某塑料制品厂总配变电所及配电系统设计设计.doc
《某塑料制品厂总配变电所及配电系统设计设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《某塑料制品厂总配变电所及配电系统设计设计.doc(36页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流某塑料制品厂总配变电所及配电系统设计设计.精品文档.摘要某塑料制品厂总配变电所及配电系统设计是工厂供电的一部分。一套完整的现代化供电系统对于一个工厂实现生产自动化、提高成品质量是不可缺少的。设计对工厂供电方式、主要设备的选择、保护装置的配置及防雷接地系统进行了相应的叙述。本设计首先进行负荷计算,无功功率补偿计算,短路电流计算,并对变压器容量进行选择。然后,对主接线方案进行选择并拟定,电气主接线对接下来电气设备的选择,运行的可靠性和灵活性,操作和检修的安全以及今后的扩建,对电力工程建设和运行的经济节约等,都由很大的影响。接着,对主要电气设备选型
2、并校验。最后,对主要设备继电保护进行设计和整定计算,对防雷和接地系统做相应叙述。在论文的最后还附上了主接线图。关键词:负荷计算; 短路计算; 继电保护; 主接线设计目 录第1章 绪论11.1 工厂供电的意义11.2 工厂供电的要求11.3 设计依据21.3.1 平面布置图如图21.3.2 生产任务及车间组成21.3.3 工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量如下表21.3.4 供用电协议31.3.5 本厂负荷性质41.3.6 自然条件4第2章 负荷计算52.1 负荷计算的意义52.2 负荷计算的方法52.3 负荷计算6第3章 功率补偿计算及变压器的选择103.1 功率补偿计算103.2 变压器
3、型式的选择113.3 变压器台数的选择123.4 变压器容量的选择12第4章 主接线的设计144.1 基本要求144.2 电气主接线设计144.2.1 电气主接线各种连接方式及其优缺点154.2.2 主接线方案的拟定17第5章 短路电流计算195.1 短路电流计算方法及意义195.2 短路计算195.2.1 短路电流计算等效示意图19 5.2.2 短路电流及容量的计算19第6章 电气设备的选择与校验226.1 总配电所架空线进线的选择226.2 高压侧与低压侧母线的选择226.3 各变电所进线选择236.4 变电所低压出线的选择246.5 设备的选择246.5.1 高压侧设备的选择256.5.
4、2 各车间进线设备的选择266.5.3 各变电所低压侧出线回路设备选择与校验表27第7章 继电保护307.1 高压进线的继电保护307.2 各变电所进线的保护317.3 变压器继电保护33第8章 防雷与接地保护368.1 防雷保护368.2 接地装置36结论38致谢39参考文献40第1章 绪论1.1 工厂供电的意义工厂供电(electric power supply for industrial plants),就是指工厂所需电能的供应和分配。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。例如在机械工业中,电费的开支仅占产品成本的5%左右。因此电能在工业生
5、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自动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的自动化。从另一方面说,如果工厂的电能供应突然中断,对工业生产可能造成严重的后果。例如某些供电可靠性要求很高的工厂,即使是极短暂的停电,也会引起重大的设备损坏,或引起大量的产品报废,甚至可能发生重大的人身事故,给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。所以,工厂应该根据本厂环境条件和供电要求来选择适当的电气设备和确定其各项参数,保证工厂正常运行时安全可靠,出现故障时不致出现严重的
6、后果,并在合理的情况下注意节约,还应该根据工厂生产情况与供应能力统筹兼顾。因此,一套完整的现代化供电系统对于一个工厂实现生产自动化、提高成品质量是不可缺少的。 1.2 工厂供电的要求在工厂供电的过程中要切实保证工厂生产和生活的需要,还要做好节能工作,就应该做到以下要求:(1) 可靠 要满足供电可靠性的要求。(2) 安全 要满足在电能的使用中不应发生设备和人身事故。(3) 优质 要保证用户对电能质量的要求。(4) 经济 尽量减少供电系统中不必要的投资,并尽可能地节约电能。此外,在设计工厂配电系统的时候还要考虑到当地的天气设计防雷接地装置,合理地处理当前和长远的关系,既要节约能源,又要保证工厂生产
7、和生活的需要。1.3 设计依据1.3.1平面布置图如图图 1-1 平面布置图1.3.2生产任务及车间组成 年产量为万吨聚乙烯塑料制品,产品品种有薄模、单丝、管材和注射等制品。其原材料来源于某石油化纤总厂。1.3.3 工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量如下表表 1-1各车间及车间变电所负荷计算表(380V)序号车间或用电单位名称设备容量(千瓦)需用系数Kd功率因数 功率因数正切1薄膜车间14000.60.61.332原料库300.250.51.733生活间100.81.00.04成品库(一)250.30.51.735成品库(二)240.30.51.736包装材料库290.30.51.73小计
