毕业答辩-某造纸厂低压供配电系统设计

某造纸厂低压供配电系统设计01020304课题简介Introductiontothesubject设计内容Designcontent设计总结Designsummary致谢ThanksCONTENT0201课题简介IntroductiontothesubjectPARTONE1.课题背景2.工厂供配电设计的任务是从电力系统处取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上。1.某纸品有限公司是在2005年注册的一家公司，位于潮州市潮安区古巷镇枫杨二村尤船山脚下，是一家以废纸为原材料生产瓦楞纸和瓦楞纸板的企业。3.工厂供配电系统是工厂能否正常生产的主要保证，其功能是变换电压等级、汇集配送电能，主要包括变压器、母线、线路开关设备、建筑物及电力系统安全和控制所需的设施。本课题工业电源从电业部门某220/35kV区域变电所，用35kV架空线引进，该变电所距厂西南侧5km。042.课题原始资料厂区布局图0502设计内容DesigncontentPARTTWO设计思路07编制负荷计算表23短路电流计算电气设备选择绘制电气主接线图1选择变压器无功补偿选择导线和电缆型号校验45继电保护设计及防雷1.1负荷计算08在电力系统中，用电设备所需要的电功率称为电力负荷，简称负荷。根据负荷的重要性和负荷中断供电在政治、经济方面所造成的损失或影响程度，可以将电力负荷分成三类，分别是为一级负荷、二级负荷和三级负荷。本次课题设计中负荷主要为三级负荷。计算负荷是通过载荷的经验统计求出的，用来代替实际负荷计算和发热条件选择的供电系统各元件的负荷值。计算负荷一般取负荷曲线上的0.5h最大有功负荷P30。相应的其他计算负荷可分别表示为Q30、S30和I30。1.1负荷计算常用方法：09设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷。需要系数法二项式法综上所述，在造纸厂供电系统设计中,采用需要系数法较为合适。所以，在本课题某造纸厂设计中采用需要系数法计算负荷。（本文中造纸厂各个设备的需要系数通过查阅《

GB51092-2015制浆造纸厂设计规范》附录F获得。）1.1负荷计算10需要系数法计算公式：同时系数的数值是根据统计规律和实际测量结果确定的，在本设计中取为：对低压母线，若由各个设备组直接相加计算时：=0.9，=0.95若由车间干线负荷相加计算时，可取：=0.95，=0.97综上，根据公式可得出各个设备的计算负荷和三个车间的计算负荷，编制成负荷计算表。1.负荷计算11以制浆车间为例，如下计算负荷并编制负荷计算表：电力负荷计算表计算负荷序号设备名称单台容量（kW）台数需要系数Kd功率因数功率因数正切P30（kW）Q30（kvar）S30（kVA）1固卸废料池1#搅拌器2220.60.80.7526.4019.8033.002一段粗筛浆泵7510.650.80.7548.7536.5660.943一段粗筛13210.650.80.7585.8064.35107.254清杂机浆泵18.510.650.80.7512.039.0215.035单效纤维分离机7510.680.80.7551.0038.2563.756振框式平筛310.650.80.751.951.462.447一段除渣泵20010.650.80.75130.0097.50162.508二段除渣泵5510.650.80.7535.7526.8144.699三段除渣泵18.510.650.80.7512.039.0215.0310四段除渣泵1110.650.80.757.155.368.9411除渣器良浆池搅拌器2210.60.80.7513.209.9016.5012精筛一段浆泵9010.650.80.7558.5043.8873.1313一段精筛13210.650.80.7585.8064.35107.2514精筛二段浆泵2210.650.80.7514.3010.7317.8815二段精筛5510.650.80.7535.7526.8144.6916精筛三段浆泵1510.650.80.759.757.3112.1917三段精筛3010.650.80.7519.5014.6324.3818精筛良浆池搅拌器2210.650.80.7514.3010.7317.88总计1020595.76471.64759.851.2变压器型号的选择12铝绕组成本低，重量轻，密度小铝绕组抗短路能力差，过载能力低铜绕组铜比铝的熔点高，抗短路能力强，载流量大，密度大造价高按变压器绕组材料可分为铝绕组和铜绕组变压器两大类：在35KV及以下电压等级的变压器可以分为油浸式、干式两种：油浸式铁芯和绕组都浸入绝缘液体中的变压器称为油浸式变压器造价低干式具有防潮、耐腐蚀、阻燃、防爆、无污染等能力适用于人口密集的居民区、机场、车站、码头、繁荣的商业区等地点综上所述，在变压器的选择中，本设计采用SL7系列三相油浸自冷式铝线电力变压器。1.2车间变压器台数与容量的选择13对于车间变电所，一般只装设一台变压器，但如果集中负荷较大时也可采用两台甚至更多台变压器。对于车间只装有一变压器的变电所，变压器的额定容量则应满足全部用电负荷之和的需要：（1）对于车间装设两台变压器的变电所，任一台变压器工作时，应满足总计算负荷

