(wěn)定塔頂空冷器100.862.47柴油空冷器134.482.294新氫壓縮機水站水泵2412.28826.963新氫壓縮機水站水箱加熱器30030熱高分子空冷器200129.187新氫壓縮機輔助油泵電機2415.50

17、528.57新氫壓縮機油箱電加熱器30030汲取塔一中段回流泵14.87.57816.627汲取塔二中段回流泵14.87.57816.627穩(wěn)定塔進泵3618.43240.445塔頂循環(huán)回流泵6030.7267.407脫吸塔底泵3618.43240.445航煤泵4422.52849.432注氨泵126.4813.638新氫壓縮機盤車電機127.437阻垢劑泵0.440.3880.587引風機6030.7267.407柴油泵71.846.614壓縮機廠房吊車6030.7267.407重石腦油泵7236.86480.89循環(huán)氫壓縮機油泵電機2412.28826.963抗氧劑泵0.440.3880.

18、587緩侍劑泵1.761.0432.046辦公室外中央空調(diào)室外機67.250.4分餾塔中斷回流泵6030.7267.407低壓脫硫貧胺液泵4422.52849.432硫化氫汽提塔頂泵6030.7267.407開工循環(huán)泵8845.056辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機64.5操縱室風恒溫恒濕空調(diào)機140.8105.6配電間風冷空調(diào)機2418石腦油分餾塔頂回流泵2412.28826.963新氫壓縮機注油器電機2.41.8分餾塔頂回流泵7236.86480.89新氫壓縮機3.62.2324.236車間低壓裝置合計P30（KW）Q30（Kvar）S30（KVA） （380V）2594.91734.423121.

19、17乘以同時系數(shù)Kp=0.9Kq=0.952335.411647.699921.052低壓無功補償-677.2689補償后計算負荷2335.41970.43012529.01(依此數(shù)據(jù)選車間變壓器)新氫壓縮機主機3600-1296分溜塔進料泵224138.88263.56尾油泵224138.88263.56反應進料泵17601091.22070.83注水泵448276.76車間總合計10632.315258.2801乘以同時系數(shù)Kp=0.9Kq=0.959569.0794995.366112108.11高壓無功補償-2775.032補償后計算負荷9569.0792220.33417670.47

20、6車間變壓器損耗4.40421.126KV側計算負荷9573.4832241.45419832.38備注： 低壓（380V）側： =3842.5A ；高壓(6KV)側： =946.1A1.4 尖峰電流尖峰電流是指持續(xù)時刻只12s左右的短時最大負荷電流，它對導線和電器設備有專門大的損害作用，一般用來作為選擇校驗熔斷器、自動開關、斷路器等設備的依據(jù)。1.4.1 尖峰電流的計算(1) 單臺用電設備的尖峰電流 式中，為尖峰電流；為設備的啟動電流倍數(shù)；為設備的啟動電流；對一般的籠型異步電動機而言 =67； 關于級數(shù)4的籠型異步電機一般取7。依次為計算依據(jù)，能夠計算出整個加氫裂化車間各裝置的尖峰電流，計算

21、結果如表1.4所示。(2) 低壓380V的車間總設備的尖峰電流 已知車間低壓設備的總計算電流=3842.5A因此 =3842.5+267.46=5446.9A（表1.4） 加氫裂化裝置的尖峰電流和計算電流一覽表裝置名稱Ie(A)KTSIPK（A）I30（A）分餾塔頂冷凝水泵11.6781.27.96硫化劑泵56.87397.641.92注氨泵29.47205.820.72循環(huán)氫壓縮機11.1777.77.6重污油抽油泵42729430.39輕污油抽油泵42729430.39分餾塔頂空冷器42729430.39穩(wěn)定塔頂空冷器42729430.39柴油空冷器42729430.39反沖洗污油泵56.

22、97398.340.97新氫壓縮機輔助油泵電機29.47205.820.72新氫壓縮機水站水泵56.97398.340.97熱低分子氣/航煤空冷器56.97398.340.97硫化氫氣提塔頂空冷器56.97398.340.97新氫壓縮機油箱電加熱器45.67398.340.97熱高分子空冷器56.97398.340.97汲取塔一中段回流泵35.57248.525.26汲取塔二中段回流泵35.57248.525.26穩(wěn)定塔進泵83.97587.361.45塔頂循環(huán)回流泵140.17980.7102.42脫吸塔底泵83.97587.361.45航煤泵102.77718.975.11阻垢劑泵1.57