8、(K&=0.95)1单丝车间13850.60.651.172水泵房200.650.80.75小计(K&=0.95)1注塑车间1890.40.61.332管材车间8800.350.61.33小计(K&=0.95)1备料车间1380.60.51.732生活间100.813浴室50.814锻工车间300.30.651.175原料间150.816仓库150.30.51.737机修模具车间1000.250.651.178热处理车间1500.60.71.029铆焊车间1800.30.51.08(K&=0.87)1锅炉房2000.70.750.882试验室1250.250.51.733辅助材料库1100.2
9、0.51.734油泵房150.650.61.275加油站120.60.51.66办公楼、招待所、食堂500.60.61.331.3.4 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) 从电力系统的某66/10KV变电站,用10KV架空线路向工厂馈电。该变电站在工厂南侧1Km。(2) 系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间Top=2s,工厂总配电所保护整定时间不得大于1.5s.(3) 在工厂总配电所得10KV进线侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率不得低于0.9.(4) 系统变电站10KV母线出口断路器的断流容量为200MVA.图2-2 供电协议图(1)从电业部门某35/10
10、kV变电所用10kV架空线向本厂供电,该所在厂南侧1km。(2)供电系统短路技术数据:电业部门变电所10kV母线,为无限大电源系统,其短路容量为200MVA。(3)电业部门对本厂提出的技术要求:电业部门配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒,工厂“总降”不应大于1.3秒;在总配变电所10kV侧进行电能计量;本厂的功率因数值应在0.9以上。1.3.5 本厂负荷性质生产车间为三班工作制,部分车间为单班或两班制,最大有功负荷年利用小时数为5000小时,属于三级负荷。1.3.6 自然条件(1)最热月平均最高气温为35 ;(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30天
11、;(4)土壤冻结深度为1.1米;(5)夏季主导风向为南风。(6)地表面比较平坦,土壤主要成分为积土及砂质粘土,层厚1.67m不等;(7)地下水位一般为0.7m;(8)地耐压力为20吨/平方米。 第2章 负荷计算2.1 负荷计算的意义计算负荷是供电系统设计计算的基础,为选择变压器台数和容量,选择电气设备,确定测量仪表的量程,选择继电保护装置等提供重要的数据依据。所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定功率之和。这是因为用电设备不可能全部同时运行,每台设备也不可能全部满负荷,各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。因此,工厂供电系统在设计过
12、程中,必须找出这些用电设备的等效负荷。所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等,产生的最大温升与等效负荷产生的最高温升相等。我们按照等效负荷,从满足用电设备发热的条件来选择用电设备,用以计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。通常规定取30分钟(min)平均最大负荷、和作为该用户的“计算负荷”,并用、和分别表示其有功、无功、视在和电流计算负荷。计算负荷也称需要负荷或最大负荷,目的是为了合理地选择工厂各级电压供电网络、变压器容量和设备型号等。2.2 负荷计算的方法计算负荷的确定是工厂供电设计中很重要的一环,计算负荷的确定是否合理,直接影响到电气设备选择的
13、合理性、经济性。如果计算负荷确定的过大,将使电气设备选得过大,造成投资利有色金属的浪费;而计算负荷确定的过小,则电气设备运行时电能损耗增加,并产生过热,使其绝缘过于老化,甚至烧毁、造成经济损失。因此,在供电设计中,应根据不同的情况,选择正确的计算入法来确定计算负荷。常用的负荷计算方法有需要系数法、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,广泛采需用系数法,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施工设计。按需要系数法确定计算,应从实际每台用电设备开始,逐级向电源推进,一直计算到电源,用每一级的计算负荷为选择该用电器的依据。需用系数法的计算,现在己普遍应用于供
