化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计毕业设计4609292

1、化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计目录前言 2一、全厂负荷计算 1二、无功功率的补偿及变压器的选择3三、主接线设计 4四、短路电流计算 54.1 短路电流计算方法： 54.2 短路电流的计算 5五、变电所的一次设备选择和校验 115.1 高压设备器件的选择及校验 115.2 低压设备器件的选择及校验13六、变压器保护及二次回路继电保护 158.1 变压器保护 158.2 二次回路继电保护 17七、结束语 192、，. 前言工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配，也被称之为工厂配电众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和核心动力，在飞速发展的今天它扮演着越来越来重要

2、的作用。电能既易于能的输送的分配既简单经济，又便于控制，调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。本课程设计针对10KV 侧的一化纤毛纺厂的总变电所及配电系统进行设计，主要涉及到分配电能，其基本内容有以下几方面：进线电压的选择，变配电所位置的电气设计，短路电流的计算及继电保护，电气设备的选择，车间变电所位置和变压器数量, 容量的选择，防雷接地装置设计等。同时本课程设计着重考察学生的实际操作能力和处理问题的能力，具有针对性和实用性。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局

3、，适应社会的发展。为了保证工厂供电的正常运转，就必须要有一套完整的保护，监视和测量装置。目前多以采用自动装置，将计算机应用到工厂配电控制系统中去。化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计一、全厂负荷计算1 .单组用电设备计算负荷的计算公式a）有功计算负荷（单位为KW）P30 = Kd XPe , Kd为需要系数b）无功计算负荷（单位为kvA）Q3o=P3o Man 0c）视在计算负荷（单位为kvA）cos22d计算电流30S30、3Un Un为用电设备的额定电压。2 .多组用电设备计算负荷的计算公式a）有功计算负荷（单位为KW）P30 K p P30i式中P33是所有设备组有功计算负荷之和，K p是有

4、功负荷同时系数，可取（0.850.95）b）计算无功负荷（单位为kvar）Q30 K q Q30i ,其中：Q30i是所有设备无功Q30之和；K q是无功负荷同时系数,可取0.90.97c）视在计算负荷（单位S30 P30 Q30kva)d）计算电流（单位A）I 30S30J3u n经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如下图所示（额定电压取380v)序 号车间或用电 单位名称设备 容量 （KW）Kxcostan计算负荷变压 器台 数及 容量备 注kPjs(KW)Q5 js(K var)Sjs(KVA )(1) No.1变电所1制条车间3400.80.80.7527220434010.92

5、纺纱车间3400.80.80.752722043403软水站86.10.650.80.755642704锻工车间36.90.30.651.171113175机修车问296.20.30.51.73891541786托1儿所， 幼儿园12.80.60.61.33811137仓库37.960.30.51.171119228小计1123647582882(2) No.2变电所1织造车问5250.80.81 0.75I 42031552510.92染整车问4900.80.80.753922944903浴室、理发 室1.880.811.501.54食堂20.640.750.80.7515.511.620.

6、65独身宿舍200.81160166小计1057.5760.5558.5947.8(3) No.3变电所1锅炉房1510.750.80.75113.385141.620.92水泵房1180.750.80.7588.566.4110.63花验房500.750.80.7537.528474卸油泵房280.750.80.752115.8265小计347234.3175.7292.7全厂合计：P30=1478,Q30 = 1251,S41936二、无功功率的补偿及变压器的选择1 .无功功率补偿变压器本身无功的消耗对变压器容量的选择影响较大，故应该先进行无功补偿才能选出合适的容量。取 K 0.9P30

7、= K P P 30Q30 = K Q Q30高压侧计算负荷p30 =1478KWQ =1251 K var I30 = 110A .(3)动稳定校验断路器最大动稳试验电流峰值imax.QF不小于断路器安装处的短路冲击电流值 ish 即 imaxQF =40kA ish =22.35A sax.s(4)热稳定校验要求断路器的最高温升不超过最高允许温度即It2QF t I2 tj即 162 2 8.942 0.155.1.2 隔离开关的选择与校验(1)隔离开关的额定电压及额定电流U N.QS=10kV=U N.In.qs=200I30=110AI n.qs In.qsJ-N1400,30461.

8、9A I30110AN - 070-40(2)动稳定校验 imax.QS =25.5kA ish=22.35kA(3)热稳定校验 142 5 980 8.942 0.15 12.0 即 It2QS t I 2 tj5.1.3 电流互感器选择与校验(高压侧电流互感器)10kV电流互感器(1)该电流互感器额定电压Un.ta安装地点的电网额定电压Un.即U N .TA U N.(2)电流互感器一次侧额定电流Na iNct N _ 1200J70-30231A1.2 I301.2 105.59A 126.7A.n 070-40(3)动稳定校验动稳定倍数Kd=160ish=22.8A一次侧额定电流Inc

9、t In b1 231AN 0则_ 228 103 69.8 160即(Lisi动稳定性满足“2In.ct2 231v2 Inct(4)热稳定性校验热稳定倍数Kt=90热稳定时间ish=0.15i =8.94kA即(KtIn.ta)2 = (90 231)2 = 4.3 103I2tj 89402 0.15 1.2 107 (Kt ?In.cy)热稳定性满足5.1.4 电压互感器的选择与校验经查表该型号电压互感器额定容量cSn500Sn500VA I N 0.05A 0.5AU n 10000所以满足要求5.2 低压设备器件的选择及校验低压断路器隔离开关电流互感器DW48-1600HD1114

10、LMZ J1-0.50.4kV0.4kV0.4kV1600A1000A1000/550kA一一一一一一60kA (杠杆式)135一2302 17532231、低压断路器的选择与校验 (1)按工作环境选型：户外式(2)断路器额定电压Un.qf及额定电流In.qfUn.qf =0.4kV=UN.INQF INQF N - 11600.170-30 1847.5A I30 933.96An - 0- 70-40302、隔离开关的选择与校验(1)按工作环境选型：户外型(2)隔离开关的额定电压Un.qs及额定电流In.QSu N.Qs=0.4kV= UnIn.qs=In.qs, n 1 =1000-.

