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