某工厂供配电系统的设计

摘要电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制，调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。本设计首先根据厂方给定的全厂各车间电气设备及车间变电所负荷表进行电力负荷计算，然后根据计算负荷选定了主变压器和各车间变电所的变压器型号及其联接组别，在设计中根据本厂供电电源和厂供电要求进行了架空线路的选择，根据电力部门对工厂功率因数的要求计算出需要补偿的无功功率并以此选择相应的补偿电容器。然后对线路设定短路点进行短路电流的计算，并选出不同变压侧的电气设备。画出全厂供电系统的主接线图。关键词：主接线，电力负荷计算，无功补偿，短路电流计算，高低压设备I目录目录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ｉ第1章前言.........................................................1第2章设计任务.....................................................22.1原始资料.....................................................22.1.1工厂平面图.............................................22.1.2工厂的供电电源.........................................22.1.3工厂的负荷情况..........................................32.2设计要求.....................................................4第3章全厂负荷计算和无功功率补偿...................................53.1负荷计算.....................................................53.2无功功率补偿.................................................6第4章变电所高压电器设备选型.......................................84.1主变压器的选择...............................................84.2各个车间变压器的选择.........................................84.335KV架空线的选择.............................................9第5章短路电流的计算..............................................105.1短路的原因..................................................105.1.1短路的基本概念........................................105.1.2短路的原因.............................错误!未定义书签。5.2短路的后果..................................................105.3三相短路电流计算的目的......................................115.4短路电流的计算..............................................11第6章变电所的设备选择和校验......................................136.135KV侧设备的选择和校验......................................146.210KV侧的设备选择和校验......................................17第7章主变压器继电保护.............................................217.1保护作用.....................................................217.2保护装置及整定计算...........................................21II第8章变电所的设计说明............................................228.1概述.........................................................228.2室内布置.....................................................238.3室外布置.....................................................23参考文献.............................................错误!未定义书签。致谢................................................................23附录一主接线图.....................................................241第1章前言电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：(1)安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。(2)可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。(3)优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求.(4)经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少色金属的消耗量。2第2章设计任务2.1原始资料2.1.1工厂平面图工厂平面图如图2.1所示：图2.1工厂平面图1-纺炼车间2-原液车间3-酸站4-排毒机房5-锅炉房6-仓库7-试验车间8-动力车间9-办公大楼10-饭厅11-技校12-宿舍13-扩建年产量500吨长丝工程纺炼车间2.1.2工厂的供电电源按照工厂和当地的供电部门的供电用电协议规定，该厂由距离9KM外有一地区变电所，供电部门要求从该变电所以35KV架空线路为本厂供电。电业部门变电所配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂配电所应不大于1.5秒，工厂的功率因数值要求在0.9以上。35KV侧系统最大三相短路容量为200MVA。32.1.3工厂的负荷情况该厂多数车间为两班制，年最大负荷小时数为4500h。该厂除原料车间、其它附属车间二级负荷外，其余为一级负荷。该厂的负荷统计资料如表2.1，表2.2所示：表2.1各车间负荷情况各车间负荷情况纺炼车间安装容量(KW)需要系数KdcosФtanФ纺丝机1440.80.80.75筒绞机51.60.70.750.9烘干机720.70.70.9淋洗机3.70.80.80.75脱水机140.50.750.9通风机2320.750.80.75传送机带11.80.750.80.75深水泵280.750.80.75变频机8000.80.80.75原液车间碱站21.70.70.750.9冷冻266.40.750.80.75空调1000.70.750.9工艺设备708.30.750.80.75酸站酸站205.50.60.80.75锅炉房锅炉房204.20.750.80.75排毒机房排毒机房2000.750.80.754其它附属车间其它附属车间1500.70.80.75表2.2各个车间用电表用电单位名称车间总面积单位容量需要系数cosФ纺炼车间10500100.91原液车间1600100.91酸站90100.91排毒机房366100.91锅炉房197100.91其它附属车间2200100.912.2设计要求(1)全厂负荷计算，确定无功补偿容量。(2)草拟全厂供电系统草图。(3)短路电流的计算。(4)选择35KV供电线路和高低压电器设备的选择。5第3章全厂负荷计算和无功功率补偿3.1负荷计算我们在计算全厂负荷时，由于酸站，锅炉房，排毒机房设备容量小，用电量也小，从每个车间的变压器和全厂的平面图可以把这三个车间看成一个车间。则我们可以把全厂的平面简化成如图3.1所示：图3.1工厂平面简化图采用需要系数法对各个车间进行计算，应该将照明的和动力部分分开算具体的情况如下：(1)纺炼车间：①动力：30(11)1440.851.60.8720.73.70.8140.52320.7511.80.75280.758000.81055.53PKW30(11)808.7varQK2230(11)1055.53808.71329.8SKVA30(11)1329.830.382021IA②照明：30(12)94.5PKW30(12)0Q则放炼车间2230(11)'(1055.5394.5)808.71407SKVA(2)原料车间：①动力：630(21)21.70.7266.40.751000.7708.30.75816.3PKW30(21)624.3varQK2230(21)816.3624.31028SKVA30(21)102830.381562IA②照明：30(22)14.4PKW30(22)0Q则原料车间2230(21)'(816.314.4)624.31040SKVA(3)酸站锅炉房排毒机房：①动力：30(31)205.50.6204.20.752000.75426.5PKW30(31)395QKvar2230(31)426.5395582SKVA30(31)58230.38885IA②照明：30(32)6PKW30(32)0Q则酸站锅炉房排毒机房2230(31)'(426.56)395592SKVA(4)仓库办公大楼试验车间等其他附属车间：①动力：30(41)1500.7105PKW30(41)131.25QKvar2230(41)105131.25168SKVA30(41)16830.38256IA②照明：30(42)19.8PKW30(42)0Q则其他附属车间的2230(41)'(10519.8)131.25182SKVA取全厂的同时系数为：0.9pK0.95qK则全厂的计算负荷为：30(1)2284372321PKW30