某某纺织厂供配电系统设计方案

目录

第一章原始资料 (2)

第二章接入系统设计 (3)

第三章车间供电系统设计 (14)

第四章工厂总降压变的选择 (25)

第五章所用变的选择 (26)

第六章主接线设计 (27)

第七章短路电流计算 (28)

第八章电气设备选择 (33)

第九章继电保护配置 (39)

结束语 (40)

参考文献 (41)

某纺织厂供配电系统设计

第一章原始资料

1.工厂负荷数据：工厂多数车间为2班制，年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。

2.供电电源请况：按与供电局协议，本厂可由16公里处的城北变电所（110/38.5/11kV），90MV A变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的20%（重要负荷），平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。

3.电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为400MV A；10kV母线的出线断路器断流容量为350MV A。

4.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kV A为18元/月，电费为0.5元/ kW·h。

5.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。

6.地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2 m。二．设计内容

1．总降压变电站设计

（1）负荷计算

（2）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，根据改方案初选主变压器及高压开关等设备，经过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。

（3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（4）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及校验。选用设备型号、数量、汇成设备一览表。

（5）主要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。

（6）配电装置设计：包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。

（7）防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。

2．车间变电所设计

根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以及变电所位置的原则考虑。

3．厂区380V配电系统设计

根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。

第二章接入系统设计

一、计算厂总降压变负荷

Ⅰ.计算负荷方法

目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等. 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数

K，然后按照表一给出的公式求出该组用电设备的计算负荷。

x

此设计采用的是需用系数法来对电力负荷计算的。用需要系数法确定计算负荷都有如表2的通用公式：

表2：公式表

二、设备容量的确定

由于各用电设备的额定工作制不同，在确定计算负荷时，不可以将其额定功率直接相加，应将额定功率换算为统一的设备功率。

Ⅰ.对于一般长期连续运行工作制和短时工作制的用电设备，包括一般电动机组和电热设备等，其铭牌上的额定功率（额定容量）就等于设备功率。

()e N P P kw =

式中e P ——设备功率，kw ；

N P ——用电设备铭牌上的额定功率，kw 。

Ⅱ.负荷持续率()ε优势也称负载持续率或赞载率，是用电设备在一个工作周期内工作时间和工作周期的百分比值，用ε表示：

0/100%/()100%t T t t t ε=?=+?

式中 T ——工作周期；

t ——工作周期内的工作时间； 0t ——工作周期内的停歇时间。

Ⅲ.对于电焊机及各类电焊装置的设备功率，是指将额定功率换算到负荷持续率为100%时的有功功率。当ε不等100%时，用下式换算：

cos e n n P ?=?

式中 e P ——换算到100%ε=时的设备功率，kw ；

N ε——换算前铭牌上的负荷持续率，应和N P 、n S 、cos N ?相对应（计算中

用小数值）；

N P 、n S 、cos N ?——分别为换算前与N ε

对应的铭牌上的额定有功功率

()kw 、额定视在功率()kw ，额定功率因数；

100ε——其值为100%的负荷持续率（计算用1.00）

。 Ⅳ.对于断续或短时工作制电动机的设备功率，是指将额定功率换算到负载持续率为25%时的有功功率。当ε不等于25%时，用如下公式换算：

)2e N P P kw ==?

式中 e P ——换算到25%ε=时的设备功率，kw ；

N P 、N ε——分别为对应换算前电动机铭牌标称的额定功率，kw ；额定负荷持续率（计算时用小数值）；

25ε——换算到25%ε=时的负荷持续率（计算时用小数值）

。 三、设备的功率因素

按照我国供电部门的规定，高压供电的用户必须保证功率因数在9.0以上，

低压供电的用户必须在85.0以上。为了使用户注意提高功率因数，供电部门还对大宗用电单位实行按户月平均功率因数调整电费的办法。调整功率因数标准一般为85.0，大于85.0时给以奖励，低于85.0时便要增收电费甚至罚款，功率因数很低时供电部门要停止供电。

Ⅰ.提高功率因数方法

1.通过适当措施提高自然功率因数。提高自然功率因数可以通过合理选择感应电动机的容量、使用中减少感应电动机的空载运行、条件许可时尽量使用同步电动机、以最佳负荷率选择变压器等方法达到目的。

2.并联同步调相机。同步调相机是一种专用于补偿无功功率的同步电动机，通过调节同步调相机的励磁电流可补偿供电系统的无功功率，从而提高系统的功率因数。同步调相机输出无功功率为无极调节方式，调节的范围较大，并且在端电压下降10%以内时，无功输出基本不变，当端电压下降10%以上时，可强行励磁增加无功输出。但是，同步调相机补偿单位无功功率造价高。每输出1var k 的无功功率要损耗0.5%~3%的有功功率，基建安装要求高、不易扩建、运行维护复杂，所以一般用于电力系统中的枢纽变电站及地区降压变电站。

3.并联适当的静电电容器。并联电容安装简单、容易扩建、运行维护方便，补偿单位无功功率的造价低、有功损耗小（小于0.3%），因此广泛用于工厂企业及民用建筑供电系统中。

a.电容器的选择

电容器无功容量的计算 ()tan tan ANT ac c i Q P ??=- b.电容器（柜）台数的确定

需电容器台数：2

???

? ??=NC W nc c

U U q Q N 每相所需电容器台数：3

N

n =

取其相等或稍大的偶数，因为变电所采用单母