某纺织厂供配电系统设计

1某纺织厂供配电系统设计2班级：15电气二班学号：姓名：2017年月日3目录序、题目.................................................3一、各车间的负荷计算.....................................5二、供电电压和初步方案确定...............................7三、车间供电系统的设计...................................9四、变电所主变压器的选择及主接线说明..........................................12五、短路电流的计算..............................................................................13六、设备的选择与校验..........................................................................18七丶导线的选择......................................................................................224八、主接线图及器件汇总......................................................................235题目2某纺织厂供配电系统设计一.原始资料1.工厂负荷数据：工厂多数车间为2班制，年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。表1：化纤厂负荷情况表序号车间及设备安装容量(kW)需要系数dKtg1纺练车间纺丝机2000.800.78筒绞机300.750.75烘干机850.751.02脱水机120.600.80通风机1800.700.75淋洗机60.750.78变频机8400.800.70传送机400.800.702原液车间照明10400.750.703酸站照明2600.650.704锅炉房照明3200.750.755排毒车间照明1600.700.606其他车间照明2400.700.752.供电电源请况：按与供电局协议，本厂可由16公里处的城北变电所（110/38.5/11kV），90MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的20%（重要负荷），平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。3.电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为400MVA；10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。4.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kVA为18元/月，电费为0.5元/kW·h。65.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。6.地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。二．设计内容1．总降压变电站设计（1）负荷计算（2）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，根据改方案初选主变压器及高压开关等设备，经过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。（3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。（4）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及校验。选用设备型号、数量、汇成设备一览表。2．车间变电所设计根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以及变电所位置的原则考虑。3．厂区380V配电系统设计根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。三．设计成果1．设计说明书，包括全部设计内容，负荷计算，短路计算及设备选择要求列表；2．电气主接线图（三号图纸）；答疑地点：13-15周周五上午：9；00-11；00，下午：3:00-17；00，机电实验大楼A226参考文献：1、翁双安主编，《供配电工程设计指导》[M]，机械工业出版社2、刘介才，工厂供电设计指导[M]，机械工业出版社7一、各车间的负荷计算1.纺练车间①纺丝机：160(kW)=0.80×2001.30NdPKPvar)(8.12478.0160tan301.30kPQ②筒绞机：)(5.2275.0302.30kWPKPNdvar)(9.1675.05.22tan302.30kPQ③烘干机:)(8.6375.0853.30kWPKPNdvar)(0.6502.175.63tan303.30kPQ④脱水机:)(2.76.0124.30kWPKPNdvar)(8.58.02.7tan304.30kPQ⑤通风机:)(1267.01805.30kWPKPNdvar)(5.9475.0126tan305.30kPQ⑥淋洗机:)(5.475.066.30kWPKPNdvar)(5.378.05.4tan306.30kPQ⑦变频机:)(6728.08407.30kWPKPNdvar)(4.4707.0672tan307.30kPQ⑧传送机:)(328.0408.30kWPKPNdvar)(4.227.032tan307.30kPQ8车间总计算负荷对于车间负荷系数取K∑P=0.95K∑q=0.97kW1033.6=32)+672+4.5+126+7.2+63.8+22.5+(160×0.9581.301iipPKPkvar)779.3(=22.4)+470.4+3.5+94.5+5.8+65.0+16.9+(124.8×0.9781.301kkqQKQ)(3.12943.7796.10332221211AkVQPS)(97.138035.1294311kAUSIN2.