工廠供配電課程設計某塑料制品工廠工廠供配電課程設計某塑料制品工廠工廠供配電課程設計某塑料制品工廠工廠供配電課程設計某塑料制品工廠編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:湖南理工職業技術學院工廠供配電技術課程設計題目：湖南理工職院實習工廠供配電系統的電氣設計年級專業：資源工程系機電1095班-28學生姓名：XXX指導老師：周迎春20摘要本說明書敘述了對一個年產量為萬噸聚乙烯塑料制品工廠全廠總配變電所及配電系統的設計。本設計首先根據廠方給定的全廠各車間電氣設備及車間變電所負荷計算表進行電力負荷計算，然后根據對計算負荷的分析選定主變壓器和各車間變電所的變壓器型號及其聯接組別，在設計中根據本廠供電電源和廠供電要求進行架空線路的選擇，根據電力部門對工廠功率因數的要求計算出需要補償的無功功率并以此選擇相應的補償電容器。然后對線路設定短路點進行短路電流的計算作為各設備的選型依據。考慮到對變壓器的保護在設計中對主變壓器設置了以下繼電保護：瓦斯保護、過電流保護和電流速斷保護。關鍵詞：電力負荷計算、無功補償、短路電流計算、繼電保護。目錄1.設計任務及原始資料······································································1設計任務···············································································1原始資料···············································································1電力負荷計算········································································12.變電所高壓電氣設備選型······························································3補償電容器選擇···································································3主變壓器的選擇···································································3各變電所變壓器選擇···························································3架空線的選擇······································································43.短路電流的計算·············································································5三相短路電流計算目的························································5短路電流計算公式·······························································5各母線短路電流列表···························································64.主變壓器繼電保護·········································································7保護要求··············································································7保護裝置及整定計算···························································75.變電所設計說明············································································8主接線圖··························································································9設計體會及今后的改進意································································10參考文獻··························································································111．設計任務及原始資料設計任務為某塑料制品廠設計全廠總配變電所及配電系統。1.變電所電氣主接線設計。2.短路電流計算。3.主要電氣設備選擇。原始資料（1）本廠設有薄膜、單絲、管材、注射等四個車間，設備選型全部采用我國新定型設備其外還有輔助車間及其它設施。