11、70 30 =1154.7AI30=933.96AN N 01 7040满足要求(3)动稳定校验iet=60kAish=49.13Ka满足要求(4)热稳定校验It2t = 302 1=900I 2tj =26,72 0.15=107所以It2tI2tj满足要求3、电流互感器选择与校验(低压侧电流互感器)(1)该电流互感器额定电压U N .TA不小于安装地点的电网额定电压 Un 即 U n .TA U N(2)电流互感器一次侧额定电流，70 40I n.ct In N N 11000 J70 30 1154.7AI30=933.06A满足要求(3)动稳定校验(Kd=135)=230 135满足要

12、求1154.7(4)热稳定校验(Kt=75)(KtIn.ta)2 = (75 1154.7)2=7.4 109I 2tj =267002 0.15 = 1.07 108 (KT I N.TA)2 满足要求六.变压器保护及二次回路继电保护6.1变压器的保护装置变压器的继电保护装置对于高压侧为610kV的车间变电所主变压器来说，通常装设有带时限的过电流保护；如果电流保护的动作时间大于0.50.7秒时,还应装设电流速断保护。容量在800kVA及以上的油侵式变压器和400kVA及以上的车间内油侵式变压器，按规定应专设瓦斯保护。瓦 斯保护在变压器轻微故障时，动作于信号，而其他保护包括瓦斯保护 在变压器发

13、生严重故障时，一般均动作于跳闸。但是，如果单台运行的变压器容量在10000kVA及以上和并列运行的变压器每台容量在6300KV破以上时，则要求装设纵连差动保护来取代电流速断保护。经分析整定计算后本方案确定采用过电流保护，单相接地短路保护过负荷保护和瓦斯保护。变压器保护原理图及展开图见附图。a.变压器过电流保护动作跳闸，应作如下检查和处理：(1)检查母线及母线上的设备是否有短路；(2)检查变压器及各侧设备是否短路；(3)检查低压侧保护是否动作，各条线路的保护有无动作；(4)确认母线无电时，应拉开该母线所带的线路；(5)如是母线故障，应视该站母线设置情况，用倒母线或转带负荷的方法处理；(6)经检查

14、确认是否越级跳闸，如是，应试送变压器；(7)试送良好，应逐路检查故障线路。1 .装设瓦斯保护当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于高压断路器。2 .装设反时限过电流保护采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接法，去分 流跳闸的操作方式。(1)过电流保护动作电流的整定利用下式 KM I opI L.max ,KreKi对于容量为1000kVA的变压器iL.max 2Iin.t 2 1000.115.3 10Krel1.3, Kw 1, Kre 0.8,Kj 1005 20因此动作电流为Iop90 11593A整定为10A6.2. 二次回路

15、继电保护(1)速断电流的整定_ (3)_ I k?max I k 22.46KAIqb Krel 心 I k?max/(K i KQ 1.4 1 2.4/(20 3.5)43速断电流倍数整定为Kqb 43.3/6 7.45 q满足规定的倍数。(2)电流速断保护灵敏度系数的校验：Sp I k?min / I qb?1I k?min 0.866 1.74 1.79KA , *?Im Ki/Kw 43.3 20/1 86A 所以Sp 1420/868 1.79 1.5满足规定的灵敏系数1.5的要求。 p(3)过电流动作电流的整定I op K relK wI L?max/ (K-i)式中：IL?max

16、为 变压器的最大负荷电流取为2.5 I1NKrel为可靠系数，对定时限取1.2,对反时限取1.3；Kw接线系数，对相电流接线取1,对相电流差接线取3；Kre继电器返回系数，一般取0.8；Ki电流互感器的电流比。注意：对GL型继电器，Iop应整定为整数，且在10A以内。因此Iop 1.3 1 2.5 27.1/(0.8 20) 5.42 A故：动作电流整定为 6A(4)过电流保护电流动作时间的整定过电流保护动作时间 tn t 1-t 2=1.5-1=0.5s故其过电流保护的动作时间可整定为最短的0.5S。(5)过电流保护灵敏系数的校验Sp I k?min / I op?1I k?minI k-2

17、/KT 0.866 1.78/(35/10)0.467KIop.1 Iop Ki /Kw5 20/1 100ASp 458/100 4.58 1.5p满足规定的灵敏系数1.5的要求。图10-2电流速断保护原理图和展开图接线图如下1KT 0展开图化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计七 . 结束语工厂供电课程设计结束了，我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。 在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解， 而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在不断的提问。虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实战的过程巾仍有意想不到的困惑，经使我学到了许多课堂上学不到的知识，也解决了课堂上理论发现不了的问题。而且，在做本次课程设计的过程中， 我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善， 更加符合工程标