化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计deia.docx
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1、华北电力大学供电课程设计华北电力力大学 供电电课程设设计论文文 题题 目 某化纤纤毛纺织织厂全厂厂总配变变电所及及配电系系统设计计院 系 电力工工程系专业班级级 农电电07002组 别 第五五组成 员 某化纤毛毛纺织厂厂全厂总总配变电电所及配配电系统统设计绪论在国民经经济高速速发展的的今天,电电能的应应用越来来越广泛泛,生产产、科学学、研究究、日常常生活都都对电能能的供应应提出更更高的要要求,因因此确保保良好的的供电质质量十分分必要。本本设计书书注重理理论联系系实际,理理论知识识力求全全面、深深入浅出出和通俗俗易懂,实实践技能能注重实实用性,可可操作性性和有针针对性。本课程设计选择进行了一个模
2、拟的中小型工厂10/0.4kV、容量为2149.01KVA的降压变电所. 区域变电站经10KV双回进线对该厂供电。该厂多数车间为三班制。本厂绝大部分用电设备属长期连续负荷,要求不间断供电。全年为306个工作日,年最大负荷利用小时为6000小时。属于二级负荷。本设计书论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识,重点介绍了工厂供配电系统的组成和部分。系统的设计和计算相关系统的运行,并根据工厂所能取得的电源及工厂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,确定了变电所的位置与形式及变电所至变压的台数与容量、类型及选择变电所主接线方案及高低设备与进出线。本设计书共
3、分部分包括:负荷计算和无功功率补偿、变电所位置和形式选择、变电所主变压器的台数、类型容量及主接线方案的选择、短路电流的计算、变电所一次设备的选择与校验、变电所电气主结线图、工厂二次回路方案的选择继电保护的设计与整定以及防雷、接地设计:包括直击雷保护、行波保护和接地网设计。目录一、原始始材料分分析4二、全厂厂负荷计计算4三、无功功功率的的补偿及及变压器器的选择择5四、主接接线设计计8五、短路路电流计计算85.1短短路电流流计算方方法:885.2短短路电流流的计算算8六、变电电所的一一次设备备选择和和校验1126.1高高压设备备器件的的选择及及校验1126.2低低压设备备器件的的选择及及校验116
4、6.3各各车间的的进线装装设低压压熔断器器206.4母母线的选选择与校校验2116.5绝绝缘子和和套管选选择与校校验233七、变配配电所得得布置与与机构设设计244八、防雷雷装置及及接地装装置设计计248.1直直击雷保保护2448.2配配电所公公共接地地装置的的设计2258.3行行波保护护26九、二次次回路方方案的选选择及继继电保护护的整定定计算:269.1 二次回回路方案案的选择择269.2 变电所所继电保保护装置置配置226十、结束束语299一、原始始材料分分析1工厂供供电设计计的一般般原则按照国家家标准GGB5000522-955 供供配电系系统设计计规范、GGB5000533-944
5、110kvv及以下下设计规规范、GGB5000544-955 低低压配电电设计规规范等等的规定定,进行行工厂供供电设计计必须遵遵循以下下原则:(1)遵遵守规程程、执行行政策。必须遵守守国家的的有关规规定及标标准,执执行国家家的有关关方针政政策,包包括节约约能源,节节约有色色金属等等技术经经济政策策。(2)安安全可靠靠、先进进合理。应做到保保障人身身和设备备的安全全,供电电可靠,电电能质量量合格,技技术先进进和经济济合理,采采用效率率高、能能耗低和和性能先先进的电电气产品品。(3)近近期为主主、考虑虑发展。应根据工工作特点点、规模模和发展展规划,正正确处理理近期建建设与远远期发展展的关系系,做到
6、到远近结结合,适适当考虑虑扩建的的可能性性。(4) 全局出出发、统统筹兼顾顾。按负荷性性质、用用电容量量、工程程特点和和地区供供电条件件等,合合理确定定设计方方案。工工厂供电电设计是是整个工工厂设计计中的重重要组成成部分。工工厂供电电设计的的质量直直接影响响到工厂厂的生产产及发展展。作为为从事工工厂供电电工作的的人员,有有必要了了解和掌掌握工厂厂供电设设计的有有关知识识,以便便适应设设计工作作的需要要。2工程概概况某化纤毛毛纺厂110kVV配变电电所供电电给织造造车间、染染整车间间、锅炉炉房、食食堂、水水泵房、化化验室及及其他车车间变电电所。已已知工厂厂三班制制工作,年年最大负负荷利用用小数6
