塑料制品厂供电系统设计

1、塑料制品厂供电系统设计某塑料制品厂供电系统设计摘要：本文是对某塑料制品厂进行的供电系统设计。本设计根据 厂方给定的全厂各车间电气设备及车间变电所的负荷，运用需要 系数法进行电力负荷计算，得到该厂不同电气设备的计算负荷。然后，根据电力部门对工厂功率因数的要求计算出需要补偿的无 功功率，在综合比较并联电容补偿、同步补偿机和静止补偿器这 三种无功补偿设备的优缺点后，确定以低压集中补偿的方式进行 并联电容器补偿。然后，根据对计算负荷的分析选定各车间变电 所的变压器型号及连接组别。在选择该塑料制品厂的电气主接线时，考虑到该厂负荷为三级 负荷以及进出线的数量，从备选用方案单母线接线、双母线接线、 桥形接线

2、、线路一变压器组单元接线中选定采用单母线不分段接 线方式，保证系统的稳定性。最后，在本设计中根据本厂供电电 源和厂供电要求进行电气设备的选择及校验。关键字：10KV进线 变电所 需要系数法 低压集中补偿 设 备选型3 / 58第一章绪论01.1工厂供电的意义01.2工厂供电的要求11.3设计依据21.3.1平面布置图21.3.2生产任务及车间组成2 1.3.3工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量21.3.4供用电协议41.3.5本厂负荷性质5 1.3.6自然条件5第二章负荷计算62.1负荷计算的意义62.2负荷计算的方法72.3负荷计算的公式82.4各变电所负荷计算9第三章无功补偿143.1

3、无功补偿简介153.2电力电容器的安装方式163.3各变电所功率补偿前后的比较173.4全厂总负荷计算及无功补偿19第四章变压器选型204.1变压器的选择方法204.2各变电所变压器的选择22塑料制品厂供电系统设计第五章 主接线方案的确定245.1总配电所的主接线设计的原则和要求245.2变电所主接线方案的技术经济指标255.3主接线方案的拟定27第六章短路电流计算326.1短路电流计算方法及意义326.2短路计算336.2.1短路电流计算等效示意图336.2.2短路电流及容量的计算33第七章电气设备的选择及校验367.1总配电所架空线进线的选择367.2高压侧及低压侧母线的选择387.3变电

4、所进出线的选择397.4变电所低压出线的选择407.5设备的选择417.5.1髙压侧设备的选择427.5.2各车间进线设备的选择447.5.3各变电所低压侧出线回路设备选择及校验表45结语50参考文献52#/58塑料制品厂供电系统设计第一章绪论1.1工厂供电的意义工厂供电就是工厂所需电能的供应和分配。在工厂里，电能 虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的 比重一般很小。例如在机械工业中，电费的开支仅占产品成本的 5%左右。因此电能在工业生产中的重要性并不在于它在产品成 本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气自 动化以后可以大大增加产量、提高产品质量、提髙劳动、

5、生产率, 降低生产成本、减轻工人的劳动强度、改善工人的劳动条件，有 利于实现生产过程的自动化。 从另一方面说，如果工厂的电 能供应突然中断，对工业生产可能造成严重的后果。例如某些供 电可靠性要求很髙的工厂，即使是极短暂的停电也会引起重大的 设备损坏或引起大量的产品报废，甚至可能发生重大的人身事故, 给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。所以，工厂应该根据本厂环境条件和供电要求，来选择适当的 电气设备和确定其各项参数，保证工厂正常运行时安全可靠，出 现故障时不致出现严重的后果，并在合理的情况下注意节约，还 应该根据工厂生产情况及供应能力统筹兼顾。因此，一套完整的 现代化供电系统对于一个工厂

