工厂配电设计说明书

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1、1前言为使工厂供电工作很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，本设计在大量收集资料，并对原始资料进行分析后，做出 35kV 变电所及变电系统电气部分的选择和设计，使其达到以下基本要求：1、安全 在电能的供应、分配和使用中，不发生人身事故和设备事故。2、可靠 满足电能用户对供电可靠性的要求。3、优质 满足电能用户对电压和频率等质量的要求4、经济 供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，顾全大局，适应发展。2目录一、负荷计算和无功功率

2、补偿3 1. 负荷计算2. 无功功率补偿:二、变电所位置和形式的选择4三、变电所主变压器及主接线方案的选择4四、短路电流的计算5 1. 绘制计算电路 2. 确定短路计算基准值 3. 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 4. 计算 k-1 点（37v 侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量。 5. 计算 k-2 点（0.4kv 侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量。五、变电所一次设备的选择校验7六、变电所进出线及邻近单位联络线的选择8 1. 35kv 高压进线和引入电缆的选择 2. 作为备用电源的高压联线的选择校验七、主变压器继电保护的配置与整定。9 1装设瓦斯保护 2装设反时限过电

3、流保护 3.装设电流速断保护 4.过负荷保护3（一）负荷计算和无功功率补偿 1.负荷计算 主变压器继电保护的配置与整定。表 1 化纤厂各车间负荷计算表 编 号车间 设备 名称设备容 量 Pe/kw需 要 系 数 KdCos Tan P30Q30S30I30纺炼 车间 纺丝 机1500.8 00.7 90.7 812093.6筒绞 机400.7 50.80.7 53022.5烘干 机800.7 50.71.0 26061.2脱水 机150.6 00.7 80.8 097.2通风 机2200.7 00.80.7 5154115.5淋洗 机50.7 50.7 90.7 83.752.93变频 机80

4、00.8 00.8 20.7 0640448传送 机380.8 00.8 20.7 030.421.281小计13481047.1 5772.291301.1 41976.9 4 2原液 车间 照明10400.7 51.00.7 0780546952.111446.6 33酸站 照明2600.6 51.00.7 0169118.3206.29313.444锅炉 房照 明3200.7 51.00.7 5240180300455.825排毒 车间 照明1600.7 01.00.6 011267.2130.61198.456其他 车间2400.7 01.00.7 5168126210319.074照

5、明 动力 1348 照明 20202516.1 51809.7 9总计 380V 侧）计入 Kp=0.8 5 Kq=0.92138.7 31628.8 12688.3 44084.6 32. 无功功率补偿:cos = =0.8 由表 1 可知，该厂 max 3030 SP 34.268873.2138380v 侧最大负荷时的功率因数只有 0.8.而供电局要求该厂 35kv 进线侧最大 负荷时功率因数 cos=0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因 此 380v 侧最大负荷时功率因数应稍大于 0.90，暂取 0.92 来计算 380v 侧所 需无功功率补偿容量： Qc=P30（tan

6、1tan2）=2138.73*（0.750.43）=684.39kvar 选 GR1 型高压电容器柜，并联电容器为 BWO.4-14-3 型。采用 01#号 10 台 电容器柜，和 1 台 03 号放电互感器柜相组合。总共容量 70kvar*10=700kvar。因此无功补偿后工厂表 2 380v 侧和 35kv 侧的负荷计 算如下： 项目CosP30/KWQ30/kvarS30/kvaI30/A 380v 侧补偿前负荷0.82138.731628.812688.344084.63 380v 侧无功补偿容量-700 380v 侧补偿后负荷0.922138.73928.812331.713542

7、.77 主变压器功率损耗0.015S30=350.06S30=140 35kv 侧负荷总计0.902173.731068.812422.28839.96 (二) 变电所位置和形式的选择 变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。利用负荷功率矩法来确定负荷中 心。如工厂总平面图。 设负荷中心为：P（X,Y） X=（p1x1+p2x2+p3x3+p4x4+p5x5+p6x6）/（p1+p2+p3+p4+p5+p6）=5.5 Y=（p1y1+p2y2+p3y3+p4y4+p5y5+p6y6）/（p1+p2+p3+p4+p5+p6）=4.9 所以，变电所的位置在工厂总平面图的 P（5.5，4.9） 。如工

8、厂总平面图。 (三) 变电所主变压器及主接线方案的选择 1根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种 可供选择的方案： （1）装设一台主变压器 型号采用 S7-2500/35。容量选 SN.T=2500kvaS30=2422.28kva。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由 邻近单位相连的高压联络线来承担。 （2）装设两台主变压器 型号采用 S7-1600/35。而变压器容量按下列两条 件选择：5SN.T=（0.60.7）2422.28=（1453.371695.60）KVA 且 SN.T=S30()=1301.14KVA 因此选两台 S7-1600/35 型的铜绕组三