23、10.50.89引風機140.17980.7102.42壓縮機廠房吊車140.17980.7102.42柴油泵140.17980.7102.42重石腦油泵16771169122.9循環(huán)氫壓縮機油泵電機15710510.36抗氧劑泵1.5710.50.89緩侍劑泵4.7732.93.11分餾塔中斷回流140.17980.7102.42低壓脫硫貧胺液泵102.77718.975.11硫化氫氣提塔頂泵140.17980.7102.42開工循環(huán)泵102.77718.975.11硫化氫氣提塔頂泵140.17980.7102.42分餾塔頂冷凝水泵29.47205.820.72石腦油分餾塔頂回流泵15710

24、510.36新氫壓縮機注油器電機3.4723.82.15分餾塔頂回流泵16771169122.9尾油泵36725224.5分溜塔進料泵36725224.5反應進料泵2615.21357.2199.27新氫壓縮機主機2235.21159.6199.27注水泵35724524.5加藥裝置加藥泵3.4723.82.15操縱室新風凈化機3.4723.82.15新氫壓縮機22.67158.215.921.5車間變壓器的選擇變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電器設備，它的作用確實是升高和降低電壓。車間變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則：（1） 關于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設一臺變壓器；（2）假如車間的一、二級

25、負荷所占比重較大，必須兩個電源供電時，則應裝設兩臺變壓器。每臺變壓器均能承擔對全部一、二級負荷的供電任務。假如與相鄰車間有聯(lián)絡線時，當車間變電站出現(xiàn)故障時，其一、二級負荷可通過聯(lián)絡線保證接著供電，則亦能夠只選用一臺變壓器。（3）當車間負荷晝夜變化較大時，或由獨立（公用）車間變電站向幾個負荷曲線相差懸殊的車間供電時，如選用一臺變壓器在技術經(jīng)濟上顯然是不合理的，則亦裝設兩臺變壓器。變壓器容量的選擇：（1） 變壓器的容量ST（可近似地認為是其額定容量SNT）應滿足車間內(nèi)所有用電設備計算負荷S30的需要，即 STS30 ；（2）低壓為0.4Kv的主變壓器單臺容量一般不宜大于1000KVA（JGJ/T1

26、692規(guī)定）或1250 KVA（GB5005394規(guī)定）。假如用電設備容量較大、負荷集中且運行合理時，亦可選用較大容量的變壓器。如此選擇的緣故：一是由于一般車間的負荷密度，選用1000-1250 KVA的變壓器更接近于負荷中心，減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量；另一是限于變壓器低壓側總開關的斷流容量。 低壓為230/400V的配電變壓器聯(lián)結組不的選擇：（1） 選擇Y,yn0聯(lián)結組不的幾種情況： 三相負荷差不多平衡，其低壓中性線電流不致超過低壓繞組額定電流25%時； 供電系統(tǒng)中高次諧波干擾不嚴峻時； 低壓單相接地短路愛護的動作靈敏度達到要求時；（2） 選擇D,yn11聯(lián)結組不

27、的幾種情況： 由單相不平衡負荷引起的中性電流超過變壓器低壓繞組額定電流25%時； 供電系統(tǒng)中存在較大的“諧波源”，三次及以上高次次諧波電流比較突出時； 需要增大單相短路電流值，以確保低壓單相接地短路愛護的動作靈敏度；除此之外,考慮到加氫裂化裝置在整個廠生產(chǎn)過程中所起到的作用，車間應該設有四臺變壓器，四套設備同時運行；每臺變壓器承擔50%的計算負荷，兩臺變壓器互為暗備用；但兩臺變壓器的容量均按計算負荷的70%80%來選擇。如此，變壓器在正常運行時的負載率不超過下列百分值：=(50/80)%(50/70)%62.5%71%差不多上滿足經(jīng)濟運行的要求。在故障的情況下,不用考慮變壓器的過負荷能力就能擔

28、負起對全部負荷供電的任務。綜上所述:依據(jù)車間低壓裝置的計算負荷能夠選定催化車間變壓器為：選用10KV級S10系列節(jié)能型電力變壓器四臺。其技術參數(shù)如下：額定容量：1600KVA 一次側額定電壓：6000V二次側額定電壓：400V 聯(lián)結組不：Y,yn0或Dyn11空載損耗：Pk=2.20KW 短路損耗：Pe=13.8KW短路電壓百分值：ud %=4.5 空載電流百分值：Ik %=0.6當電流通過變壓器時，就要引起有功功率和無功功率的損耗，這部分功率損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此，在確定車間主結母線時需要考慮到這部分功率損耗。變壓器的負荷率：=S30/Se =2529.01/1600440%變壓器的