的大约70％的需要：（2）（3）式

是指两台变压器运行时，每台变压器各承担总负荷的50%，负载率约为0.7，变压器的效率较高。在事故情况下，一台变压器承担总负荷时，只过载40%，仍可持续运行一段时间内，而在这段时间内完全可以进行调整，切除故障。式

则是考虑到一台变压器在事故情况下仍能顾及一、二级负荷的供电。1.2车间变压器台数与容量的选择14查表可得出各个车间所选择的变压器技术参数如下：由上表车间各变压器的技术参数可以计算变压器有功功率损耗与无功功率耗推到车间变压器的一次侧计算负荷，，进而同样用需要系数法可以计算出总降压变电所二次侧的计算负荷，再选择总降压变电所的变压器。车间变压器型号额定容量(kVA)台数额定电压(kV)损耗(kW)阻抗电压(%)空载电流(%)高压低压空载短路制桨车间SL7-800/108001100.41.549.9041.5造纸车间SL7-1600/10160022.6516.501.1传动车间SL7-100/1010010.322.002.3根据供电协议，所以要进行无功补偿。1.3无功补偿15在工业企业中,无功补偿的方法较多例如：采用静电电容器作为无功补偿电源,同步电动机在过励磁方式运行等.但是在本设计的造纸企业中因为电热设备及同步电动机均较少,而且同步电动机结构复杂,配有启动控制设备,维护工作量大,所以本设计采用并联电容器进行无功补偿以提高功率因数。随着负荷变化自动投切1.4总降压变电所变压器台数与容量的选择16SL7-3150/35功率因数满足供电协议要求2.1短路电流的计算17短路电流计算简化电路图：2.2架空线和电力电缆的选择18类型材料优点缺点架空线铜导线电阻率小，机械强度高，抗抗腐蚀强度能力强价格高铝导线导电率仅次于铜，价格低廉，应用广泛机械强度低铝合金提高了机械强度目前用仍不普遍电力电缆油浸纸绝缘电力电缆耐压强度高，介质损耗低绝缘材料柔性差、制作工艺复杂聚氯乙烯绝缘电力电缆作工艺简单、重量轻、耐腐蚀介质损耗大、过载能力差、耐压强度较低交联乙烯绝缘电力电缆耐压强度较高、允许载流量大、制作工艺简单价格贵架空线和电力电缆线路的优缺点：选择企业内部的配电线路时，考虑到耐用、便于维护等因素选用电缆线路。35kV下工作，考虑到引出分支线路，投资和建设工艺等问题。通过截面积的选择和校验，三个车间分别选用截面积为25mm2，35mm2，25mm2的YJLV-8.7/10型交联聚乙烯铝芯绝缘电缆，总降压变电所进线选择截面积为35mm2的LGJ-35型钢芯铝绞线。2.3短路电流的计算19短路电流计算等效电路图：根据等效电路图，首先确定基准值，再用近似法计算标幺值，算出各个元件的电抗值，然后再进行K1、K2、K3、K4、K5点的短路电流的计算，求出各短路点的总电抗标幺值、三相短路电流及短路容量，为下一章电气设备的选择做好准备。3.电气设备的选择20在这一章节，我进行了总降压变点所两侧的电气设备选择和各车间两侧的电气设备选择。主要是根据该厂的自然条件以及生产需求选择电路中的主要电气设备型号，在短路情况下，满足其动稳定和热稳定的要求。以总降压变电所一次侧电气设备选择为例4.绘制主接线图21总降压变电所主接线4.绘制主接线图22制桨车间主接线4.绘制主接线图23电气主接线5.1继电保护设计和防雷设计24本章设计了本课题的电力系统继电保护，从定时限过电流保护和负荷保护来两个方面设计系统的继电保护。主要是通过定时限过电流保护在选好继电器类型和连接方式后，进行过电流保护的整定，动作时间的整定及灵敏度的校验等。最后进行负荷保护的整定和校验。本设计的电气系统中防雷设计采用装设避雷器和装设避雷线，用以作为架空线和变电所的防雷措施。03设计总结DesigncontentPARTTHREE总结2