6、实现生产自动化、提髙成品质量是 不可缺少的。塑料制品厂供电系统设计1.2工厂供电的要求在工厂供电的过程中要切实保证工厂生产和生活的需要，还 要做好节能工作，就应该做到以下要求。可靠 要满足供电可靠性的要求。安全要满足在电能的使用中不应发生设备和人身事故。优质 要保证用户对电能质量的要求。经济尽量减少供电系统中不必要的投资，并尽可能地节约电 能。此外，在设计工厂配电系统的时候还要考虑到当地的天气设 计防雷接地装置，合理地处理当前和长远的关系：既要节约能源, 又要保证工厂生产和生活的需要。1 / 58塑料制品厂供电系统设计9/581.3设计依据1.3.1平面布置图单丝车间原料库成品库2成品库1包装

7、材料库注舉车间N23管材车间生活间薄模车间N21生活间试验室油 泵 房辅助材料库N94办公楼招待所 托儿所一浴室一 一仓库一图1.1平面布置图1.3.2生产任务及车间组成年产量为万吨聚乙烯塑料制品，产品品种有薄膜、单丝、管材和注射等制品。其原材料来源于某石油化纤总厂。1.3.3工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量表1.1各车间设备容量序号车间或用电单位名称设备容量（千瓦）需要系数阳功率因数 COS0功率因数正切/如（1）NO 1变电所1薄膜车间13800.60.61.332原料库380.250.51.733生活间120.81/4成品库（一）260.30.51.735成品库匚）220.30.5

8、1.736包装材料库190.30.51.73NO2变电所1单丝车间13650.60.61.332水泵房及附属设备280.650.80.75NO3变电站1注塑车间1980.40.61.332管材车间8700.350.61.33NO4变电站1备料复制车间1400.60.51.732生活间90.81/3浴室40.81/4钳工车间350.30.651.175原料、生活间130.81/6仓库140.30.51.737机修模具车间900.250.651.178处理车间1400.60.71.029车间1900.30.51.73NO5变电所1锅炉房1900.70.750.882试验室1350.250.51.7

9、33辅助材料库1000.20.51.734油泵房180.650.80.755加油站150.650.80.756办公楼、招待所、食堂180.60.60.331.3.4供用电协议工厂及电业部门所签订的供用电协议主要内容如下:10KV母线亠器200即A架空线路L二 lkm乂厂 O 4a/km厂总配变圭所借设）图1.2供用电协议（1）从电业部门某35/10kv变电所用10kv架空线向本厂供 电，该所在厂南侧1km（2）供电系统短路技术数据：电业部门变电所10kV母线为无 限大电源系统，其短路容量为200MVA供电系统。过流保护装置的整定时间为2秒工厂“总降”不应大于L3秒;（3）电业部门对本厂提出的技

10、术要求：电业部门配出线路定时限在总配变电所10kV侧进行计量；本厂的功率因数值应在0.9以O1.3.5本厂负荷性质生产车间为三班工作制，部分车间为单班或两班制，最大有 功负荷年利用小时数为5000小时属于三级负荷。1.3.6自然条件（1）最热月平均最高气温为35C（2）土壤中0.7-1米深处一年中最热月平均温度为20C（3）年雷暴日为30天（4）土壤冻结深度为1.1米（5）夏季主导风向为南风。（6）地表面比较平坦，土壤主要成分为积土及砂质粘土，层厚1.67m不等（7）地下水位一般为0.7m（8）地耐压力为20吨/平方米。第二章负荷计算2.1负荷计算的意义计算负荷是供电系统设计计算的基础，为选择

11、变压器台数和 容量、选择电气设备确定测量仪表的量程、选择继电保护装置等 提供重要的数据依据。所以负荷计算准确及否直接影响着供电设 计的质量。工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定 功率之和。这是因为用电设备不可能全部同时运行，每台设备也 不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。 因此，工厂供电系统在设计过程中，必须找出这些用电设备的等 效负荷。所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效 应及等效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升及等效负荷产 生的最髙温升相等。我们按照等效负荷。从满足用电设备发热的 条件来选择用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称为

