某纺织厂供配电系统设计方案erxe.docx
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1、58陕西科技大学课程设计目录第一章 原始资资料.2第二章 接入系系统设计计.3第三章 车间供供电系统统设计.14第四章 工厂总总降压变变的选择择.25第五章 所用变变的选择择.266第六章 主接线线设计.27第七章 短路电电流计算算.288第八章 电气设设备选择择.333第九章 继电保保护配置置.399结束语.40参考文献献.412某纺织厂厂供配电电系统设设计第一章 原始资资料1.工厂厂负荷数数据:工工厂多数数车间为为2班制,年年最大负负荷利用用小时数数46000小时时。工厂厂负荷统统计资料料见表11。设计计需要考考虑工厂厂5年发展展规划负负荷(工工厂负荷荷年增长长率按22%)。表1:化化纤厂
2、负负荷情况况表序号车间及设设备安装容量量(kWW)需要系数数1纺练车间纺丝机2000.8000.788筒绞机300.7550.755烘干机850.7551.022脱水机120.6000.800通风机1800.7000.755淋洗机60.7550.788变频机8400.8000.700传送机400.8000.7002原液车间间照明104000.7550.7003酸站照明明2600.6550.7004锅炉房照照明3200.7550.7555排毒车间间照明1600.7000.6006其他车间间照明2400.7000.7552.供电电电源请请况:按按与供电电局协议议,本厂厂可由166公里处处的城北北变
3、电所所(1110/338.55/111kV),900MVAA变压器器供电,供供电电压压可任选选。另外外,与本本厂相距距5公里处处的其他他工厂可可以引入入10kkV电缆缆做备用用电源,但但容量只只能满足足本厂负负荷的220%(重重要负荷荷),平平时不准准投入,只只在本厂厂主要电电源故障障或检修修时投入入。3.电源源的短路路容量(城城北变电电所):35kkV母线线的出线线断路器器断流容容量为4400MMVA;10kkV母线线的出线线断路器器断流容容量为3350MMVA。4.电费费制度:按两部部制电费费计算。变变压安装装容量每每1kVVA为18元/月,电电费为00.5元元/ kkWhh。5.气象象资
4、料:本厂地地区最高高温度为为38度,最最热月平平均最高高气温为为30度。6.地质质水文资资料:本本厂地区区海拔660m,底层层以砂粘粘土为主主,地下下水位为为2 m。二设计计内容1总降降压变电电站设计计(1)负负荷计算算(2)主主结线设设计:根根据设计计任务书书,分析析原始资资料与数数据,列列出技术术上可能能实现的的多个方方案,根根据改方方案初选选主变压压器及高高压开关关等设备备,经过过概略分分析比较较,留下下233个较优优方案,对对较优方方案进行行详细计计算和分分析比较较,(经经济计算算分析时时,设备备价格、使使用综合合投资指指标),确确定最优优方案。(3)短短路电流流计算:根据电电气设备备
5、选择和和继电保保护的需需要,确确定短路路计算点点,计算算三相短短路电流流,计算算结果列列出汇总总表。(4)主主要电气气设备选选择:主主要电气气设备的的选择,包包括断路路器、隔隔离开关关、互感感器、导导线截面面和型号号、绝缘缘子等设设备的选选择及校校验。选选用设备备型号、数数量、汇汇成设备备一览表表。(5)主主要设备备继电保保护设计计:包括括主变压压器、线线路等元元件的保保护方式式选择和和整定计计算。(6)配配电装置置设计:包括配配电装置置布置型型式的选选择、设设备布置置图。(7)防防雷、接接地设计计:包括括直击雷雷保护、进进行波保保护和接接地网设设计。2车间间变电所所设计根据车间间负荷情情况,
