塑料厂10kv变电站设计建筑电气安装工程_建筑-电气安装工程.pdf

塑料厂 10kv 变电站设计 I/60 摘 要 电能和人类的生产、生活息息相关，而且发挥着不可替代的重要作用。对于工厂用电来说，电能直接影响着工厂的生产和运行，而变电所对工厂用电可靠性、经济性、灵活性和可开发性起着积极的作用。本设计说明书主要对某塑料厂 10 千伏的变电所进行重新设计。依据供电规则，着重解决了负荷统计、变电所主接线方案的选择、进出线的选择、变电所所址的选择、主变压器的台数和容量的选择、短路计算与开关设备的选择、二次回路方案与继电保护的选择与整定、防雷保护与接地装置的设计等问题，并结合地区的供电规则和工程实际情况选择出最合适的方案与参数、各种设备型号与容量。本设计还参考了老师推荐的参考书和其它一些国内外比较经典的文典。关键词：变电所；负荷计算；短路计算；变压器 塑料厂 10kv 变电站设计 II/60 Abstract Electric energy is playing more and more important role,Can be said that is changing the whole world.To the electric consumers：Transformer substation is the core of power-consuming load.Design manual major for me school new school district change the design carried out by electricity.According to the rule of power supply,have solved emphatically the load option that makes statistics of and changes the electrical option of place main knot line scheme and the line of receipts and payment,change electrical place the option of option,the calculation of short circuit and switchgear of option,the number of main transformer and capacity,the twice loop option of scheme and protection with decide and guard against thunder the problems such as the design of protective and earthing installation,and the regular and project actual condition option of power supply of combination self region makes the most suitable scheme and parameter,various equipment models and capacity.Further more books recommended by my tutor and other internal classic resources are consulted in this design.Keywords:substation；load calculation；shortcut calculation；transformer 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 III/60 目 录 前 言.1 1 绪 论.2 2 设计任务书.4 2.1 基础资料.4 2.1.1 某塑料制品厂生产任务与车间组成.4 2.1.2 设计依据.4 2.1.3.本厂的负荷性质.8 2.1.4.本厂自然条件.8 2.2 设计大纲.8 2.2.1 高压供电系统设计.8 2.2.2.配变电所设计.8 3 负荷计算与无功功率的补偿计算.10 3.1 车间变电所负荷计算.10 3.1.1 补偿前1NO变电所功率因数计算.10 3.1.2 无功补偿容量.11 3.1.3 补偿后的功率因数.12 3.2 全厂负荷计算.13 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 IV/60 3.3 全厂全年电能需要量估算.13 4 主变压器台数和容量的选择.14 5 总配变电所主接线的设计.15 5.1 电气主接线设计的基本要求.15 5.2 变电站主接线方式的形式.15 5.3 高压配电所的主接线设计.17 5.4 车间变电所主接线设计.18 5.5 总配变电所所址的选定.19 6 短路电流计算.21 6.1 短路电流的基本概念.21 6.1.1 产生短路电流的原因.21 6.1.2 短路的种类.21 6.1.3 短路的危害.21 6.1.4 计算短路电流的目的.22 6.2 工厂供电系统短路电流计算.22 7 高压电气设备的选择.27 7.1 电气设备选择的原则.27 7.2 