29、有功損耗為：Pb=Pk+Pe Pb =2.20+0.413.8=4.408Kw變壓器的無功損耗為：Qb=Qk+Qe Qb = Ik %/100 Se+ud %/100 Se =0.6/1001600+0.44.5/100 1600 =21.12Kvar第2章 短路及短路電流的計算2.1 短路的概述 “短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是指電網(wǎng)某一相導體未通過任何負荷而直接與另一相導體或地接觸。電器設備載流部分絕緣損壞是形成短路的要緊緣故，它帶來的危害也是相當嚴峻的。后果：（1）損壞電氣設備：短路電路要產(chǎn)生專門大的電動力和專門高的溫度，可使故障設備造成嚴峻的損壞，并可能損壞電路其它設備

30、。（2）造成停電事故：由于電路中裝設有短路愛護裝置，因此在電路短路時，將使得短路電路斷開，從而造成停電。短路點越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給國民經(jīng)濟造成的損失越大。（3）引起電壓驟降：短路時電壓要驟降，從而嚴峻阻礙電氣設備的運行。電壓的嚴峻下降，還可能破壞各發(fā)電廠并列運行的穩(wěn)定性，使得并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列.（4）造成電磁干擾：不對稱短路電流產(chǎn)生的不平衡磁場，對附近的通信線路、信號系統(tǒng)及電子設備等產(chǎn)生嚴峻的干擾，阻礙其正常運行，甚至可能造成誤動作。常見的幾種短路類型對稱短路：三相短路：不對稱短路：兩相短路 兩相接地短路單相短路:進行短路電流計算的目的是為了保證電力系統(tǒng)

31、安全運行，在設計選擇電器設備時都要用可能流經(jīng)該設備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以保證該設備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路故障引起的發(fā)熱效應和電動理效應的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點的供電，采納了各種繼電愛護和自動裝置，這些裝置的整定計算也需要準確的短路電流數(shù)據(jù)。為了校驗各種電器設備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴峻的短路電流。經(jīng)分析，發(fā)覺在空載線路上且恰好當某一相電壓過零時刻發(fā)生三相短路，在該相中就會出現(xiàn)最為嚴峻的短路電流。2.2 電力網(wǎng)絡中的短路計算2.2.1 短路計算的相關公式（表2.1） 有名值與標幺值換算公式參數(shù)名稱有名值標幺值講明功率S一般取Sd=100MVA電壓U一般

32、取Ud=Uev電流I電抗X=是以Sd為基準容量的標幺值變壓器電抗線路電抗為線路每公里電抗值電抗器電抗%為電抗器銘牌上數(shù)值系統(tǒng)等值電抗（MVA）（KA）為某點短路容量，為該點的三相短路電流電動機電抗為啟動電流倍數(shù)依照經(jīng)驗值，一般6KV 電壓級的基準數(shù)據(jù)如下示：=100MVA；=；基準電壓為6.3KV；基準電抗為0.397；基準電流為9.16KA高壓網(wǎng)絡中關于無窮大電源系統(tǒng)三相短路標幺值法計算公式： 為系統(tǒng)電源到短路點間的總阻抗；（KA） 為短路點處的平均電壓，為次暫態(tài)短路電流； =（MVA）；（KA） 為沖擊電流，為短路電流沖擊系數(shù)；低壓配電網(wǎng)絡中短路電流的計算（1） 高壓側系統(tǒng)的的等值電抗配電

33、變壓器容量較小，阻抗值較大，一般可認為短路時其高壓側母線電壓保持不變，即為無窮大電源系統(tǒng)?？蓳?jù)下式算出系統(tǒng)的等值阻抗（折算到400V 側）： 配電變壓側短路容量，KVA（2） 變壓器的阻抗式中，的單位為KW；的單位為V；的單位為KVA低壓電網(wǎng)內(nèi)電阻值較大，不能略去。用來代替計算中的電抗X。一般采納標幺值法或有名值計算比較簡便。采納有名值計算時電壓單位用V，電流用KA，容量用KVA，阻抗用。有關計算公式 式中， 為短路回路每相的總阻抗，；、分不為短路回路每相的總電阻、總電抗，；為平均額定線電壓，V。短路計算中應注意的問題1. 短路電流沖擊系數(shù)的取值在高壓電網(wǎng)中其它地點短路取1.8；在1000V

