某化纤厂供配电系统设计报告.doc
《某化纤厂供配电系统设计报告.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《某化纤厂供配电系统设计报告.doc(51页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 某化纤厂供配电系统设计报告 专业班级:自动化1104班 学号:0909112006 姓名: 叶奎 指导教师:50 / 51前言电力行业是国民经济的根底工业,它的开展直接关系到国家经济建立的兴衰成败,它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。随着现代文明的开展与进步,社会生产和生活对电能供给的质量和管理提出了越来越高的要求。工厂供电系统的核心局部是变电所。因此,设计和建造一个平安、经济的变电所,是极为重要的。电能是现代工业生产的主要能源和动力,做好工厂供电设计对于开展工业生产、实现工业现代化,具有十分重要的意义。工厂供电系统首先要能满足工厂生产和生活用电的需要,其次要确保平安,供电
2、可靠,技术先进和经济合理,并做好节能。本次设计主要包括变电所总体分析、电力系统分析、主接线选择、主变选择、无功补偿设备选择、短路电流的计算、电气设备的选择、防雷设计、配电装置和平面设置等。在主接线设计中,在10KV侧我们把两种接线方式在经济性、灵活性、可靠性三个方面进展比拟,最后选择10KV采用单母线分段接线方式,在10KV侧采用单母分段接线方式。因此,必需合理设计变电所各个系统和运用先进的电气设备,这对满足变电所平安供电是极为重要的,而经济性就是要求电气设备的初期投资与运行费用到达经济合理,只有满足这几项要求,才能使工厂生产不受影响 本设计根据化纤厂所能取得的供电电源和该厂用电负荷的实际情况
3、并适当考虑生产的开展,按工厂供电的根本要求,对各车间进展负荷计算和无功补偿;确定出了各变电所的位置及各变电所变压器台数、数量和型式;计算了短路电流;选择了各线路导线截面和变电所上下压设备;配置了继电保护装置、防雷和接地装置;绘出设计图样,完成了化纤厂的供配电系统设计。通过设计可以使我在分析计算,掌握工程设计的技术经济规定,查阅工具书等技能方面得以提高,为以后的工作打下良好的根底。(关键词:变压器 变电所设计;负荷统计;短路电流计算;继电保护的配置)目录前言1第一章 工厂简介及设计要求41.1、原始资料41.2、设计容51.3、要求设计成果5第二章 负荷计算及功率因素补偿计算52.1、计算厂总
4、降压变负荷52.2、各车间的负荷计算72.3、城北变电压等级确实定13第三章 车间供电系统设计143.1、变电所所址的选择143.2、车间变电所确实定153.3、变电所变压器台数确实定153.4、变压器容量确实定163.5、线路截面选择及线路损耗计算1919电缆线路2021侧线路截面计算21侧线路及母排截面计算22222323第四章 短路电流计算244.1、计算短路电流的目的和任务254.2、限制短路电流的措施254.3、计算短路电流25第五章 继电保护装置315.1、继电保护的任务315.2、变压器保护31313234355.3、10KV线路保护36第六章 防雷与接地396.1、防雷保护设计
5、396.2、接地装置设计39第七章 电气设备选择417.1、电气设备选择的一般原那么4141427.1.3、开关电器的断流能力校验427.2 高压电气设备的选择43437.3 变电所一次设备的选择校验表45选择校验4546完毕语48参考文献49第一章 工厂简介及设计要求 某化纤厂供配电系统设计1.1、原始资料1.工厂负荷数据:工厂多数车间为2班制,年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1。设计需要考虑工厂5年开展规划负荷工厂负荷年增长率按2%。表1:化纤厂负荷情况表序号车间单位名称设备容量/kWKd计算负荷车间变电所代号变压器台数及容量/kVAP30/kWQ30/kvarS30
6、/kVAI30/A1制条车间3400.80.800.75No.1车变1纺纱车间3400.80.800.75饮水站860.650.800.75锻工车间370.20.651.17机修车间2960.30.501.73幼儿园12.80.60.601.33仓库380.30.501.73小计K=0.92织造车间5250.80.800.75No.2车变1染整车间4900.80.800.75浴室、理发室50.81.00食堂400.750.800.75单身宿舍500.81.00小计K=0.93锅炉房1510.750.800.75No.3车变1水泵房1180.750.800.75化验室500.750.800.75
7、油泵房280.750.800.75小计K=0.92.供电电源请况:按与供电局协议,本厂可由16公里处的城北变电所110/38.5/11kV,90MVA变压器供电,供电电压可任选。另外,与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源,但容量只能满足本厂负荷的20%重要负荷,平时不准投入,只在本厂主要电源故障或检修时投入。3.电源的短路容量城北变电所:35kV母线的出线断路器断流容量为400MVA;10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。4.电费制度:按两部制电费计算。变压安装容量每1kVA为18元/月,电费为0.5元/ kWh。5.气象资料:本厂地区最高温度为38度,最热月平
