某化工降壓變電所電氣設計方案

1 某化工降壓變電所電氣設計方案 第一章 原始資料 二、原始資料 廠多數(shù)車間為 2班制，年最大負荷利用小時數(shù) 4600小時。工廠負荷統(tǒng)計資料見表 1(本表數(shù)據(jù)為設計方案分配表第九組數(shù)據(jù)）。設計需要考慮工廠 5年發(fā)展規(guī)劃負荷（工廠負荷年增長率按 2%）。 表 1： 某化纖廠負荷情況表 某化纖廠負荷情況表 序號 車間設備名稱 安裝容量 1 紡練車間 紡絲機 200 筒絞機 30 烘干機 85 脫水機 12 通風機 180 淋洗機 6 變頻機 840 傳送機 40 2 原液車間照明 1040 3 酸站照明 260 4 鍋爐房照明 320 5 排毒車間照明 160 6 其他車間照明 240 與供電局協(xié)議，本人可由 16公里處的城北變電所 1 1 0 / 3 8 1 190壓器供電，供電電壓可任選。 另外，與本廠相距 5公里處的其他工廠可以引入 10纜做備用電源，但容量只能滿足本廠負荷的 2 20%（重要負荷），平時不準投入，只在本廠主要電源故障或檢修時投入。 北變電所）： 35線的出線斷路器斷流容量為400 10線的出線斷路器斷流容量為 350 兩部制電費計算。變壓安裝容量每 1 15元 /月，動力電費為 照明電費為 廠地區(qū)最高溫度為 38度，最熱月平均最高氣溫為 30度。 廠地區(qū)海拔 60m ，底層以殺粘土為主，地下水位為 2m 。 第二章 接入系統(tǒng)設計 一、負荷分級及供電要求 電力負荷應根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影響的程度，分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。 (1) a. 中斷供電將發(fā)生中毒，爆炸和火災等情況的負荷； 須設有處理安全停產(chǎn)所必須的應急照明，通信系統(tǒng)，火災報警系統(tǒng)，保證安全停產(chǎn)的自動控制裝置等。 型國際比賽場的記分系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)等。 的負荷。所謂較大損失指主要設備損壞，大量產(chǎn)品報廢，連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要較長時間才能恢復，重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。 b. 中斷供電將影響重要用電單位正常工作的負荷。如交通樞紐，通信樞紐用點單位中的重要電力負荷。 場等較多人員集中的公共場所秩序混亂的負荷。如商業(yè)住宅建筑屬于二級負荷。 不屬于一級，二級負荷的均屬于三級負荷。對一些非連續(xù)生產(chǎn)的中小企業(yè)，停業(yè)僅影響產(chǎn)量或導致少量產(chǎn)品報廢的用電設備，以及一般民用建筑的用電負荷 3 等均屬于三級負荷。 不屬于一級，二級負荷的均屬于三 級負荷。對一些非連續(xù)生產(chǎn)的中小企業(yè)，停業(yè)僅影響產(chǎn)量或導致少量產(chǎn)品報廢的用電設備，以及一般民用建筑的用電負荷等均屬于三級負荷。 一級負荷應有兩個回路（或兩個回路以上）的獨立電源供電。兩路電源應來自不同電源點或同一變電站的不同變壓器供電的不同母線段。當其中一個電源發(fā)生故障時，另一路電源不受影響，且能承擔全部負載。負荷容量較大或有高雅用電設備應采用兩路高壓電源。如一級容量不大，可從電力系統(tǒng)或鄰近單位取得第二低壓電源。 一級負荷中特別重要的負荷，除上述兩路電源外，還必 須增設應急電源。為確保對特別重要負荷的 禁將其他負荷介入應急供電系統(tǒng)。根據(jù)允許中斷供電的時間可分別選擇下列應急電源： 蓄電池及寫出能帶年級型不間斷供電裝置或柴油機電磁儲能電機型不間斷供電裝置。適用于允許中斷供電時間為毫秒級的負荷。 用于自動裝置的動作時間能滿足允許中斷供電 以上的供電系統(tǒng)。 電變壓器也應由兩臺（兩臺變壓器不一定在同一變電所）。做到當發(fā)生貸能力變壓器故障或電力線路常見故障時不致中斷供電或中斷后能迅速恢復。 有一路 6及以上專用架空線路供電；當采用電纜線路時，采用兩根電纜組成的電纜段供電，每根電纜應能承受百分之百的二級負荷；為了解決線路和變配電設備的檢修以及突然停電后，設備能安全停產(chǎn) 的問題，可采用小容量的柴油發(fā)電站，其容量可有實際需要確定。 