某精细化工厂高压配电所及全厂配电系.zip

摘 要 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力，电能既易于由其他形 式的能量转化而来，又易于转化为其他形式的能量以供应用；电能的输送和分 配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。现代 社会的信息技术和其他高新技术都是建立在电能应用的基础之上的。因此电能 在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 本次设计是在“安全、合理、优质、经济”的设计要求之上，切实保证工 厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作。在设计的过程中合理地处理了局 部和全局、当前和长远等关系。既照顾局部和当前的利益，又顾全大局，适应 发展。 本次设计包括电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂变配电所及其 一次系统设计，工厂高压电气设备的选择，工厂供电系统的继电保护及二次接 线等五大部分的内容。由于时间的关系，防雷与接地这块内容没有涉及。本次 设计在变压器的选择，导线选择，微机保护和供电自动化等方面，作了一些新 的论述，相应的补充了有关的技术资料。 本设计注重理论结合实际，在设计的过程当中穿插了我国的最新标准规范， 同时为了更好的有关专业术语和符号的含义，对部分专业术语在首次出现时加 注了英文。 在设计的过程中，为了更好的联系实践，还到巨化的电化厂，锦纶厂等相 关工厂实地考察了他们的高配设计，还请相关的技术人员加以指导。 限于本人的知识水平和实践经验，错漏在所难免，敬请原谅。 关键词：自动化；配电系统；短路电流；无功补偿；继电保护；备自投； 二次接线等 ABSTRACTABSTRACT As we all know, electricity is the major energy and modern industrial production momentum generated by both easy conversion from other forms of energy, it is also easy to translate into other forms of energy supply; Electric transmission and distribution simple economy, and ease of control, regulation and measurement, is conducive to the production process automation. Modern society is the establishment of it and other high-tech applications in the energy basis. Therefore electricity in the modern life of the entire national economy of industrial production and applications extremely broad. This design is in a safe and reasonable, high-quality, and economy on the design requirements, and ensure that the electricity needs of factory production and living, and doing conservation work. In the design process to address the local and generic reasonable, such as current and long-term relationship. Both for local and current interests, and overall, to development. The current design includes electricity load and calculated short circuit currents and its terms, and the factory has a distribution system design, high voltage electrical equipment factory options factory electricity wiring system relay and second five most of the content. Because of time, the contents of this mine and grounded not covered. This design choice in transformers, wire options such as automated computer protection and electricity, a new exposition on the corresponding additional technical information. The design emphasis on integrating theory with practice in the design process insert our latest standard norms, and to better the professional terminology and the meaning of symbols, for some professional terms, for the first time in the English word. In the design process, in order to better link practice, but also to the electronic giant of plants, polyamide fiber plant, and other related plant site visits with their high design, and requests related to the technical staff guidance. I limited to the knowledge and practical experience, errors inevitable, ask forgiveness. KeywordKeyword : automation; Distribution system; Short-circuit current; Without merit compensation; Relay; Since a vote; Second wiring, etc. 1 第 1 章 负荷计算和无功补偿 1.1 概述 “电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备或用电 单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。掌握工厂电力负荷 的基本概念，准确地确定工厂的计算负荷是设计供配电系统的基础。 1.1.1 电力负荷的分级 按 GB50052-1995供配电系统设计规范规定，电力负荷根据其对供电可 靠性的要求及中断供电造成的损失或影响分为三级： 一级负荷(first order load） 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或者中断供电将在政治、经济上 造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、使用重要原料生产的产品 大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需长时间才能恢复等。 在一级负荷这，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别 重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二级负荷(second order load） 二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、 大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产 等。 三级负荷(third order load） 三级负荷为一般负荷，指所有不属于上述一、二级负荷者。 各级电力负荷对供电电源的要求 一级负荷对供电电源的要求 由于一级负荷属于重要负荷，如中断供电造成的后果十分严重，因此要求 由两个电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损 坏。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。 为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。常用的应 急电源可使用下列几种电源：独立于正常电源的发电机组；供电网络中独立于 正常电源的专门馈电线路；蓄电池；干电池。 二级负荷对供电电源的要求 二级负荷也属于重要负荷，要求由两回路供电，供电变压器也应有两台 2 （这两台变压器不一定在同一变电所） 。在其中一条回路或一台变压器发生常见 故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。只有当负荷较 小或者当地供电条件困难时，二级负荷可由一回路 6kv 及以上的专用架空线路 供电。当采用电缆线路时，必须采用两根电缆并列供电，每根电缆应能承受全 部二级负荷。 三级负荷对供电电源的要求 三级负荷属不重要的一般负荷,对供电电源无特殊要求。 通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负 荷值，称为计算负荷。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如以计算负 荷连续运行，其发热温度不会超过允许值。负荷计算的目的是确定供电系统的 最大负荷（也称计算负荷） 。 供电系统要能够在正常条件下可靠的运行，除了应满足工作电压和频率的 要求外，最重要的就是满足负荷电流的要求。因此，有必要对供电系统中各个 环节的电力负荷进行统计计算。 工厂计算负荷是选择工厂电源进线一、二次设备的基本依据，也是计算工 厂的功率因数和工厂需电容量的基本依据。确定工厂计算负荷的方法很多，可 按具体情况选用。 .负荷计算的各种方法 需要系数法。用设备功率乘以需要系数和功率因数，直接求出计算负荷。 这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。使用范围： 当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂 的计算负荷，宜于采用。 本设计属于初步设计阶段，原始资料中已经给出需要系数。综上所述，本设计 负荷计算采用需要系数法。 1.2.1 低压侧负荷计算方法简介 负荷计算的方法很多，常用的主要有需要系数法、利用系数法、二项式法、 单位产量耗电量法、单位产值耗电量法、单位面积用电量法等其中 需要系数法计算比较简单，适用于用电设备台数比较多、多台设备容量差 别不十分悬殊的用电场合，特别适用于车间及工厂的计算负荷的计算，一般多 用于初步设计和方案估算等，是目前用得最普遍的一种方法。 二项式法主要考虑了用电设备的数量以及一些大容量的用电设备对计算负 荷的影响，所以得到的结果往往偏大，适用于用电设备台数较少，而有些设备 的容量相差较悬殊的场合，一般比较适用于设备组的计算以及有些施工计算的 场所。 利用系数法是以概率论为基础分析所有用电设备在工作时的功率迭加来求 解计算负荷的数值，因此求出的结果比需要系数法和利用系数法更接近实际， 3 但由于过程较麻烦，而且利用系数累积的也不多，所以实际应用较少。 已知产品的单位产量的耗电量或单位产值的耗电量时，初步设计和方案估 算采用单位产量和单位产值耗电量法计算是最简单的。 单位面积用电量法适用于住宅、办公楼和具有均匀分布负荷的生产线等的 负荷计算，一般较多用于照明设计中。 （工业企业供电课程设计及实验指导书。 4 页。王建南编） 1.2.2 负荷计算的各种方法 1) 按需要系数法计算负荷； 需用系数法求解计算负荷的步骤一般应从设备安装处到电源侧逐级向上计 算，也可以在已知一些部门或企业的设备容量及需要系数时直接计算。 需要系数法的基本公式： (1-1） edP KP 30 (1-2）tan 3030 PQ (1-3） cos 30 30 P S