某化纤毛纺织厂全厂总配电所及配电系统设计(共53页).doc
《某化纤毛纺织厂全厂总配电所及配电系统设计(共53页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《某化纤毛纺织厂全厂总配电所及配电系统设计(共53页).doc(53页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上前 言 众所周知,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。 在国民经济高速发展的今天,电能的应用越来越广泛,生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求,因此确保良好的供电质量十分必要。本设计书注重理论联系实际,理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂,实践技能注重实用性,可操作性和有针对性。 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
2、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
3、地为工业生产务,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有色金属的消耗量。 此外,在供电工作中,应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既要照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展。这次课程设计是在工厂供电课程学习之后一个重要的实践性教学环节,通过本次课程设计把理论知识运用于实践,加深对这门课程
4、的理解和掌握其精髓,通过实践巩固理论知识,实现理论与实践的结合,为今后解决实际问题打下坚实的基础。同时也加强实践意识,培养迅速把理论知识运用于实践的能力。课程设计的题目是化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计。根据该厂负荷统计资料及所能取得的电源和用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂将来的发民,按照可靠性、技术先进性、经济合理性的要求,完成工厂供电系统的设计 设计将分十一章,第一章分析了设计的要求和基本的自然条件和地理条件。了解了用户的需求,寻找设计的难点和需要重点考虑的设计内容。第二章讲述负荷计算,符合计算作为全厂供电设计的基础,必须首先被论证。第三章是关于无功功率计算及补偿,提高无功功率
5、有助于减少变压器容量,减少有色金属损耗。有了此基础,在第四章便讨论 变压器台数,配电所及变电所的位置,第五章便是配变电所主接线方案确定,这是整个工厂供电课程设计的核心内容。第六章为短路电流计算,并以此为基础,在第七章讨论变电所一,二次设备的选择与校验,然后第八章是基于自然风向和气候条件以及地址条件选择配电所位置和机构。第九章考虑防雷的相关设计。第十章是对变电所二次回路方案选择及继电保护的整定,第十一章总结在此次工厂供电设计重点一些收获和体会。在本文最后还附带了变电所平面图及主接线图。 本次课程设计涉及面非常广,查阅了大量资料,由于很多方面的知识都是临时去学习,对所查阅的资料的正确性也没有完全考
6、证,因此,错误与疏漏之处再所难免,望老师批评指正。2011年8月专心-专注-专业目 录某化纤毛纺织厂全厂总配电所及配电系统设计第一章 设计任务1.1 设计要求要求根据本厂所能取得的电源及用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置和型式,确定变电所主变压器的台数及分厂变压器的台数、容量与类型,选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线。最后按要求写出设计说明书,绘出设计图样。1.2 设计依据1.2.1 工厂总平面图3714图1.1 全厂总平面布置图1 23 41395(6)1191211N159101-制条车间;2纺纱车间;3织造车间;4染
7、整车间;5软水站;6锻工车间;7机修车间;8托儿所;9仓库;10锅炉房;11宿舍;12食堂;13木工车间;14污水调节池;15卸油泵房本厂设有一个主厂房,其中有制条车间、纺纱车间、织造车间、染整车间四个生产车间,设备选型全部采用我国最新定型设备。除上述车间外,还有辅助车间及其它设施,详见全厂总平面图(图1.1)。1.2.2 工厂负荷情况全厂各车间电气设备及车间变电所计算表如下(表1.1)所示。表1.1 工厂负荷统计资料序号车间或用电单位名称设备容量(kW)计算负荷变压器台数及容量备注(kW)(kVar)(kVA)(1)No.1变电所1制条车间3400.80.80.7510.92纺纱车间3400
