精细化工工厂供配电设计

摘要

对于一个化工厂而言，合理的供配电系统结构对于企业自动化系统的合理、安全、有序的运行起着至关重要的作用。大部分化工厂的车间大部分是一级、二级负荷。一旦出现故障会对企业的运行以及人身安全造成重大的危害。所以就对供配电的安全、可靠、经济等指标提出了更高的要求。

首先，对全厂的负荷进行系统计算，为确定供电系统的电力变压器、各种开关电器的容量、电力线路的截面和变电所的选址等提供依据。并且对其进行无功补偿，以减少变压器、电路线路、开关设备的功率损耗，从而减少电器元件的规格，降低它的功率损耗和电压损耗，减少投资;其次，根据本厂的实际情况和经济技术比较电力变压器，确定变电所的选址、类型以及其主接线方案；然后按符合情况系统地对厂区进行设计，为了校验一次设备的短路稳定度，开关电器的断流能力及电流保护装置的灵敏度，整定电流速断保护装置的动作电流，进行短路电流的计算，进而选择了电力线路和高低压电气设备。

关键词　供配电系统 负荷计算 功率补偿 变压器 继电保护

目录

摘要 I

目录 1

第一章 概述 4

第二章  负荷计算及无功补偿 5

2.1 负荷计算 5

2.2 低压侧无功补偿 7

2.2.1概述 7

2.2.2 控制无功功率的方法 8

2.2.3 并联电容器接线方式及选择 8

2.2.4 低压无功补偿装置的选择 9

2.2.5 低压侧各需无功补偿车间补偿容量计算 10

2.3  全厂负荷计算及高压无功补偿 12

2.3.1 变压器功率损耗的计算 12

2.3.2  高压侧无功补偿 13

2.3.3 TBB型高压并联电容器装置简介 14

2.3.4 全厂负荷计算表 15

2.4 车间变电所变压器的选择 15

2.4.1概述 15

2.4.2 电力变压器的联结组别 16

2.4.3 变压器容量的计算 16

2.4.4 变电所主变压器台数和容量的选择 17

2.4.5  电力变压器的经济运行 18

2.4.6  变压器功率损耗的计算 19

2.4.7 本次设计电力变压器的选择 20

第三章 主接线及配电所设计 21

3.1工厂配电所主接线设计 21

3.1.1  概述 21

3.1.2  高压配电电压等级的选择 21

3.1.3变电所电气主接线 21

3.2 变配电所的任务与类型及所址选择 23

3.2.1变配电所的所址选择 23

3.2.2负荷中心的确定 24

第四章  短路计算 27

4.1  短路的原因与后果 27

4.1.1短路的原因 27

4.1.2  短路的后果 27

4.2短路电流形式 28

4.3  短路电流的计算方法 28

4.3.1  各元件的短路电流的计算 28

4.3.2采用标幺制法进行短路计算 29

4.4  三相短路电流的计算 30

4.5   两相短路电流的计算 32

4.6 短路电流的热效应和稳定度校验 34

4.6.1短路电流的电动效应和动稳定度 34

4.6.2短路电流的热效应和热稳定度 35

第五章  厂区配电系统的电力线路 36

5.1高压线路的接线方式 36

5.2  电力线路的选择 36

5.2.1电缆选择的一般规定 37

5.2.2  电缆线路的结构和敷设 37

5.3 电缆截面选择计算的条件 39

5.3.1按发热条件选择导线和电缆截面 39

5.3.2按经济电流密度选择导线和电缆截面 41

5.3.3 各车间变电所的电缆及高配所进线选择 42

第六章  高压一次设备选择及校验 43

6.1  概述 43

6.1.1电气设备选择的一般方法 43

6.1.2 高压电气设备的校验原则 44

6.1.3  高压一次设备的选择 45

6.2 高压开关柜 46

6.2.1 高压开关柜类型 46

6.2.2 KYN28A-12（GZS1）金属铠装中置移开式开关柜简介 47

6.3高压断路器选择与校验 47

6.3.1 高压断路器选择 47

6.3.2高压断路器的校验 48

6.4 高压熔断器的选择与校验 50

6.4.1熔断器熔体电流的选择 51

6.4.2  熔断器的校验 51

6.5 高压母线的选择与校验 51

6.5.1  母线的材料、结构排列方式的选择 51

6.5.2母线截面的选择方法 51

6.5.3 本设计的母线校验 52

6.6 支持绝缘子的选择与校验 53

6.6.1  绝缘子型号的选择 53

6.6.2绝缘子的校验 53

6.7 接地开关的校验 54

6.8互感器选择与校验 54

6.8.1 概述 54

6.8.2  电流互感器的选择 54

6.8.3  电流互感器的校验 55

6.8.4  电流互感器接线形式的选择 56

6.9  电压互感器 56

6.9.1  基本结构 56

6.9.2  电压互感器的类型和型号 56

6.9.3  电压互感器的选择 57

第七章 继电保护及二次接线设计 58

7.1概述 58

7.2电力变压器的保护 59

7.2.1 变压器的故障和不正常运行状态 59

7.2.2 变压器保护装设原则 59

7.3 6kV分段母线的保护 59

7.3.1概述 60

7.3.2保护配置 60

7.3.3整定计算 60

7.4压变的控制保护 61

7.4.1电压互感器二次回路的设计原则 62

7.4.2电压互感器的接线方式选择 62

7.4.3压变的保护功能 63

7.5高压电机的控制保护 63

参考文献 65

致谢 66