0240-某化工企業(yè)實(shí)驗(yàn)廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套11張CAD圖】
0240-某化工企業(yè)實(shí)驗(yàn)廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套11張CAD圖】,全套11張CAD圖,化工企業(yè),實(shí)驗(yàn),試驗(yàn),變電所,配電,系統(tǒng),設(shè)計(jì),全套,11,十一,cad
第1章 設(shè)計(jì)條件 2
第2章 全廠負(fù)荷的分析和計(jì)算 6
2.1工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求及負(fù)荷計(jì)算的目的 6
2.2負(fù)荷計(jì)算的方法 7
2.3 具體的負(fù)荷計(jì)算 9
2.4全廠負(fù)荷計(jì)算 21
第3章 無功負(fù)荷的分析和補(bǔ)償 23
3.1改善功率因數(shù)的意義、方法、解決的技術(shù)問題及電量的計(jì)費(fèi) 23
3.2工廠常用功率因數(shù)的計(jì)算 25
3.3全廠負(fù)荷計(jì)算表 28
第4章 變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇 30
4.1電力變壓器的分類、結(jié)構(gòu)及型號(hào)意義 30
4.2電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別及其選擇 31
4.3變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)的選擇 32
第5章 變電所主接線方案選擇和確定 35
5.1工廠變配電所的主接線圖 35
5. 2變配電所主結(jié)線方案的選擇 36
5.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 40
第6章 短路電流計(jì)算 46
6.1短路的原因、后果、形式及尖峰電流 46
6.2短路電流計(jì)算的方法及步驟 47
第7章 全廠配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 53
7.1 低壓電力配電系統(tǒng)的基本原則、接線方式及選擇 53
7.2工廠電力線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 55
7.3導(dǎo)線和電纜截面的選擇原則及計(jì)算 56
第8章 變電所主要設(shè)備選擇和校驗(yàn) 68
8.1配電屏類型的確定及一些參數(shù) 68
8.2低壓配電屏內(nèi)所選設(shè)備的基本功能 69
8.3變壓器二次側(cè)低壓電氣開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 73
第9章 10/0.4/0.23KV變電所所址形式的確定 76
9.1工廠變配電所所址選擇及確定 76
9.2變電所型式的選擇及確定 78
第10章 變電所防雷與接地設(shè)計(jì) 82
10.1變電所防雷 82
10.2接地的設(shè)計(jì) 85
第1章 設(shè)計(jì)條件
1.1設(shè)計(jì)課題:
某化工企業(yè)實(shí)驗(yàn)廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.2概述
本廠主要負(fù)責(zé)化工企業(yè)新產(chǎn)品的研制中試任務(wù)。其組成車間包括:中央控制樓、中試站、合成車間、聚合車間、冷凍間、包裝車間、檢測(cè)站、機(jī)修站、水泵房等。
各車間位置見全廠總平面布置圖(附后)
1.3設(shè)計(jì)依據(jù)
1、全廠總平面布置圖(圖一)
2、各車間用電設(shè)備明細(xì)表(表一)
1.4供用電協(xié)議
工廠與電業(yè)部門所簽定的供用電協(xié)議主要內(nèi)容如下:
1、 電源:
從距廠西北側(cè)1公里處的35/10KV市“北郊變電所”,用10KV電纜線路向本廠供電。
2、電系統(tǒng)短路技術(shù)數(shù)據(jù):
(1)35/10KV市“北郊變電所”10KV系統(tǒng)為單母線分段,10KV母線為無限大電源系統(tǒng)。兩段母線的短路數(shù)據(jù)為
系統(tǒng)運(yùn)行方式
短路容量
最大運(yùn)行方式
175MVA
最小運(yùn)行方式
100KVA
(2)35/10KV市“北郊變電所”配出線路定時(shí)限過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為2S,廠變電所的整定時(shí)間應(yīng)不大于1S。
3、電價(jià):
按水電部、國家物價(jià)局、華東電管局、省電力局等有關(guān)文件規(guī)定:”屬于大工業(yè)電價(jià)“范圍,應(yīng)按兩部電價(jià)計(jì)價(jià)。其中電度電價(jià)0.490元/千瓦時(shí)(不含電力建設(shè)資金)若考慮這項(xiàng)加價(jià),電度電價(jià)約法三章0.510元/千瓦時(shí)?;倦妰r(jià)可按變電所主變電器容量計(jì)算為18.000元/千瓦時(shí)/月。
