小型工厂供配电设计

新疆工业高等专科学校毕业设计（论文）课题名称：动力车间配电系统系别：电气与信息工程系专业班级：学生姓名：指导教师：庞晓虹2007年06月18日毕业设计（论文）格式要求：（一）论文目录分三级，统一按1，1.1，1.1.1等层次编写，并注明页码，正文中没有第三级小标题的，可以只列二级目录。目录还应包含参考文献、附录。（二）正文一般应分为几个大的部分，每个部分应由小标题；正文中引用的符号较多，可在正文前列出符号表；正文中引用的技术数据要注明出处；正文中引用的重要论断要注明作者，年份。（三）正文中的注释采用脚注或尾注。其格式为：1．著作：作者姓名，《书名》，xx出版社[M]，xxxx年第x版，第xx页２．论文：作者姓名，《论文题目》，《杂志名称》[D]，xxxx年第x期，第xx页以英文大写字母方式标识各种参考文献,专著[M]、论文集[C]、报纸文章[N]、期刊文章[J]、学位论文[D]、报告[R]（四）参考文献一般不低于4本（篇），引用格式与正文注释一致。新疆工业高等专科学校毕业设计成绩评定报告班级：自动化04-28专业：电气自动化姓名：王增云日期：2007.06.211、设计题目：氯碱厂动力车间空压、冷冻装置配电系统专题：2、指导教师：姓名：庞晓虹职称：教授单位：新疆工业高等专科学校3、设计评阅人:姓名：职称：单位：4、答辩评定意见：成绩：5、答辩委员会（签名）：日期：毕业设计评定意见参考提纲1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。2.设计或论文（说明书）的优缺点，包括：学生理论水平、独立实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力、勤勉态度等。3.设计或论文（说明书）中较成功的部分。4.作毕业设计或论文（说明书）时遇到的困难和问题。新疆工业高等专科学校毕业设计任务书班级：自动化04-28专业：电气自动化姓名：王增云日期：2007.06.211、设计题目：氯碱厂动力车间空压、冷冻装置配电系统专题：2、原始资料：空压、冷冻装置相关原始参数3、设计要求说明书：按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供配电设计。图纸：4、设计日期：任务下达日期2007.5.15完成日期2007.6.185、设计指导教师：庞晓虹设计内容：答疑教师：设计内容：答疑教师：设计内容：答疑教师：6、教研室审核（签名）：7、系部负责人审核（签名）：目录摘要1．概述…………………………………………………………………………………11.1工厂供电的意义和要求…………………………………………………………11.2工厂供电设计的一般原则………………………………………………………11.3设计内容及步骤…………………………………………………………………22．车间电力负荷计算及变压器的选择………………………………………………42.1负荷计算的目的…………………………………………………………………42.2负荷计算的方法及空压、冷冻装置主要原始资料…………………………42.3按需要系数法确定负荷计算……………………………………………………62.3.1需用系数法计算负荷的有关公式……………………………………………62.3.2需用系数法计算负荷的结果…………………………………………………72.4车间变压器的选择………………………………………………………………93．短路及短路电流的计算……………………………………………………….113.1短路的概述……………………………………………………………………113.2电力网络中的短路计算………………………………………………………133.2.1短路计算的相关公式………………………………………………………133.2.2短路计算中应注意的问题…………………………………………………144.导线及其截面的选择…………………………………………………………164.1导线和电缆的选择……………………………………………………………164.2导线截面选择及校验的方法………………………………………………….165.车间高、低压电气设备及其选择………………………………………………195.1电气设备………………………………………………………………………195.2高压电气选择及校验条件……………………………………………………256.车间变电所和供配电系统的主结线………………………………………….276.1车间变电所所址选择的要求…………………………………………………276.2车间变电所的总体布置及要求………………………………………………276.3变配电所主结线的选择原则…………………………………………………286.4车间供电系统的主结线………………………………………………………297.供电系统的继电保护……………………………………………………………307.1继电保护的概述………………………………………………………………307.2车间部分装置的继电保护……………………………………………………318.防雷和接地…………………………………………………………………….338.1防雷简介………………………………………………………………………338.2车间变电所采用单支避雷针保护……………………………………………348.3接地保护………………………………………………………………………358.3.1.接地与接地装置……………………………………………………………358.3.2车间低压系统的接地保护…………………………………………………35谢辞………………………………………………………………………………36参考文献……………………………………………………………………………37摘要工业企业生产所需要的电能，除大型厂矿企业建有自备发电厂可供应部分外，通常均由电力系统供给。工业企业所使用的电能都是通过企业的各级变电站经过变换电压后，分配到各用电设备。因此，工业企业变电站可以说是企业电力供应的枢纽，所处地位十分重要。本人对某氯碱厂，空压、冷冻装置供配电系统进行了设计,氯碱化工企业负荷等级属第一类负荷,它对供电的可靠性和电能品质的要求很高,这类负荷在供电突然中断时将造成剧烈反应的反应釜由于中断冷却水温度急剧升高严重时会发生爆炸,给国民经济带来极大损失.所以,如何正确地计算选择各级变电站的变压器容量及其它主要电气设备，这是保证企业安全可靠供电的重要前提。进行企业电力负荷计算的主要目的就是为了正确选择企业各级变电站的变压器容量，各种电气设备的型号、规格以及供电网络所用导线牌号等提供科学的依据。一般常用于企业电力负荷计算的方法有需用系数法、利用系数法、单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法。此设计采用的是需用系数法、标幺值法等方法对加氢裂化装置电力负荷、最大短路电流等进行了计算的。经过优化计算,科学合理对配电间进行选址、布局,并选用新一代S10系列节能型变压器,最大化的为企业节省投资、运行成本,为加氢裂化装置供配电系统方面的安全稳定节能可靠运行、保证优质供电提供了强有力的保证.关键词：电力负荷变压器电缆电气设备动力车间配电系统设计11概述1.1工厂供电的意义和要求工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电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。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。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的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。1.2工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2）安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。动力车间配电系统设计2（3）近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。1.3设计内容及步骤全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。（1）负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。（2）工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。（3）工厂总降压变电所主结线设计根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。（4）厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。（5）工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。（6）变电电气设备的选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果（7）继电保护