开关设备的选择.28 7.2.1 高压断路器的选择.28 7.2.2 低压断路器的选择.29 7.2.3 高压负荷开关的选择.30 7.2.4 隔离开关的选择.30 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 V/60 7.2.5 高压熔断器的选择.31 7.2.6 仪用互感器的选择.32 7.2.7 高低压开关柜的选择.33 7.3 母线的选择.33 7.3.1 材料与形状的选择.33 7.3.2 母线截面积的选择.33 7.4 高压电缆的选择和校验.35 7.5 支柱绝缘子的选择和校验.36 7.6 穿墙瓷套管的选择和校验.37 8 总配电所的平面布置和结构.38 8.1 配变电所总体布置的要求.38 8.2 配变电所总体布置的方案.38 8.3 变配电所的结构.39 9 主要设备的继电保护设计.41 9.1 继电保护装置的任务.41 9.2 继电保护装置的组成.41 9.3 对继电保护装置的基本要求.42 10 防雷和接地设计.44 10.1 概述.44 10.2 变配电所的防雷设计.44 10.2.1 变配电所的防雷措施.44 10.2.2 架空线路的防雷措施.47 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 VI/60 10.3 接地装置的设计与计算.48 致 谢.53 参 考 文 献.54 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 1/60 前 言 此次设计，我选的题目是某塑料制品厂 10KV总配变电所初步设计。在实习期间，曾在指导老师的带领下参观了于村变电站，对变电所有了初步接触；然后，结合所学书本知识又查阅了许多参考书，收集到不少有用的资料，对变电站有了深层了解。这都为设计的顺利进行打下了基础。塑料制品厂企业内采用何种供配电方式，既能满足生产需要，又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。本文根据 10kV进线塑料制品厂企业供配电特点，介绍了 10kV进线塑料制品厂企业内主要的供配电方式，并通过负荷的计算、变压器的台数、容量和类型的选择、电气主接线、短路电流的计算、高、低压电气一次设备的选择、继电保护选择与整定、防雷设计等几个方面其进行了较详细的分析。本次设计，在学院老师的辛勤培育和易晓郑老师的精心指导下顺利按期完成。在此，对所有帮助和指导过我的老师表示由衷的感谢。由于学生经验不足才疏学浅，希望各位老师能对我的错误批评指正，非常感谢老师们。乔贝贝 2015年 5 月 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 2/60 1 绪 论 工厂是工业生产的主要动力能源。工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输，变换，分配到工厂车间中的每一个用电设备上。随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量的迅速增长，对电能的质量，供电的可靠性以与技术经济指标等的要求也日益提高。供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资，运行费用和有色金属的消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂的安全生产上，它与企业的经济效益，设备和人身安全等是密切相关的。供电设计的任务是从厂区以外的电网取得电源，并通过厂内的变配电中心分配到下厂的各个供电点。它是工程建设实施下的依托，也是日后进行验收与运行维修的依据。供电设计首先要确定供电系统并进行用电负荷计算，然后将设计的供电系统图与用电容量向供电部门申请。申请用电容量的大小应满足生产需要，也要考虑到节省投资和节约能源，这就要求设计者对对工艺专业和公用专业用电负荷系数有足够的把握。在设计计算中除了查找资料外，还必须借助于设计者在实践中长期积累的经验数据。由于工厂车间组成类型多，产品、工艺日新月异，对供电要求各不相同，非专业设计院或个体设计者一不了解机械生产工艺和生产规律，要作出好的设计，相对来说要困难些。比如机加工车间，从设备明细表中看出用电电量颇大，大小设备用电量相差较大，用电特点是短时制下的设备多，机加工设备辅助传动电机一般仅工作几秒钟，而停歇时间却达几分钟、甚至几小时。在作负荷计算时对设备下作时间要了解,并把不同的用电设备按组划分确定其计算功率。憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 3/60 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，就必须达到下列基本要求：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 可靠 应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 经济 供电系统的投资要省，运行费用要低，并尽可能节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾全局和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适当发展。