8、.80.80.753软水站860.650.80.754锻工车间370.30.651.175机修车间2960.30.51.736托儿所130.60.61.337仓库380.30.51.17(2)No.2变电所1制造车间5250.80.80.7512染整车间4900.80.80.753浴室1.880.814食堂210.750.80.755独身宿舍200.81(3)No.3变电所1锅炉房1510.750.80.75待设计2水泵房1180.750.80.753化验室500.750.80.754卸油泵房280.750.80.751.2.3供用电协议工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下:(1)从电
9、业部门某35/10kV变电所,用10kV双回架空线路向本厂配电,该变电所在厂南侧0.5km;(2)该变电所10kV配出线路定时限过流保护装置的整定时间为1.5s,要求配电所不大于1.0s;(3)在总配电所10kV侧进行计量;(4)功率因数值应在0.9以上;(5)配电系统技术数据表1.2 配电所10kV母线短路数据系统运行方式短路容量说明最大运行方式系统为无限大容量最小运行方式配电系统如下图(图1.2)所示:本厂总配电所 (待设计)10kV母线d(3)=0.4/kmt=1.5s10kV母线d(3)图1.2 配电系统图1.2.4负荷性质多数车间为三班工作制,少数车间为一班或两班制,全年为306个工
10、作日,最大有功负荷年利用小时数为6000小时,属于二级负荷。1.2.5自然条件1 气象条件(1)最热月平均最高气温为30;(2)土壤中0.71米深处一年中最热月平均温度为20;(3)年雷暴日为31天;(4)土壤冻结深度为1.1米;(5)夏季主导风向为南风。2 地质及水文条件根据工程地质勘探资料获悉,厂区地址原为耕地,地势平坦,地层以砂质粘土为主,地质条件较好,地下水位为2.85.3米,地耐压力为20吨/平方米。第二章 负荷计算2.1 单组用电设备计算负荷的计算公式1)有功计算负荷(单位为kW)式中为需要系数,一般小于1.2)无功计算负荷(单位为kvar)3)视在计算负荷(单位为kV.A)4)计
11、算电流(单位为A)式中为用电设备的额定电压(kV);和 为用电设备组的平均功率因数及对应的正切值。2.2 多组用电设备计算负荷的计算公式1)总的有功计算负荷(单位为kW)式中为用电设备组的同时系数,对于低压干线可取;对于低压母线,用电设备组计算负荷直接相加来计算时,可取。2)总的无功计算负荷(单位为kvar)3)总的视在计算负荷(单位为kV.A)4)总的计算电流(单位为A)式中为用电设备的额定电压(kV),由于各组设备的功率因数不同,总的计算负荷和计算电流一般不能按照式(2-3)和式(2-4)的前半部分计算,也不能用各组的视在负荷之和或计算电流之和来计算。经过计算得到各厂房和生活区的负荷计算表
12、,如表2.1所示(额定电压取380V)。 表2-1负荷计算表序号车间或用电单位名称设备容量(kW)计算负荷变压器台数及容量备注(kW)(kVar)(kVA)(1)No.1变电所1制条车间3400.80.80.7527220434010.92纺纱车间3400.80.80.752722043403软水站860.650.80.7555.941.92569.8754锻工车间370.30.651.1711.112.98717.085机修车间2960.30.51.7388.8153.62177.66托儿所130.60.61.337.810.374137仓库380.30.51.1711.4713.34822
13、.94(2)No.2变电所1制造车间5250.80.80.7542031552510.92染整车间4900.80.80.753922944903浴室1.880.811.50401.5044食堂210.750.80.7515.7511.819.6885独身宿舍200.8116016(3)No.3变电所1锅炉房1510.750.80.75113.2528.125141.5620.92水泵房1180.750.80.7588.566.375110.633化验室500.750.80.7537.528.12546.884卸油泵房280.750.80.752115.7526.25注:由于各组设备的功率因数不
14、一定相同,因此总的视在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算。在计算多组设备总的计算负荷时,为了简化和统一,各组的设备台数不论多少,各组的计算负荷均按表2.1所列的计算系数计算,而不必考虑设备台数少而适当增大和cos。第三章 无功功率的补偿及变压器的选择补偿无功功率主要作用是提高功率因数,在满足同样有功功率的同时,降低无功功率和视在功率,从而减少负荷电流。这样就降低了电力系统的电能损耗和电压损耗,既节约了电能,又提高了电压质量,而且还可以选用较小的导线或电缆截面,节约有色金属。3.1 无功补偿装置简介无功补偿装置主要有三种:并联电容补偿、同步补偿机和静止无功补偿器。
