甲醇装置变配电所设计计算书.doc

湖 南 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power毕业设计计算书课题名称：甲醇装置变配电所设计 适用专业： 供用电技术_指导老师： 杨亚军_学生姓名： 李亮_学生学号： 201230010019_学生班级：12级供电一班 _任务下达日期： 2014 年 11 月 17日设计完成日期： 2014 年 12 月 12日目 录第一章 负荷计算11.1 低压负荷的统计计算31.2 高压负荷的统计计算4第二章 短路电流计算72.1系统短路点的确定72.2电抗及阻抗的计算92.2.1高压侧电抗的计算92.2.2低压侧电抗的计算102. 3 短路电流的计算112.3.1 K1点的短路电流的计算112.3.2 K2点的短路电流的计算122.3.3 K3点的短路电流的计算122.3.4 K4点的短路电流的计算132.3.5成果表13第三章 设备的选择和校验153.1 断路器的选择和校验153.2隔离开关的选择和校验183.3互感器的选择和校验213.3.1电流互感器的选择213.3.2电压互感器的选择25第四章 开关柜的选择和校验264.1 6KV侧开关柜的选型264.2 0.4KV侧开关柜的选型27第五章 载流导体的选择和校验285.1母线的选型及校验285.1.1 6KV母线的选型及校验285.1.2 0.4KV母线的选型295.2 高压电缆的选型及校验305.2.1 35kV进线侧电缆的选型305.2.2 35kV降压变压器低压侧电缆的选型325.2.3 6KV侧电机电缆的选型335.3低压电缆的选型及校验355.3.1 6KV降压变压器出线电缆的选型355.3.2 0.4KV侧低压电机电缆的选型及校验36附 录137第一章 负荷计算负荷：附表1-1备注：在计算负荷时，高压负荷分为二组计算；低压负荷分为六组计算。高 压 负 荷1合成气压缩机500KW一1循环气压缩机280 KW1CO2压缩机132 KW变压器400kVa电容器柜407.2kVar2合成气压缩机500KW二2循环气压缩机280KW2CO2压缩机132KW低 压 负 荷磷酸盐泵0.55KW一粗甲醇泵5.5KW顶塔回流泵5.5KW加压塔进料泵15KW加压塔回流泵15KW常压塔回流泵15KW废水泵37KW二常压废水泵3KW精甲醇泵37KW碱液泵0.55KW轴流风机1.2.3.4.50.753KWUPS电源18KVA三1#电控柜7.4KW本所照明相编队4 KW合成工序照明箱5 KW压缩照明箱10 KW1#精馏照明箱10 KW杂醇油泵4KW四地下槽泵2.2KW顶塔回流泵5.5KW加压塔进料泵15KW加压塔回流泵15KW常压塔回流泵15KW废水泵()3KW五废水泵3KW精甲醇泵37KW碱液泵0.55KW轴流风机6.7#0.752KW2#电气柜7.4KW六2#精馏照明箱10 KW装置照明箱20KW检修动力箱10 KW根据设计任务要求，我组采用二项式系数法进行负荷计算。二项式系数表（见用电管理P31页表3-7）公式：（用电管理P31页）式中 c、b二项式系数，其值见表3-7（用电管理P31页） 该组所有用电设备的总额定功率，KW表示用电设备的平均负荷该组中n台功率最大的用电设备的总额定功率表示用电设备组中n台容量最大的设备运行时的附加负荷，KW。1.1 低压负荷的统计计算一组负荷计算：根据二项式系数表，取n=5,c=0.25,b=0.65,，=0.8, =0.75,则：=0.55+5.5 2+15 2=41.55KW=0.55+5.5 2+15 3=56.55KW二组负荷计算：根据表3-7可查，取n=5,c=0.25,b=0.65,，=0.8, =0.75,则三组负荷计算：根据二项式系数表，取c=0,b=1，=1, =0,则四组负荷计算：根据二项式系数表，取n=5,c=0.25,b=0.65,，=0.8, =0.75,则五组负荷计算：根据二项式系数表，取n=5,c=0.25,b=0.65,，=0.8, =0.75,则六组负荷计算：根据二项式系数表，取c=0,b=1，=1, =0,则1.2 