工厂供电设计是工程设计的重要组成部分，它的设计质量已引起有关部门的关注。对设计单位的选择应参照国际惯例，采取招、投标的方式。对设计单位的专业技术水平以与声誉和资历等都应成为能否承担设计任务的重要条件。设计部门的专业技术水平以与设计的标准化、规范化和发展规划都与机械项目的成功、合理、安全、经济密切相关。工厂供电系统是由工厂总降压变电所（高压变电所），高压配电线路，车间变电所，低压配电线路与用电设备组成。一般中型工厂的电源是 610kV。电能先经高压配电所，由高压配电线路将电能分送至各个车间变电所。车间变电所内装设有电力变压器，将 610kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压，通常降为 220/380V（220V为三相电路相电压，380V为其线电压）。如果工厂有 610kV的高压用电设备，则由高压配电所直接对其配电。憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 4/60 2 设计任务书 2.1 基础资料 2.1.1 某塑料制品厂生产任务与车间组成 （1）本厂生产规模与产品规格 年产量为万吨聚乙烯与烃塑料制品。产品品种有薄膜、单丝、管材和注射等制品。其原料来源于某石油化纤总厂。（2）车间组成与布置 本厂设有薄板、单丝、管材、注射等四个车间，设备选型全部采用我国最新定型设备。此外还有辅助车间与其他设施，详见全场总平面布置图。2.1.2 设计依据 （1）工厂总平面布置图。图 2-1 塑料厂总平面布置图 1 薄膜车间 2 原料库 3成品库 4 包装材料库 5 单丝车间 6 注塑车间 7 管材车间 8 备料复制车间 9 锻工车间 10 仓库 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 5/60 11 机修模具车间 12 锅炉房 13 水泵房 14 油泵房 15 办公楼 （2）全厂各车间电器设备与车间变电所负荷计算表。（380V侧）表 2-1 序号 用电 部门 设 备 容 量()Pe kw 需要系数 低压计算负荷 Kx cos tan 30P()kw 30Q()kvar）1NO 变 电 所 1 薄膜车间 1400 0.6 0.6 1.33 840 1117.2 2 原料库 30 0.25 0.5 1.73 7.5 13 3 生活间 10 0.8 1 1.33 8 10.64 4 成品库（1）25 0.3 0.5 1.73 7.5 13 5 成品库（2）24 0.3 0.5 1.73 7.2 12.5 6 包装材料库 20 0.3 0.5 1.73 6 10.4 2NO 变 电所 7 单丝车间 1385 0.6 0.6 1.30 831 1080.3 8 水泵房与 附属设备 20 0.65 0.8 0.75 13 9.75 3NO 变 电所 9 注塑车间 189 0.4 0.6 1.33 75.6 100.5 10 管材车间 880 0.35 0.6 1.33 308 409.6 4NO 变 电 所 11 备料复制车间 138 0.6 0.5 1.73 82.8 143.2 12 生活间 10 0.8 1 8 13 浴室 3 0.8 1 2.4 14 锻工车间 30 0.3 0.65 1.17 9 10.53 15 原料、生活间 15 0.8 1 12 16 仓库 15 0.3 0.5 1.17 4.5 5.3 17 机修模具车间 100 0.25 0.65 1.73 25 43.3 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 6/60 序号 用电 部门 设 备 容 量()Pe kw 需要系数 低压计算负荷 Kx cos tan 30P()kw 30Q()kvar）18 热处理车间 150 0.8 0.7 1.02 90 91.8 19 锻焊车间 180 0.3 0.5 1.73 54 93.4 5NO 变电 所 20 锅炉房 200 0.7 0.75 0.88 140 123.2 21 试验室 125 0.25 0.5 1.73 31.3 54.1 22 辅助材料库 110 0.2 0.5 1.73 22 38.1 23 油泵房 15 0.65 0.8 0.75 9.75 7.3 24 加油站 10 0.65 0.8 0.75 6.5 4.9 25 办公楼 15 0.6 0.6 1.35 9 12 表 2-2 序 号 无 功补 偿容 量CQ(var)k 补偿后的30SKV A 变压器损耗 高压侧计算负荷 bP()kw bQ(var)k 30P()kw 30Q(var)k 30S()V 1NO 变电所 795 955.7 19.1 92.5 895.3 477.2 1014.5 2NO 变电所 735 915.6 18.3 91.6 862.3 446.7 971 3NO 变电所 348 416.4 8.3 41.6 391.9 203.7 442 4NO 变电所 270 310.8 6.2 31.08 293.9 148.6 329 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 7/60 5NO 变电所 150 236.2 4.72 23.6 223.3 113.2 255 考虑同期系数后的全厂10KV侧总计算负荷（取0.9PK）2400 1250.6 2706 总配变电所二次侧投入的无功补偿容量 420 总配变电所主变压器功率损耗（估算）54.1 270.6 补偿后全厂高压侧总计算负荷 2454.1 1101.2 2689.8 说明：上表是根据各车间供电设计所提供的资料。