12、“计 算负荷” 0通常规定取30分钟(min)平均最大负荷30P、30Q 和30S作为该用户的“计算负荷”；计算负荷也称需要负荷或 最大负荷，目的是为了合理地选择工厂各级电压供电网络、变压 器容量和设备型号等。2.2负荷计算的方法计算负荷的确定是工厂供电设计中很重要的一环。计算负荷的 确定是否合理，直接影响到电气设备选择的合理性、经济性。如 果计算负荷确定的过大，将使电气设备选得过大，造成投资利有 色金属的浪费；而计算负荷确定的过小，则电气设备运行时电能 损耗增加，并产生过热，使其绝缘过于老化甚至烧毁、造成经济 损失。因此，在供电设计中，应根据不同的情况，选择正确的计 算入法来确定汁算负荷。常

13、用的负荷计算方法有需要系数法、二项式法、利用系数法和 面积功率法等。在实际工程配电设计中，广泛采用系数法。因其 计算方便，多用于方案估算，初步设计和全厂大型车间变电所的 施工设计。按需要系数法确定计算，应从实际每台用电设备开始，逐级 向电源推进，一直计算到电源，用每一级的计算负荷为选择该用 电器的依据。需用系数法的计算现在己普遍应用于供配电设计中, 其缺点是它未考虑到用电设备中少数容量特大的设备对计算负荷 的影响。本设计的情况符合需要系数法，因此本设计中的负荷计 算都用需要系数法进行计算。2.3负荷计算的公式(1)单组用电设备的计算负荷的确定主要计算公式有：有功功率(2-1)无功功率030 =

14、(2-2)视在功率cos(p(2-3)计算电流1 - ho(2-4)(2)多组用电设备的计算负荷的确定的主要计算公式:有功功率30 = Kyp X(2-5)无功功率Qio = Kq X 工 P揪)(2-6)视在功率S30 = JAo +03；(2-7)计算电流I -303，(2-8)式P有功功率的计算厂10中负荷无功功率的计算一 负荷视在功率的计算负荷厶。 计算负荷的电流巴 额定容量Un额定电压血“一功率因数角的正 切值2.4各变电所负荷计算分别计算出各车间的有功和无功功率及视在功率的计算值填入下表中：表2.1 1号变电所负荷计算表序号车间或用电单位名称计算负荷有功“30伙）无功Qo 伙 va

15、r)视在m伙心）塑料制品厂供电系统设计1薄膜车间8401117.214002原料库7.512.98153生活间8/84成品库(一)7.512.98155成品库(二)7.212.4614.46包装材料库610.38127小计876.211661464.4乘以同时系数心=0.9,Kq = 0.95788.581107.71359.73故工心=788.58加，工=1107.7 ar,最大视在功率% = 1359.73人，最大功率因数cos0=O.58。供电局要求该厂的功率因数值在0.9以上，暂取0.92来计算 380V侧所需无功功率的补偿容量：Q, =tang) = 788.58(tan(arcco

16、0.58)-tan(arccoO.92) Avar =771.64kv-A表2.2 2号变电所负荷计算表序号车间或用电单位名称计算负荷有功卩30伙)无功0 伙 var)视在$30 伙 VA)1单丝车间8311105.2313852水泵房及附属设备139.7516.253小计8441114.981401.25乘以同时系数心=0.9 Kq= 0.95759.61059.231303.44故为心=759.6加，=1059.23 var ,最大视在功率 s刃= 1303.44a ,最大功率因数cos/=0.58。供电局要求该厂的功率因数值在0.9以上，暂取0.92来计算 380V侧所需无功功率的补偿容

17、量：Qc = R(tan0-tang) = 759.6tan(arcca0.58)-tan(arcco0.92) Avar =743.28 kv-A表2.3 3号变电所负荷计算表序号车间或用电单位名称计算负荷有功无功験 var)视在1注塑车间75.6100.551262管材车间308409.64513.333小计383.6510.19639.33乘以同时系数K严0.9,Kq = 0.95345.24484.68595.07故 =345.24 kw ,为 =484.68 ar ,最大视在功率Sjq=597.07 kv- a最大功率因数cos=0.58o供电局要求该厂的功率因数值在0.578以上，

