XX廠供配電系統(tǒng)設(shè)計方案

PAGE1PAGE27XX廠供配電系統(tǒng)設(shè)計摘要：電能是http：///gongxue/"工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力;電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供1-2”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc231053337"1工廠供電概述 21.2設(shè)計內(nèi)容及步驟 3_Toc231053342"2.2負(fù)荷計算的方法 5HYPERLINK\l”_Toc231053343”2。3功率補(bǔ)償 73變配電所選型及總體布置 93。1變配電所位置的選擇 9HYPERLINK\l”_Toc231053346"3.2變電所總體布置要求 9HYPERLINK\l”_Toc231053347”4變壓器、主接線方案的選擇 114。1主變壓器臺數(shù)的選擇 11HYPERLINK\l”_Toc231053349"4。2變電所主變壓器容量的選擇 12_Toc231053351”4.4主接線方案選擇 14_Toc231053353”5.1電力線路的接線方式 15_Toc231053355”6短路計算 18HYPERLINK\l”_Toc231053356”6.1短路電流計算的目的及方法 18HYPERLINK\l”_Toc231053357"6.2短路電流計算 19HYPERLINK\l”_Toc231053358”7主要電氣設(shè)備選擇 23HYPERLINK\l”_Toc231053359”7。1電氣設(shè)備選擇的條件 23HYPERLINK\l”_Toc231053360”7.2高壓設(shè)備的選擇要求 247。3配電所高壓開關(guān)柜的選擇 25HYPERLINK\l”_Toc231053362”8電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置 2510供電系統(tǒng)電氣原理圖及說明 27HYPERLINK\l”_Toc231053367"11謝辭 2912參考文獻(xiàn) 301工廠供電概述1.1工廠供電的意義和要求電能是http：///gongxue/"工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供HYPERLINK””應(yīng)用;電能的輸送和分配既簡單HYPERLINK”/Economic/"經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此,做好工廠供電工作對于HYPERLINK”/fazhan/”發(fā)展工業(yè)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化,具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義,因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要,并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：1、安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中,不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故；2、可靠應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求;3、優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求；4、經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資要少,運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.2設(shè)計內(nèi)容及步驟全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計,是根據(jù)各個車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，接合國家供電情況，解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能http：///pc/”計算全廠總降壓變電所的負(fù)荷計算，是在車間負(fù)荷計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的.考慮車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計算表、表達(dá)計算成果。1.2.2參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，接合全廠計算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺數(shù)和容量。1。2.3工廠總降壓變電所主根據(jù)變電所配電回路數(shù),負(fù)荷要求的可靠性級別和計算負(fù)荷綜合主變壓器臺數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)、安裝容易、維修方便。1.2.4根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置方案,由不同方案的可靠性、電壓損失、基建投資、年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值,擇優(yōu)選用.按選定配電系統(tǒng)作線路接構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計.用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位。1.2工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷,其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計算.由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。1.2.6按負(fù)荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊或產(chǎn)品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量,并選用合適的電容器柜或放電裝置。1。2。7參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、開關(guān)柜等設(shè)備.1。2。參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料,設(shè)計防雷接地裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計算,按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號,并確定其接線部位。對接地和接地體做具體的理解。2負(fù)荷計算及功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷計算的內(nèi)容2。1.1計算負(fù)荷計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實(shí)際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等.在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。2。1.2平均負(fù)荷指一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比.