其中3.NO、4.NO变电所设置一台变压器，其余皆设置两台变压器。（3）供用电协议 从电业部门某 60/10 千伏变电所用 10 千伏架空线路向本厂供电，该所在厂南侧 1 公里。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，工厂配电所应大于 1.3 秒。在总配变电所 10 千伏侧计量。要求本厂的功率因数值在 0.9 以上。供电系统技术数据：电业部门变电所 10 千伏母线，为无限大电源系统，其短路容量为 200MVA，供电系统如图 2-2。图 2-2 供电系统 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 8/60 2.1.3 本厂的负荷性质 生产车间为三班制，部门车间为单班制或两班制，全年最大负荷利用时数 5000 小时。属三级负荷。2.1.4 本厂自然条件 （1）气象条件 最热月平均温度为 30C；土壤中 0.7 1 米深处一年中最热日平均温度为 20C；年雷暴日为 30 天；土壤冻结深度为 1.1 米；主导风向夏季为南风。（2）地质与水文条件 根据勘测部门对本厂工程地质提供的资料，本厂地质构造为：地表面比较平坦，土壤主要成分为积土与砂质粘土，层厚为1.6 1.7 米不等；地下水位一般为 0.7 米；地耐压力为 20 吨/平方米。2.2 设计大纲 2.2.1 高压供电系统设计 由 1.1 基础资料供用电协议可知，向本厂供电的是从电业部门某 60/10千伏变电所发出的 10 千伏架空线路，故供电电压不需要再选择。2.2.2 配变电所设计（1）负荷计算与无功功率补偿；（cos0.9）（2）配变电所所址的选定；（3）主变压器台数和容量的选择（两台、一台运行时300.7TSS）；（4）总配电所主接线设计；（5）短路电流计算；（6）高压电气设备的选择；（7）主要设备的继电保护设计（母线和变压器等）；憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 9/60（8）总配变电所平面布置设计；（9）防雷和接地设计（5ER）。憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 10/60 3 负荷计算与无功功率的补偿计算 负荷计算是供电设计的基本依据。负荷计算确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。负荷计算过小，则依次选用的设备和载流部分有过热危险，轻者使线路和设备寿命降低，重则影响系统的安全运行。负荷计算偏大，则造成设备的浪费和投资的增大。因此，在供电设计中，应根据不同的情况选择正确方便的计算方法来计算负荷。常用的计算负荷的方法有需要系数法、二项式法、利用系数法和面积功率法等。在实际工程配电设计中，广泛采用需要系数法，因其计算方便，多采用方案估算，初步设计和全厂大型车间变电所的设计。需要系数法是用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。需要系数xK标志着用电设备组在投入电网运行时，需从电网实际取用的有功功率所必考虑的一个综合系数。这个系数不仅与用电设备组的工作性质、设备台数、设备效率和线路损耗等因素有关，而且与操作人员的技能和生产组织等多种因素都有关。需要系数xK值小于 1。3.1 车间变电所负荷计算 采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，其结果列入表 2-1、2-2中。下面以1NO变电所为例加以说明。以薄膜车间为例：低压侧计算负荷：130P=xKeP=0.61400=840()kw 130Q=130Ptan=8401.33=1117.2(var)k 同理，可求得原料库：230P=7.5()kw 230Q=12.9(var)k 生活间：330P=8()kw 330Q=10.64(var)k 成品库（1）：430P=7.5()kw 430Q=13(var)k 成品库（2）：530P=7.2()kw 530Q=12.5(var)k 包装材料库：630P=6()kw 630Q=10.4(var)k 3.1.1 补偿前1NO变电所功率因数计算 变电所低压侧的计算负荷：憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 11/60 30301niiPP=130P+330P+330P+430P+530P+630P =840+7.5+8+7.5+7.2+6 =876.2()kw 