（2）全廠各車間電氣設備及車間變電所負荷計算表（380伏側）。（3）該廠由處于廠南側一公里的110/35千伏變電所用35千伏架空線路向其供電，電業部門變電所配出線路定時限過電流保護裝置的整定時間為2秒，工廠配電所應不大于秒，工廠的功率因數值要求在以上。（4）生產車間為三班制，部分車間為單班或兩班制，全年最大負荷利用時間為5000小時，屬于三級負荷。（5）本地區最熱月平均最高溫度為35攝氏度，土壤中—1深處一年最熱月平均溫度為20攝氏度，年暴雷日為30天，土壤凍結深度為米，主導風向夏季為南風。（6）本廠地表面比較平坦，土壤主要成分為積土及砂質粘土，層厚為—7米不等，地下水位一般為米，地耐壓力為20噸/平方米。電力負荷計算表全廠各車間電氣設備及車間變電所負荷計算表（380伏側）序號車間或用電設備組名稱設備容量（千瓦）需要系數功率因數Cos功率因數腳正切tan計算負荷有功(千瓦)無功(千乏)視在(千伏安)（1）變電所1薄膜車間140084014002原料庫30153生活間1010884成品庫（一）25155成品庫（二）246包裝材料庫206127小計1509（2）變電所1單絲車間138583113852水泵及設備20133小計1405844（3）變電所1注塑車間1891262管材車間8803083小計1069（4）變電所1復制車間1382生活室101883浴室314鍛工車間3095原料生活間15112126倉庫1597機修模具車間100258熱處理車間150909鉚焊車間1805410810小計641（5）變電所1鍋爐房2001402實驗室1253輔助材料庫11022444油泵房155加油站106辦公室159157小計4758全廠合計509926109乘以參差系數全廠合計（=，=）2349根據公式：=*=*tan=/Cos分別計算出各車間的有功和無功功率及視在功率的計算值填入表。2．變電所高壓電器設備選型補償電容器選擇由于本設計中上級要求cosφ≥,而全廠自然功率因數：cos￠=Pjs/Qjs=2349/=<，因此需要進行無功補償。考慮到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗，因此暫取cos￠=來計算380V側所需無功功率補償容量。故：補償無功功率Qc=Pjs(tan￠1-tan￠2)=2349[tan-tan]=采用24個并聯電容器進行補償，總共補償容量100Kvar*24=2400Kvar。主變壓器的選擇由于該廠的負荷屬于二級負荷，對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發生故障后檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續供電，故選兩臺變壓器（暗備用），每臺容量按≥×=因此選兩臺S9-2000/10型低損耗配電變壓器，其聯接組別采用Yyn0。因此無功補償后工廠380V側和35KV側的負荷計算如表所示。表無功補償后工廠的計算負荷項目cos￠計算負荷/kW/kvar/kVA380V側補償前負荷2349380V側無功補償容量-2400380V側補償后負荷2349主變壓器功率損耗=37=15035KV側負荷總計2386各變電所變壓器選擇安裝兩臺變壓器互相暗備用，其容量按≥×=×kVA=kVA因此選兩臺S9-1250/10型低損耗配電變壓器，其聯接組別采用Yyn0。安裝兩臺變壓器互相暗備用，其容量按≥×=×kVA=因此選兩臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器，其聯接組別采用Yyn0。安裝一臺變壓器，其容量按≥=kVA因此選一臺S9-800/10型低損耗配電變壓器，其聯接組別采用Yyn0。安裝一臺變壓器，其容量按≥=kVA因此選一臺S9-500/10型低損耗配電變壓器，其聯接組別采用Yyn0。安裝兩臺變壓器互相暗備用，其容量按≥×=×kVA=因此選兩臺S9-250/10型低損耗配電變壓器，其聯接組別采用Yyn0。表各變壓器型號及其參數型號額定電壓/kV連接組別損耗/W空載電流（%）阻抗電壓（%）高壓低壓空載負載主變壓器兩臺暗備用S9-2000/3535Yyn0260019000兩臺暗備用S9-1250/10Yyn0195012000兩臺暗備用S9-1000/10Yyn0170010300選一臺S9-800/10Yyn014007500選一臺S9-500/10Yyn096051004兩臺暗備用S9-250/10Yyn056030504架空線的選擇1.由于本廠由電業部門某一110/35千伏變電所供電且兩臺主變壓器互相暗備用所以架空線選擇兩條互相明備用。2.架空線截面積的選擇1).按經濟電流密度選擇導線截面積線路在工作時的最大工作電流：Ig=/（*）=（*35）=該生產車間為三班制，部分車間為單班或兩班制，全年最大負荷利用時數為5000小時，屬于三級負荷。其鋼芯鋁線的電流密度J=所以導線的經濟截面面積：Sj=Ig/J==考慮到線路投入使用的長期發展遠景，選用截面積為50mm2的導線，所以35KV架空線為LGJ-50的導線。