4、主要在廠變電所10KV側(cè)進(jìn)行測(cè)量。
1.5、負(fù)荷性質(zhì)
根據(jù)化工企業(yè)有腐蝕易爆,其中央控制樓、中試站、合成車間、聚合車間、冷凍站屬二級(jí)負(fù)荷,其余部分均屬三級(jí)負(fù)荷。本廠為三班工作制,年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)。
1.6、氣象及地質(zhì)資料
1、 氣象條件:
(1) 主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng);
(2) 最熱水平均最高溫度為33.5攝氏度;
(3) 最熱月土壤中0.7~1m深處平均溫度為20攝氏度;
(4) 年平均雷暴日為30d;
2、 土壤結(jié)構(gòu)為沙質(zhì)黏土。
3、 環(huán)境:
合成車間、聚合車間屬2區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境,需防爆;冷凍站屬腐蝕環(huán)境;中央控制樓屬需防爆環(huán)境;中試站屬需防腐蝕防爆環(huán)境。
1.7、主要設(shè)計(jì)任務(wù)
1、 全廠負(fù)荷的分析和計(jì)算;
2、 10/0.4/0.23KV變電所所址型式的確定;
3、 無功負(fù)荷的分析和補(bǔ)償;
4、 變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇;
5、 變電所主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和確定;
6、 短路電流計(jì)算;
7、 變電所主要設(shè)備選擇和校驗(yàn);
8、 全廠配電系統(tǒng)設(shè)計(jì);
9、 變電所防雷接地設(shè)計(jì)。
1.8、設(shè)計(jì)成品要求
1、設(shè)計(jì)說明書:
對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)、內(nèi)容用說明書形式進(jìn)行系統(tǒng)的說明、論證和計(jì)算。要求說明有條理,論證分析有理論依據(jù),計(jì)算及結(jié)果正確。
2、成品圖紙:
(1) 全廠配電平面布置圖(2#)
(2) 變電所配電系統(tǒng)圖(1#)
(3) 變電所平面布置圖及主要剖面圖(1#)
(4) 電機(jī)控制、接線原理圖(2#)
(5) 變電所防雷接地平剖面圖(1#)
第2章 全廠負(fù)荷的分析和計(jì)算
通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求除的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值,稱為計(jì)算負(fù)荷(calculated load)。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜,如果以計(jì)算負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行,其發(fā)熱溫度不會(huì)超過允許值。
計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否合理,直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過大,將使電器和導(dǎo)線電纜選得過大,造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過小,又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運(yùn)行,增加電能損耗,產(chǎn)生過熱,導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燃燒引起火災(zāi),同樣會(huì)造成更大損失。由此可見,正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。但是,負(fù)荷情況復(fù)雜,影響計(jì)算負(fù)荷的因素很多,雖然各類負(fù)荷的變化有一定的規(guī)律可循,但仍難準(zhǔn)確確定計(jì)算負(fù)荷的大小。實(shí)際上,負(fù)荷也不是一成不變的,它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)者的技能及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)。因此負(fù)荷計(jì)算只能接近實(shí)際。
2.1工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求及負(fù)荷計(jì)算的目的(<<工廠供電>>P28)
電力負(fù)荷(electric power load)又稱電力負(fù)載,有兩種含義:一是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶,如說重要負(fù)荷、一般負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。另一是指用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小,如說輕負(fù)載、重負(fù)載、空負(fù)載、滿負(fù)載等。