34、及以下變壓器低壓側0.4KV 短路時取1.3；2. 對電網(wǎng)中異步電動機負荷的處理一些接在短路點附近（5m內(nèi)）且容量較大的異步電動機（電動機容量大于100KW或總容量大于100 KW的感應電動機），在短路初瞬次暫態(tài)時期，短路點的電壓為零，這些電動機因為有較大的慣性，轉速不能立即降到零，因此其反電動勢大于電網(wǎng)的剩余電壓?，F(xiàn)在看作一臺發(fā)電機，能向短路點反饋次暫態(tài)短路電流和沖擊短路電流?？砂聪鹿接嬎悖海皇街?，為電動機次暫態(tài)電勢標幺值，一般取0.9；為電動機次暫態(tài)電抗標幺值，一般取0.17；為電動機短路電流沖擊系數(shù)，一般高壓電動機取1.41.6，低壓電動機取1.0；3. 系統(tǒng)等值電抗的估算：， 為系統(tǒng)

35、分界母線處的短路容量（有時用該處斷路器額定斷流容量代替）4. 短路時母線殘壓的計算：電網(wǎng)中發(fā)生三相短路時，短路點的電壓降為零，短路點附近的電壓也大為降低。為分析短路時電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)或因繼電愛護整定計算的要求，需要計算系統(tǒng)中某點在短路時的電壓（殘壓） 為由短路點算起到系統(tǒng)某點的電抗標幺值；高壓側三相短路電流計算系統(tǒng)圖（表2.2） 高壓側三相短路電流計算一覽表短 路 點（KA）（KA）（KA）（KA）（KA）（MVA）d1、8327.68494.8831.65831.653575.56d2254.44384.2645.77645.772773.14d3、13295.48446.17749.93

36、2.93752.863220.44d4、10101.78153.69258.320.4258.721109.3d5、11101.78153.69258.320.39258.711109.3d6、12101.78153.69258.320.39258.711109.3d7、9295.48446.17749.932.93752.863220.44備注：（1）-為三相短路時周期重量的有效值，用來作為推算其它各短路電流計算量的差不多依據(jù)。（2）-為三相短路電流的穩(wěn)態(tài)有效值，用來校驗電器和電路中載流部件的熱穩(wěn)定性。（3）-為次暫態(tài)短路電流，用來作繼電愛護的整定計算和校驗斷路器的額定斷流量。（4）-為三相

37、短路后第一周期內(nèi)短路電流（指最嚴峻情況下的最嚴峻相的第一周期的電流峰值）的有效值，用來校驗電器設備的動穩(wěn)定性，有時也用作校驗斷路器的額定斷流量。（5）-為三相短路沖擊電流（指最嚴峻短路情況下，三相短路電流中最嚴峻相的第一周期的電流峰值），用來校驗電器設備和母線的動穩(wěn)定性。（6）-為次暫態(tài)三相短路容量，用來校驗斷路器的遮斷能力。（7）-為電動機的反饋沖擊電流（8）-為考慮了電動機的反饋電流后短路電流的沖擊值 低壓側三相短路電流計算系統(tǒng)圖（表2.3） 低壓側三相短路電流計算一覽表短路點（KA）（KA）（KA）（MVA）d1、9148.81344.67162.2102.98d2 27.1861.13

38、29.6318.81d3 85.41192.0993.159.1d420.1345.2721.9412.66d5117.35263.92127.9181.21d610.3523.2811.287.17d78.3718.829.125.79d833.6575.6836.6823.28。第3章 導線及其截面的選擇3.1 導線和電纜的選擇導線和電纜選擇是工業(yè)企業(yè)供電網(wǎng)絡設計中的一個重要組成部分，因為它們是構成供電網(wǎng)絡的要緊元件，電能必須依靠它們來輸送分配。在選擇導線和電纜的型號及截面時，既要保證供電的安全可靠，又要充分利用導線和電纜的負載能力。選擇導線和電纜截面時，必須考慮以下幾個因素，這些因素也是

39、我們的選擇原則： （1）發(fā)熱問題 電流通過導線或電纜時將引起發(fā)熱，從而使其溫度升高。當通過的電流超過其同意電流時，將其絕緣線和電纜的絕緣加速老化，嚴峻時將燒毀導線或電纜，或引起其它的事故，不能保證安全供電。另一方面為了幸免白費有色金屬，應該充分利用導線和電纜的負荷能力。因此，必須按導線或電纜的同意載流量來選擇其截面。 （2）電壓損失問題 電流通過導線時，除產(chǎn)生電能損耗外，由于線路上有電阻和電抗，還產(chǎn)生電壓損失。當電壓損失超過一定的范圍后，將使用電設備端子上的電壓不足，嚴峻阻礙用電設備的正常運行。 （3）架空線路的機械強度 架空線路經(jīng)受風、雪、覆冰和溫度變化的阻礙，因此必須有足夠的機械強度以保證