6、选选择车间间变压器器的台数数、容量量,以及及变电所所位置的的原则考考虑。3 厂区3880V配配电系统统设计根据所给给资料,列列出配电电系统结结线方案案,经过过详细计计算和分分析比较较,确定定最优方方案。第二章 接入入系统设设计一、计算算厂总降降压变负负荷.计算算负荷方方法目前负荷荷计算常常用需要要系数法法、二项项式法、和和利用系系数法,前二种种方法在在国内设设计单位位的使用用最为普普遍。此此外还有有一些尚尚未推广广的方法法如单位位产品耗耗电法、单单位面积积功率法法、变值值系数法法和ABBC法等等. 常常采用需需用系数数法计算算用电设设备组的的负荷时时,应将将性质相相同的用用电设备备划作一一组,
7、并并根据该该组用电电设备的的类别,查查出相应应的需用用系数,然然后按照照表一给给出的公公式求出出该组用用电设备备的计算算负荷。此设计采采用的是是需用系系数法来来对电力力负荷计计算的。用用需要系系数法确确定计算算负荷都都有如表表2的通通用公式式:表2:公公式表名称公式备注用电设备备组的容容量设备的的额定容容量设设备组的的同时系系数设备组组的负荷荷系数设备组组的平均均效率配电线线路的平平均效率率对应用用电设备备组的正正切值用电设设备组的的平均功功率因数数用电设设备组的的额定电电压以上参数数由用电电设备组组计算负负荷直接接相加来来计算时时取。用电设备备组有功功计算负负荷需要系数数无功计算算负荷视在计
8、算算负荷计算电流流有功负荷荷的同时时系数无功负荷荷的同时时系数总的有功功计算负负荷总的无功功计算负负荷总的视在在计算负负荷二、设备备容量的的确定由于各用用电设备备的额定定工作制制不同,在在确定计计算负荷荷时,不不可以将将其额定定功率直直接相加加,应将将额定功功率换算算为统一一的设备备功率。.对于于一般长长期连续续运行工工作制和和短时工工作制的的用电设设备,包包括一般般电动机机组和电电热设备备等,其其铭牌上上的额定定功率(额额定容量量)就等等于设备备功率。式中设备功功率,;用电电设备铭铭牌上的的额定功功率,。.负荷荷持续率率优势也也称负载载持续率率或赞载载率,是是用电设设备在一一个工作作周期内内
9、工作时时间和工工作周期期的百分分比值,用用表示:式中 工作作周期;工作作周期内内的工作作时间;工作作周期内内的停歇歇时间。.对于于电焊机机及各类类电焊装装置的设设备功率率,是指指将额定定功率换换算到负负荷持续续率为时时的有功功功率。当当不等时,用用下式换换算:式中 换算到到时的设设备功率率,;换算算前铭牌牌上的负负荷持续续率,应应和、相对应应(计算算中用小小数值);、分别为为换算前前与对应应的铭牌牌上的额额定有功功功率、额额定视在在功率,额额定功率率因数;其值值为的负负荷持续续率(计计算用)。.对于于断续或或短时工工作制电电动机的的设备功功率,是是指将额额定功率率换算到到负载持持续率为为时的有
10、有功功率率。当不不等于时时,用如如下公式式换算:式中 换算算到时的的设备功功率,;、分分别为对对应换算算前电动动机铭牌牌标称的的额定功功率,;额定负负荷持续续率(计计算时用用小数值值);换算算到时的的负荷持持续率(计计算时用用小数值值)。三、设备备的功率率因素按照我国国供电部部门的规规定,高高压供电电的用户户必须保保证功率率因数在在以上,低低压供电电的用户户必须在在以上。为为了使用用户注意意提高功功率因数数,供电电部门还还对大宗宗用电单单位实行行按户月月平均功功率因数数调整电电费的办办法。调调整功率率因数标标准一般般为,大大于时给给以奖励励,低于于时便要要增收电电费甚至至罚款,功功率因数数很低