9、相配电及电力变压器。工厂二级负荷 所需的备用电源，考虑由邻近单位相连的高压联络线来承担。 主变压器的联络组均采用 Yyn0。表 3 两种主接线的比较 比较项目 装设一台主变压器装设两台主变压器 供电安全性满足要求满足要求 供电可靠性满足要求满足要求 供电质量电压损耗较大电压损耗略小 灵活方便性灵活性稍差灵活性较好技 术 指 标 扩展适应性稍差一些更好一些 电力变压器综合投资约为 30 万元约为 42 万元 高压开关柜综合投资约为 24 万元约为 36 万元 变压器和开关柜年运行费约为 6.2 万元约为 8.9 万元经 济 指 标供电贴费约为 90 万元约为 113.4 万元根据上述分析看出，按

10、技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一 台主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的主接线方案远优于 装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。（四） 短路电流的计算1. 绘制计算电路2. 确定短路计算基准值 设 Sd=100MVA，Ud=Uc=1.05Un，即高压侧 Ud1=37kv，低压侧 Ud2=0.4kv。 则Id1=1.6KA13UdSdkvMVA37*3100Id2=144.3K A23UdSdKVMVA4 . 0*31003. 计算短路电路中个元件的电抗标幺值6（1） 电力系统 已知 Soc=1500MVA，故 X=0.07* 1MVAMVA

11、1500100(2) 架空线路 查表 8-36 得（LJ-35 型架空线） X =0.4/km。而0线路长 19km。X =（0.4*19）*=0.56* 2237100MVA(3) 电力变压器 查电气设备手册得 U %=6.5 kX =2.6* 3 Ndk SSU 100% 2500*100100*5 . 6绘短路计算等效电路图：4. 计算 k-1 点（37v 侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量。 （1） 总电抗标幺值 X=X +X =0.07+0.56=0.63* )1( k* 1* 2(2) 三相短路电流周期分量有效值I=2.54KA)3( 1K* )1(1 Kd XI 63.

12、 06 . 1(3) 其他短路电流 I=I=I=2.54KA)3( “)3( )3( 1Ki=2.55I=2.55*2.54=6.48KA)3( sh)3( “I=1.51I=1.51*2.54=3.84KA)3( SH)3( “(4) 三相短路容量7S=158.73MVA)3( 1K* )1( Kd XS 63. 01005. 计算 k-2 点（0.4kv 侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量。 （1） 总电抗标幺值X=X +X +X =0.07+0.56+2.6=3.23* )2( K* 1* 2* 3(2) 三相短路电流周期分量有效值I=44.67KA)3( 2K* )2(2 K

13、d XI 23. 33 .144(3) 其他短路电流I=I=I=44.67KA)3( “)3( )3( 1Ki=1.84 I=1.84*44.67=82.19KA)3( sh)3( “I=1.09 I=1.09*44.67=48.69KA)3( SH)3( “(4) 三相短路容量S=30.96MVA)3( 2K* )2( Kd XS 23. 3100表 4 短路计算结果 三相短路电流/KA三相短路容量/MVA短路计算点I3 KI)3( “I)3( i)3( shI)3( SHS)3( KK-12.542.542.546.483.84158.73 K-244.6744.6744.6782.194

14、8.6930.96（五） 变电所一次设备的选择校验 表 5 选择校验项目额定电压额定 电流断流 能力动稳 定度热稳定度其 他 参数UNINI)3( Ki)3( shI*T)3( 2ima装 设 地 点 条 件数据35KV40A2.54K A6.48K A9.7额定参数UNeINeIOCimaxI *T2 t一 次 设 备 型高压隔离开关 GN2-35T/400- 5235KV400A_52KA9808高压少油断路 器 SW3-35/63035KV630A6.6KA17KA26.4高压熔断器 RN2-3535KV0.5A50KA_电压互感器 JDJ-3535KV/0.1_电压互感器 JDZX9-

15、353100/3350003100_电流互感器 LCZ-3535KV600/5 A_21.2142.25二 次 负 荷2避雷器 YH5WX5- 54/13435KV_号 规 格户外隔离开关 GW5-35G/600- 7235KV600A_72KA1024所选的一次设备均满足要求。（六） 变电所进出线及邻近单位联络线的选择 1. 35kv 高压进线和引入电缆的选择（1） 35kv 高压进线的选择校验采用 LJ 型铝绞线架空敷设，接往 35kv 公用干线。1）按发热条件选择 由 I=I=40A，及室外环境温度 29 C。查表30NT18-36，选 LJ-16，其 30 C 时的 I=98.7A I,满足发热条件。 a1302）校验机械强度 查表 8-34，最小允许截面 A=35mm ，因此按发min2热条件选择的 LJ-16 不满足机械强度要求，故改选 LJ-35。 由于此线路较短，无需校验电压损耗。 （2） 有高压配电室至主变的一段引进电缆的选择校验 查电气设备手册（下）表 33-43 采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝 芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择 由 I=I=40A 及地下 0.8 米处土壤平均温度30NT1922 C。查电气设备手册（下）表 33-43，初选电缆总