30301niiQQ=130Q+230Q+330Q+430Q+530Q+630Q =1117.2+12.9+10.64+13+12.5+10.4 =1176.64(var)k 2222303030876.21176.64SPQ =1467()V cos=3030/PS=876.2/1467=0.60 主变压器的功率损耗：300.02TPS=0.021467=29.34()kw 300.1TQS=0.11467=146.7(var)k 变电所高压侧计算负荷：30P=876.2+29.34=905.5()kw 30Q=1176.64+146.7=1323.3(var)k 2222303030905.51323.3SPQ=1603.5()V 相应的功率因数为：cos=3030/PS=905.5/1603.5=0.56 3.1.2 无功补偿容量 由于要求工厂（变电所高压侧）的功率因数不得低于 0.9，而目前只有0.56，因此需要进行无功补偿的人工补偿。无功补偿可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供由线路输送的无功功率。由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。考虑到本厂的变压器数量多，所以采用低压侧分散补偿的方法。低压分散补偿低压分散补偿是将并联电容器分散地装设在各个用电设备的附近，这种补偿方式能够补偿安装部位前边的所有高低压线路和变电所变压器的无功功率，因此它的补偿范围大，效果好。但是这种补偿方式总的设备投资大，且不便维护。对于补偿容量较大的建筑，多采用高压集中补偿和低压分散补偿相结合的方式。憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 12/60 若在低压侧装设并联电容器，考虑到变压器的无功功率损耗远大于有功功率损耗，一般取TQ=（45）TP,因此在低压侧补偿时，其补偿后的功率因数应略高于 0.9，取cos=0.92，而补偿前低压侧的功率因数只有 0.60，因此可得低压侧并联电容器的容量：30(tantan)CQP =876.211(tan cos0.60tancos0.92)=795(var)k 3.1.3 补偿后的功率因数 变电所低压侧的视在计算负荷：2222303030()876.2(1176.64795)cSPQQ =955.7()V 主变压器的功率损耗：300.02TPS=0.02955.7=19.1()kw 300.1TQS0.1955.7=95.6(var)k 变电所高压侧的计算负荷：1230P=876.2+19.1=895.3()kw 1230Q=1176.64+95.6795=477.2(var)k 11122303030SPQ=22895.3477.2=1014.5()V 变电所高压侧的功率因数为：cos895.3/1014.5=0.88 可见，这一功率因数还未满足要求。同理，无功补偿后，其它变电所高压侧的计算负荷为：2NO变电所:230P=862.3()kw 230Q=446.7(var)k 230S=971()V 3NO变电所：330391.9()Pkw 330Q=203.7(var)k 330S=442()V 4NO变电所：430P=293.9()kw 430Q=148.6(var)k 憔悴央求神色敏感诀别淡雅深沉烂漫喜出望外絮絮叨叨羚羊木雕抹攥逮怦怦仗义树杈脸颊寒战自作主张不可抗拒形影不离散文诗两首匿蒂梗摇摆沭浴祷告阴影姊妹繁杂烦徘徊遮蔽覆盖心绪荫蔽我的老师巍芸痣褪焚磕啰榆钱狡猾存心绽开唯恐争执惭愧学习必备欢迎下载激荡疲倦不堪小心翼翼不求甚解混为一谈恍然大悟美不胜收花团锦簇我的早年生活笨冷漠偏爱惨境仁慈遗憾尴尬辉煌辛辣讽刺谋生开拓倾向荣耀停滞生涯威慑聪慧萤火虫独具慧眼蛛丝马迹一字不咙舒畅铭记方头大耳得意洋洋洗耳恭听持之以恒鸦雀无声春蓑笠朗润嗡嗡酝酿卖弄婉转应和嘹亮黄晕烘托风筝静默舒活抖擞欣欣然繁花嫩叶呼朋引伴花枝招展济南的冬天镶髻学习必备欢迎下载水藻贮蓄澄清空灵地毯水墨画蓝汪汪风塑料厂 10kv 变电站设计 13/60 430S=329()V 5NO变电所：530P=223.3()kw 530Q=113.2(var)k 530S=255()V 全厂变电所：30P=130P+230P+330P+430P+530P=2666.7()kw 30Q=130Q+230Q+330Q+430Q+530Q=1389.5(var)k 22303030SPQ=3007()V 3.2 全厂负荷计算 为使总配变电所高压侧（计量电能之处）功率因数满足要求，必须在高压配电所二次侧（10 KV侧）再进行一次无功补偿。若投入cQ=420(var)k高压电容器进行补偿，又由负荷计算表知道全厂 10 KV 侧总视在计算负荷30S=2706()V ，则可估算总配变电所有功与无功损耗分别为：bP=0.0230S=0.02 2706=54.1()kw bQ=0.130S=0.1 2706=270.6(var)k 计入变压器损耗，即可求出全厂总计算负荷为：3030pbPKPP=0.9 2666.7+54.1=2454.1()kw 3030pcbQKQQQ=0.9 1389.5-420+270.6 =1101.2(var)k 22