7、60000h,其其中织造造车间、染染整车间间、锅炉炉房为二二级负荷荷。二级级负荷是是指中断断供电将将在政治治上、经经济上造造成较大大的损失失的用电电设备。在在条件允允许的情情况下,二二级负荷荷应有两两条线路路供电,例例如煤气气站的鼓鼓风机、110吨以以下的电电弧炼钢钢炉的低低压用电电设备和和刚玉冶冶炼电炉炉变压器器等,中中断供电电可能造造成主要要设备损损坏或大大量产品品报废3供电条条件(1)供供电部门门可提供供双回路路10kkV电源源,一用用一备。(2)电电源1进进线处三三相短路路容量1120MMVA,进进线电缆缆长约1150米米。电源源2进线线处三相相短路容容量1000MVVA,进进线电缆缆
8、长约1120米米。(3)采采用高供供高计,要要求月平平均功率率因数不不小于00.9,。要要求计量量柜在主主进开关关柜之后后,且第第一柜为为主进开开关柜。(4)为为其他车车间变电电所提供供2路110kVV电源出出线,容容量每路路8000kVAA。(5)配配变电所所设于厂厂区负荷荷中心,为为独立式式结构,有有人值班班。低压压供电半半径小于于2500m。配配变电所所建筑构构造及面面积由电电气设计计定。二、全厂厂负荷计计算 采采用需要要系数法法计算各各车间变变电所的的计算负负荷,具具体数据据如表22-1所所示。表2-11序号车间或用用电单位名称称设备容量(kkW)计 算算 负负 荷荷变压器台台数及容容
9、量(kW)(kVAAR)(kVAA)1制条车间间3400.80.80.755272204480.83226SL7-10000/110 110000kVAA*10.90.9552纺纱车间间3400.80.80.755272204480.832260.90.9553软水站86.110.6550.80.75555.996541.997377121.76330.90.9554锻工车间间36.990.30.6551.17711.00712.99519952.11844480.90.9555机修车间间296.20.30.51.73388.886153.7277418.890000.90.9556幼儿园12
10、.880.60.61.3337.68810.22144418.11019930.90.9557仓库37.9960.30.51.17711.338813.33239953.66835540.90.9558织造车间间5250.80.80.755420315742.46221SL7-10000/110 110000kVAA*10.90.9559染整车间间4900.80.80.755392294692.964460.90.95510浴室1.8880.811.500402.65587220.90.95511食堂20.6630.7550.80.75515.447211.66043329.11752220.
11、90.95512独身宿舍舍200.8116028.22842270.90.95513锅炉房1510.7550.80.755113.2584.993755213.54662SL7-4000/100 4000kVVA*110.90.95514水泵房1180.7550.80.75588.5566.3375166.877720.90.95515化验室500.7550.80.75537.5528.112570.77106670.90.95516卸油泵房房280.7550.80.7552115.77539.55979970.90.955相关计算算公式:=三、无功功功率的的补偿及及变压器器的选择择 电电力部
12、门门规定,无无带负荷荷调整电电压设备备的工厂厂必须在在0.99以上。为为此,一一般工厂厂均需安安装无功功功率补补偿设备备,以改改善功率率因数。我我们采取取的无功功补偿方方式是:高压补补偿和低低压补偿偿相结合合、集中中补偿与与就地补补偿相结结合。在在需要补补偿容量量大的车车间采用用就地补补偿的方方式其余余采用低低压集中中补偿和和高压集集中补偿偿方式。根根据该工工厂的负负荷特点点,根据据这一思思路,我我们选择择在NOO.1变变电所选选择1、22、5车车间,NNO.22变电所所8、99车间采采用就地地补偿。 根根据供电电协议的的功率因因数要求求,取补补偿后的的功率因因数,各各个补偿偿的容量量计算如如
13、下:1、就地地补偿: 列NOO.1 车间变变电所: 制制条车间间: 联联立得: 根据供供电技术术2333页表表26知知并列电电容器的的标称容容量选择择六个BBW0.4-114-33/3,即即补偿容容量为884kVVar。 补偿偿后剩余余容量:=2004-884=1120kkVarr同理可得得2、55、8、99车间的的补偿容容量及补补偿后剩剩余容量量。2、低压压集中补补偿对NO.1变电电所0.4kVV母线,采采用三个个型号为为BW00.4-12-3/33进行低低压集中中补偿,补补偿容量量为366kVaar。对NO.2变电电所0.4kVV母线,采采用两个个型号为为BW00.4-12-3/22进行低