18、暂取0.92来计 算380V侧所需无功功率的补偿容量：Q, =-tan0) = 345.24(tan(arccG0.58)-tan(arccoO.92) Avar =340.35kv-A表2.4 4号变电所负荷计算表序号车间或用电单位名称计算负荷有功无功fio 伙 var)视在s(kvA)1备料复制车间82.8143.24165.62生活间8/83浴室2.4/2.44钳工车间910.5313.855原料、生活间12/126仓库4.57.7997机修模具车间2529.2538.468处理车间9091.8128.579车间5493.4210810小计287.7376.03485.88乘以同时系数K

19、厂0.9,Kq = 0.95258.93357.23441.20故为心=258.93皿，工 =357.23 “如，最大视在功率 s刃=441.20好a ,最大功率因数cos0=O.587。供电局要求该厂的功率因数值在0.9以上，暂取0.92来计算 380V侧所需无功功率的补偿容量：(2c = (tan -tan雄)=258.93tan(arccG0.58)-tan(aiccoO.92) /:var =246.8 1 kv-A表2.5 5号变电所负荷计算表序号车间或用电单位名称计算负荷有功卩30(劇无功(Rvar)视在心伙心)1锅炉房140123.2186.672试验室31.554.50633辅

20、助材料库2238.06444油泵房9.757.3112.195加油站6.54.888.136办公楼、招待所、食堂92.97157小计218.75230.92328.99乘以同时系数K厂0.9,Kq = 0.95196.88219.37294.76故为心=196.88加，为=219.37 kvar,最大视在功率 s刃=294.76好a ,最大功率因数cos0=O.668o供电局要求该厂的功率因数值在0.9以上，暂取0.92来计算 380V侧所需无功功率的补偿容量：Q =艮(tang - tan0) = 196.88tan(arcco0.58)-tan(arccoO.92) k var = 134

21、.46 kv-A第三章无功补偿供电单位对该工厂要求功率因数达到0.9以上，当总功率因数 较低时，常采用提高用电设备的自然功率因数的方法提高总平均 功率因数。提高负荷的功率因数，可以减少发电机送出的无功功 率和通过线路、变压器传送的无功功率，使线损大为降低，而且 还可以改善电压质量、提髙线路和变压器的传送能力。3.1无功补偿简介无功补偿装置主要有三种方式：并联电容补偿、同步补偿机和静止补偿器。三种无功补偿装置的性能见下表。表3.1各种无功补偿设备的比较并联电容器同步补偿机静止无功补偿机静止电器，设备简旋转机械，要附属静止电器，设备复19 / 58系统，设备复杂活;限制;灵活;2用于电力系统及2.

22、主要用于电力系2用于电力系统枢负荷变电站统枢纽变电站、换纽变电站、换流站1通过开关投切，属1通过控制系统实1通过控制系统实于静态无功补偿；现双向平滑调节；现双向平滑调节；2主要用于稳态电2属于动态无功补2属于快速动态无压调整和功率因数偿；功补偿，响应速度校正；3运行中本身损耗快；3运行中本身损耗大3.主要用于调相、小调压1容量和设置点灵1容量和设置地点1容量和设置点受流站运行要求和费用1简单，运行费用要求低2单位容量投资低3运行费用低1运行维护量大2单位容量投资大3运行费用最大1运行维护技术水平要高2单位容量投资大3运行费用次之由上表可见，采用并联电容器进行无功补偿是一种投资少、施 工简单、见

23、效快的补偿方式，它可以很方便地就地控制电容投切, 以减少线损，消除无功匮乏给系统带来的负面影响。所以我们选 用并联电容器来补偿。3.2电力电容器的安装方式集中补偿电容器组集中装设在企业工厂的6-10kv母线上，用以提高整 个配电所的功率因数，使该配电所供电范围内的功率基本平衡， 减少了髙压线路的无功损耗，同时能提髙本配电所的供电质量。 （2）分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或变电所高压或低压母线上，这种补偿具有及集中补偿相同的优点，但补偿量和相对较小，可补偿效果却明显。(3)就地补偿将电容器组分别装设在感性设备的附近，就地进行补偿。它既 提髙了用电设备供电线路的功率因数，又改善用