三級負荷對供電電源的要求。對松散級負荷供電無特殊要求。 二、計算廠總降壓變負荷 供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠運行，則其中各個元件（包括電力變壓器、開關設備及導線、電纜等）都必須選擇得當，除了應滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負荷電流的要求。因此有必要對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的 4 電力負荷進行統(tǒng)計計算。通過負荷的統(tǒng)計計算求出的，來選擇供電系統(tǒng)中設備。 所謂 電負荷是指用電客戶的用電設備在某一時刻實際 取用的功率總和。從電力系統(tǒng)來講，則是指為了滿足用戶用電所需具備的發(fā)電出力。用電負荷是一個不斷變動的量，對一個地區(qū)而言，負荷變化的特性主要取決于用電行業(yè)結構、地域、季節(jié)變化、經(jīng)濟發(fā)展和生活水平。用電負荷在時間上的不均衡性使得某一時段用電較多，某一時段用電較少，這就形成了用電高峰負荷與低谷負荷。 由于用戶的用電性質不同，各類用戶最大負荷出現(xiàn)的時間也不相同。當用電負荷增加時，電力系統(tǒng)的出力也隨之增加；當用電負荷減少時，電力系統(tǒng)的出力也須相應減少。如果各類用戶的用電最大負荷出現(xiàn)的時間過分集中，電力系統(tǒng)就得有 足夠的出力來滿足用戶需要，否則電力系統(tǒng)的出力和負荷就不能平衡，出現(xiàn)供小于求的狀況造成拉閘限電。當用電高峰時段一過，電力供大于求，造成發(fā)電設備的壓機運行或停機。電網(wǎng)的大峰谷差運行方式會帶來危害，一方面浪費了大量的電力投資，增加了發(fā)、供電成本，另一方面發(fā)電機組的頻繁啟?；驂贺摵蛇\行造成能源和電力資源的浪費，并對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來威脅。因此實施電力需求側管理，合理調(diào)整負荷，優(yōu)化用電方式，避峰、錯峰用電，移峰填谷是一項成本低、收效快的有效措施。 的 計算負荷是供電設計計算的基本依據(jù)，計算負荷確定得 是否正確合理，直接影響到電器和 導 線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。如計算負荷確定過大，將使電器和導線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費，如計算負荷確定過小又將使電器和 導 線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確確定計算負荷 重要性。 所謂計算負荷，是指與實際用電負荷較接近的假想負荷，按計算負荷選擇的電氣設備既能滿足生產(chǎn)和生活、工作需要又不會使設備選得過大造成浪費和運行不經(jīng)濟。它也是指一組用電負載實際運行時，在線路中形成的或負載自身消耗的最大平均功率。如果某一不變的假想負荷在線路中產(chǎn)生 的最大熱效應（使導線產(chǎn)生的平均最高溫升）相等，則把這一不變的假想負荷叫做該組實際負載的計算負荷。 所謂負荷計算，是指對某一線路中的實際用電負荷的運行規(guī)律進行分析，從而求出該線路的計算負荷的過程。負荷計算與計算負荷，是兩個不同的概念，不可混淆。 在現(xiàn)行的設計規(guī)范中，負荷計算的內(nèi)容不僅包括確定計算負荷，還包括確定尖峰電流和確定一極、二級負荷的容量已及季節(jié)性負荷的容量。 目前負荷計算常用需要系數(shù)法、二項式法、和利用系數(shù)法 ,前二種方法在國內(nèi)設計單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如單 位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和 常采用需用系數(shù)法計算用電設備組的負荷時，應將性質相同的用電設備劃作一組，并根據(jù)該組用電設備的類別，查出相應的需用系數(shù)后按照表一給出的公式求出該組用電設備的計算負荷。 此設計采用的是需用系數(shù)法來對電力負荷計算的。 