8、均最高气温为30度。6.地质水文资料:本厂地区海拔60m,底层以砂粘土为主,地下水位为2 m。1.2、设计容1总降压变电站设计1负荷计算2主结线设计:根据设计任务书,分析原始资料与数据,列出技术上可能实现的多个方案,根据改方案初选主变压器及高压开关等设备,经过概略分析比拟,留下23个较优方案,对较优方案进展详细计算和分析比拟,经济计算分析时,设备价格、使用综合投资指标,确定最优方案。3短路电流计算:根据电气设备选择和继电保护的需要,确定短路计算点,计算三相短路电流,计算结果列出汇总表。4主要电气设备选择:主要电气设备的选择,包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及校验
9、选用设备型号、数量、汇成设备一览表。5主要设备继电保护设计:包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。6配电装置设计:包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。7防雷、接地设计:包括直击雷保护、进展波保护和接地网设计。2车间变电所设计根据车间负荷情况,选择车间变压器的台数、容量,以及变电所位置的原那么考虑。3 厂区380V配电系统设计根据所给资料,列出配电系统结线方案,经过详细计算和分析比拟,确定最优方案。1.3、要求设计成果1设计说明书,包括全部设计容,负荷计算,短路计算及设备选择要求列表;2电气主接线图三号图纸;3继电保护配置图三号图纸;第二章 负荷计算及功率因素补偿计算2.1、计
10、算厂总降压变负荷一.计算负荷概念供电系统要能够在正常条件下可靠运行,那么其中各个元件包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等都必须选择得当,除了应满足工作电压和频率的要求外,最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进展统计计算。通过负荷的统计计算求出的,来选择供电系统中设备。 二.计算负荷目的计算负荷是供电设计计算的根本依据,计算负荷确定得是否正确合理,直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大,将使电器和导线选得过大,造成投资和有色金属的消耗浪费,如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁,造成重大损失,由此可见正确确定计算
11、负荷重要性。三.计算负荷方法目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等. 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时,应将性质一样的用电设备划作一组,并根据该组用电设备的类别,查出相应的需用系数,然后按照表一给出的公式求出该组用电设备的计算负荷。此设计采用的是需用系数法来对电力负荷计算的。因为,需用系数是用设备功率乘以需用系数和同时系数,直接求出计算负荷。这种方法简便,应用广泛,尤其适用于配、变电所的负荷计算。采用利用系数法求出最大负荷的平均负荷,再考虑设备台数和功率差
12、异的影响,乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷,计算过程十分繁琐。而单位面积功率法和单位指标法主要多用于民用建筑;单位产品耗电量法主要适用于某些工业。需要系数法,是把用电设备的总设备容量乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷的一种简便方法。需要系数法主要用于工程初步设计及施工图设计阶段,对变电所母线、干线进展负荷计算。当用电设备台数较多,各种设备容量相差不悬殊时,其供电线路的负荷计算也采用需要技术法。需要技术时一个综合性系数,它是指用电设备组投入运行时,从供电网络实际取用的功率与用电设备组的设备功率之比。需要系数与用电设备组的运行规律、负荷率、运行效率、线路的供电效率等因数有关,工程上很
13、难准确确定,只能靠测量确定。如果从供电形式的角度来讲:负荷计算可以分为单相和三相用电设备的负荷计算两种形式。从供电系统中所在的位置角度来讲:负荷计算可分为一组用电设备、多组用电设备的负荷计算。但无论是那种形式,用需要系数法确定计算负荷都有如表2的通用公式:表2:公式表名称公式备注用电设备组的容量设备的额定容量设备组的同时系数设备组的负荷系数设备组的平均效率配电线路的平均效率对应用电设备组的正切值用电设备组的平均功率因数用电设备组的额定电压以上参数由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取。用电设备组有功计算负荷需要系数无功计算负荷视在计算负荷计算电流有功负荷的同时系数无功负荷的同时系数总的有功计算