11、时时供电部部门要停停止供电电。.提高高功率因因数方法法1.通过过适当措措施提高高自然功功率因数数。提高高自然功功率因数数可以通通过合理理选择感感应电动动机的容容量、使使用中减减少感应应电动机机的空载载运行、条条件许可可时尽量量使用同同步电动动机、以以最佳负负荷率选选择变压压器等方方法达到到目的。2.并联联同步调调相机。同同步调相相机是一一种专用用于补偿偿无功功功率的同同步电动动机,通通过调节节同步调调相机的的励磁电电流可补补偿供电电系统的的无功功功率,从从而提高高系统的的功率因因数。同同步调相相机输出出无功功功率为无无极调节节方式,调调节的范范围较大大,并且且在端电电压下降降以内时时,无功功输
12、出基基本不变变,当端端电压下下降以上上时,可可强行励励磁增加加无功输输出。但但是,同同步调相相机补偿偿单位无无功功率率造价高高。每输输出的无无功功率率要损耗耗的有功功功率,基基建安装装要求高高、不易易扩建、运运行维护护复杂,所所以一般般用于电电力系统统中的枢枢纽变电电站及地地区降压压变电站站。3.并联联适当的的静电电电容器。并并联电容容安装简简单、容容易扩建建、运行行维护方方便,补补偿单位位无功功功率的造造价低、有有功损耗耗小(小小于),因因此广泛泛用于工工厂企业业及民用用建筑供供电系统统中。a.电容容器的选选择电容器无无功容量量的计算算 b.电容容器(柜柜)台数数的确定定需电容器器台数:每相
13、所需需电容器器台数:取其相相等或稍稍大的偶偶数,因因为变电电所采用用单母线线分段式式结线。c.电容容器的补补偿方式式和联接接方式1)电容容器的补补偿方式式单独就就地补偿偿方式:接线、优优缺点、适适用对象象。分散补补偿方式式:接线线、优缺缺点、适适用对象象。集中补补偿方式式:接线线、优缺缺点、适适用对象象: 大大中型煤煤矿主要要补偿方方式,如如:平煤煤各矿2)电容容器的联联接方式式三角形形接法:优缺点点星形接接法:优优缺点或Y(双双Y) 优选选,因为为容量为为Y的11/3且电压压低,放放电1分分钟,残残压以下下。以上上的电容容器应采采用电压压互感器器放电。电容器放放电回路路中不得得装设熔熔断器或
14、或开关,以以免放电电回路断断开,危危及人身身安全。四、动力力支路负负荷计算算 在采采用需要要系数法法进行动动力支路路负荷计计算时,应应将计算算范围内内的用电电设备分分组,分分别进行行各个组组内的负负荷计算算并将计计算结果果相加得得到总的的计算负负荷,然然后根据据用电设设备的台台数和容容量的大大小以及及用电设设备的性性质乘以以一个同同时系数数,得到到计算结结果。 每个个组内的的负荷计计算可以以采用通通用计算算公式进进行,动动力支路路的负荷荷计算采采用下式式进行:式中 支路路上有功功计算负负荷,;支路路上无功功计算负负荷,;支路路上视在在计算负负荷,;、分分别为支支路上有有功同时时系数,无无功同时
15、时系数;支路路上计算算电流;支路路的额定定电压。在使用上上述公式式时要注注意:1.分组组的原则则:用电电设备的的性质相相同、功功率因数数相同、需需要系数数相同的的分一组组。2.有功功、无功功同时系系数的概概念和数数值是不不同的,通通常对于于同一组组用电设设备组无无功同时时系数的的值比有有功同时时系数要要大。通通常情况况下有功功同时系系数的范范围、无无功同时时系数范范围。五、各车车间的负负荷计算算1. 纺练车间间:纺丝机机:筒绞机机:烘干机机脱水机机通风机机淋洗机机变频机机传送机机总的计算算负荷,取取同时系系数2. 原液车间间照明:总的计算算负荷,3. 酸站照明明:总的计算算负荷, 4. 锅炉房