因為，需用系數(shù)是用設備功率乘以需用系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法簡便，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。采用利用系數(shù)法 5 求出最大負荷的平均負 荷，再考慮設備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)得出計算負荷，計算過程十分繁瑣。而單位面積功率法和單位指標法主要多用于民用建筑；單位產(chǎn)品耗電量法主要適用于某些工業(yè)。 需要系數(shù)法，是把用電設備的總設備容量乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷的一種簡便方法。需要系數(shù)法主要用于工程初步設計及施工圖設計階段，對變電所母線、干線進行負荷計算。當用電設備臺數(shù)較多，各種設備容量相差不懸殊時，其供電線路的負荷計算也采用需要技術法。 需要技術時一個綜合性系數(shù)，它是指用電設備組投入運行時，從供電網(wǎng)絡實際取用 的功率與用電設備組的設備功率之比。需要系數(shù)與用電設備組的運行規(guī)律、負荷率、運行效率、線路的供電效率等因數(shù)有關，工程上很難準確確定，只能靠測量確定。 一般工業(yè)與民用建筑中的用電負荷主要有單位負荷（如照明負荷）以及三相負荷（如動力負荷），其供電系統(tǒng)一般分為照明支路及動力支路進行供電。 照明支路主要供照明燈具、一般單相插座以及其他額定電壓為 220V 的電氣設備。器特點為用電負荷的額定電壓均為單相 220V 求分布在 A、 B、 類負荷也叫做相負荷。 動力支路主要供電梯、水泵、服務行業(yè)的廚房飲食設備、電熱開水器、工業(yè)生產(chǎn)中的各種加工設備以及其他額定電壓為 380V 的三相用電器等用電。器特點為用電負荷的額定電壓均為 380V 且都是三相對稱負荷 在工業(yè)生產(chǎn)中還有一些額定電壓為 380V 的單項負荷，接在兩條相線之間，我們稱之為間負荷，線間負荷可用照明支路供電，也可用動力支路供電。 各種負荷的供電線路組成如圖所示，如果從供電形式的角度來講：負荷計算可以分為單相和三相用電設備的負荷計算兩種形式。從供電系統(tǒng)中所在的位置角度來講：負荷計算可分為一組用電設備、多組用電設備的負荷計算。但無論是那種形式，用需要系數(shù)法確定計算負荷都有如表 2的通用公式： 表 2：公式表 名稱 公式 備注 用電設備組的容量 PP 設備的額定容量K 設備組的同時系數(shù) 用電設備組有功計算負荷 30 6 需要系數(shù) ed 0 30 設備組的負荷系數(shù) e 設備組的平均效率 配電線路的平均效率 對應用電設備組 正切值 用電設備組的平均功率因數(shù) 用電設備組的額定電壓 以上參數(shù)由用電設備組計算負荷直接相加來計算時取。 無功計算負荷 Q 視在計算負荷 S 計算電流 33030 有功負荷的同時系數(shù) K p 無功負荷的同時系數(shù) K q 總的有功計算負荷 3030總的無功計算負荷 3030總的視在計 算負荷 23023030 所謂負荷系數(shù)是 指 實際計算負荷容量與額定負荷容量的比值，應用負荷系數(shù)是為了更真實地統(tǒng)計實際的直流負荷，進而更確切地計算 設備 的容量。 機械工業(yè)需要系數(shù)見表 3。 表 3：機械工業(yè)需要系數(shù)表 用電設備組名稱 一般工作制的小批生產(chǎn)金屬冷加工機床 批生產(chǎn)金屬冷加工機床 批生產(chǎn)金屬熱加工機床 大批生產(chǎn)金屬熱加工機床 產(chǎn)用通風機 衛(wèi)生用通風機 7 泵、空氣壓 縮機 聯(lián)鎖運行的提升機，皮帶運輸?shù)冗B續(xù)運輸機械 聯(lián)鎖的運輸機械 =25%的吊車及電動葫蘆 鐵及鑄鋼車間起重機 鋼及銳錠車間起重機 爐房、修理、金工、裝配車間起重機 熱器、干燥箱 0高頻感應電爐 頻感應電爐 阻爐 爐變壓器 動弧焊變壓器 焊機、縫焊機 焊機、鉚釘加熱器 頭焊接變壓器 頭焊接變壓器 . 5 焊機 頻電阻爐 動裝料電阻爐 自動裝料電阻爐 、設備容量的確定 由于各用電設備的額定工作制不同，在確定計算負荷時，不可以將其額定功率直接相加，應將額定功率換算為統(tǒng)一的設備功率。 括一般電動機組和電熱設備等，其銘牌上的額定功率（額定容量）就等于設備功率。 () 式中 設備功率， 用電設備銘牌上的額定功率， 吊車用電動機，電焊用變壓器等，它們的設備功率時將其銘牌上標稱下某一分與合持續(xù)率時的額定功率統(tǒng)一換算到一個新規(guī)定負荷持續(xù)率下的額定功率。 負荷持續(xù)率 優(yōu)勢也 稱負載持續(xù)率或贊載率，是用電設備在一個工作周期內(nèi)工作時間和工作周期的百分比值，用 表示： 0/ 1 0 0 % / ( ) 1 0 0 %t T t t t 式中 T 工作周期； 8 t 工作周期內(nèi)的工作時間； 0t 工作周期內(nèi)的停歇時間。 指將額定功率換算到負荷持續(xù)率為 100% 時的有功功率。當 不等 100% 時，用下式換算： 100/ c o n 式中 換算到 100% 時的設備功率， N 換算前銘牌上的負荷持續(xù)率，應和 相對應（計算中用小數(shù)值）； 分別為換算前與 N 對應的銘牌上的額定有功功率 額定視在功率 額定功率因數(shù)； 100 其值為 100% 的負荷持續(xù)率（計算用 。 指將額定功率換算到負載持續(xù)率為 25% 時的有功功率。當 不等于 25% 時，用如下公式換算： 25/2e N N k w 式中 換算到 25% 時的設備功率， N 分別為對應換算前電動機銘牌標稱的額定功率， 額定負荷持續(xù)率（計算時用小數(shù)值）； 25 換算到 25% 時的負荷持續(xù)率（計算時用小數(shù)值）。 包括備用設備的設備功率。 按未切斷的一般電力、照明負荷 加上消防負荷計算低壓總負荷的設備功率。否則計算低壓總負荷時，不應考慮消防負荷。 四、設備的功率因素 建筑供電系統(tǒng)中的變配電設備及建筑物內(nèi)的用電設備，如電力變壓器、電抗器、電動機、日光燈、電焊機、高頻爐等大部分都為電感性負載，其功率因數(shù)較低，工作時需要較大的無功功率，在線路中生產(chǎn)較大的無功電流，不利于供電系統(tǒng)的高效率運行，因此，在設計建筑供電系統(tǒng)時，要根據(jù)實際情況進行合理的無功補償，提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。 按照我國供電部門的規(guī)定，高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在 上，低壓供電的用戶必須在 上。為了使用戶注意提高功率因數(shù)，供電部門還對大宗用電單位實行按戶月平均功率因數(shù)調(diào)整電費的辦法。調(diào)整功率因數(shù)標準一般為 大于 給以獎勵，低于 便要增收電費甚至罰款，功率因數(shù)很低時供電部門要停止供電。 名詞解釋 輸入功率 =輸入電流 (乘 )輸入電壓 ;也就決定是我們要用的電量 . 9 輸出功率 =輸入功率 就是我們實際上的到的功率 . 輸出功率是各類能源或能源轉換設備（如動力、照明設備）向外輸出的能量與時間的比值，即單位時間內(nèi)能源或設備向外界提供的能量。其單位一般為瓦特、千瓦，在電力系統(tǒng)中也常用伏安、千伏安來表示。 無功功率 :電網(wǎng)中的感性負載（如電機，扼流圈，變壓器，感應式加熱器及電焊機等）都會產(chǎn)生不同程度的電滯，即所謂的電感。感性負載具有這樣一種特性 性負載的這種滯 后仍能將電流的方向（如正向）保持一段時間。一旦存在了這種電流與電壓之間的相位差，就會產(chǎn)生負功率，并被反饋到電網(wǎng)中。電流電壓再次相位相同時，又需要相同大小的電能在感性負載中建立磁場，這種磁場反向電能就被稱作無功功率。 無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外做功，而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。 無功功率過高： 致系統(tǒng)容量下降； 加，會使總電流增加，從而使設備和線路的損耗增加； 擊性無功負載還會使電壓劇烈波動。 在交流電路中，由于有感性或容性儲能設備，電壓與電流有相位差，通俗講就是電壓與電流不在同一時間到達； 因此，表面看電壓有多大、電流有多大，實際并沒有做那么大的功，有電源與儲能設備的能量轉換 : 視在功率 =有功功率 +無功功率。 電力變壓器就用視在功率表示容量，單位為伏安 意思是不管有功 功率與無功功率是多少，只能輸出這么大的電壓與電流。 