40、其安全運行，其截面不得小于某一最小同意截面。（4） 經(jīng)濟條件 導線和電纜截面的大小，直接阻礙網(wǎng)絡的出投資及電能損耗的大小。截面選的小些，可節(jié)約有色金屬和減少電網(wǎng)投資，但網(wǎng)絡中的電能損耗增大。反之，網(wǎng)路中的電能損耗盡管減少，但有色金屬耗用量和電網(wǎng)投資都隨之增大。因此那個地點有一個經(jīng)濟運行的問題，即所謂按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面，現(xiàn)在網(wǎng)路中的年運行費用最小。3.2 導線截面選擇及校驗的方法常用選擇導線截面的方法有：按發(fā)熱條件選擇；按照同意電壓損失條件選擇；按照機械強度條件選擇；按照經(jīng)濟電流密度條件選擇。從原則上講，上述四個條件都滿足，以其中最大的截面作為我們應該選取的導線截面。然而，對一般工

41、業(yè)企業(yè)610KV線路來講，因為電力線路不長，如按照經(jīng)濟電流密度來選擇導線的截面，則往往偏大，因此一般只作為參考數(shù)據(jù)。只有大型工業(yè)企業(yè)的外部電源線路，但負荷較大、線路較長時，特不是35KV 及以上的輸電線路，要緊應按經(jīng)濟電流密度來選擇導線截面。關于一般的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部610KV 線路，因線路不長，其電壓損失不大，因此一般按發(fā)熱條件選擇，然后按其它條件進行校驗。關于380V 低壓線路，盡管線路不長，但因電流較大，在按發(fā)熱條件選擇的同時，還應按同意電壓損失的條件進行校驗。 按照同意電壓損失條件選擇條件：5% 進行校驗，各設備導線的選擇均滿足此條件。式中，、為每公里線路的電阻和電抗；為由有功負荷及電阻引

42、起的電壓損失； 為由無功負荷及電抗引起的電壓損失；除此校驗條件外，還需考慮到熔斷器和自動開關與導線截面的配合問題，它們之間也需要滿足一定的關系：（1） 關于動力支線采納電纜敷設時，熔斷器和電纜同意電流的倍數(shù)關系是（ 為熔斷器熔體的額定電流，A； 為電纜同意的電流，A）；自動開關和電纜同意電流的倍數(shù)關系是，（ 為長延時脫扣器整定電流，為瞬時脫扣器整定電流，A）。（2） 關于動力干線采納電纜敷設時，熔斷器和電纜同意電流的倍數(shù)關系是；自動開關和電纜同意電流的倍數(shù)關系是，。（3） 關于有爆炸危險的廠房中選擇電纜截面的條件為1.25。綜上所述： 加氫裂化車間各用電設備導線及其截面的選擇和校驗情況如下表所

43、示： （表3.1） 車間各用電設備導線截面的選擇和校驗設備名稱電纜型號（A）(A)1.25分餾塔頂冷凝水泵VLV29-343011.6合格硫化劑泵VLV29-3258756.8合格循環(huán)氫壓縮機VLV29-343011.1合格重污油抽油泵VLV29-3166742合格輕污油抽油泵VLV29-3166742合格分餾塔頂空冷器VLV29-3166742合格穩(wěn)定塔頂空冷器VLV29-3166742合格柴油空冷器VLV29-3166742合格新氫壓縮機水站水泵VLV29-3258756.8合格新氫壓縮機水站水箱加熱器VLV29-3258756.8合格熱高分子空冷器VLV29-3258756.8合格熱低分

44、子氣/航煤空冷器VLV29-3258756.8合格硫化氫氣提塔頂空冷器VLV29-3258756.8合格新氫壓縮機輔助油泵電機VLV29-363829.4合格新氫壓縮機油箱電加熱器VLV29-343011.1合格反沖洗污油泵VLV29-3258756.9合格新氫壓縮機水站水泵VLV29-3258756.9合格汲取塔一中回流泵VLV29-3105135.5合格汲取塔二中回流泵VLV29-3105135.5合格穩(wěn)定塔進料泵VLV29-33510883.9合格塔頂循環(huán)回流泵VLV29-395192140.1合格脫吸塔底泵VLV29-33510883.9合格航煤泵VLV29-350132102.7合格