2.1.1工廠電力負(fù)荷分級(jí)
(1)、一級(jí)負(fù)荷(first order load) 一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者,或者中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者,如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時(shí)間才能恢復(fù)等。
在一級(jí)負(fù)荷中,當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷,以及特別重要的場所布允許中斷供電的負(fù)荷,應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。
(2)、二級(jí)負(fù)荷(second order load) 二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)少年宮造成較大損失者,如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。
(3)、三級(jí)負(fù)荷(third order load) 三級(jí)負(fù)荷為一般電力負(fù)荷,所有不屬于上述一、二級(jí)負(fù)荷者均屬三級(jí)負(fù)荷。
2.1.2各級(jí)供電負(fù)荷對(duì)供電電源的要求
2.1.2.1一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求 :
由于一級(jí)負(fù)荷屬重要負(fù)荷,如果中斷供電造成的后果十分嚴(yán)重,因此要求由兩路電源供電,當(dāng)其中一路電源發(fā)生故障時(shí),另一路電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。
一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷,除上述兩路電源外,還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電,嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。
常用的應(yīng)急電源可使用下列幾種電源:①獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組;②供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專門饋電線路;③蓄電池;④干電池。
2.1.2.2二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求 :
二級(jí)負(fù)荷也屬于重要負(fù)荷,要求由兩回路供電,供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)(這兩臺(tái)變壓器比一定在同一變電所)。在其中一回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見故障時(shí),二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電,或中斷厚能迅速恢復(fù)供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時(shí),二級(jí)負(fù)荷可由一回路6KV及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線路發(fā)生故障時(shí),較之電纜線路發(fā)生故障時(shí)易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復(fù)。當(dāng)采用電纜線路時(shí),必須采用兩根電纜并列供電,每根電纜應(yīng)能承受全部二級(jí)負(fù)荷。
2.1.2.3三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求 :
由于三級(jí)負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷,因此它對(duì)供電電源無特殊要求
2.1.3負(fù)荷計(jì)算的目的:(高配P4)
(1)、求計(jì)算負(fù)荷(根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的按30min的平均負(fù)荷繪制的負(fù)荷曲線中的最大值)作為按發(fā)熱條件合理的選擇各級(jí)導(dǎo)線的截面,選定各種電器設(shè)備,準(zhǔn)確確定變壓器的容量提供依據(jù)。
(2)、求尖峰電流,用作校驗(yàn)一些保護(hù)設(shè)備和檢驗(yàn)電器的依據(jù)。
(3)、求平均負(fù)荷以計(jì)算負(fù)荷率。
