工厂用电要求

一、工厂供电的意义和要求工厂供电，就是指工厂所需电能的供给和安排，亦称工厂配电。用极为广泛。小〔除电化工业外〕劳动生产率，降低生产本钱，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件的后果。能源节约是工厂供电工作的一个重要方面略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工作，就必需到达以下根本要求：〔1〕安全在电能的供给、安排和使用中，不应发生人身事故和设备事故。〔2〕牢靠应满足电能用户对供电牢靠性的要求。〔3一、工厂供电的意义和要求工厂供电，就是指工厂所需电能的供给和安排，亦称工厂配电。用极为广泛。小〔除电化工业外〕劳动生产率，降低生产本钱，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件的后果。能源节约是工厂供电工作的一个重要方面略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工作，就必需到达以下根本要求：〔1〕安全在电能的供给、安排和使用中，不应发生人身事故和设备事故。〔2〕牢靠应满足电能用户对供电牢靠性的要求。〔3〕优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求〔4〕经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和削减有色金属的消耗量。的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应进展。二、工厂供电设计的一般原则依据国家标准GB50052-95GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计标准》等的规定，进展工厂供电设计必需遵循以下原则：〔1〕等技术经济政策。〔2〕高、能耗低和性能先进的电气产品。〔3〕应依据工作特点、规模和进展规划，正确处理近期建设与远期进展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。〔4〕范》、GB50054-95《低压配电设计标准》等的规定，进展工厂供电设计必需遵循以下原则：〔1〕等技术经济政策。〔2〕高、能耗低和性能先进的电气产品。〔3〕应依据工作特点、规模和进展规划，正确处理近期建设与远期进展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。〔4〕的需要。三、设计内容及步骤其根本内容有以下几方面。负荷计算的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。2、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择备用的需要，确定变压器的台数和容量。3、工厂总降压变电所主结线设计所高、低接线方式。对它的根本要求，即要安全牢靠有要敏捷经济，安装简洁修理便利。4、厂区高压配电系统设计靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。5、工厂供、配电系统短路电流计算电进展短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。6、改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所的功率因数器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以承受掌握电机励磁电流方式供给无功功率，改善功率因数。7、变电所高、低压侧设备选择备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并依据备用的需要，确定变压器的台数和容量。3、工厂总降压变电所主结线设计所高、低接线方式。对它的根本要求，即要安全牢靠有要敏捷经济，安装简洁修理便利。4、厂区高压配电系统设计靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。5、工厂供、配电系统短路电流计算电进展短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。6、改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所的功率因数器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以承受掌握电机励磁电流方式供给无功功率，改善功率因数。7、变电所高、低压侧设备选择备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并依据成果。8、继电保护及二次结线设计为了监视，掌握和保证安全牢靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路开放图以及元件材料表达设计成果。35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和掌握屏屏面布置图。9、变电所防雷装置设计定其接线部位。进展避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。10、专题设计11、总降压变电所变、配电装置总体布置设计综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进展内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。其次章负荷计算及功率补偿一、负荷计算的内容和目的〔1〕计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常承受30分钟对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路开放图以及元件材料表达设计成果。35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和掌握屏屏面布置图。9、变电所防雷装置设计定其接线部位。进展避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。10、专题设计11、总降压变电所变、配电装置总体布置设计综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进展内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。其次章负荷计算及功率补偿一、负荷计算的内容和目的〔1〕计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常承受30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。〔2〕尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期重量。〔3〕平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班〔即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班〕的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。二、负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计承受需要系数法确定。主要计算公式有：有功功率：P30=Pe·Kd无功功率:Q30本设计承受需要系数法确定。主要计算公式有：有功功率：P30=Pe·Kd无功功率:Q30=P30·tgφ视在功率:S3O=P30/Cosφ计算电流:I30=S30/√3UN三、各用电车间负荷计算结果如下表：四、全厂负荷计算K∑p=0.92;K∑q=0.95依据上表可算出：∑P30i=6520kW;∑Q30i=5463kvar则P30=K∑P∑P30i=0.9×6520kW=5999kWQ30=K∑q∑Q30i=0.95×5463kvar=5190kvarS30=(P302+Q302)1/2≈7932KV·AI30=S30/√3UN≈94.5ACOSф=P30/Q30=5999/7932≈0.75五、功率补偿由于本设计中上级要求COSφ≥0.9,而由上面计算可知COSф=0.750.9，因此需要进展无功补偿。