45、注氨泵VLV29-363829.4合格新氫壓縮機盤車電機VLV29-343015合格阻垢劑泵VLV29-34301.5合格引風機VLV29-395192140.1合格柴油泵VLV29-395192140.1合格壓縮機廠房吊車VLV29-395192140.1合格重石腦油泵VLV29-3120218167合格循環(huán)氫壓縮機油泵電機VLV29-3258756.9合格抗氧劑泵VLV29-34301.5合格緩侍劑泵VLV29-34304.7合格分段塔回流泵VLV29-395192140.1合格低壓脫硫貧胺液泵VLV29-350132102.7合格硫化氫氣提塔頂泵VLV29-395192140.1合格開工

46、循環(huán)泵VLV29-350132102.7合格分餾塔頂冷凝水泵VLV29-363829.4合格分餾塔頂回流泵VLV29-3120218167合格新氫壓縮機主機YJLV-3240396261合格石腦油分餾塔頂回流泵VLV29-3258756.9合格新氫壓縮機注油器電機VLV29-34303.4合格反應進料泵YJLV-3240396261合格注水泵VLV29-3105135合格分溜塔進料泵VLV29-3105136合格尾油泵VLV29-3105136合格高壓干線2(VLV29-3240)473合格低壓干線2(VV-1800)1921合格第4章 車間高、低壓電氣設備及其選擇4.1 低壓電氣的選擇及校驗

47、條件4.1.1 按工作電壓選擇一般電器額定電壓應不低于所在電路額定電壓即4.1.2 按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流一般電器額定電流應不低于所在電路的計算電流即A 愛護動力線路的熔斷器的選擇a. 熔體的電流應不小于電路的計算電流，即 b. 熔體電流應躲過電路的尖峰電流，即 K輕載起動電動機K=0.250.3； 供多臺電動機K=0.51c. 熔體電流應與被愛護線路配合，以免線路過負荷引起過熱甚至絕緣燃燒而熔體不熔斷F，因此需要滿足 為導線或電纜的同意載流量；為導線或電纜的同意短時過負荷系數(shù)(當熔斷器只作短路愛護時，對電纜導線取 =2.5；當熔斷器同時作短路愛護和過載愛護時， =1)。B. 愛

48、護照明線路的熔斷器的選擇 關于熒光燈或高壓汞燈取=1 依照經(jīng)驗一般選擇RC1A型熔斷器C. 愛護變壓器的熔斷器的選擇愛護變壓器的熔斷器的熔體電流應躲過變壓器的同意過負荷電流和勵磁涌流,須按下式選擇:=（1.52.0）；為變壓器一次側額定電流D. 愛護電容器的熔斷器的選擇愛護并聯(lián)電容器的熔斷器容體電流應躲過電容器的合閘電流，一般應按下公式選擇： = 式中為電容器的額定電流； 為計算系數(shù) （一臺電容器 = 1.52.0）E. 愛護電壓互感器的熔斷器的選擇依照經(jīng)驗: 愛護電壓互感器的熔斷器熔體電流=0.5A4.1.3 低壓熔斷器的選擇低壓熔斷器宜選擇限流式熔斷器（RT、RS 等型）。因為這類限流式熔

49、斷器的熔件一般為導熱性好、熱容量小的銅、銀等金屬材料，通常熔件上焊錫，利用其“冶金效應”來改善其愛護性能；熔斷管內(nèi)一般充填石英砂，以改善滅弧性能。要緊用于要求快速斷開短路、斷流能力要求較大及同時要求愛護過負荷的場所。而非限流式熔斷器（RC、RM 等型）的熔件一般為導熱性差、熱容量較大的鉛、錫、鋅等金屬材料，熔管內(nèi)一般不充填石英砂，一般用于斷流能力要求較小及次要場所。4.1.4 車間低壓配電屏的選擇選用BFC2B 型抽屜式低壓配電屏。BFC2B 型抽屜式低壓配電屏適用于發(fā)電廠、變電所等500V以下的交流三相三線制或三相四線制系統(tǒng)，作為動力及照明配電用。該配電屏配用了AH系列開關，按主電路方案的組

50、合方式分為空氣斷路器柜、單面抽屜柜和雙面抽屜柜三種類型。（表4.1） 車間各低壓設備選用低壓配電屏的主結線方案表 設備名稱（方案號）結線方案 要緊電器設備分餾塔頂回流泵（10）重石腦油泵（10） 額定電流200ADW15-600型自動開關LMZJ1-0.5型電流互感器引風機（52）柴油泵(52)壓縮機廠房吊車(52)分餾塔中段回流泵（52）硫化氫汽提塔頂泵（52）低壓脫硫貧胺液泵（52）航煤泵（52）開工循環(huán)泵（52）額定電流150ART0-400型熔斷器LMZJ1-0.5型電流互感器反沖洗污油泵1#（53）反沖洗污油泵2#（53）汲取塔中段回流泵（53）K-3102循環(huán)氫壓縮機油泵電機（53