24、电设备的电压质 量。一般，中小型用电设备尤为适用。髙压集中补偿补偿范小，只能补偿总降压变电所的10KV母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响，而对无功功率 在企业内部的供电系统中引起的损耗无法补偿，因此不选用。低 压集中补偿补偿范围较大，能使变压器的视在功率减少，从而使 变压器的容量可选的较小，因此比较经济。单独就地补偿投资大, 电容器的利用效率较低。本设计采用并联电容器进行低压集中无功补偿,它是目前最行 之有效且应用最广的无功补偿措施，它主要用于频率为50HZ的 电网中改善功率因数，作为产生无功功率的电源。3.3各变电所功率补偿前后的比较下面以N0.1变电所为例进行计算:根据上章计算可知

25、：补偿前：变电所N0.1的有功负荷为788.58kw,无功负荷为 1107.7kvar,功率因数为0.580.9,满足要求必须进行功率补 偿。其余变电所的功率补偿的计算方法及变电所N0.1相同。无功补偿前后，各变电所负荷及功率因数的比较结果如下表：表3.2无功补偿的结果变电所N0.1N0.2N0.3NO.4NO.5补COS00.580.580.5780.5870.668塑料制品厂供电系统设计偿、人 刖30(M788.58759.6345.24258.93196.88Qo 伙 var)1107.71059.23484.68357.23219.371359.731303.44597.07441.2

26、0294.76/30(A)78.575.2534.4725.4717补偿后ccs00.920.920.920.920.92?0(M788.58759.6345.24258.93196.88a“var336.06315.95144.33110.4284.91SA857.20822.69374.19281.49214.41弘）49.4947.5021.616.2512.383.4全厂总负荷计算及无功补偿（1）负荷计算有功功率：P血=0.9 x (876.2 + 844 + 383.6 + 287.7 + 218.75) = 2900.2Skw无功功率：(23)=0.95x(1166 +1114.9

27、8 + 510.19 + 376.03 + 230.92) = 3227 .53k var19 / 58塑料制品厂供电系统设计35 / 58视在功率：七氏+Q： =4339.20如4（2）无功补偿功率因数：cos = =0.67v0.9,不满足供电要求，本文将补偿 030后的功率因数暂定为0.92。则补偿量为：Qc =出q x tan(arcco0.67)- tan(arccoO.92) = 1978 A; var。实际补偿容量为2000varo故选用20个BWF6.3-100-1进行补偿。（3）补偿后，有功功率为2900.28KW ,无功功率为1227.53“ar,视在功率为 3149.36

28、好 a鬻知。.92。9负荷要求。第四章变压器选型4.1变压器的选择方法一般正常环境的变电所，可以选用油浸式变压器，且应优先选 用S9、S11等系列的变压器。在多尘或由腐蚀气体严重影响变 压器安全运行的场所，应选用S9-M、Sil-M等系列的全密封式 变压器；多层或髙层建筑内的变电所，宜选用SC9等系列环氧 树脂注干式或SF6充气式变压器。根据本论文给出的自然条件一 工厂所在地址自然条件正常，工厂的负荷类型三级负荷， 可以选用S9型油浸式变压器。为了降低电能损耗，变压器应首选低损耗节能型。总降压变压器可选有载调压变压器。车间变压器一般采用普通变压器。绕组 可以是YynO或Dynll接法，优先选择

29、Dyll0 一个变电所中变压器的台数通常为12台。根据题目中提供的条件N0.3、N0.4:一台变压器,其余皆设置了两台变压器。变压器的容量首先要满足在计算负荷下变压器能够长期可靠运行。(1) 装设一台变压器时，应满足：主变压器容量风7应不小于总计 算负荷几5旳.2(1.151.4)几(4-1) 装设两台时，应满足：每台变压器的容量不应小于总的计算负荷尙的60%,最好为总计算负荷的70%左右，即心(0.6 0.7禺。(4-2)同时每台主变压器容量不应小于全部一、二级负荷之和鼻询, 即Snt - Sso 0.7 X S30 = 0.7 X1359.13KVA = 1087 .78KE4因此选两台S

