塑料制品廠總配變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

塑料制品廠總配變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 供配電課程設(shè)計(jì)實(shí)踐名稱：塑料制品廠總配變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小(除電化工業(yè)外)。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意生活用電的需要，并做好節(jié)能工1.安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2.可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。3.優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求.始資料有：1.工廠總平面布置圖(圖1)；序號(hào)車序號(hào)車間變電所代號(hào)車變車變2.工廠生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格本廠年產(chǎn)10000t聚乙烯及烴塑料制品，產(chǎn)品品種有薄膜、單注射用等制品。其原料來(lái)源于某石油化纖總廠；3.工廠各車間負(fù)荷情況及車間變電所的容量(表1)。表1各車間和車間變電所負(fù)荷計(jì)算表(380V) (一) (二)小計(jì)(K=) ((K=)22間 (kW)5Kd0．6．80．30．30．30．6．8．80．3．80．30．60．600．500．500．500．5000．500．650．500．650．70nφP(k30w)Q(kva30r)S(kVA30)I(A30))____S9-_ ((K=)∑02)系統(tǒng)變電站饋電線的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間I=1．5s，要求工廠總配電所的保護(hù)op (一)負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷是用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。由于載流道題一般通電半小時(shí)(30min)后即可達(dá)到穩(wěn)定的溫升值，因此通常取“半小時(shí)最大負(fù)荷”作為按發(fā)熱條件選擇電氣元件的計(jì)算負(fù)荷。有功計(jì)算負(fù)荷表示為P，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷表示為Q，視在計(jì)算負(fù)荷表3030用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定，在程中常用的有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。車間和工廠的計(jì)位面積耗電法或單位用電指標(biāo)法。按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷：1.有功計(jì)算負(fù)荷(單位為kW)的計(jì)算公式K——車間或工廠的需要系數(shù)，參看表一。d2.無(wú)功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)的計(jì)算公式3.視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kVA)的計(jì)算公式4.計(jì)算電流(單位為A)的計(jì)算公式式中U——車間或工廠的用電設(shè)備配電電壓(單位為kV)。N所以本廠的負(fù)荷計(jì)算如下：薄膜車間：30.43UN所示，經(jīng)計(jì)算得表車間名稱車間名稱tanφQ(kvar)0薄膜車間原料庫(kù)生活間88SkVA)P(kw)序號(hào)00 (一) (二)小計(jì)(K=)∑ ((K=)∑間 ((K=)∑68498490000002 (二)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器兩種。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功消耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電容器在供1.無(wú)功功率補(bǔ)償容量(單位為kvar)的計(jì)算tan——對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償前功率因素cos的正切；11tan——對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償后應(yīng)達(dá)到的功率因數(shù)cos的正切；22q——無(wú)功補(bǔ)償率(tantan，單位為kvar/kW)。C12P=P=876.2+308=1184.2kW，車變的無(wú)功功率30.130.130取補(bǔ)償后的功率因數(shù)為，則補(bǔ)償電容為:式中q——單個(gè)電容器的容量，單位為kvar。ccc30.23030取補(bǔ)償后的功率因數(shù)為，則補(bǔ)償電容為:cc計(jì) (一)變配電所所址的一般原則心；2)進(jìn)出線方便；3)接近電源；4)設(shè)備吊裝和運(yùn)輸方便；5)不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；蝕性氣體的場(chǎng)所。當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)；室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方；的環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992《爆炸和火9)不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所； (二)負(fù)荷中心的確定方法①利用以負(fù)荷園表示的負(fù)荷指示圖來(lái)判定負(fù)荷中心在工廠總平面圖上，按適當(dāng)?shù)谋壤齂(KW/mm2)繪出個(gè)車間(建筑)及宿舍區(qū)0的負(fù)荷園。負(fù)荷園的圓心一般選在車間或宿舍區(qū)的中央。負(fù)荷園的半徑(單位為mm)為 式中P——車間(建筑)或宿舍區(qū)的計(jì)算負(fù)荷(單位為kW)。負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測(cè)出各車間(建P=P+P+P+…=P。因此仿照《力學(xué)》中計(jì)算重心的力矩方程，可得負(fù)荷中心123i坐標(biāo)：負(fù)荷中心雖是選擇變配電所位置的重要因素，但不是唯一因素。因此負(fù)荷中心的計(jì)算不必要求十分精確。變配電所的所址，必須全面分析比較后擇優(yōu)確定。 (三)變電所主變壓器的選擇高低壓壓流KVAKV (％)KV (％) )6變電所的主變壓器考慮有兩種可能供選擇的方案： (1)裝設(shè)一臺(tái)主變壓器NT30NT30型號(hào)亦用S9型，而每臺(tái)變壓器容量根據(jù)S(0.6~0.7)S，SS選擇，即：NT30NT30(I+II)較大增長(zhǎng)的話，則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用Dyn11。 (3)兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如表4所示。2×萬(wàn)元=萬(wàn)元GG-1A(F)型柜可按每臺(tái)4萬(wàn)元，其綜元備的維修管理費(fèi)=(+24)萬(wàn)元×=萬(wàn)元。設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi)=(++)萬(wàn)元=萬(wàn)元備的維修管理費(fèi)=(42+36)萬(wàn)元×=萬(wàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi)=(++)萬(wàn)元=萬(wàn)元，比一臺(tái)萬(wàn)元額 (含計(jì)量柜)的綜合費(fèi)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)流的計(jì)算：U=0.4kV (1)電力系統(tǒng)已知S=200MVA，故X*=100MVA/200MVA=0.5oc0(10.5kV)2 (10.5kV)2 (3)電力變壓器Uz%=10，故X=104.計(jì)算k點(diǎn)(側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 (k)012I5.5 (2)三相短路電流周期分量有效值I(3)=d1==6.39kAkX*0.86(k)kk (3)其他短路電流I''(3)=I(3)=I(3)=kkshkS100MVA (4)三相短路容量S(3)=d==116MVAkX*0.865.計(jì)算k-2點(diǎn)(側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 (1)總電抗標(biāo)幺值X*=X*+X*+X*=0.5+0.36+10=10.86k23 (2)三相短路電流周期分量有效值I(3)=Id2=144kA=13.3kA (3)其他短路電流X (4)三相短路容量S(3)=Sd=X表5短路計(jì)算結(jié)果K-1K-2電流電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其他(I)1NT一一一一SNI308RN2-10JDJ-10JDZJ-10LQJ-10避雷器FS4-10GW-12/400=一一一一一一一一一一一一6V度力其他=一一一一一I)一一一一一一一一一一一一一一一一一一 kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)1)按發(fā)熱條件選擇301NTa1302)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度最小允許橫截面A=35mm2，因此按發(fā)熱條件選擇的LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-min (2)由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)1)按發(fā)熱條件選擇NTa1302)校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面A=I(3)min=6390mm2=72mm2>A=25mmminC771)按發(fā)熱條件選擇a1302)校驗(yàn)電壓損耗m00303)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)面 (1)按發(fā)熱條件選擇a1