功率因數(shù) =有功功率 /視在功率即 c o s /W V A 功率因數(shù)是在 01 之間，它表示負載電流做的有用功率的百分比。 以降低線路上的損耗，提高輸出功率。在建筑供電系統(tǒng)中，供電線路，其電阻不可忽略。 以減少線路上電壓降，提高末端電壓，有利于用電提高供電可靠性。可減少 對供配電設施的投資，增加供配電系統(tǒng)的功率儲備，使用戶獲得直接的經(jīng)濟利益。在同樣的有功功率下，功率因數(shù)提高，負荷電流就減少，而向符合傳輸功率所經(jīng)過的變壓器、開關、導線等供配電設備都增加了功率儲備，從而滿足了負荷增長的需要，亦即可以增大原有設備的供電能力。對尚處于設計階段的新建筑來說，提高功率因數(shù)則能降低配電設備的設備容量，從而減少投資費用。 統(tǒng)計，在建筑供電系統(tǒng)的總無功功率中，電動機和變壓器約占 80% 左右，其余則消耗在輸電線路及其他感應設備中，因此，提高自然功率因數(shù)可以通過合理選擇感應電動機的容量、使用中減少感應 10 電動機的空載運行、條件許可時盡量使用同步電動機、以最佳負荷率選擇變壓器等方法達到目的。 步調(diào)相機是一種專用于補償無功功率的同步電動機，通過調(diào)節(jié)同步調(diào)相機的勵磁電流可補償供電系統(tǒng)的無功功率，從而提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。同步調(diào)相機輸出無功功率為無極調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)的范圍較大，并且在端電壓下降 10% 以內(nèi)時，無功輸出基本不變，當端電壓下降 10% 以上時，可強行勵磁增加無功輸出。但是，同步調(diào)相機補償單位無功功率造價高。每輸出 1 3% 的有功功率，基建安裝要求高、不易擴建、運行維護復雜，所以一般用于電力系統(tǒng)中的樞紐變電站及地區(qū)降 壓變電站。 們知道，電感性負載并聯(lián)適當?shù)碾娙萜骺梢蕴岣吖β室驍?shù)，所以在建筑供電系統(tǒng)中，同樣可以并聯(lián)適當?shù)撵o電電容器以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。并聯(lián)電容安裝簡單、容易擴建、運行維護方便，補償單位無功功率的造價低、有功損耗?。ㄐ∮?），因此廣泛用于工廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。 無功補償使用專用的電力電容器，其規(guī)格品種很多，按安裝方式分為戶內(nèi)式和戶外式，按相數(shù)分為單相和三相，按額定電壓分為高壓和低壓 電容器等等。 電容器無功容量的計算 t a n t a T a ）臺數(shù)的確定 需電容器臺數(shù)：2每相所需電容器臺數(shù)：3其相等或稍大的偶數(shù)，因為變電所采用單母線分段式結線。 1）電容器的補償方式 單獨就地補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象。 分散補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象。 集中補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象： 10大中型煤礦主要補償方式，如：平煤各礦 2）電容器的聯(lián)接方式 三角形接法：優(yōu)缺點 星形接法：優(yōu)缺點 或 Y（雙 Y） 優(yōu)選，因為容量為 ，放電 1 分鐘，殘壓 50V 以下。 1000V 以上的電容器應采用電壓互感器放電。 電容器放電回路中不得裝設熔斷器或開關，以免放電回路斷開，危及人身安全。 五、動力支路負荷計算 在采用需要系 數(shù)法進行動力支路負荷計算時，應將計算范圍內(nèi)的用電設備分組，分別進行各個組內(nèi)的負荷計算并將計算結果相加得到總的計算負荷，然后根據(jù)用電設備的臺數(shù)和容量的大小以及用電設備的性質乘以一個同時系 11 數(shù)，得到計算結果。 每個組內(nèi)的負荷計算可以采用通用計算公式進行，動力支路的負荷計算采用下式進行： c p K d P t a nc q K d P 22c c Q /( 3 )c c U 式中 支路上有功計算負荷， 支路上無功計算負荷， 支路上視在計算負荷， 、 分別為支路上有功同時系數(shù)，無功同時系數(shù)； 支路上計算電流； 支路的額定電壓。 