15、三种无功补偿装置的性能见表3.1。表3.1 三种无功补偿装置的比较并联电容器同步补偿机静止无功补偿器设备情况静止电器,设备简单旋转机械,要附属系统、设备复杂静止电器,设备复杂运行特性1.通过开关投切,属于静态无功补偿,2.主要用于稳态电压调整和功率因数校正3.运行中本身损耗小1.通过控制系统实现双向平滑调节2.属于动态无功补偿3.运行中本身损耗大1.通过控制系统实现双向平滑调节2.属于快速动态无功补偿,响应速度快3.主要用于调相、调压使用范围1.容量和设置点灵活2.用于电力系统及负荷变电站1.容量和设置点受限制2.主要用于电力系统枢纽变电站、换流站1.容量和设置地点灵活2.用于电力系统枢纽变电
16、站、换流站运行要求和费用1.简单,运行维护要求低2.单位容量投资低3.运行费用最低1.运行维护工作量大2.单位容量投资大3.运行费用最大1.运行维护技术水平要高3.单位容量投资大4.运行费用次之 由上表可见,采用并联电容器进行无功补偿是一种投资少、施工简单、见效快的补偿方式,它可以很方便的就地控制电容投切,以减少线损,消除无功馈乏给系统带来的负面影响。所以我们选用并联电容器来补偿。并联电容器的装设方式有高压集中补偿,低压集中补偿和单独就地补偿三种。其中高压集中补偿补偿范围小,只能补偿总降压变电所的10KV母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响,而对对无功功率在企业内部的供配电系统中引起的损
17、耗无法补偿,因此不选用。低压集中补偿补偿范围较大,能使变压器的视在功率减小,从而使变压器的容量可选得较小,因此比较经济。单独就地补偿投资较大,电容器的利用效率较低。综上考虑,我们选择BSMJ0.4-14-3型电容器进行低压集中补偿如图1.1所示:图3.1 BSMJ0.4-14-3型电容器BSMJ0.4-14-3型电容器符合GB12747.1-2004和IEC60831-1996标准,使用条件如下:室内使用温度类别 : -2550湿度 : 小于85%RH海拔高度 : 2000米以下安装场所 : 无有害气体和蒸气,无导电性或爆炸性尘埃,无剧烈振动.通风散热 : 设置两个以上的电容器时,间距25mm
18、以上.夏季温度较高时应采取有效的散热措施. 。BSMJ0.4-14-3型电容器主要特点如下: 1.体积小、重量轻:由于使用金属化聚丙烯薄膜新材料作为介质,体积、重量公为老产品的1/4或1/5。2.损耗低:实际值低于0.10%,所以电容器自身能耗很低,发热小,温升低,工作寿命长,节能效果更佳。3.优良的自愈性能,过电压所造成的介质局部击穿能迅速自愈,恢复正常工作,使可靠性大为提高。4.安全性:内装自放电电阻和保险装置。内装放电阻能使电容器上所储的电能自动泄放掉;当电容器发生故障时,保险装置能及时断开电源,避免故障的进一步发展,确保使用安全5.不漏油:本电容器采用先进的半固体浸渍剂,滴熔点高于70
19、,在使用过程中不漏洞,避免了环境污染,电容器也不会因漏油而失效。技术指标额定电压: 400VAC额定容量:14kvar容量允差:-5+10%损耗角正切值:低于0.10%极间耐电压:2.15Un.2s极壳间耐压:3kV(AC)10s绝缘性:极壳间500VDC 1分钟大于1000M最高过电流:额定电流的130%自放电特性:断开电源3分钟后,剩余电压降至50V以下电力部门规定,无带负荷调整电压设备的工厂必须在0.9以上。为此,一般工厂均需安装无功功率补偿设备,以改善功率因数。要求在高压侧的功率因数不低于0.9,而变压器的无功损耗远大于有功损耗,故在低压侧补偿时应要求低压侧的功率因数大于0.95,因此
20、在功率补偿时,暂定低压侧功率因数为0.95,这样也满足低压侧的功率因数大于0.86。(由负荷关系和负荷计算可知,由于厂房有二级负荷,所以需要两回10kv进线,供给各个分厂的四台10/0.4KV降压变压器)3.2 无功补偿计算根据供电协议的功率因数要求,取补偿后的高压侧功率因数,各个补偿的容量计算如下:低压0.4KV侧:NO.1变压器补偿前的无功功率:Q303 = K * Q30=576.2kvar补偿后的有功功率不变,为: P303 = K *Pc)=647.1KW补偿前功率因数补偿后功率因数需要补偿的无功功率:=363.51 Kvar补偿电容器的个数为=363.51/1426,取n=26补偿
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化纤 毛纺织厂 全厂 配电 所及 系统 设计 53
限制150内