原液车间照明：)(78075.010402kWPKPNdvar)(5467.0780tan22kPQ总的计算负荷)(1.9525467802222222AkVQPS)(45.1380311.952322kAUSIN3.酸站照明:)(16965.02603kWPKPNdvar)(3.1187.0169tan33kPQ总的计算负荷，)(3.2063.1181692223233AkVQPS)(31.0380330.206333kAUSIN4.锅炉房照明：)(24075.03204kWPKPNd9var)(18075.0240tan44kPQ总的计算负荷，)(3001802402224244AkVQPS)(46.03803300344kAUSIN5.排毒车间照明：)(1127.01605kWPKPNdvar)(2.676.0112tan55kPQ总的计算负荷，)(6.1302.671122225255AkVQPS)(20.0380361.130355kAUSIN6.其他车间照明：)(1687.02406kWPKPNdvar)(12675.0168tan66kPQ总的计算负荷，)(2101261682226266AkVQPS)(32.03803210366kAUSIN（注：最后一页附表1为各车间计算负荷统计）对于全厂负荷系数，取K∑P=0.90K∑q=0.9561)(3.2252)1681122401697806.1033(9.0iipkWPKP1061var)(8.1726)1262.671803.1185463.779(95.0kkqkQKQ)(5.28370.17263.22522222kVAQPS)(81.463536.28373AUSIN考虑5年的发展，年增长率按2%计算，全厂计算负荷)(7.2486%)21(3.22525'kWPvar)(6.1905%)21(0.17265'kQ)(3132.96.19057.2486222'2''kVAQPS二、供电电压和初步方案确定①电压等级的确定工厂供电的电压，主要取决于当地电网的供电等级，同时也要考虑工厂用电设备的电压、容量和供电距离等因素。题目提供了三个电压等级：110/38.5/11kV。由计算可知五年后工厂的最大功率为2486.7kW，且输送距离为16km。查《工厂供电》表1-3可知，选用线路电压35kV，输送功率2000~10000kW,输送距离在20~50km。然后再从与本厂相距5公里处的其他工厂引入10kV电缆做备用电源。②供电方式的确定初步确定为两种方案：（1）如果当地电网供电电压为35kV，而厂区环境条件又允许采用35kV架空线和较经济的35kV电气设备时，可考虑采用35kV作为高压配电电压深入工厂各车间负荷中心，并经车间变电所直接降为低压用电设备所需电压。（2）设立一个主降压变电，工作电源采用35kV，由变电所引入一回架空线路，备用电源采用10kV电压，由其他工厂引入一回架空线路。对于只有二级负荷而无一级负荷的变电所，可以只采用一台变压器，但必须另有备用电源，所以仅需一台主变压器即可，10kV侧仍采用单母线分段的主接线，正常时由主变压器供电，故障时由10kV备用电源供电。方案一优点：供电电压高，线路功率损耗少。电压损失小，调压问题容易解决。要求的功率因数值低，所需补偿容量小，可减少投资。缺点：需要的厂区环境比较严格方案二11优点：方案既能满足供电可靠性的要求，投资也相对较少；设立了总变电所，便于工厂供电系统的集中管理和调度缺点：设立总变电所，占地面积较多。且所需的主变压器容量太大，可考虑用两台容量低的变压器并列运行（注：技术发展，现在支持大容量的变压器）③选择方案二正常时以35kV单回架空线路供电，由于工厂的计算负荷kVAS3132.9'（以五年后计算），考虑设一台变压器，选取主变压器容量为kVASN3150,型号为SL7-3150/35。其电压比为kV5.10/35,主要技术参数如下：WPk75.40,kWPK27,2.1%I,7%KU。正常运行时变压器的负荷率为：995.031509.3132β则主变压器的有功功率为：kWPPPKT48.31995.02775.4220无功功率为：var1.256)7995.02.1(1003150%)%(10022kUISQKNT工厂进线的计算负荷：kWP2.251848.317.2486''30var7.21611.2566.1905''30kQ)(8.31837.21612.251822''30kVASAI7.543538.33180.976.08.33182.2518cos功率因数不满足要求，需要进行补偿var6.922)84.25tan54.40(tan7.2486)tan(tan'''kPQ选用BWF10.5-100-1W的并联电容进行补偿，则所需的电容个数：2.91006.922n，为保持三相平衡，n=12所以12无功功率补偿后的计算负荷：var7.96112007.2161''30'''30kQQQC)(6.26957.9612.251822'''30kVAS0.993.06.26952.2518c