供配電實(shí)訓(xùn)報(bào)告-2

供配電課程設(shè)計(jì)變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)2.1工廠主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇變壓器臺(tái)數(shù)的選擇應(yīng)考慮一下原則：應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的工廠，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器法傷故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)職業(yè)二級(jí)而無一級(jí)負(fù)荷的工廠，也可以采用一臺(tái)別有情趣，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他工廠相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，或另有自備電源。對(duì)季節(jié)貨晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的工廠，也可以考慮采用兩臺(tái)變壓器。除上述兩種情況外，一般車間工廠宜采用一臺(tái)變壓器。但是負(fù)荷集中且容量相對(duì)較大的工廠，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。在確定工廠主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。結(jié)合本廠的情況，經(jīng)過上面的計(jì)算可知，二級(jí)負(fù)荷所占的比例較大，考慮到二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺(tái)主變壓器。2.2工廠主變壓器容量選擇每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：（1）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足：（2）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足：，即滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷需求。所以，該廠的鑄造車間、鍛壓車間和鍋爐房屬于二級(jí)負(fù)荷，其余的均為三級(jí)負(fù)荷，經(jīng)計(jì)算，該廠的二級(jí)負(fù)荷為447.5KVA故，滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷。所以變壓器的時(shí)機(jī)容量取最大，為滿足使用要求，同時(shí)又考慮到未來5~10年的負(fù)荷發(fā)展，初步取考慮到安全性和可靠性的問題，確定變壓器為SC9系列樹脂澆注干式變壓器。型號(hào)：S9-1000/35，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表2.1所示：表2.1變壓器技術(shù)指標(biāo)變壓器型號(hào)額定容量/額定電壓/kV聯(lián)結(jié)組型號(hào)損耗/kW空載電流I%短路阻抗U%高壓低壓空載負(fù)載S9-1000/351000350.4Yyn01.4512.151.46.52.3工廠主接線設(shè)計(jì)方案一單母線不分段接線如圖2.1所示。圖2.1電氣主接線方案一方案二單母線分段接線如圖2.2所示圖2.2電氣主接線方案二方案一種采用單母線不分段接線，雖然簡單，但其可靠性不高。當(dāng)母線需要檢修或者發(fā)生故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致所有用電設(shè)備停電。且工廠的負(fù)荷大部分均為Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷，因此方案一中的單母線不分段接線不能滿足Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷供電可靠性的要求。方案二中采用單母線分段接線的兩段母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立的電源，提高了供電的可靠性?？梢员ＷC當(dāng)任一母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，都不會(huì)中斷對(duì)Ⅰ類負(fù)荷的供電。綜合比較本礦的35kv側(cè)采取全橋形式的主接線，全橋型接線靈活可靠。380V側(cè)則選用單母線分段接線。2.4工廠位置的選擇工廠的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。工廠位置的選擇原則：盡可能接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量；考慮電源的進(jìn)線方向，偏向電源側(cè)；進(jìn)出線方便；不應(yīng)妨礙企業(yè)的發(fā)展，考慮擴(kuò)建的可能性；設(shè)備運(yùn)輸方便；盡量避開有腐蝕氣體和污穢的地段；工廠屋外配電裝置與其他建筑物之間的防火間距符合規(guī)定；工廠建筑物、變壓器及屋外配電裝置應(yīng)與附近的冷卻塔或噴水池之間的距離負(fù)荷規(guī)定。負(fù)荷中心的確定用負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心。如圖2.3所示為銅冶煉廠平面圖選直角坐標(biāo)系如圖所示，假設(shè)各車間負(fù)荷分布均勻，則各車間的負(fù)荷中心即為車間平面幾何中心，在所選直角坐標(biāo)系中確定各車間負(fù)荷中心坐標(biāo)，計(jì)算總廠負(fù)荷中心。