30、9-1250/10型低损耗配电变压器，其联结组别采用YynOoNo.2安装两台变压器互相暗备用，其容量按SN：r 0.7 x S30 = 0.7 x 1303 MKVA = 912.408 KVA因此选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器，其联结组别采用YynOo(3) No.3安装一台变压器，其容量按SVT 5= 597.07 KVA因此选一台S9-800/10型低损耗配电变压器，其联结组别采用YynOo(4) No.4安装一台变压器，其容量按SN：r = 441.20KV0.7xS30 = 0.7x294.76KVA = 206.33KVA因此选两台S9-250/10型低损耗配电变压

31、器，其联结组别采用YynOo各变压器的型号及参数如下：表4.1变压器的选择数变电站型号额定电 压/KV连接 组 别损耗/W空载电流(%)阻抗电压(%)高压低压空载负载N0.1 两 台明备用S9-1250/1100.38Yyn0195012000.64.500NO.2 两 台暗备用S9-1000/10100.38Yyn01700103000.74.5NO.3 选一台S9-800/10100.38Yyn0140075000.84.5NO.4 选一台S9-500/10100.38Yyn096051001.04NO.5 两 台暗备用S9-250/10100.38Yyn056030501.24第五章主接

32、线方案的确定根据本厂及供电部签订的供用电协议，供电电压为从电业部门某35/10KV变电所用10KV架空线路像本厂供电，该所在厂南侧1 Km,工作电压仅采用10KV电压一种。总配电所内的10KV母线采用母线不分段，电源进线均采用断路器控制。51总配电所的主接线设计的原则和要求一次接线图也叫做主接线图，是指在发电厂、变电所、电力系 统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压 电气设备之间相互连接关系的传输电能的电路。电路中的髙压电 气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。 电器一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产工程的 高压电气设备。它包括发电机、变压器、

33、断路器、自动开关、接 触器、到刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机 等。配电所的主接线，应能根据变配电所在供电系统的地位，进 出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、 可靠、灵活、经济等要求。（1）安全：应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保 护人身和设备安全；（2）可靠：应满足电力负荷对供电可靠性的要求；（3）灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于操作和检修， 且适应负荷的发展；（4）经济：在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投 资少，运行费用 低，并节约电能和有色金属消耗。5.2变电所主接线方案的技术经济指标设计变配电所主接线，应根据所选主变压器的容

34、量以及负荷对 供电可靠性的要求，初步确定23个比较合适的主接线方案来进 行技术经济比较，择其优者作为选定的变配电所的主接线方案。主接线方案的经济指标:（1）线路和设备的综合投资额；（2）变配电所的运行年费；（3）供电贴费（系统增容费）；（4）线路的有色金属消耗量。主接线的基本方式有以下四种：（1）单母线接线单母线是连接电源和引出线的中间环节，起汇集和分配电流的 作用，只有一组母线的接线称为单母线。单母线接线简单明了， 操作方便，便于扩建，投资少。（2）双母线接线在单母线接线的基础上，设置备用母线，就成为双母线。它在供电可靠性和运行灵活性上是最好的一种主接线。可投资大，开关电器多,配电装置复杂,

35、占地面积大，不适合一般变电所。（3）桥型接线当配电所只有两回路电源进线和两台主变压器时，采用桥形接 线用的断路器台数最少，投资低。（4）线路一变压器组单元接线当单回路单台变压器供电时，宜采用此进线，所有的电气设备 少，配电装置简单，节约建设投资。5.3主接线方案的拟定由本设计的原始资料知：电力系统某35/10KV变电站用一条 10KV的架空线路向本厂供电，一次进线长1km。年最大负荷利 用小时数为5000h ,且工厂属于三级负荷，所以只进行 10/0.38KV变电，母线联络线采用单母线不分段接线方式。 根据主接线方案，大致画出主接线图如下：邑出W寸畑冋一册即co畑IfcL文)文)文A文丈巨出y