51、）重污油抽油泵（53）輕污油抽油泵(53) 分餾塔頂空冷器（53）柴油空冷器（53）穩(wěn)定塔頂空冷器（53）穩(wěn)定塔進料泵 （53）石腦油分餾塔頂回流泵（53）額定電流100ART0-200型熔斷器LMZJ1-0.5型電流互感器脫吸塔底泵（53）熱高分子空冷器（53）反沖洗污油泵（53）熱低分子氣/航煤空冷器（53）硫化氫氣提塔頂空冷器（53）新氫壓縮機水站水泵（53）額定電流100ART0-200型熔斷器LMZJ1-0.5型電流互感器分餾塔頂冷凝水泵1#（54）分餾塔頂冷凝水泵2#（54）新氫壓縮機輔助油泵電機(54)汲取塔一中回流泵(54)汲取塔二中回流泵(54)K-3101新氫壓縮機盤車電機

52、（54）注氨泵(54)額定電流40ART0-100型熔斷器CJ10-40型接觸器JR15-40型熱繼電器分餾塔頂冷凝水泵（55）循環(huán)氫壓縮機（55）額定電流20ART0-50型熔斷器CJ10-20型接觸器JR15-40型熱繼電器阻垢劑泵（56）抗氧劑泵（56）新氫壓縮機注油器電機（56）緩蝕劑泵（56）新氫壓縮機（56）額定電流10ART0-50型熔斷器CJ10-10型接觸器JR15-40型熱繼電器左右聯(lián)絡線（120）AH-16B型自動開關總受電柜（106）額定電流1500AAH-16B型自動開關LMZJ1-0.5型電流互感器電容器室（9）額定電流400ADW15-600自動開關LMZJ1-0

53、.5型電流互感器各要緊電器設備簡介：LMZJ1-0.5型電流互感器為母線式、澆注絕緣、戶內(nèi)產(chǎn)品，適用于交流50HZ、500V及以下的線路中，供電流、電能和功率測量以及繼電愛護用。RT0系列有填料封閉管式熔斷器，適用于交流50 HZ、額定電壓380V及以下短路電流大的網(wǎng)絡或配電裝置中，作為電纜、導線及電器設備的短路愛護及導線、電纜的過負荷愛護。尤其適用于供電線路或斷流能力要求較高的場所。CJ10 系列交流接觸器為一般任務接觸器，適用于50HZ、電壓380V及以下，電流150A及以下電力線路中，并適用于頻繁啟動和操縱交流電動機。JR15系列熱繼電器是一種雙金屬片式熱繼電器，適用于長期工作的一般交流

54、電動機的過載愛護。4.2 高壓電氣選擇及校驗條件4.2.1 按工作電壓選擇電器額定電壓應不低于所在電路額定電壓即4.2.2 按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流一般電器額定電流應不低于所在電路的計算電流即4.2.3 短路動穩(wěn)定度的校驗條件（1） 斷路器、負荷開關、隔離開關、電抗器的動穩(wěn)定電流的峰值應不小于可能的最大的短路沖擊電流，或其動穩(wěn)定電流有效值 應不小于可能的最大的短路沖擊電流即 ；（2）電流互感器大多數(shù)給出動穩(wěn)定倍數(shù) ，其動穩(wěn)定度校驗條件為 ；式中，為電流互感器的額定一次電流4.2.4 短路熱穩(wěn)定度的校驗條件斷路器、負荷開關、隔離開關、電抗器的熱穩(wěn)定度校驗條件為 式中，為電器的熱穩(wěn)定電

55、流；t為其熱穩(wěn)定時刻；為通過電器的三相短路穩(wěn)態(tài)電流；為短路發(fā)熱假象時刻。電流互感器大多給出熱穩(wěn)定倍數(shù)和熱穩(wěn)定時刻t，其熱穩(wěn)定度校驗條件為 式中，為電流互感器額定一次電流母線、電纜的短路熱穩(wěn)定度，可按其滿足熱穩(wěn)定度的最小截面來校驗，即 式中，A 為母線、電纜的導體截面積；C 為導體的短路熱穩(wěn)定系數(shù)4.2.5 高壓斷路器的選擇選擇真空斷路器（ZN 型）真空斷路器的開關觸頭在高真空的容器內(nèi)閉合和斷開，滅弧能力強，燃弧時刻短，屬于高速斷路器。真空斷路器觸頭不受外界有害氣體的侵蝕，點磨損小，壽命長；同時它的結構簡單、體積小,且可采納積木式結構,系列性強，無易燃易爆危險。要緊適用于頻繁操作和高速開斷的場合