2.2負(fù)荷計(jì)算的方法(高配P4)
負(fù)荷計(jì)算的方法很多 ,常用的主要有需用系數(shù)法、利用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、單位產(chǎn)量耗電量法、單位產(chǎn)值耗電量法、單位面積用電量法等。
需要系數(shù)法:計(jì)算比較簡單,適用于用電設(shè)備臺(tái)數(shù)比較多、各臺(tái)設(shè)備容量差別布十分懸殊的用電場合,特別適用于車間及工廠的計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算,一般多用于初步設(shè)計(jì)和方案估算等,是目前用得最普遍的一種方法。
二項(xiàng)式法:主要考慮了用電設(shè)備的數(shù)量以及一些大容量的用電設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響,所得到的結(jié)果往往偏大,適用于用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少。而有些設(shè)備的容量相差較懸殊的場合,一般比較適用于設(shè)備組的計(jì)算及有些施工計(jì)算的場所。
利用系數(shù)法:因?yàn)槭且愿怕收摓榛A(chǔ)分析所有用電設(shè)備在工作時(shí)的功率迭加來求解計(jì)算負(fù)荷的數(shù)值,因此求出的結(jié)果比需要系數(shù)法和利用系數(shù)法更接近實(shí)際,但由于過程較麻煩,而且利用系數(shù)累積的也不多,所以實(shí)際應(yīng)用較少。
已知產(chǎn)品的單位產(chǎn)量的耗電量或單位產(chǎn)值的耗電量:初步設(shè)計(jì)和方案估算采用單位產(chǎn)量和單位產(chǎn)值耗電量法計(jì)算是最簡單的。單位面積用電量法適用于住宅、辦公樓和具有均勻分布負(fù)荷的生產(chǎn)線等的負(fù)荷計(jì)算,一般較多用于照明設(shè)計(jì)種。
2.2.2目前最常用的負(fù)荷計(jì)算的方法是需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法
2.2.2.1、需要系數(shù)法
適用用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多,各臺(tái)設(shè)備容量相差不太懸殊時(shí),特別在確定車間和工廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí),宜于采用。
2.2.2.2、二項(xiàng)式法
適用用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少,有的設(shè)備容量相差懸殊時(shí),特別在確定干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)宜采用。
2.2.3考慮到本廠的實(shí)際情況,應(yīng)采用需要系數(shù)法計(jì)算:
計(jì)算負(fù)荷確定得是否合理,直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過大,將使電器和導(dǎo)線電纜選得過大,造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過小,又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運(yùn)行,增加電能損耗,產(chǎn)生過熱,導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燃燒引起火災(zāi),同樣會(huì)造成更大損失。由此可見,正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。但是,負(fù)荷情況復(fù)雜,影響計(jì)算負(fù)荷的因素很多,雖然各類負(fù)荷的變化有一定的規(guī)律可循,但仍難準(zhǔn)確確定計(jì)算負(fù)荷的大小。實(shí)際上,負(fù)荷也不是一成不變的,它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)者的技能及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)。因此負(fù)荷計(jì)算只能接近實(shí)際。按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷。
基本公式:
(2-1)
(2-2)
——用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷,是指用電設(shè)備組從供電系統(tǒng)中取用的半小時(shí)最大負(fù)荷。
——用電設(shè)備組的設(shè)備容量,是指用電設(shè)備組所有設(shè)備(不含備用的設(shè)備)的額定容量之和,即。
——設(shè)備的額定容量,是設(shè)備在額定條件下的最大輸出功率(出力)。