36、Hi-(a)母线接线图4号车间变电所5 ( ( ( ( ( (X ( ( ( (柳焊车间|/仓库浴室1/生活间XIZ锻工车间N/备料复制车间热处理车间原料生产车间修具间机模轴(b) 4号车间变电所接线图2号车间变电所1-避雷器；2-电流互感器；3-高压熔断器；4-电压互感器；5-主变压器(c) 2号车间变电所接线图图5.1电气主接线图1号车间变电所使用两台变压器，且为明备用，故在图中画出 一台使用中的变压器；3、4号变电所使用一台变压器；2、5车 间变电所使用两台变压器，且为暗备用，故在主接线图中画出两 台变压器。上图中画出了 2、4号车间的主接线，其他的及此相 似。该接线图的主要特点如下：(

37、1) 总配电所不装设变压器，无变压器损耗，简化接线，降低了成 本及运行费用。用10KV真空断路器保护。(2) 总配电所进线装置有短路保护控制，切换操作十分方便灵活,而且可配以继电保护和自动装置，使供电可靠性大大提高。(3) 为了保证断路器检修人员的人身安全，断路器侧应装设髙压熔 断器。(4) 为了及供电部门经济费用明确，在电源进线总开关(高压断路器)柜台，装置一台CFC-15Z-19型高压计量柜，其中的电压互 感器和电流互感器只用来连接计费电度表。(5) 各车间的负载都由单母线供电，这样能够保证可靠供电。(6) 为了便于测量、监视、保护和控制主电路设备，母线上接有电 压互感器，进(出)线上均串

38、有电流互感器。(7) 为了防止雷电过电压侵入配电室击毁电气设备,母线上设有避 田W0(8) 由于高压配电所线路都是由髙压母线来电，因此，其出线侧母线上加装真空断路器，以保证出线的安全检查。第六章短路电流计算6.1短路电流计算方法及意义电力系统不可避免会发生短路事故。短路事故威胁着电网的正 常运行，并有可能损坏电气设备。因此，在电力系统的设计和运 行中，都要对供电网络进行短路电流计算，以便正确地选用和调 整继电保护装置，正确地选择电气设备，确保电力系统的安全、 可靠地运行。对一般工厂来说，电源方向的大型电力系统可看作是无限大容 量系统。无限大容量系统的基本特点是其母线电压总维持不变， 即回路中发

39、生短路时电源的内阻抗可以忽略不计，当接到这个系 统的小容量电路中的电流发生任何变动甚至短路时，这个系统母 线上的电压仍基本保持不变。短路电流计算，根据电力系统的实际情况，可以采用标幺值法 或欧姆法计算，哪种方法方便就采用那种方法。在髙压系统中通 常采用标幺值法计算。6.2短路计算6.2.1短路电流计算等效示意图8系统200MVA (2)X0=0. 4Q, lkmK-l (3)10. 5kV S9T000 0. 4kvK-2图6-1短路计算电路图6-2短路等效电路图6.2.2短路电流及容量的计算取基准容量SdTOOMVA,髙压侧基准电压s-io.52，低压侧 基 2 = 0.42高侧基准电流 =

40、 = 5.5kA ,低压侧基准电流Idl= d =144.34Mo屁C2(!)电力系统的电抗标幺值由5oc=200MVA得:Xf(6-1)Sd= 100 三200=0.5塑料制品厂供电系统设计(6 架空线路的电抗标幺值：由Xo=O.4Q/km / = lkm得:SdZZ7倍 0.3637 / 58 电力变压器的电抗标幺值，这里以NO.1为例计算，该变 电所选的变压器是S9-1000/10,所以s%=5%：xr=Uk%TooSd = 5 v 100x1()3 半 5T loox looo (6-3)短路等效电路图如图5-1所示，并标明短路计算点。计算K-1点的短路电路总标幺值及三相短路电流和短路