2).按長時允許電流校驗導線截面積。查表得LGJ-50型裸導線的長時允許電流Iy=220A(=25)當環境溫度為35度時，導線最高工作溫度為70度。其長時允許電流為：=Iy=當一臺變壓器滿載，一條輸電線檢修時導線負荷最大，這時的負荷電流為：Ie=Se/（*Un）=33A由于Ie<,所以符合要求。3).按電壓損失校驗查表得LGJ-50導線的單位長度電阻和電流為：R0=X0=線路總的電壓損失為：U=(P*R+Q*X)/Un=電壓損失百分比為：U%=U/Un=<所以導線符合要求。4).按機械強度校驗鋼芯鋁線非居民區35KV最小允許截面為10mm2所以符合要求。3．短路電流的計算三相短路電流的計算目的為了保證電力系統安全運行，擇電氣設備時，要用流過該設備的最大短路電流進行熱穩定校驗和動穩定校驗，以保證設備在運行中能夠經受住突發短路引起的發熱和點動力的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置將自動地使有關斷路器跳閘。繼電保護裝置的整定和斷路器的選擇，也需要短路電流數據。短路電流的計算公式（標幺值計算方法）：基準容量Sd，基準電壓Uav電力系統的電抗標幺值：=Sd/Soc電力線路的電抗標幺值：=LSd/電力變壓器的電抗標幺值：=Uk%Sd/100SN三相短路電流周期分量有效值：=Id/短路點處的次暫態短路電流：==短路沖擊電流：=（高壓系統）=(低壓系統)沖擊電流有效值：=（高壓系統）=(低壓系統)三項短路容量：=Sd/=，=，=各母線短路電流列表根據下圖和以上公式計算母線短路電流：圖短路計算電路圖短路計算電路圖短路計算等效電路圖短路計算等效電路表母線短路電流列表短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-1K-24．主變壓器繼電保護保護要求對于本設計中高壓側為35KV的工廠總降壓變電所主變壓器來說，過電流保護和電流速斷保護。保護裝置及整定計算1.瓦斯保護采用FJ-80型開口杯擋板式氣體繼電器。2.裝設反時限過電流保護采用GL15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。3.電流互感器的選擇高壓側：I1N=2000/（35×）=電流互感器采用三角形接法，計算電流互感器變比Ki=（×）/5=5，選用電流互感器變比Ki=100/5=20（1）過電流動作電流的整定=×2000KVA/(×35kv)=取Krel=,Ki=100/5=20,KW=1,Kre=因此Iop=Krel×KW×(Kre×Ki)=×1××20)=故動作電流整定為7A。（2）過電流保護電流動作時間的整定過電流保護動作時間△t≥t1-t2==故其過電流保護的動作時間可整定為最短的。（3）過電流保護靈敏系數的校驗=/KT=×(35Kv/==Iop×Ki/KW=7×20/1=140A所以Sp=660/140=>滿足規定的靈敏系數的要求。3.裝設電流速斷保護采用GL15型繼電器的電流速斷裝置來實現。（1）速斷電流的整定==Iqb=Krel×KW×(Ki×KT)=×1×(20×=速斷電流倍數整定為Kqb=7=滿足規定的倍數。（2）電流速斷保護靈敏度系數的整定==×=,=Iqb×Ki/KW=63×20/1=1260A所以Sp=2550/1260=>2滿足規定的靈敏系數2的要求。5．變電所設計說明概述該設計為35KV地面變電所一次設計，該變電所是針對全場全年生產能力為萬噸聚乙烯及烴塑料制品設計的，變電所內一次設備主要有：兩臺主要變壓器（SJL1-2500/35）和多油斷路器，隔離開關，電源變壓器，所用變壓器，避雷針，高壓開關柜進線柜等。室內布置整個主控制室和高壓配電室坐南朝北，這樣便于主控制室采光，變電所房屋建筑布置見室內平面圖。主控制室內裝設有低位配電屏，主變保護屏，中央信號，中央信號繼電器及電度表屏，主變保護控制屏，主變控制屏，中央信號布置在北側，正對著值班人員。母線的配電裝置分別設在兩個單獨的房間內，兩個配電室之間通過兩面雙開鋼門相連接，另外兩個配電室來由一個外開式雙開鋼門。電容器應單獨放置在一個房間內。室外布置35KV電源線由變電所東部引進，配電裝置采用低式布置，避雷器，電源變壓器及它的保護用的熔斷器，低式布置在母線兩端，避雷器，電源變壓器布置在主控制器的東側，6KV高壓電纜從高壓配電室引進來，低電壓經穿墻套管進入主控制室，配電裝置間隔為5米，進線相間距離為米，最大允許尺度為米。主接線圖主接線圖設計體會及今后的改進意見這次課程設計歷時二個星期，通過這兩個星期的學習，發現了自己的很多不足，無論是對知識的理解還是實踐能力以及理論聯系實際的能力還急需提高。這次的課程設計也讓我看到了團隊的力量，設計工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊，必須發揚團結協作的精神。剛開始的時候，大家就分配好了各自的任務，組長負責繼電保護部分，責補償電器選擇部分，責短路電流計算部分，負責變壓器與架空線的選擇部分，責電力負荷計算以及畫圖部分，大家積極查詢相關資料，并且經常聚在一起討論各個方案的可行性。在課程設計中只有一兩個