但是用電設(shè)備組的設(shè)備實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行,運(yùn)行的設(shè)備也不太可能都滿負(fù)荷,同時(shí)設(shè)備本身有功功率損耗,因此用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為
——為設(shè)備組的同時(shí)系數(shù),即設(shè)備組在最大負(fù)荷運(yùn)行的設(shè)備容量與全部設(shè)備容量之比;
——為設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù),即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)輸出功率與運(yùn)行的設(shè)備容量之比;
——為設(shè)備組的平均效率,即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)輸出功率與取用功率之比;
——為配電線路的平均效率,即配電線路在最大負(fù)荷時(shí)的末鍛功率(亦即設(shè)備組取用功率)與首端功率(亦即計(jì)算負(fù)荷)之比。
需要系數(shù)(demand coefficient)=/()。
實(shí)際上,需要系數(shù)不僅與用電設(shè)備組的工作性質(zhì)、設(shè)備臺(tái)數(shù)、設(shè)備效率和線路損耗等因素有關(guān),而且與操作人員的技能很生產(chǎn)組等多種因素有關(guān),因此應(yīng)盡可能地通過實(shí)測(cè)分析確定,使之盡量接近實(shí)際。
無功計(jì)算負(fù)荷: (2-3)
為對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組的正切值。
視在計(jì)算負(fù)荷: (2-4)
(為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。)
計(jì)算電流: (2-5)
(為用電設(shè)備組的額定電壓。)
如果為一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī),則其計(jì)算電流應(yīng)取其額定電流,即
(2-6)
負(fù)荷計(jì)算中常用的單位:有功功率為“千瓦”(kW),無功功率為“千乏”(kar),視在功率為“千伏安”(kV.A),電流為“安”(A),電壓為“千伏”(kV)。
2.3 具體的負(fù)荷計(jì)算
2.3.1中央控制樓
1、 高壓水槍
=0.8 =0.8 =0.75
=3×2×0.8=4.8kW
=4.8×0.75=3.6kvar
=4.8/0.8=6.0kV·A
=6.0/(0.38×1.732)=9.13A
2、 試驗(yàn)釜
=0.5 =0.5 =1.73
=4.75×2×0.5=4.75kW
=4.75×1.73=8.2175kvar
=4.75/0.5=9.5kV·A
=9.5/(0.38×1.732)=14.45A
3、 實(shí)驗(yàn)間動(dòng)力配電箱
=0.8 =0.8 =0.75
=202×0.8=161.6kW
=161.6×0.75=121.2kvar
=161.6/0.8=202.0kV·A
=202/(0.38×1.732)=307.27A
4、 分析室電源箱
=1 =0.75 =0.88
=50×4×1=200kW
=200×0.88=176kvar
=200/0.75=266.7kV·A
=266.7/(0.38×1.73)=405.69A
5、 檢修工作室電源箱
=1 =0.75 =0.88
=25×1=25kW
=25×0.88=22kvar
=25/0.75=33.3kV·A
=33.3/(0.38×1.73)=50.65A
6、 控制樓一樓照明箱
=1 =0.8 =0.75
=72×1=72kW
=72×0.75=54kvar
=72/0.8=90kV·A
=90/(0.38×1.73)=136.9A
7、控制室照明箱
=1 =0.8 =0.75
=50×1=50kW
=50×0.75=37.5kvar
=50/0.8=62.5kV·A
=62.5/(0.38×1.73)=95A
8、不停電電源
=1 =0.8 =0.75
=7.5×1×2=15kW
=15×0.75=11.25kvar
=15/0.8=18.75kV·A
=18.75/(0.38×1.73)=28.52A
2.3.2聚合車間
9、 聚合釜
=0.5 =0.5 =1.73
=4×2×0.5=4.0kW
=4.0×1.73=6.92kvar
=4.0/0.5=8.0kV·A
=8.0/(0.38×1.73=12.17A
10、 鹽水補(bǔ)給泵
=0.8 =0.8 =0.75
=2.2×2×0.8=3.52kW
=3.5×0.75=2.64kvar
=3.52/0.8=4.4kV·A
=4.4/(0.38×1.73)=6.69A
11、 —15度鹽水泵
=0.8 =0.8 =0.75
=22×4×0.8=70.4kW
=70.40.75=52.8kvar
=70.4/0.8=88.0kV·A
=88.0/(0.381.73)=133.86A
12、 熱水循環(huán)泵
=0.8 =0.8 =0.75
=1.140.8=3.52kW
=3.520.75=2.64kvar
=3.52/0.8=4.4kV·A
=4.4/(0.381.73)=6.69A