16、照照明: 总的计计算负荷荷,5. 排毒车间间照明:总的计算算负荷,6. 其他车间间照明:总的计算算负荷,各车间计计算负荷荷统计见见表5。全厂负荷荷的计算算: 计算全全厂的计计算负荷荷时,总总的计算算负荷要要小于每每个用电电负荷加加起来的的和,我我们在通通常情况况下取的的全部用用电负荷荷之和的的。取全全部用电电负荷之之和的,这这样在一一定程度度上就避避免了大大马拉小小车情况况的发生生,提高高了运行行效率,符合了了经济生生产、生生活的需需要。因此,本本次课程程设计中中的全厂厂计算负负荷就为为各个设设备计算算负荷之之和的995%即即:全厂计算算负荷=(纺练练车间计计算负荷荷+原液液车间计计算负荷荷+
17、酸站站照明计计算负荷荷+锅炉炉房照明明计算负负荷+ 排度车车间计算算负荷+其他车车间计算算负荷)对于全厂厂负荷系系数,取取有功功率率: 无功功功率:视在功率率:考虑5年年的发展展,年增增长率按按2%计计算,全全厂计算算负荷六、城北北变电压压等级的的确定输电线路路电压等等级的确确定应符符合国家家规定的的标准电电压等级级,选择择电压等等级时,应应根据输输送容量量和输电电距离,以以及接入入电网的的额定电电压的情情况来确确定,输输送容量量应该考考虑变电电所总负负荷和五五年发展展规划。.电压压等级的的确定电网电压压等级的的确定,是是与供电电方式、供供电负荷荷、供电电距离等等因素有有关的。 有关资料料提供
18、了了供电电电压与输输送容量量的关系系: 1.当负负荷为时时,供电电电压易易选,输输送距离离在公里里; 2.当负负荷为时时,供电电电压易易选,输输送距离离在公里里; 3.当负负荷为时时,供电电电压易易选,输送距距离在公公里; 4.当负负荷为时时,供电电电压易易选,输输送距离离在公里里; 5.当负负荷为时时,供电电电压易易选,输输送距离离在公里里; 6.当负负荷为以以上时,供供电电压压易选,输输送距离离在公里里以上。 .本厂厂电压等等级的确确定设计任务务书提供供了三个个电压等等级:在在1800/388.5/11kkv要考考虑工厂厂5年发发展规划划负荷(工工厂负荷荷年增长长率按),输送送距离为为16
19、公公里,因因此选用用负荷2200-100000kkw,供供电电压压35kkv,输输送距离离20-50公公里。七、城北北变的线线路回数数的确定定本厂多数数车间为为二班制制,年最最大负荷荷利用小小时为446000小时,并并且有的的重要负负荷,考考虑到本本厂有重重要负荷荷,为了了保证重重要负荷荷的供电电可靠性性,本设设计采用用二回路路进线,这这样当有有一回路路发生故故障时,另另一回路路可以继继续供电电。另外外,在与与本厂相相距5公公里处引引入其他他工厂110KVV电缆做做备用电电源,但但只能满满足本厂厂的重要要负荷,平平时不准准投入,只只有在本本厂主要要电源故故障或检检修时投投入。全全厂负荷荷分布,
20、根根据毕业业设计任任务书的的厂区平平面布置置图。八、确定定接入系系统每回回线路线线型、规规格、截截面。架空空线路导导线截面面的选择择:选择原则则:计算算负荷电电流,先先按经济济密度选选导线标标称截面面,然后后按发热热复核。1计算算负荷电电流:选择经济济截面:由设计计资料知知年最大大负荷利利用小时时为46600小小时,根根据电电力工程程类专题题课程设设计与毕毕业设计计指导教教程PP57查表表5-44得经济济电流密密度,按按经济电电流密度度选择接接入系统统每回导导线型号号、规格格、截面面的选择择:截面的选选择:选择标准准截面,即即选型钢钢芯绞线线线2回回路。2复核核电压降降:正常运行行时:NN=2
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