在使用上述公式時要注意： 電設備的性質相同、功率因數(shù)相同、需要系數(shù)相同的分一組。 功同時系數(shù)的概念和數(shù)值是不同的，通常對于同一組用電設備組無功同時系數(shù)的值比有功同時系數(shù)要大。通常情況下有功同時系數(shù)的范圍( 、無功同時系數(shù)范圍 ( 。 六、各車間的負荷計算 要系數(shù)法） 單臺機械負荷計算 已知： 200eP ， ， 。 故： 2 0 0 0 . 8 0 1 6 0 K k w t a n 1 6 0 0 . 7 8 1 2 4 . 8 v a k 已知： 30eP ， ， 。 故： 3 0 0 . 7 5 2 2 . 5 K k w t a n 2 2 . 5 0 . 7 5 1 8 . 8 8 v a k 12 已知： 85eP ， ， 。 故： 8 5 0 . 7 5 6 3 . 7 5 K k w t a n 6 3 . 7 5 1 . 0 2 6 5 . 0 3 v a k 已知： 18eP ， ， 。 故： 1 8 0 . 6 0 1 0 . 8 0 K k w t a n 1 0 . 8 0 . 8 0 8 . 6 4 v a k 已知： 180eP ， ， 。 故： 1 8 0 0 . 7 0 1 2 6 K k w t a n 1 2 6 0 . 7 5 9 4 . 5 v a k 已知： 6eP ， ， 。 故： 6 0 . 7 5 4 . 5 0 K k w t a n 4 . 5 0 0 . 7 8 3 . 5 1 v a k 已知： 840eP ， ， 。 故： 8 4 0 0 . 8 0 6 7 2 K k w t a n 6 7 2 0 . 7 0 4 7 0 . 4 v a k 已知： 40eP ， ， 。 故： 4 0 0 . 8 0 3 2 K k w t a n 3 2 0 . 7 0 2 2 . 4 v a k 紡練車間單臺機械負荷統(tǒng)計見表 4。 13 表 4：紡練車間負荷統(tǒng)計列表 序號 車間設備名稱 安裝容 計算負荷 P 1 紡絲機 200 60 筒絞機 30 烘干機 85 脫水機 12 通風機 180 26 淋洗機 6 變頻機 840 72 傳送機 40 2 小計 1393 計及同時系數(shù)） 取同時系數(shù)： ， 0 . 9 1 0 9 1 . 5 5 9 8 2 . 4 P k w 0 . 9 5 8 7 0 . 1 8 8 2 6 . 6 7 v a Q k 2 2 2 29 8 2 . 4 8 2 6 . 6 7 1 2 8 3 . 9 4S P Q k V A 已知： 1040eP ， ， 。 故： 1 0 4 0 0 . 7 5 7 8 0 K k w t a n 7 8 0 0 . 7 5 4 6 v a k 2 2 2 25 4 6 9 5 2 . 1 1S P Q k V A 已知： 260eP ， ， 。 故： 2 6 0 0 . 6 5 1 6 9 K k w t a n 1 6 9 0 . 7 1 1 8 . 3 v a k 2 2 2 21 6 9 1 1 8 . 3 2 0 6 . 2 9S P Q k V A 14 已知： 320eP ， ， 。 故： 3 2 0 0 . 7 5 2 4 0 K k w t a n 2 4 0 0 . 7 5 1 8 0 v a k 2 2 2 22 4 0 1 8 0 3 0 0S P Q k V A 已知： 160eP ， ， 。 故： 1 6 0 0 . 7 1 1 2 K k w t a n 1 1 3 0 . 6 6 7 . 2 v a k 2 2 2 21 1 2 6 7 . 2 1 3 6 . 6S P Q k V A 已知： 240eP ， ， 。 故： 2 4 0 0 . 7 1 6 8 K k w t a n 1 6 8 0 . 7 5 1 2 6 v a k 2 2 2 21 6 8 1 2 6 2 1 0S P Q k V A 各車間計算負荷統(tǒng)計見表 5。 表 5：各車間計算負荷統(tǒng)計列表 序號 車間設備名稱 安裝容量 P S 練車間 1393 原液車間照明 1040 780 546 952 3 酸站照明 260 169 鍋爐房照明 320 240 180 300 5 排毒車間照明 160 112 其他車間照明 240 168 126 210 計算全廠的計算負 荷時，總的計算負荷要小于每個用電負荷加起來的和，我們在通常情況下取的全部用電負荷之和的 95% 。 