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1、化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计1化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计目录目录前言前言.2一、全厂负荷计算一、全厂负荷计算.1二、无功功率的补偿及变压器的选择二、无功功率的补偿及变压器的选择.3三、主接线设计三、主接线设计.4四、短路电流计算四、短路电流计算.54.1 短路电流计算方法：.54.2 短路电流的计算.5五、变电所的一次设备选择和校验五、变电所的一次设备选择和校验.115.1 高压设备器件的选择及校验.115.2 低压设备器件的选择及校验.13六六、变压器保护及二次回路继电保护变压器保护及二次回路继电保护.158.1 变压器保护.158.2 二次回路继电
2、保护.17七七、结束语、结束语.19化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计2前前 言言工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配，也被称之为工厂配电众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和核心动力，在飞速发展的今天它扮演着越来越来重要的作用。电能既易于能的输送的分配既简单经济，又便于控制，调节和测量，有利于实现生产过程自动化。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。本课程设计针对 10KV 侧的一化纤毛纺厂的总变电所及配电系统进行设计，主要涉及到分配电能，其基本内容有以下几方面：进线电压的选择，变配电所位置的电气设计，短路电流的计算及继电保护，电气设备的选择，车间变电所位置和变压器数量
3、,容量的选择，防雷接地装置设计等。同时本课程设计着重考察学生的实际操作能力和处理问题的能力，具有针对性和实用性。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应社会的发展。为了保证工厂供电的正常运转，就必须要有一套完整的保护，监视和测量装置。目前多以采用自动装置，将计算机应用到工厂配电控制系统中去。化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计1一、全厂负荷计算一、全厂负荷计算1单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷(单位为 KW)=，为需要系数30PdKePdKb)无功计算负荷(单位为 kvA)=tan30Q30Pc）视在计算负
4、荷(单位为 kvA)cosPS30 30d 计算电流，为用电设备的额定电压。N30 30U3SINU2多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷(单位为 KW)i30p30PKP式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系i30PpK数，可取（0.85-0.95）b）计算无功负荷(单位为 kvar),3030iKqQQ其中：是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，30iQ30QKq可取 0.90.97c）视在计算负荷（单位 kva）22303030QSP化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计2d）计算电流（单位 A）30 303NSIU经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如下图所示（
5、额定电压取 380v）计算负荷序号车间或用电 单位名称设备 容量 (KW)KXcostan Pjs(KW)Qjs( varK )Sjs(KVA )变压 器台 数及 容量备 注 K（1）No.1 变电所1制条车间3400.80.80.7 52722043402纺纱车间3400.80.80.7 52722043403软水站86.10.6 50.80.7 55642704锻工车间36.90.30.6 51.1 71113175机修车间296.20.30.51.7 3891541786托 1 儿所， 幼儿园12.80.60.61.3 3811137仓库37.960.30.51.1 71119228小计
6、112364758288210.9（2）No.2 变电所 1织造车间5250.80.80.75420315525 2染整车间4900.80.80.75392294490 3浴室、理发 室1.880.81-1.501.54食堂20.640.750.80.7515.511.620.6 5独身宿舍200.81-160166小计1057. 5760.5558.5947. 810.9化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计3（3）No.3 变电所1锅炉房1510.750.80.75113.385141. 6 2水泵房1180.750.80.7588.566.4110. 6 3花验房500.750.80.7537
7、.52847 4卸油泵房280.750.80.752115.826 5小计347234.3175.7292. 720.9全厂合计：=1478, =1251, =1936P30Q30S30二、无功功率的补偿及变压器的选择二、无功功率的补偿及变压器的选择1.无功功率补偿 变压器本身无功的消耗对变压器容量的选择影响较大，故应该先进 行无功补偿才能选出合适的容量。取 9.0K=30PPK30P=30QQK30Q=30S2 302 30QP高压侧计算负荷=1478KWP30=1251Q30varK高压侧总容量：=1936kvAS30补偿前的功率因数：=0.76 补偿后功率因数：=0.95coscos需要
8、补偿的无功功率：=813) tan(tan303030PQQQCvarK补偿电容器的个数为 n=813/5017，取 n=17CqQC补偿后的无功功率：var438 3030KQQQC 化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计4补偿后的视在容量：KVACQQPS154130)(223030补偿后的计算电流：AUSN3/ 302094)4 . 03/(1541高压侧功率因数；，满足要求。9 . 0959. 0cos2.各变电所变压器选择安装一台变压器，其容量按 SN.T=965.6根据1NOjsSVA K 电力工程电气设备手册选 接线方式 Yyn0。10/10007SL 安装一台变压器，其容量按SN.T
9、=1051.845根据2NOjsSVA K 电力工程电气设备手册选 SL7-1250/10 型低损耗配电变压器， 其联接组别采用 Yyn0。 安装一台变压器，其容量按SN.T=325.2根据3NOjsSVA K 电力工程电气设备手册选 SL7-400/10 型低损耗配电变压器，其 联接组别采用 Yyn0。三、主接线设计三、主接线设计1主接线因为该厂是二级负荷切考虑到经济因素故本方案采用 10kV 双回进线，单母线分段供电方式，在 NO.3 车变中接明备用变压器。采用这种接线方式的优点有可靠性和灵活性较好，当双回路同时供电时，正常时，分段断路器可合也可开断运行，两路电源进线一用一备，分段断路器接
10、通，此时，任一段母线故障，分段与故障断路器都会在继电保护作用下自动断开。故障母线切除后，非故障段可以继续工作。当两路电源同时工作互为备用试，分段断路器则断开，若任一电源故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器自动投入，保证继续供电。具体接线图附图 1。化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计52. 架空线选择（1）按经济电流密度选择导线线路在工作时的最大工作电流：111.8A10)*31936/(*3/USInjsg该生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制，全年最大负荷利 用时数为 6000 小时，属于二级负荷。其钢芯铝线的电流密度 J=0.9 所以导线的经济截面面积：2 jmm2 .1249 .
11、0/8 .111/JSIg考虑到线路投入使用的长期发展远景，选用截面积为 150 mm2的导 线，所以 10KV 架空线为 LGJ-150 的导线。 （1） 查表得 LGJ-150 型裸导线的长时允许电流,当环境温445AIy 度为 30 度时，导线最高工作温度为 70 度。 （2）查表得 LGJ-150 导线的单位长度电阻和电抗为： 0.21R0 0.409X0表表 2.32.3 LGJ-150LGJ-150 型钢芯铝绞线规格型钢芯铝绞线规格股数及直径/mm型号额定 截面2mm铝股钢芯计算直 径/mm电阻1km）（单位重量1kmkg）（长期容许电 流/ALGJ-150150282.5 372
12、.216.720.21598445注：1.额定截面系指导电部分的铝截面，不包括钢芯截面。2.电阻系指导线温度为 20时的数值 3.长期容许电流系指在周围空气温度为 25时的数值。四、短路电流计算四、短路电流计算4.1 三相短路电流计算目的进行短路电流计算的目的是为了保证电力系统的安全运行，在 设计选择电气设备时都要用可能流经该设备的最大短路电流进行热 稳定校验和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发故 障引起的发热效应和电动力效应的巨大冲击。4.2 短路电流的计算采用标幺值计算短路电流。具体公式如下：化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计6基准电流 USIavjj3三相短路电流周期分量有效值XIIj Z*)3(三相短路容量的计算公式XSSjK*)3(在 10/0.4KV 变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般XR31取基准容量 S =100MVA。高压侧基准