高压负荷的统计计算一组负荷计算：根据二项式系数表，取n=5,c=0.25,b=0.65,，=0.8, =0.75,则二组负荷计算：根据二项式系数表，取n=5,c=0.25,b=0.65,，=0.8, =0.75,则附表1-1，计算成果表（低压负荷分为六组计算）低压负荷分类（组）（KW）（kVar）(KVA)一组47.14535.3658.93二组77.6758.2597.09三组36.4054.4四组47.2835.4659.1五组41.5231.1451.9六组47.4047.4总负荷297.415160.21368.8附表1-2，计算成果表（高压分为二组计算）高压负荷分类（组）（KW）（kVar） (KVA)一组820.8615.61026二组820.8615.61026总负荷1641.61231.22053第二章 短路电流计算2.1系统短路点的确定35KV进线侧、6KV母线、6KV电动机回路末端、0.4 KV电动机回路末端的短路点进行三相短路电流计算。短路点如图所示：图2-1 图2-2化简等值电路图如下：图2-32.2电抗及阻抗的计算2.2.1高压侧电抗的计算图2-4 高压侧短路电流计算电路图2.2.2低压侧电抗的计算图2-5 低压侧短路电流计算电路图根据VLV-电缆，查表得（见中小型水电站电气设计手册P48页，表3-15），2. 3 短路电流的计算2.3.1 K1点的短路电流的计算图2-6 K1点的等值电路图K1点：冲击系数，取1.85.2.3.2 K2点的短路电流的计算 图2-7 K2点的等值电路图K2点：冲击系数，取1.8，2.3.3 K3点的短路电流的计算图2-8 K3点的等值电路图K3点：冲击系数，取1.8，2.3.4 K4点的短路电流的计算图2-9 K4点的等值电路图K4点：Fsh，短路电流峰值系数，取1.3，2.3.5成果表短路地点短路点编号短路点平均电压（KV）短路电流I”(KA)短路冲击电流 (KA)35KV进行侧k13713346KV母线k26.30.992.526KV电动机回路末端K36.30.932.370.4 KV电动机回路末端K40.43.095.68表2-1第三章 设备的选择和校验电气设备选择及校验的项目: 附表：3-1选择校验项目设备名称电压（KV）电流（A）开断电流（KA）短路电流稳定性备注热稳定动稳定断路器要校验关合电流隔离开关熔断器要校验保护特性成套配电装置指柜内开关电器母线及导体电力电缆电流互感器电压互感器3.1 断路器的选择和校验35KV降压变压器T2高压侧断路器的选型：最大持续工作电流计算：根据上述条件，初步选型六氟化硫断路器LW7-35，具体参数见附表3-2。校验：校验合格。选择六氟化硫断路器LW7-35，具体参数见附表3-2。35KV降压变压器T2低压侧的断路器的选型：最大持续工作电流计算：根据上述条件，初步选型真空断路器ZN-10/600。校验：校验合格。选择真空断路器ZN-10/600，具体参数见附表3-2。6KV降压变压器T1高压侧断路器的选型：最大持续工作电流计算： 根据上述条件，初步选型真空断路器ZN-10/600。校验：校验合格。选择真空断路器ZN-10/600，具体参数见附表3-2。附表3-2型号额定电压（KV）额定电流（A）额定断路电流（KA）额定短路容量（MVA）极限通过电流（KA）热稳定电流（KA）：热稳定时间（S）固有分闸时间（S）合闸时间（S）操动机构型号峰值有效值LW7-35351600256325:40.060.1CT14IZN-10106008.7150.2212.78.7:40.050.2CD256KV降压变压器T1低压侧断路器的选择：额定电压最大持续工作电流计算：根据上述条件选择GCS型低压抽出式开关柜，具体参数见附表3-7。成套配电装置不需要进行动稳定和热稳定校验。3.2隔离开关的选择和校验35KV降压变压器T2高压侧隔离开关的选型：最大持续工作电流计算：根据上述条件，初步选型GW5-35G。校验：校验合格，选择GW5-35G，具体参数见附表3-3。35KV降压变压器T2低压侧隔离开关的选型：最大持续工作电流计算：根据上述条件，初步选型GN-6T/400。校验：校验合格，选择GN-6T/400, 具体参数见附表3-3。6KV降压变压器T1高压侧隔离开关的选型：最大持续工作电流计算：根据上述条件，初步选型GN-6T/200。校验：校验合格，选择GN-6T/200，具体参数见附表3-3。附表3-3型号额定电压（KV）额定电流（A）极限通过电流峰值（KA）热稳定电流（KA）：热稳定时间（S）操动机构型号GW5-35G3510008325:4CS-17GN-6T/200620025.510:5CS6-1TGN-6T/40064005220:5CS6-1T6KV降压变压器T1低压侧隔离开关的选型：最大持续工作电流计算：根据上述条件选择GCS型低压抽出式开关柜，具体参数见附表3-7。