某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计书

1 某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计书 1 原始材料分析 程概况 某化纤毛纺厂 10变电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验室及其他车间变电所。已知工厂三班制工作，年最大负荷利用小数6000h，其中织造车间、染整车间、锅炉房为二级负荷。二级负荷是指中断供电将在政治上、经济上造成较大的损失的用电设备。在条件允许的情况下，二级负荷应有两条线路供电。 电条件 （ 1）供电部门可提供双回路 10源 （ 2）该变电所 10出现泸定实现过流保护装置的整 定时间为 ， 要求配电所不大于 （ 3）在总配变电所 10计量 （ 4）功率数值应在 上 （ 5）系统最大运行时 10线短路容量为 统最小运行时母线 短路容量为 2 2 全厂负荷计算 采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如表 1示。 表 2 计算负荷 表 2 101 制车车间 340 72 204 340 000/10 1000 纺纱车间 340 72 204 340 软水站 锻工车间 机修车间 托儿所 幼儿院 仓 库 小 计 表 2 201 纺织车间 525 20 315 525 0 1250 台 染整车间 490 92 294 490 浴 室 理发室 食堂 独身 寝室 20 16 0 16 小计 表 2 301 锅炉房 151 0 水泵房 118 号 用电或车间 单位名称 设备容量（千瓦） xK算负荷 变压器台数容量 备注 千瓦） （千瓦） （千瓦） 3 3 化验室 50 15 台 卸油泵房 28 1 小计 347 3 无功功率的补偿及变压器的选择 电力部门规定，无带负荷调整电压设备的工厂 须在 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。我们采取的无功补偿方式是：高压补偿和低压补偿相结合、集中补偿。在需要补偿容量大的车间采用就地补偿的方式其余采用低压集中补偿和高压集中补偿方式。根据供电协议的功率因数要求，取补偿后的功率因数 ，各个补偿的容量计算如下： 1） 低压集中补偿 10线计算负荷及变压器选型 取 10K =低压集中补偿容量的计算 采用电容器分组自动投切的低压集中补偿方式，设补偿后功率因数1 ） = =用 24 个型号为 4 进行低压集中补偿，补偿容量为 322偿后变压器低压侧计算负荷为 0N 变电所高压侧负荷计算 101= 1=1=虑 25%的裕量： S=1+25%)=据【供电技术】 222 页表 4 选 0 接线方式 Y,00N 变压器的参数 4 0%0I%1600W 20线计算负荷及变压器选型 取 20K = 低压集中补偿容量的计算 采用电容器分组自动投切的低压集中补偿方式，设补偿后功率因数2 ） = =251用 18 个型号为 3 进行低压集中补偿，补偿容量为 252偿后变压器低压侧计算负荷为 20N 变电所高压侧负荷计算： 2=2=412=2=虑 25%的裕量： S=844*(1+25%)=据【供电技术】 222 页表 4 选 0 接线方式 Y,0200%0I%6500W 30母线计算负荷及变压器选型 取 30K =压集中补偿容量的计算 采用电容器分组自动投切的低压集中补偿方式，设补偿后功率因数 5 ） = =82用6 个型号为 进行低压集中补偿，补偿容量为 84偿后变压器低压侧计算负荷为 30N 变电所高压侧负荷计算： 3=3=虑 15%的裕 量： S=(1+15%)=据【供电技术】 222 页表 4 选 0 接线方式 Y,0300%0I%800W ）高压集中补偿及全场计算总负荷 取全场负荷的同期系数 K =P= =Q= =S=Q = ） =偿后变压器低压侧计算负荷为 S=用 3 个型号为 进行高压集中补偿，补偿容量为 90 表 3电容器选型表 序号 无功功率 理论补偿量 实际补偿 量 补偿后剩余 无功 电容器型号及数量 视在功率(功率因数 Q (Q (低压集中补偿 12 4 0N 51 252 8 0N 2 84 6 高压集中补偿 10线 0 主接线设计 由于本厂是二级负荷，在国名经济中占有重要地位，且大多数车间是三班工作制，为了保证供电的可靠性，再考虑经济型因素，所以本厂选用的接线方式是单母线分段桥型接线方式。 10线选的是 裸铝绞线，其电抗参数为 m。 