因為在一定的情況下是不可能發(fā)生所有的用電設備同時工作的情況 ,，如果 15 按照全部用電設備的用電負荷之和來計算全廠計算負荷的話，勢必會造成 ,經(jīng)濟不運行和浪費等 ,情況 ,也就是我們常說的大馬拉小車。 取全部用電負荷之和的 90% ，這樣在一定程度上就避免了大馬拉小車情況的發(fā)生 ,提 高了運行效率 ,符合了經(jīng)濟生產(chǎn)、生活的需要。 因此，本次課程設計中的全廠計算負荷就為各個設備計算負荷之和的 95%即： 全廠計算負荷 =紡練車間計算負荷 +原液車間計算負荷 +酸站照明計算負荷 +鍋爐房照明計算負荷 + 排度車間計算負荷 +其他車間計算負荷 ) 0 . 9 ( 9 8 2 . 4 7 8 0 1 6 9 2 4 0 1 1 2 1 6 8 ) 2 2 0 6 . 2 6 P k w 0 . 9 5 ( 8 2 6 . 6 7 5 4 6 1 1 8 . 3 1 8 0 6 7 . 2 1 2 6 ) 1 7 0 0 . 9 6 v a Q k 22 222 2 0 6 . 2 6 1 7 0 0 . 9 6 2 7 8 5 . 8 3S P Q k V A 2 7 8 5 . 8 3 4 5 . 9 63 3 3 5 考慮 5年的發(fā)展，年增長率按 2%計算，全廠計算負荷 55 2 2 0 6 . 2 6 1 2 % 2 4 3 5 . 8 9P k w 55 1 7 0 0 . 9 6 1 2 % 1 8 7 8 v a 2 2 2 22 4 3 5 . 8 9 1 8 7 8 3 0 7 5 . 8 3S P Q k V A 七、城北變電壓等級的確定 輸電線路電壓等級的確定 應符合國家規(guī)定的標準電壓等級，選擇電壓等級時，應根據(jù)輸送容量和輸電距離，以及接入電網(wǎng)的額定電壓的情況來確定，輸送容量應該考慮變電所總負荷和五年發(fā)展規(guī)劃。 根據(jù)現(xiàn)有實際情況和遠景發(fā)展進行慎重研究后確定。應盡量簡化變壓層次，一般情況下應少于 4 個變壓層次。老城市在簡化變壓層次時可以分期分區(qū)進行。 2. 標稱電壓應符合國家電壓標準。送電電壓為 220或 110，高壓配電電壓為 110、 63 、 35中壓配電電壓為 10低壓配電電壓為 380 / 220V ，選用電壓等級時，應盡量避免重復降壓。現(xiàn)有的非標準電壓應限制發(fā)展，合理利用，根據(jù)設備使用壽命與發(fā)展需要分期分批進行改造。 3. 一個地區(qū)同一電壓相位和相序應相同。 4. 現(xiàn)有供電容量嚴重不足或老舊設備需要全面進行技術改造時，可采取升壓措施。升壓改造是擴大供電能力的有效措施但應結合遠期規(guī)劃注意做好以下工作： 16 保證它們的安全運行； 技術措施，盡量不削弱供電可靠性。 電網(wǎng)電壓等級的確定，是與供電方式、供電負荷、供電距離等因素有關的。 有關資料提供了供電電壓與輸送容量的關系： 000，供電電壓易選 6輸送距離在 3 10 公里； 0 0 0 5 0 0 0時，供電電壓易選 10輸送距離在 5 15 公里； 0 0 0 1 0 0 0 0 時，供電電壓易選 35輸送距離在 20 50 公里； 0 0 0 0 5 0 0 0 0 時，供電電壓易選 110輸送距離在 50 150公里； 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 時，供電電壓易選 220輸送距離在150 300 公里； 00000上時，供電電壓易選 500輸送距離在 300 公里以上。 但近年來，隨著電氣設備的進步及電力技術的發(fā)展，輸送容量及距離有了很大進步。 . 本 廠電壓等級的確定 設計任務書提供了三個電壓等級： 1 8 0 / 3 8 1 1考慮工廠 5年發(fā)展規(guī)劃負荷（工廠負荷年增長率按 2% ），五年以后的最大功率為 且 輸送距離為 16公里，因此我選用負荷為 2000 10000，供電電壓易選 35輸送距離在 20 50 公里。 八、城北變的線路回數(shù)的確定 本廠多數(shù)車間為二班制，年最大負荷利用小時為 4600小時，并且有 20% 的重要負荷，考慮到本廠有重要負荷，為了保證重要負荷的供電可靠性，本設計采 17 用 35回路進線，這樣當有一回路發(fā)生故障時，另一回路可以繼續(xù)供電。