14、配电设计中,其缺点是它未考虑到用电设备中少数容量特大的设备对计算负荷的影响。本设计的情况符合需要系数法,因此本设计中的负荷计算都用需要系数法进行计算。2.3 负荷计算 现以第5变电所车间负荷计算为例,计算过程如下:(在计算各车间变电所负荷合计时,同时系数分别取值:=0.9;=0.95)NO.5变电所(1) 锅炉房有功功率: =2000.7=140 KW 无功功率:=1400.88=123.2 Kvar视在功率:=1400.75=186.66 KVA(2) 试验室有功功率:=1400.25=35 KW无功功率:=351.73=60.55Kvar视在功率:=350.5=70 KVA(3) 辅助材料
15、库有功功率:=1100.2=22 KW无功功率:=221.73=38.06Kvar视在功率:=220.5=44 KVA(4) 油泵房有功功率:=150.65=9.75KW无功功率:=9.751.27=12.385 Kvar视在功率:=9.750.65=15 KVA有功功率:=120.65=7.8KW无功功率:=7.81.6=12.48 Kvar视在功率:=7.80.5=15.6 KVA(5) 办公楼、招待所、食堂有功功率:=500.6=30 KW无功功率:=301.33=39.9 Kvar视在功率:=300.6=50 KVA变电所N0.5的计算负荷:有功计算负荷:= (2-1) =0.9(14
16、035229.757.830) =220.095 KW 无功计算负荷:= (2-2) =0.95(123.260.5538.0612.38512.4839.9) =272.24625 Kvar 视在计算负荷:= (2-3) = =350kv.A其余变电所的计算方法与NO.5变电所的计算方法相同。第3章 功率补偿计算及变压器的选择3.1 功率补偿计算供电单位一般对用电用企业要求要求功率因数达到0.9以上,若达不到要求,需增设无功功率的人工补偿装置。提高负荷的功率因数,可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率,使线损大为降低,而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力。
17、无功功率的人工补偿装置:主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点,因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。下面以NO.5变电所为例计算:变电所的补偿前功率因数:=220.095350=0.63 (3-1)计算电流:=20.23 A (3-2) 补偿后功率因数:=0.92需要补偿的功率:=220.095 (1.17-0.43) (3-3) =156.26Kvar补偿电容器的个数:=145.8525=5.83所以实际补偿的功率:=150 Kvar(所以本设计中选用电容器的型号为BKMJ0.4-25-3 )补偿后有功计算负荷:
18、=197.1 KW补偿后无功计算负荷:=-=228.46-150=78.46 Kvar (3-4)补偿后视在计算负荷:=212.14 KVA (3-5)补偿后的计算电流:=12.25 A高压侧功率因数的校检:=0.015=0.015212.14=3.18 KW (3-5) =0.06=0.06212.14=12.73 Kvar (3-6)高压侧有功计算负荷:=+=200.28 KW (3-7)高压侧无功计算负荷:=+=91.19 KVA (3-8)高压侧视在计算负荷:=220.06 KVA高压侧计算电流:=12.71 A高压侧的功率因数:=0.910.9,满足要求。其他各变电所的计算方法相同,
19、计算结果如表3-1所示:3.2变压器型式的选择一般正常环境的变电所,可以选用油浸式变压器,且应优先选用S9、S11等系列变压器。在多尘或由腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所,应选用S9-M、S11-M R等系列全密封式变压器。多层或高层建筑内的变电所,宜选用SC9等系列环氧树脂注干式变压器或SF666充气型变压器。根据本论文给出的自然条件:工厂所在地址自然条件正常,可以选用油浸式变压器。3.3 变压器台数的选择主变压器台数应根据负荷特点和经济运行的要求进行选择。当符合下列条件之一时,宜装设两台以上主变压器:(1) 有大量一级或二级负荷。(2) 季节性符合变化较大,适于采用经济运行方式。(3
20、) 集中符合较大,例如大于1250kVA时。本设计中所有负荷均为三级负荷,所以应该装设1台变压器。3.4 变压器容量的选择(1)只装一台变压器的变电所变压器的容量:应满足用电设备全部的计算负荷的需要,即(2)装有两台变压器的变电所每台变压器的容量应满足以下两个条件。 任一台变压器工作时,宜满足总计算负荷 的大约60%70%的需要,即=(0.60.7) 任一台变压器工作时,应满足全部一、二级负荷的需要,即(3)车间变电所变压器的容量上限单台变压器不宜大于1000KVA。这一方面是受以往低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制;另一方面也是考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心,以减少低压配电线
- 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:
- 塑料 制品厂 变电 所及 配电 系统 设计
限制150内