成套配电装置不需要进行动稳定和热稳定校验。3.3互感器的选择和校验3.3.1电流互感器的选择35KV降压变压器T2高压侧电流互感器的选型：最大持续工作电流计算：用于测量、保护的选用0.5/D级.根据上述条件，初步选型LCWD-35。校验：校验合格，选择LCWD-35，具体参数见附表3-4.35KV降压变压器T2低压侧电流互感器的选型：最大持续工作电流计算：根据上述条件，初步选型LA-10。校验合格，选择LA-10，具体参数见附表3-4.6KV降压变压器T1高压侧电流互感器的选型：最大持续工作电流计算：准确度选0.5级。根据上述条件，初步选型LA-10。校验： 校验合格，选择LA-10，具体参数见附表3-4。附表3-4型号额定电流比（A/A）级别组合准确度二次负载值（）10倍数1S热稳定倍数动稳定倍数0.5级1级3级二次负载（）倍数GW5-35G15-1000/50.5/D1.2330.83565150LA-105-1000/510901606KV降压变压器T1低压侧电流互感器的选型：最大持续工作电流计算：根据上述条件选择GCS型低压抽出式开关柜，具体参数见附表3-7。成套配电装置不需要进行动稳定和热稳定校验。3.3.2电压互感器的选择Un=6KV最大持续工作电流计算：准确度选0.5级。根据上述条件，选择JDZ6-6。电压互感器不需要进行热稳定和动稳定校验。附表3-5型号额定电压（KV）二次额定容量（KVA）最大容量（KVA）一次绕组二次绕组0.5级1级3级JDZ6-660四章 开关柜的选择和校验4.1 6KV侧开关柜的选型最大持续工作电流计算：根据上述条件选择XGN2-10开关柜，具体参数见附表3-6。成套配电装置不需要进行动稳定和热稳定校验。附表3-6，XGN2-10开关柜技术参数序号项目单位数据1额定电压KV3、6、102最高工作电压KA3.5、8.9、11.53额定电流A5-30004额定开断电流KA16、20、31.5、405额定短路开合(额定短路开合电流)KA40、50、80、1006额定短路动稳定电流KA40、50、80、1007额定热稳定电流KA16、20、31.5、408额定热稳定时间S49别防护等级IP2X10母线系统单母线、单母线带旁路11操作方式电磁式、弹簧储能式12外形尺寸宽深高mm110012002650(1000A以下)13重量kg10004.2 0.4KV侧开关柜的选型最大持续工作电流计算：根据上述条件选择GCS型低压抽出式开关柜，具体参数见附表3-8。成套配电装置不需要进行动稳定和热稳定校验。附表3-7，GCS型开关柜基本电气参数：额定绝缘电压交流660（1000）V额定工作电压主电路交流380（600）V辅助电路交流380、220V、直流220、110V额定频率50（60）HZ水平母线额定电流4000A垂直母线额定电流1000A额定峰值耐受电流（0.1S）105、176KA额定短时耐受电流（IS）50、80KA第五章 载流导体的选择和校验5.1母线的选型及校验5.1.1 6KV母线的选型及校验按回路持续工作电流选择最大持续工作电流的计算：按经济电流密度选择根据上述条件，初步选择硬铝矩形母线，平放，截面积。校验：动稳定：F短路电动力，N；短路冲击电流，KA；绝缘子间跨距，cm（这里取1.2m）；相间距离，cm（取2m）；振动系数（这里取1）。经校验，符合要求。选择硬铝矩形母线，平放，截面积。5.1.2 0.4KV母线的选型 按回路持续工作电流选择最大持续工作电流的计算：按经济电流密度选择根据上述条件，初步选择硬铝矩形母线，平放，截面积。 校验：动稳定：F短路电动力，N；短路冲击电流，KA；绝缘子间跨距，cm（这里取1.2m）；相间距离，cm（取2m）；振动系数（这里取1）。经校验，符合要求。选择硬铝矩形母线，平放，截面积。5.2 高压电缆的选型及校验5.2.1 35kV进线侧电缆的选型按经济电流密度选择根据上述条件，初步选择交联聚乙烯电缆YJLV，空气中敷设，截面积。校验：校验合格，选择二根交联聚乙烯电缆YJLV并联敷设，截面积。5.2.2 35kV降压变压器低压侧电缆的选型按经济电流密度选择根据上述条件，初步选择交联聚乙烯电缆YJLV，空气中敷设，截面