各車間的總的有功功率及負(fù)荷中心坐標(biāo)則負(fù)荷中心坐標(biāo)為表2.2：表2.2負(fù)荷中心坐標(biāo)12345功率Pi/w124.2155.6156.394.9184.9坐標(biāo)(x,y)(2.3,3.5)(2.7,5.8)(4.8,8.2)(7.2,2.4)(7.7,4.5)678910(生活區(qū))功率Pi/w125.644.962.849.4140坐標(biāo)(x,y)(8.1,6.5)(8.6,8.4)(11.4,2.7)(11.9,4.5)(0.9,9)圖3.1工廠平面圖3短路電流計(jì)算供電系統(tǒng)應(yīng)該正常地不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路故障而遭到破壞。短路就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，設(shè)備溫度急劇上升，過熱會(huì)使絕緣加速老化或損壞，同時(shí)產(chǎn)生很大的點(diǎn)動(dòng)力，使設(shè)備的載流部分變形或損壞，因此選擇設(shè)備時(shí)要考慮它們對(duì)短路電流的穩(wěn)定性，所以我們以最嚴(yán)重的短路——三相短路為例，計(jì)算短路電流。本廠的供電系統(tǒng)簡圖如圖4-1所示。本廠采用兩路電源進(jìn)線供電，一路由附近一條35kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為LGJ—120導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1m；干線首端（即電力系統(tǒng)的饋電變電電站）距離本廠約20km，該干線首端所裝高壓斷路器1000MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，其定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.5s；另一路為與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長度達(dá)100km，電纜線路總長度達(dá)80km。下面計(jì)算本廠工廠高壓10kV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。圖3.1供電系統(tǒng)簡圖下面采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算。3.1.確定基準(zhǔn)值取，， 所以有：3.2計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值（忽略架空線至工廠的電纜電抗）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：架空線路的電抗標(biāo)么值：查手冊(cè)得，因此：3）電力變壓器的電抗標(biāo)么值：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得.5，因此：可繪得短路等效電路圖如圖3.2所示。圖3.2短路等效電路圖1.計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)么值：三相短路電流周期分量有效值：其他三相短路電流：三相短路容量：2.計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)么值;三相短路電流周期分量有效值：其他三相短路電流：三相短路容量：短路計(jì)算結(jié)果如表3.1:表3.1短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAk-12.2795.8113.441146.1k-236.6867.4939.9825.424電氣設(shè)備選擇4.1一次設(shè)備選擇的原則供配電系統(tǒng)中的一次設(shè)備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，一次設(shè)備的選擇，除了應(yīng)滿足在正常工作時(shí)能安全可靠運(yùn)行之外，還應(yīng)滿足在短路故障時(shí)不至損壞的條件，開關(guān)電器還必須具有足夠的斷流能力，并能適應(yīng)所處的位置、環(huán)境溫度、海拔高度。以及防塵、防火、防腐、防爆等環(huán)境條件。一次設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下3個(gè)原則。按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設(shè)備；按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定；開關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)。4.2工廠高壓一次設(shè)備的選擇4.2.1高壓母線1）選擇母線型號(hào)：TMY-3（504）2）高壓母線熱穩(wěn)定性校驗(yàn)校驗(yàn)條件：A=查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171，取。母線的截面：A=504=200允許的最小截面：從而，，該母線滿足熱穩(wěn)定性要求。4.2.2高壓電纜1）選擇電纜型號(hào)：YJV-3502)高壓電纜的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)校驗(yàn)條件：A=允許的最小截面：所選電纜YJV-350的截面A=50從而，，該電纜滿足熱穩(wěn)定性要求。