车间高压供配电设计方案

车车间高压供配电设计成功永远是留给有准备的人不管成功和失败经历过程就是一种收获目录第一部分课题背景2第二部分变压器选择2第三部分变压器选型和电气主接线设计4第四部分高压电缆的选择与校验5第五部分短路电流计算7第六部分低压侧母线选择9第七部分保护配置10第八部分保护配置整定计算11第九部分参考文献14第一部分课题背景11、设计题目车间高压供配电方案设计。12、车间设备原始资料与设计要求车间有如下电气设备380V电压75KW水泵10台，380V电压50KW风机4台，6KV开闭所距离车间约300米，高压电缆只可直埋敷设，按照满足全部设备运行条件，作一供电技术方案。并按要求作如下选择和计算。、根据负荷选择变压器容量、对高压电缆选择、画出二次控制和保护电路图，对高压保护，测量电流互感器变比计算、就所设计变压器继电保护的典型保护定值计算第二部分变压器选择21、变压器台数设置选择根据该车间所属设备情况，查阅工业与民用配电设计手册此车间设备属二级负荷，按规程规定应装设两台变压器互为备用，防止变压器故障导致全车间停电。因此选取两台等容量的变压器。22、容量的选择根据工业与民用配电设计手册规定，变压器容量应按照计算负荷来选择,计算时以一台变压器带所有负载能力来计算额定功率（式275104950EPKW1）有功计算负荷（式230712DEKK2）注为有功计算负荷30P为需要系数，按规程规定此车间设备的需要系数在075085，DK功率因素取080COS无功计算负荷（式23030TAN751234VARQPK3）计算负荷（式23022230890SKVA4）计算电流（式230895646SIA5）23、变压器单台的额定容量按照工业与民用配电设计手册规定，此车间所有负载需要变压器的额定容量为计算负荷增长后的60计算。设定年增长负荷率为4，则N年后的最大负荷为（式2041MAX3089326MNSEEKVA6）注M为年增长负荷率N为年数，取10则现在变压器的容量为（式2MAX0606132795ENSKVA7）所以参照规程规定选取单台变压器的容量为SE800KVA。24、变压器容量校验，按工业与民用配电设计手册和实际运行经验，一般正常工作负荷为变压器额定负荷的6080，现在我们每台变压器平均分配负荷，考虑所有设备都投运，则每台变压器为594KVA，所占变压器额定容量的74，满足供电要求。在不正常工作时，既当一台故障时，一台运行时。考虑变压器的过载能力为40，则，用电保证率为801420GSKVA。能够满足用电条件。/1094GMAXS第三部分变压器选型和电气主接线设计31、变压器选型根据上面确定的变压器容量，查阅规程，选取变压器的类型为油浸式S9800/6型，接线形式为DYN11，空载P0为1400W，短路PK为7500W，I025，UK5。32、电气主接线布局根据负荷、变压器的台数、用电的可靠性。参考有关规程，该车间的电气主接线按如下设计，正常情况为分段运行，故障时两段母线并列运行。（见电气主接线图纸）第四部分高压电缆的选择与校验41、电缆选择按工业与民用配电设计手册规定，高压电缆的截面必须按照经济电流密度来选取。根据公式（式4MAXWECECISJ1）注为最大工作电流，为经济电流密度查相关规程可MAXWIECJ以找到。一般。A30I所以（式42MX85642WECISMJ2）注在最大负荷利用小时数大于5000以上的铜电缆，选ECJ取值为2。参考何首贤等的供配电技术P181表105。根据规程规定和电缆的敷设条件，选取铜、单芯、截面为50的聚乙烯或聚氯乙烯护套的内铠装电缆6根。查阅工业与2M民用配电设计手册P514表933得，在250C时此类电缆的允许载流量为176A，42、电缆校验根据以上给出的条件，没有办法进行校验，现在需对一些条件进行假设，假设土壤温度为200C，最高温度为600C。电缆间距为200MM，热阻系数为G800CCM/W，QK34992（KA2S）注QK不是假设的，是根据后面短路电流计算后计算出的。QK（）2（TPTNP）,TP短路电流周期分量发热时间，TNP为短路电流3MAXI非周期分量时间。发电厂电气部分P71（一）长期发热允许电流校验现在假设一回故障，由另一回带设备，则此时流过电缆的电流为92A，考虑温度，查阅发电厂电气部分表16、18、19MAXI可得，温度修正系数KT为107，不同土壤热阻修正系数K3为1，并排校正系数K4为08。则该直埋电缆允许的载流量为92A（式400342251786150TALCALCIKI3）发热允许校验合格。（二）热稳定校验对电缆中有接头者,应校验热稳定，先算短路前最高温度（式42000904615ALC4）则（式422010141HFWQCINK5）94注C为热稳定系数，该式参数在发电厂电气部分P207热稳定最小截面为（式4332MIN10/49210/49KSQCM25066）满足热稳定要求。（三）电压降校验校验公式为，根据规程10KV以下MAX173COSINUILRXA电缆不考虑X，且查表可得R0375M/KM则V5V（式417392037580267）电压降满足要求。经上面校验，选择的电缆满足各种校验要求。