56、。多油斷路器雖結構簡單，油兼有滅弧和絕緣功能，但需油量多，體積較大，耗用鋼材多，有易燃易爆的危險。少油斷路器雖結構簡單，體積小、重量輕，但外殼帶電，人體不許觸及，有燃燒爆炸的危險，適用于不需頻繁操作及不要求高速開斷的場合。六氟化硫斷路器中的六氟化硫氣體兼有滅弧和絕緣功能，滅弧能力強。結構簡單，無燃燒爆炸的危險。六氟化硫氣體本身無毒，但在電弧的高溫作用下產(chǎn)生氟化氫等強烈腐蝕性的劇毒物，給檢修帶來不便。壓縮空氣斷路器的滅弧能力強，分斷時刻短，斷流能力大。然而其結構復雜，要緊用于超高壓電網(wǎng)中及不適于六氟化硫斷路器的高寒地區(qū)。4.2.6 高壓開關柜的選擇選用JYNZ10 型手式交流金屬封閉高壓開關柜J

57、YNZ10 型手式交流金屬封閉高壓開關柜要緊適用于310KV、交流50HZ單母線系統(tǒng)，作為一般同意和分配電能的戶內(nèi)式配電設備。（表4.2） 車間各高壓設備選用高壓配電屏的主結線方案表設備名稱（方案號）主結線方案要緊電器設備尾油泵(P-3206A/B) （01） 分溜塔進料泵(P-3204A/B) （01） 注水泵(P-3103/A.B.C)（01）反應進料泵（01） 新氫壓縮機(K-3101)主機(01)變壓器室（01）總受電柜（01）電容器室（01）ZN 型高壓真空斷路器CD10型電磁操動機構LZZQB610型電流互感器避雷器及互感器（20）RN2-10型熔斷器JDZ6-6型電壓互感器FS2

58、型避雷器左右聯(lián)絡斷路器柜（13）ZN510 型真空斷路器CD10-10型電磁操動機構要緊電器設備簡介：RN系列戶內(nèi)限流式高壓熔斷器，熔絲熔斷時產(chǎn)生的電弧由充滿熔絲管內(nèi)的石英砂填料來熄滅。JDZ6 型電壓互感器為單相、雙繞組、澆注式戶內(nèi)型產(chǎn)品，適用于50HZ、10KV及以下電路中，供測量電壓、電能以及繼電愛護、自動裝置用。FS2 系列一般閥式避雷器用于愛護配電變壓器和電纜等電器設備免受大氣過電壓的損害。4.2.7 并聯(lián)電容器的選擇并聯(lián)電容器是一種靜止的無功功率發(fā)生器。將并聯(lián)電容器接在35KV、10KV、6KV 或0.38KV 電壓母線上，由開關設備分組投入或切除，以滿足系統(tǒng)對無功負荷增加或減少的

59、需求變化，使系統(tǒng)無功平衡使負荷的功率因數(shù)保持在一個合適的范圍內(nèi)，同時也使母線電壓保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。A. 電力電容器及放電電阻的選擇計算：a. 容量的選擇用于調(diào)整母線電壓時電壓時所需電容量式中，為要實現(xiàn)的電壓變化百分數(shù)，一般為1.5%2.5%左右；為該母線處系統(tǒng)的短路容量，MVA一般關于6KV 母線：關于380V母線：依照車間的負荷的無功補償容量的計算可知，6KV母線的無功補償容量為677.3Kvar；380V母線的無功補償容量為2775.032Kvar6KV母線側并聯(lián)電容器臺數(shù)的選擇計算：（臺）380V母線側并聯(lián)電容器臺數(shù)的選擇計算：（臺）b. 電容器放電電阻的選擇計算：0.4KV 時；6.

60、3 KV時式中，R 為每相的放電電阻；為每相電容器的容量Kvar綜上所述：選用GR-1型高壓電容器柜和PGJ1型低壓無功功率自動補償屏 A. GR-1型高壓電容器柜采納01號方案結線圖 （a） （b）圖a為01號方案結線圖，圖b為放電互感器柜03號方案結線圖電容器為BW6.312型，互感器為JSJB型。B. PGJ1型低壓無功功率自動補償屏01號方案結線圖電容器為BW0.4143型，每屏六個，84kvar；采納6步操縱，每步投入14kvar。第5章 車間變電所和供配電系統(tǒng)的主結線5.1 車間變電所所址選擇的要求1. 接近負荷中心如此能夠縮短低壓配電線路，降低了線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