14、负荷总的无功计算负荷总的视在计算负荷2.2、各车间的负荷计算.各车间计算负荷和无功补偿需要系数法1.车间1单台机械负荷计算a.制条车间:,故:b.纺纱车间:,。故:c.饮水站:,。故:d.脱水机:,,。故:e.通风机:,。故:f.淋洗机:,。故:g.变频机:,。故:h.传送机:,。故:纺练车间单台机械负荷统计见表4。表4:纺练车间负荷统计列表序号车间设备名称安装容计算负荷1纺丝机2000.80.78160124.82筒绞机300.750.7522.516.883烘干机850.751.0263.7565.034脱水机120.60.87.25.765通风机1800.70.7512694.56淋洗机
15、60.750.784.53.517变频机8400.80.7672470.48传送机400.80.73222.4 9小计13931087.95803.282.车间计算负荷统计(计及同时系数取同时系数:,3.其余各车间负荷计算a.原液车间:,。故:b.酸站照明:,。故:c.锅炉房照明:,。故:d.排毒车间:,。故:e.其他车间:,。故:4.全厂计算负荷计算各车间计算负荷统计见表5。表5:各车间计算负荷统计列表序号车间设备名称安装容量1纺练车间13931033.55 779.18 1294.352原液车间照明10407805469523酸站照明260169118.3206.34锅炉房照明320240
16、1803005排毒车间照明16011267.2130.66其他车间照明2401681262105.考虑五年的开展,年增长率按2%计算,各车间计算负荷按以下公式计算:计算各车间负荷五年开展表格见表6表6、考虑5年的开展后车间计算负荷序号车间设备名称安装容量1纺练车间13931141.12 860.18 1429.072原液车间照明1040860.2602.8 1050.43酸站照明260186.6130.6 227.84锅炉房照明320265198.7331.25排毒车间照明160123.774.2 144.26其他车间照明240185.5139.1 231.92.3、城北变电压等级确实定输电线
17、路电压等级确实定应符合国家规定的标准电压等级,选择电压等级时,应根据输送容量和输电距离,以及接入电网的额定电压的情况来确定,输送容量应该考虑变电所总负荷和五年开展规划。一.电压等级确实定电网电压等级确实定,是与供电方式、供电负荷、供电距离等因素有关的。 有关资料提供了供电电压与输送容量的关系: 1.当负荷为时,供电电压易选,输送距离在公里; 2.当负荷为时,供电电压易选,输送距离在公里; 3.当负荷为时,供电电压易选,输送距离在公里; 4.当负荷为时,供电电压易选,输送距离在公里; 5.当负荷为时,供电电压易选,输送距离在公里; 6.当负荷为以上时,供电电压易选,输送距离在公里以上。 但近年来
18、随着电气设备的进步及电力技术的开展,输送容量及距离有了很大进步。二.本厂电压等级确实定设计任务书提供了三个电压等级:在要 考虑工厂5年开展规划负荷工厂负荷年增长率按,五年以后的最大功率为2979.49KVA并且输送距离为16公里,因此我选用负荷为3000-5000KW,供电电压易选10KV,输送距离在5-15公里。第三章 车间供电系统设计3.1、变电所所址的选择变电所所址的选择是否合理,直接影响供配电系统的造价和运行。工厂变配电所所址的选择,应考虑以下原那么:1.尽量靠近负荷中心,以便减少电压损耗、电能损耗和有色金属消耗量。2.节约用电,不占或少占耕地及经济效益高的土地。3.与城乡或工矿企业
19、规划相协调,便于架空线路和电缆线路的引入和引出。4.交通运输方便。5.尽量避开污染源或选择在污染源的上风侧。6.应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。7.尽量不设在低洼积水场所及其下方。8.应远离易燃易爆等危险场所。3.2、车间变电所确实定根据各车间计算负荷大小,决定设立3个车间变电所,各自供电围如下:变电所:纺炼车间。变电所:原液车间。变电所:锅炉房、排毒车间、酸站、其他车间。3.3、变电所变压器台数确实定一.确定原那么1.对于大城市郊区的一次变电所在中低压侧已构成环网的情况下,变电所以装设两台变压器为宜。2.对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所在设计时应考虑装设三台变压器。3
20、对于规划只装设两台变压器的变电所,其变压器根底宜按大于变压器容量的 12 级设计,以便负荷开展时,更换变压器的容量。二.选择变压器台数时,应考虑以下因素:1.应满足用电负荷对供电的可靠性的要求,对供有大量一、二级负荷的变电所,宜采用两台变压器,以便当一台变压器发生故障或检修时,另一台能对一、二级负荷继续供电。2.对于一级负荷的场所,邻近又无备用电源联络线可接,或季节性负荷变化较大时,宜采用两台变压器。3.是否装设变压器,应视其负荷的大小和邻近变电所的距离而定。当负荷超过320KVA时,任何距离都应装设变压器。三.变电所选择一台或两台变压器各有其优点和缺点:1. 选用两台变压器的变电所,当一台
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化纤厂 配电 系统 设计 报告