另外，在與本廠相距 5公里處引入其他工廠 10只能滿足本廠20% 的重要負荷，平時不準投入，只有在本廠主要電源故障或檢修時投入。全廠負荷分布，根據(jù)畢業(yè)設計任務書的廠區(qū)平面布置圖。 九、確定接入系統(tǒng)每回線路線型、規(guī)格、截面。 35空線路導線截面的選擇： 選擇原則：計算負荷電流，先按經(jīng)濟密度選導線標稱截面，然后按發(fā)熱復核。 1計算負荷電流： 2 4 3 5 . 8 9 4 4 . 6 53 3 3 5 0 . 9 O S 選擇經(jīng)濟截面：由設計資料知年最大負荷利用小時為 4600小時，根據(jù)電力工程類專題課程設計與畢業(yè)設計指導教程 1 J A m m ，按經(jīng)濟電流密度選擇接入系統(tǒng)每回導線型號、規(guī)格、截面的選擇 ： 截面的選擇： 24 4 . 6 5 4 0 . 5 91 . 1IA m 選擇標準截面 50即選 50 型鋼芯絞線線 2回路。 2復核電壓降： 正常運行時： N=2 查電力工程類專題課程設計與畢業(yè)設計指導教程附表 650 導線的電阻 1 0 /r ；線路電抗取 1 0 /x 。 1 0 . 6 3 1 6 1 0 . 0 8R r L 1 0 . 4 2 1 6 6 . 7 2X x L 222 4 3 5 . 8 9 1 0 . 0 8 1 8 7 8 6 . 7 2% 1 . 5 % 1 0 %2 2 3 5P R Q 符合要求 故障情況運行時：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負荷 供電 222 4 5 3 . 8 9 1 0 . 0 8 1 8 7 8 6 . 7 2% 3 % 1 5 %35P R Q 符合要求 3復核發(fā)熱條件： 查電力工程類專題課程設計與畢業(yè)設計指導教程附表 60允許載流量，按環(huán)境溫度 30度 234，查 0度時 18 的溫度校正系數(shù) 2 3 4 0 . 9 4 2 1 9 . 9 6 K A I 因此滿足發(fā)熱條件。 結論：經(jīng)上述計算復核決定采用二回路 50 導線接入系統(tǒng)。 2 2 5 5 6 . 1 3 5 9 5 . 8 5 2 0 5 . 5 2 7 1 4 . 9 6P P k w + P + P + + 2 2 2 8 0 . 6 7 1 9 8 . 9 1 8 6 . 1 7 1 1 3 1 . 5 v a k + Q + Q + + 0 . 9 2 7 1 4 . 9 6 2 4 4 3 . 4 6 P k w 0 . 9 5 1 1 3 1 . 5 1 0 7 4 . 9 3 v a Q k 總降壓變 10無功補償試取： 3 0 0 v 22222 4 4 3 . 4 6c o s 0 . 9 52 4 4 3 . 4 6 1 1 3 1 . 5 3 0 0 Q 合格 2222 Q 2 4 4 3 . 4 6 1 1 3 1 . 5 3 0 0 2 5 8 1 . 0 6 k V A S 為保證供電的可靠性，選用兩臺主變壓器 （每臺可供總負荷的 70% ）： 0 . 7 0 . 7 2 5 8 1 . 0 6 1 8 0 6 . 7 4 k V A 選擇變壓器型號 7 2 0 0 0 / 3 5 ，兩臺。 查表得出變壓器的各項參數(shù)： 空載損耗 ； 負載損耗 ； 阻抗電壓 % ； 空載電流 % 。 電線路截面選擇 為保證供電的可靠性，選用兩回 35電線路。 11 2 4 4 3 . 4 6 1 2 2 1 . 7 322P P k w 19 11 1 1 3 1 . 5 3 0 0 4 1 5 . 7 5 v a k 11 2 5 8 1 . 0 6 1 2 9 0 . 5 322S S k V A 用簡化公式求變壓器損耗： 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 1 2 9 0 . 5 3 1 9 . 3 6P S k w 0 . 0 6 0 . 0 6 1 2 9 0 . 5 3 7 7 . 4 3 v a k 每回 35電線路的計算負荷： 1 2 2 1 . 7 3 1 9 . 3 6 1 2 4 1 . 0 9P P P k w 4 1 5 . 7 5 7 7 . 4 3 4 9 3 . 1 8 v a Q k 2 2 2 21 2 4 1 . 0 9 4 9 3 . 1 8 1