第五部分短路电流计算根据原始资料，没有给出系统短路阻抗，为了计算现假设一部分参数，假设电力变压器高压侧装设的高压熔断器短路容量为SK2072249MVA，过负荷系数为3，我们选取系统SK为3300MVA（注20为6KV断路器额定开断电流，72为6KV断路器额定电压）查阅工业与民用配电设计手册P232。变压器变压器线路系统等值电抗图系统短路阻抗化简图根据假设条件，我们将所有的阻抗归算到低压侧，则系统的短路阻抗XS为（式522405331SKUM1）根据所选变压器的型号我们知道空载P0为1400W，短路PK为7500W，I025，UK5。则可以算出RT、XT、L（式5227541875TNRMS2）（式5225401108KTNUXS3）（式5220375/056/4LLXXKM4）51、低压侧短路根据上面的阻抗计算结果得出低压侧三相短路电流和两相短路电流。低压侧短路时的三相短路电流为（式532222401603187535NKUIKAZ5）低压侧短路时的二相短路电流为23086216087KKIIKA查工业与民用配电手册P165，低压侧短路电流表可得单相短路电流。（式51222200196495KPHPHPUIKAZRX6）根据低压侧的各短路电流可计算出低压侧短路时流过高压侧的短路电流。低压侧短路时流过高压侧三相短路电流为（式5332/154KKIIKA7）低压侧短路时流过高压侧二相短路电流为（式522/152KKIKA8）低压侧单相接地短路时高压侧流过的单相短路电流为（式5112/5284KKIKA9）根据以上的短路电流可算出（式53222116051349KPNQITKAS10）52、高压侧短路当高压侧短路时流过高压侧的短路电流为（式531605392357NKSLUIAX11）第六部分低压侧母线选择根据条件，计算计算电流（式630891246DIA1）所以截面选择为（式62D30ECI12846S3M2）第七部分保护配置71、保护方案配置根据工业与民用配电设计手册规定S9800/6型变压器应装设以下保护，同时一般采用GL型继电器兼作过流及电流速断保护（一）瓦斯保护（二）高压侧过电流保护（三）电流速断保护（四）低压侧接地保护或低压侧零序保护（五）过负荷保护（六）温度保护72、保护用继电器和电流互感器配置的选择（一）根据计算，高压侧额定电流为769A，三相装设两组准确为05级和10P级100/5电流互感器12TA，05级用作测量，10P级用作保护。保护级接成完全星型与三个GL11型过流继电器，组成过电流保护兼作电流速断保护。（二）根据计算，低压侧额定电流为1154A，如果高压侧过流保护实现不了对低压侧的单相接地保护，则装设一个变比为1200/5的电流互感器TA和一个GL11型过流继电器组成低压侧接地保护（当按躲过不平衡电流整定时3TA变比变为300/5）。（三）根据计算，高压侧额定电流为769A，装设一个变比为100/5的电流互感器3TA和一个GL11型电流继电器组成过负荷保护。第八部分保护配置整定计算81、带时限的过电流保护整定计算过电流保护采用三相式接线，且保护装设在电源侧。保护的动作电流应该躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，DZJI即式（8137180852GHRTDZJKJXIIAN1）所以取18ADZJI注释可靠系数，用于过电流保护时DL型和GL型继电器分K别为12和13，用于电流速断保护时分别为13和15，用于低压侧单相接地保护时（在变压器中性线上装设的）取12，用于过负荷保护时取10511；接线系数，接于相电流时取1，接于相电流差时取。JXK3过负荷系数，一般取23，当无自起动电动机时取GH1315。电流互感器变比。高压侧额定电流。1N1RTI返回系数HK则一次侧保护装置的动作电流为式（81208361DZDZJJXNIAK2）保护装置的灵敏系数为式（83MIN086086143615DMZIK（）3）所以保护装置的动作时限取05S。82、电流速断保护整定计算保护装置的动作电流式（823MAX140582KOPKRELJXTAIIKAN4）瞬间电流倍数（电流速断保护装置动作电流与过电流保护装置动作电流之比）式（81086N6）取6倍保护装置的灵敏系数为式（813MIN080865321DMZIK（）7）满足要求。83、低压侧单相接地保护低压侧单相接地保护，是利用高压侧三相式过电流保护来实现，保护装置的动作电流和动作时限与过电流保护相同，保护装置的灵敏系数是按低压侧单相短路时来整定的，其灵敏系数为式（821MIN21MIN3319260154KKDZDZTIIK8）满足要求。所以不需要单独装设低压侧接地保护。84、过负荷保护保护装置的动作电流应躲过变压器的额定电流式（8842057101LHRTJKDZNII9）保护装置的动作时间一般定为915S。85、瓦斯和温度保护瓦斯保护不需要整定，只需要装设。具体见变压器保护二次展开图。温度保护根据该变压器的容量和负荷，按规程规定一般只装设超温报警。具体见变压器保护二次展开图。注以上设计附电气主接线图、变压器保护交流回路测控图、变压器保护二次展开图参考文献1刘学军主编继电保护原理北京中国电力出版社出版，200