41、容量:总电抗标幺值xz=Xi+ 前=05+036=0.86(6-4)b.三相短路电流周期分量有效值型=5.54-0.86 KA=6.4 KA y(6-5)人NDC.其他三相短路电流广3)= /丁 =開=6.4 KA(6-6)拧=2.55/=2.55X6.4=16.32 KA(6-7)/ = 1.51/= 1.51x6.4=9.66 KA(6-8)d.三相短路容量s 护Sd =1 =116.28 M VA(6-9)灿086计算K-2点咖路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量e.总电抗标幺值X人 “ =x】 + X2+X3=0.5+0.36+5=5.86f三相短路电流周期分量有效值闍 血=14

42、4.34=24.63 KA 七心5.86 g其他三相短路电流塑料制品厂供电系统设计/mu =24.63 KA瞥= 1.84宀 1.84X24.63=45.32 KA空=1.09严= 1.09X24.63=26.85 KA三相短路容量s” =，=竺=17.06 MV Ax刃 “5&其他各变电所的短路计算及NO.1计算相同，其计算结果如表5.1所示：表6-1各变电所的短路计算电路及容量短路计算点变电所号码三相短路电流/KA三相短路 容量/MVA()八3)K-16.46.46.416.329.66116.28K-2NO.124.6324.6324.6345.3226.8517.06K-2NO.224

43、.6324.6324.6345.3226.8517.06K-2NO.313.2913.2913.2924.4514.497.52K-2NO.410.6410.6410.6419.5811.69.4K-2NO.58.568.568.5615.79.3311.685计算短路电流主要是校验电气控制装置的电器元件和导线在 极端的条件下是否有承受能力，特别是保护器件是否能断开短路 电流。否则被粘连，不但不能起到保护作用，而且间接放大事故 的灾害面积（范围）。通过计算最大运行方式和最小运行方式下 短路点至电源的等效阻抗值，计算可得短路点的短路容量、短路 冲击电流、短路全电流最大有效值以及短路电流周期分量的

44、有名 值，这些数据是下一章进行变电站电气设备选型的重要依据。第七章 电气设备的选择及校验现代工厂要求电气设备防火、防潮、防爆、防污染、节能及小 型化。电气设备的选择是涉及多种因素，首先要考虑并坚持的是 产品性能质量。电气产品的选用必须符合国家有关规范。其次才 是经济性，要根据业主功能要求、经济情况做出选择。所要选择 的产品包含在每个设计子项之中，主要有电源设备、髙低压开关 柜、电力变压器、电缆电线、开关电器等。71总配电所架空线进线的选择由于本厂由电业部门某一 35/1OKV变电所供电,架空线选择一 条。（1）按经济电流密度选择导线截面积线路在工作时的最大电流为：人=S30 /(巧 X UQ

45、= 2549.98/(3 xlO) = l 47.22A 该生产车间为三班制，部分车间为单班或两班，全年最大负荷利 用时数为5000小时，属于三级负荷。其钢芯铝线的电流密度为 J=0.9,所以导线的经济截面面积为：匕仝= 163.50.9（2）按长时允许电流校验导线的截面积查表得LGJ-50型裸导线的长时允许电流人=220A（兔=25C）当环境温度为259时，导线最髙允许温度为70Co其长时允许电流为:= 195.6A由于/./：.,所以符合要求。（3）按电压损失校验查表得LGJ-50导线的单位长度电阻和电流为：&严o.65 Q,=0.46 0,故线路总损失为：边=鱼竺仝竺=56.5电压损失百分比为:At/% = 2-= 0.0016 简单，投资少，在髙压侧一般采用钢芯铝绞线。母线的选择方法及架空线的选择方法相同，所以计算电流为:S 3030忑心=2算59 _ 149.97 AV3 xlO查询相关附录表：根据当地温度的需要选择适宜的导线，因此 这里应该选择LMY型矩形硬铝母线，选择导线的截面积为50 X 4mm2,其允许载流量九为586Ao低压侧及高压侧的母线选择一致，此处省略计算过程。查表得， 低压侧母线选用LMY