4.2.3高壓斷路器高壓側(cè)計(jì)算電流=18.91A，戶內(nèi)工廠，故選擇戶內(nèi)少油型斷路器——ZN12-35/1250型，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)及裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件和計(jì)算結(jié)果列于表4.1中，從中可以看出斷路器的參數(shù)均大于裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件，故所選斷路器合格。表4.1高壓斷路器選擇校驗(yàn)表序號(hào)SN10-10I/630選擇要求裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件結(jié)論項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)135KV35KV合格21250AI3018.91A合格331.5KA2.279KA合格463KA5.811KA合格5合格4.2.4變壓器型號(hào)在第3章已選，型號(hào)為SC9-1000/35。4.2.5避雷器型號(hào)由高壓開關(guān)柜決定，避雷器型號(hào)為FCD3-35。4.3工廠低壓一次設(shè)備的選擇4.3.1低壓熔斷器低壓熔斷器通常接在被保護(hù)的設(shè)備前或接在電源引出線上。當(dāng)被保護(hù)區(qū)出線短路故障或過電流時(shí)，熔斷器熔體熔斷，使設(shè)備與電源隔離，免受過電流損壞。以鑄造車間為例選擇動(dòng)力和照明干線的低壓熔斷器。動(dòng)力線路選擇RT0-400/300型低壓熔斷器。校驗(yàn)：額定工作電壓380V線路電壓380V；額定工作電流300A線路計(jì)算電流260.4A；最大分段電流50KA。照明線路選擇RM10-15/10型低壓熔斷器。校驗(yàn)：額定工作電壓380V線路電壓220V；額定工作電流10A線路計(jì)算電流6.381A；最大分段電流1.2KA。各車間選擇原則同上，低壓熔斷器型號(hào)見表4.2。表4.2各車間低壓熔斷器型號(hào)編號(hào)名稱類別I30(A)額定電流（A）低壓熔斷器型號(hào)熔斷器熔體1鑄造車間動(dòng)力260.4400300RT0-400/300照明6.3811510RM10-15/102鍛壓車間動(dòng)力350.7600400RT0-600/400照明8.5081515RM10-15/153金工車間動(dòng)力350.7600400RT0-600/400照明9.5721515RM10-15/154工具車間動(dòng)力227.9400300RT0-400/300照明7.4451515RM10-15/155電鍍車間動(dòng)力341.9400400RT0-400/400照明7.4451515RM10-15/156熱處理車間動(dòng)力227.9300250RT0-300/250照明9.7241515RM10-15/157裝配車間動(dòng)力86.82200100RT0-200/100照明7.4451515RM10-15/158機(jī)修車間動(dòng)力140.3200150RT0-200/150照明4.2541510RM10-15/109鍋爐車間動(dòng)力112.2200150RT0-200/150照明2.127156RM10-15/6生活區(qū)照明212.7400250RM10-400/2504.3.2低壓斷路器①低壓斷路器選擇的一般原則：低壓斷路器的型號(hào)及操作機(jī)構(gòu)形式應(yīng)符合工作環(huán)境、保護(hù)性能等方面的要求；低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)地點(diǎn)線路的額定電壓；低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于它所能安裝的最大脫扣器的額定電流。②下面以鑄造車間為例選擇動(dòng)力和照明干線的低壓斷路器。動(dòng)力線路選擇DW15-400/300型低壓斷路器。校驗(yàn)：額定工作電壓380V線路電壓380V；脫扣器額定電流電流300A線路計(jì)算電流260.4A；低壓斷路器額定電流400A脫扣器額定電流300A額定運(yùn)行斷路分?jǐn)嗄芰?5KA。照明線路選擇DZ20-100/20Y型低壓斷路器。校驗(yàn)：額定工作電壓380V線路電壓220V；脫扣器額定電流電流20A線路計(jì)算電流6.381A；低壓斷路器額定電流100A脫扣器額定電流20A額定運(yùn)行斷路分?jǐn)嗄芰?4KA。各車間選擇原則同上，低壓斷路器型號(hào)見表4.3表4.3各車間低壓斷路器的型號(hào)編號(hào)名稱類別(A)額定電流（A）低壓熔斷器型號(hào)斷路器脫扣器1鑄造車間動(dòng)力260.4400300DW15-400/300照明6.38110020DZ20-100/20Y2鍛壓車間動(dòng)力350.7600400DW15-600/400照明8.50810020DZ20-100/20Y3金工車間動(dòng)力350.7600400DW15-600/400照明9.57210020DZ20-100/20Y4工具車間動(dòng)力227.9400300DW15-400/300照明7.44510020DZ20-100/20Y5電鍍車間動(dòng)力341.9600400DW15-600/400照明7.44510020DZ20-100/20Y6熱處理車間動(dòng)力227.9400300DW15-400/300照明9.72410020DZ20-100/20Y7裝配車間動(dòng)力86.82200100DW15-200/100照明7.44510020DZ20-100/20Y8機(jī)修車間動(dòng)力140.3200150DW15-200/150照明4.25410020DZ20-100/20Y9鍋爐車間動(dòng)力112.2200150DW15-20