综合考虑在这里承受并联电容器进展高压集中补偿。可选用BWF6.3-100-1W2.89µFQc=5999×〔tanarccos0.75－tanarccos0.92〕Kvar=2724KvarQc=2800Kvarn=Qc/qC=2800/100=28而由于电容器是单相的，所以应为328个正好无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为：S30〔2〕′=[59992+(5463-2800)2]1/2=6564KV·A变压器的功率损耗为：△QT=0.06S30′=0.06*6564=393.8Kvar△PT=0.015S30′=0.015*6564=98.5Kw变电所高压侧计算负荷为：P30′=5999+98.5=6098KwQ30′=(5463-2800)+393.8=3057KvarS30′=(P302+Q302)1/2=6821KV.A无功率补偿后，工厂的功率因数为：cosφ′=P30′/S30′=6098/6821=0.9则工厂的功率因数为：cosφ′=P30′/S30′=0.9≥0.9因此，符合本设计的要求第三章变压器的选择主变压器台数的选择变电所主变压器容量的选择装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件：②任一台单独运行时，ST≥S′30〔Ⅰ+Ⅱ〕S′30〔1〕=7932KV·A，由于该厂都是上二级负荷所以按条件2选变压器。③ST≥〔0.6-0.7〕×7932=〔4759.2～5552.4〕KV·A≥ST≥S′30〔Ⅰ+Ⅱ〕5700KV·A的变压器二台一、变配电所主结线的选择原则当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节约投资。当变电全部两台变压器同时运行时，二次侧应承受断路器分段的单母线接线。当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜承受线路变压器组结线。接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。6.6～10KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反响可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。承受6～10KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器〔一般都安装计量柜〕。变压器低压侧为0.4KV的总开关宜承受低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应承受低压断路器。当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关承受低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。二、主结线方案选择对于电源进线电压为35KV及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为6—10KV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。〔断路器、互感器、隔离开关等〕及其连接线组成，通常用单线表示。系，是供电设计中的重要环节。一次侧承受内桥式结线，二次侧承受单母线分段的总降压变电所主电路图如下这种主结线，其一次侧的QF10跨接在两路电源线之间，如同一座桥梁，而处在线路断路器QF11和QF12的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式结线。这种主结线的运行敏捷性较好，供电牢靠性较高，适用于一、二级负荷工厂。假设某路电源例如WL1线路停电检修或发生故障时，则断开QF11，投入QF10〔其两侧QS先合〕，即可由WL2恢复对变压器T1的供电，这种内桥式结线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的时机较多压器不需要常常切换的总降压变电所。2(以下图)，这种主结线，其一次侧的高压断路器QF10也跨接在两路电源进线之间，但处在线路断路器QF11QF12的外侧，靠近电源方向，因此称为外桥式结线。这种主结线的运行敏捷性也较好，供电牢靠性同样较高，适用于一、二级负荷的工厂同。假设某台变压器例如T1停电检修或发生故障时，则断开QF11，投入QF10〔其两QS先合〕也宜于承受这种结线，使环行电网的穿越功率不通过进线断路器QF11、QF12，这对改善线路断路器的工作及其继电保护的整定都极为有利。3、一、二次侧均承受单母线分段的总降压变电所主电路图〔见以下图〕一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的总降压变电所4双母线结线在工厂电力系统在工厂变电所中很少运用主要用与电力系统的枢纽变电所〔2.5km〕,主变压器不需要经〔即全桥式结线〕。第五章短路计算一、短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进展继电保护装置的整定计算。使需要进展短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。总阻抗。最终计算短路电流和短路容量。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法〔有称知名单位制法和标幺制法〔又称相对单位制法〕。二、本设计承受标幺制法进展短路计算1.在最小运行方式下：确定基准值Sd=100MV·A,UC1=60KV,UC2=10.5KV而Id1=Sd/√3UC1=100MV·A/(√3×60KV)=0.96KAId2=Sd/√3UC2=100MV·A/(√3×10.5KV)=505KA计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1〕电力系统〔SOC=310MV·A〕X1*=100KVA/310=0.32=X2*=0.4×4×100/10.52=1.523〕电力变压器〔UK%=7.5〕X3*=UK%Sd/100SN=7.5×100×103/(100×5700)=1.32绘制等效电路如图，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。求k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值X*Σ(K-1)=X1*＋X2*=0.32+1.52=1.84三相短路电流周期重量有效值IK-1(3)=Id1/X*Σ(K-1)=0.96/1.84=0.52其他三相短路电流I“(3)=I∞(3)=Ik-1(3)=0.52KAish(3)=2.55×0.52KA=1.33KAIsh(3)=1.51×0.52KA=0.79KA三相短路容量Sk-1(3)=Sd/X*Σ(k-1)=100MVA/1.84=54.3求k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值X*Σ(K-2)=X1*＋X2*＋X3*//X4*=0.32+1.52+1.32/2=2.5三相短路电流周期重量有效值IK-2(3)=Id2/X*Σ(K-2)=505KA/2.5=202KA其他三相短路电流I“(3)=I∞(3)=Ik-23)=202KAish(3)=1.84×202KA=372KAIsh(3)=1.09×202KA=220KA三相短路容量Sk-2(3)=Sd/X*Σ(k-1)=100MVA/2.5=40MV·A在最大运行方式下：确定基准值Sd=1000MV·A,UC1=60KV,UC2=10.5KV而Id1=Sd/√3UC1=1000MV·A/(√3×60KV)=9.6Id2=Sd/√3UC2=1000MV·A/(√3×10.5KV)=55KA计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1〕电力系统〔SOC=1338MV·A〕X1*=1000/1338=0.752〕架空线路〔XO=0.4Ω/km〕X2*=0.4×4×1000/602=0.453〕电力变压器〔UK%=4.5〕X3*=X4*=UK%Sd/100SN=