电力系统主接线图 N O 1N O 2N O 3制 条 车 间纺 纱 车 间饮 水 站锻 工 车 间机 修 车 间托 儿 所 幼 儿 园仓 库备 用织 造 车 间染 整 车 间浴 室 理 发 室食 堂独 身 宿 舍备 用锅 炉 房水 泵 房化 验 室卸 油 泵 房备 用1 0 K 7 5 短路电流计算 路电流计算方法 基准电流 相短路电流周期分量有效值 )3(*三相短路容量的计算公式 )3(在 10/压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般 1。 路电流的计算 取 100以 *1100%0100100 6 ，*21100%0100100 6 ， *3100%010010046 10线： 大运行方式： 绘制等效电路图 8 k 1k 2k 3k 4*L *12T *3 *X = =3(*)3(3(3 3(3(*160K : *X =)3(*3(3(3 3(3(*K: *X=)3(*3(3(3 3(3(*K : *X =)3(*3(3(3 3(3(*小运行方式： 绘制等效电路图 9 k 1k 2k 3k 4*12T 3X* *X =)3(*3(3(3 3(3(*K ： *X =)3(*3(3(3 3(283(*K： *X=)3(*3(3(3 3(3(*K ： *X =)3(*3(3(3 3(3(*10 表 5最大运行方式 最大运行方式 短路点 )3( )3( 3 三相短路容量（ 60 5 最小运行方式 最小运行方式 短路点 )3( )3( 3 三相短路容量（ 8 11 6 变电所一次设备的选择和校验 关柜的选型 表 610S = 表 620S = 表 630S = 根据上述参数，我们选择的变压器是 流金属铠装抽出式开关柜。 表 6开关柜的参数 关柜的校验 额定电压 10低电压 /最高电压 2定绝缘水平 1频耐压 42电冲击耐受电压 75定短路开端电流 40506380100125定短路稳定电流 1620254050主母线额定电流 630A、 1250A、 1600A、 2000A、 2500A、 3150A 防护等级 外壳 路器室门打开为 12 10动稳定校验： 3kA稳定校验 1=900 =以 足要求 20动稳定校验： 0kA 热稳定校验： 1600140 2 ， = 所以 jt 2 满足要求 30动稳定校验： 0kA 热稳定校验： 625125 2 所以 jt 2 满足要求 13 7 继电保护 三台变压器中，我们选择一台做继电保护。因为 20荷电流最大，所以我们选择 20 压器过电流保护保护 e e a x.电流继电器动作电流为 o 灵敏系数校验 (2 3 31.m i e n 保护时限 因为变压器过电流保护时限大于 以变压器应设电流速断保护。 压器电流速断保护 5.1/m a 8220/ 1. 01 =m i e n I 瓦斯保护是变压器的主要保护 ,能有效地反应变压器内部故障。轻瓦斯继电器 14 由开口杯、干簧触点等组成 ,作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成 ,作用于跳闸。正常运行时 ,瓦斯继电器充满油 ,开口杯浸 在油内 ,处于上浮位置 ,干簧触点断开。 当变压器内部故障时 ,故障点局部发生过热 ,引起附近的变压器油膨胀 ,油内溶解的空气被逐出 ,形成气泡上升 ,同时油和其它材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时 ,排出的瓦斯气体缓慢地上升而进入瓦斯继电器 ,使油面下降 ,开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动 ,使干簧触点接通 ,发出信号。当变压器内部故障严重时 ,产生强烈的瓦斯气体 ,使变压器内部压力突增 ,产生很大的油流向油枕方向冲击 ,因油流冲击档板 ,档板克服弹簧的阻力 ,带动磁铁向干簧触点方向移劝 ,使干簧触点接通 ,作用于 跳闸。 15 8 设计心得 本次课程设计顺利的完成了，在这里我们首先要感谢杨老师的大力帮助，正是在老师的悉心指导和耐心细致地讲解下，使我们完成了本次的课程设计。 通过本次设计我们对所学习的基础知识和专业知识有了更加理性和深层的认识，并锻炼和提高了实际动手和实践能力，为我们将来走向工作岗位打下了良好结实的基础。在参与设计的过程中我们同时意识到了组员间的团结合作、充分的利用资源、熟练运用各种软件的重要性，当然扎实的专业基础知识是本次设计成功的关键因素。 16 参 考文献 1、居荣 化学工业出版社 2、卓乐支 00 例 3、周瀛 2 版） 4、白玉岷 件材料的选择 5、刘介才 2 版） 械工业出版社 2008 6、黄纯华 工厂供电（第 2 版） 001 7、王士政，冯金光 3 版） 国水利水电出版社 2003 8、华智明 重庆：重庆大学出版社 2005 9、熊信银 电力系统工程基础 003 10、何首贤等 中国水利水电出版社 2005 11、谷水清 电力系统继电保护