14、低压集中中补偿,补补偿容量量为244kVaar。对NO.3变电电所0.4kVV母线,采采用三个个型号为为BW00.4-14-3/66进行低低压集中中补偿,补补偿容量量为844kVaar。3、变压压器的选选择及高高压集中中补偿变压器本本身无功功的消耗耗对变压压器容量量的选择择影响较较大,故故应该先先进行无无功补偿偿才能选选出合适适的容量量。 取=NO.11变电所所:=7255.53327KKva考虑155%裕量量:根据供供电技术术2222页表表4 选选SL77-10000/10 接线方方式Y,y该变压器器的参数数为:=18000+1116000=488kVaar同理可得得NO.2和NNO.33的
15、变压压器选型型及高压压集中补补偿前的的参数,其其中NOO.2选选SL77-4000/110 接线线方式YY,y高压集中中补偿:以上在在车间和和车变补补偿之后后,在高高压侧的的有功和和无功变变为各个个车间变变电所高高压侧的的有功,无无功之和和。于是高压压侧的有有功与无无功为:16411.7771+222.668=116644.511kW =7355.199+1339.77=8774.889kVVar =1155.9kkVarr 选用三三个型号号为BFF10.5-440-11/3进进行高压压集中补补偿,补补偿容量量为1220kVVar。补偿后的的功率因因数达到到0.991序号车间无功功功率理论补偿
16、偿量实际补偿偿量补偿后剩剩余无功功电容器型型号及数数量视在功率率(kVVA)功率因数数Q(kVVar)Qc(kVaar)Qc(kkVarr)Q(kkVarr)120478.88884120BW0.4-114-33/6220478.88884120BW0.4-114-33/6341.99816.22241.998412.9957.86612.9955153.73112.8511241.773BW0.4-114-33/8610.2216.68810.221713.3328.88813.3328315121.8112203BW0.4-114-33/89294113.68112182BW0.4-114
17、-33/8100001111.664.48811.66120001384.99432.88484.9941466.33825.66766.3381528.11310.88828.1131615.7756.09915.775PQ就地补偿偿之后No.11 6440.11310.25280328.18005725.532270.8991855No.22 6220.66239.96224365.57843.782290.90012773No.33 1995.2275.4480185.44298.746630.78840226低压集中中补偿No.11 3228.11833.111800848836292
18、.18005BW0.4-112-33/3709.975520.91113993No.22 3665.55718.779166444424341.57BW0.4-112-33/2833.665550.91122111No.33 1885.44478.66334484101.44BW0.4-114-33/6255.247780.91176338总8799.19905130.54331299144735.1900517988.86650.9112677高压侧功功率因数数874.8900518800.3880.88851667高压集中中补偿874.89005115.90110499117757.890
19、05BF110.55-400-1/318288.87780.91100994变压器损损耗No.117.748No.2211.6657No.333.38834.77四、主接接线设计计因为该厂厂是二级级负荷切切考虑到到经济因因素故本本方案采采用100kV双双回进线线,单母母线分段段供电方方式,在在NO.3车变变中接明明备用变变压器。采采用这种种接线方方式的优优点有可可靠性和和灵活性性较好,当当双回路路同时供供电时,正正常时,分分段断路路器可合合也可开开断运行行,两路路电源进进线一用用一备,分分段断路路器接通通,此时时,任一一段母线线故障,分分段与故故障断路路器都会会在继电电保护作作用下自自动断开开
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