常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負(fù)荷,有時也計算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計算最大負(fù)荷和電能消耗量。2。2負(fù)荷計算的(3)=I∞(3）=Ik-2（3)=202KAish（3)=1。84×202KA=372KAIsh(3）=1。09×202KA=220KA4)三相短路容量Sk—2（3）=Sd/X*Σ(k—1）=100MVA/2。5=40MV·A6。2。2繪制等效電路如圖6-2,圖上標(biāo)出短路計算點(diǎn).圖6—2等效電路1、確定基準(zhǔn)值取Sd=1000MV·A,UC1=60KV,UC2=0.5KV而Id1=Sd/UC1=1000MV·A/（×60KV）=9。6Id2=Sd/UC2=1000MV·A/（×10。5KV)=55KA2、計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)（SOC=1338MV·A）X1*=1000/1338=0.752）架空線路(XO=0。4Ω/km）X2*=0。4×4×1000/602=0.453)電力變壓器（UK％=4。5）X3*=X4＊=UK％Sd/100SN=4。5×1000×103/（100×5700)=13。23、求k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值X＊Σ（K—1)=X1＊＋X2＊=0.75+0.45=1.22）三相短路電流周期分量有效值IK-1(3)=Id1/X＊Σ（K—1)=9。6KA/1.2=8KA3）其它三相短路電流I”(3)=I∞(3)=Ik-1(3)=8KAish（3）=2.55×8KA=20。4KAIsh（3)=1.51×X*Σ（K—1)8KA=12.1KA4）三相短路容量Sk-1（3)=Sd/X*Σ（k-1)=1000/1.2=833MVA

4、求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值X＊Σ(K—2)=X1*＋X2＊＋X3*∥X4*=0。75＋0。45＋13.2/2=7。82）三相短路電流周期分量有效值IK-2（3)=Id2/X＊Σ(K—2）=55KA/7。8=7。05KA其他三相短路電流I”（3）=I∞(3）=Ik—2（3)=7。05KAish(3）=2。55×7.05KA=17。98KAIsh（3)=1.51×7.05KA=10。65KA4）三相短路容量Sk—2（3）=Sd/X*Σ(k-2)=1000/7。05=141。8MV·A6。2.3短路電流計算結(jié)1、最大運(yùn)行方式三相短路電流/KA∞三相短路容量/MVAIK（3)I(3)I（3)∞ish（3）Ish(3）SK（3）K-1點(diǎn)88820。412。1833K—2點(diǎn)7.057。057。0517。9810.65141。82、最小運(yùn)行方式三相短路電流/KA∞三相短路容量/MVAIK（3)I（3）I（3）∞ish(3）Ish（3）SK（3)K—1點(diǎn)0。520。520.521。330。7954。3K-2點(diǎn)202202202372220407主要電氣設(shè)備選擇7。1電氣設(shè)備選擇的條件為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面計算時必須滿足下列條件。7.1.1導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時的最高允許溫度。7.1。2導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗。7.1.3經(jīng)濟(jì)電流密度35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長電流大的線路,其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”.此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。7.1。4導(dǎo)線截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機(jī)械強(qiáng)度,但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求.一般10KV及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度.對長距離大電流及35KV以上的高壓線路,則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗其它條件。補(bǔ)償功率因素后的線路計算電流。7.2高壓設(shè)備的選擇要求高壓設(shè)備選擇的要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理.高壓刀開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號及一次接線方案編號，同時確定其中所有一次設(shè)備的型號規(guī)格。7。3配電所高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置,在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等.高壓開關(guān)柜有固定式和手車式兩大類型。由于本設(shè)計是10KV電源進(jìn)線，則可選用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開關(guān)柜,這里選擇KYN-12型。8電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置8。1電測量儀表這里的“電測量儀表"是對電力裝置回路的電力運(yùn)行參數(shù)所經(jīng)常測量、選擇測量、記錄用的儀表和作計費(fèi)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計量儀表的總稱。”為了監(jiān)視供電系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和計量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，工廠供電系統(tǒng)的裝置必須裝設(shè)一定數(shù)量的電測量儀表.電測量儀表按其用途分為常用測量儀表和電能計量儀表兩類，前者是對一次電路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測量、選擇測量和記錄用的儀表，后者是對一次電路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核分析和對電力用戶用電量進(jìn)行測量、計量的儀表，即各種電度表.8.2絕緣監(jiān)視裝置絕緣監(jiān)視裝置用于小電流接地的系統(tǒng)中,以便及時發(fā)現(xiàn)單相接地故障，設(shè)法處理，以免故障發(fā)展為兩相接地短路，造成停電事故。6~35KV系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視裝置，可采用三相雙繞組電壓互感器和三只電壓表，也可采用三個單相三繞組電壓互感器或者一個三相五芯柱三繞組電壓互感器.接成Y0的二次繞組,其中三只電壓表均接各相的相電壓.當(dāng)一次電路其中一相發(fā)生接地故障時，電壓互感器二次側(cè)的對應(yīng)相的電壓表指零,其它兩相的電壓表讀數(shù)則升高到線電壓.由指零電壓表的所在相即可得知該相發(fā)生了單相接地故障,但不能判明是哪一條線路發(fā)生了故障，因此這種絕緣監(jiān)視裝置是無選擇性的，只適于出線不多的系統(tǒng)及作為有選擇性的單相接地保護(hù)的一種輔助裝置。9防雷與接地9.1防雷設(shè)備防雷的設(shè)備主要有接閃器和避