13、 真空泵
=0.8 =0.8 =0.75
=2.220.8=3.52kW
=3.520.75=2.64kvar
=3.52/0.8=4.4kV·A
=4.4/(0.381.73)=6.69A
14、 聚合間離心通風(fēng)機(jī)
=0.8 =0.8 =0.75
=1.10.8=0.88kW
=0.880.75=0.66kvar
=0.88/0.8=1.1kV·A
=1.1/(0.381.73)=1.69A
15、 聚合10:00平面電源箱
=1 =0.8 =0.75
=251=25kW
=250.75=18.75kvar
=25/0.8=31.25kV·A
=31.25/(0.381.73)=47.54A
16、 聚合10:00平面防爆電源箱
=1 =0.8 =0.75
=51=5kW
=50.75=3.75 kvar
=5/0.8=6.25kV·A
=6.25/(0.381.73)=9.51A
17、 起重機(jī)
=0.15 =0.5 =1.73
=2.50.15=0.375kW
=0.3751.73=0.64875 kvar
=0.375/0.5=0.75kV·A
=0.75/(0.381.73)=1.14A
18、 防爆電動(dòng)葫蘆
=0.15 =0.5 =1.73
=3.420.15=1.02kW
=1.021.73=1.7646 kvar
=1.02/0.5=2.04kV·A
=2.04/(0.381.73)=3.1A
2.3.3、冷凍站
19、 助劑槽
=0.7 =0.75 =0.88
=0.820.7=1.12kW
=1.120.88=0.9856 kvar
=1.12/0.75=1.5kV·A
=1.5/(0.381.732)=2.28A
20、 —50度冷凍機(jī)組
=0.75 =0.8 =0.75
=2220.75=33.0kW
=33.00.75=24.75 kvar
=33.0/0.8=41.25kV·A
=41.25/(0.381.73)=62.75A
21、 助劑泵
=0. 8 =0.8 =0.75
=0.1820.8=0.288kW
=0.2880.75=0.216 kvar
=0.288/0.8=0.36kV·A
=0.36/(0.381.73)=0.55A
22、 配制間離心通風(fēng)機(jī)
=0.8 =0.8 =0.75
=1.120.8=1.76kW
=1.760.75=1.3 2kvar
=1.76/0.8=2.2kV·A
=2.2/(0.381.73)=3.35A
23、 冷凝間離心通風(fēng)機(jī)
=0.8 =0.8 =0.75
=1.120.8=1.76kW
=1.760.75=1.3 2kvar
=1.76/0.8=2.2kV·A
=2.2/(0.381.73)=3.35A
24、 —15度冷凍機(jī)組
=0.75 =0.8 =0.75
=104.520.75=156.75kW
=156.750.75=117.56 kvar
=156.75/0.8=195.9375kV·A
=195.9375/(0.381.73)=298.05A
26、 冷凍站防腐照明箱
=1 =0.8 =0.75
=4.151=4.15kW
=4.150.75=3.1125 kvar
=4.15/0.8=5.1875kV·A
=5.1875/(0.381.73)=7.89A
2.3.4、中試站
27、 反應(yīng)釜
=0.5 =0.5 =1.73
=5.520.5=5.5kW
=5.51.73=9.515kvar
=5.5/0.5=11.0kV·A
=11.0/(0.381.73)=16.73A
28、 真空泵
=0.8 =0.8 =0.75
=2.220.8=3.52kW
=3.520.75=2.64kvar
=3.52/0.8=4.4kV·A
=4.4/(0.381.73)=6.69A
29、 防爆離心通風(fēng)機(jī)
=0.8 =0.8 =0.75
=2.220.8=3.52kW
=3.520.75=2.64kvar
=3.52/0.8=4.4kV·A
=4.4/(0.381.73)=6.69A
30、 吸收循環(huán)泵
=0.8 =0.8 =0.75
=340.8=9.6kW
=9.60.75=7.2kvar
=9.6/0.8=12.0kV·A
=12.0/(0.381.73)=18.25A
2.3.5、合成車間
31、 合成反應(yīng)釜
=0.5 =0.5 =1.73
=320.5=3kW
=31.73=5.19kvar
=3/0.5=6kV·A
=6/(0.381.73)= 9.13A
32、 壓縮機(jī)
=0.75 =0.75 =0.88
=1.520.75=2.25kW
=2.250.88=1.98kvar
=2.25/0.75=3.0kV·A
=3.0/(0.381.73)=4.56A
33、 脫液塔
=0.8 =0.8 =0.75
=320.8=4.8kW
=4.80.75=3.6kvar
=4.8/0.8=6.0kV·A
=6.0/(0.381.73)=9.13A
34、 1#、2#加料泵
=0.71 =0.84 =0.65
=0.7540.71=2.13kW
=2.130.65=1.385kvar
=2.13/0.84=2.54kV·A
=2.54/(0.381.73)=3.86A
35、 1#、2#堿泵
=0.71 =0.84 =0.65
=1.540.71=4.26kW
=4.260.65=2.77kvar
=4.26/0.84=5.08kV·A
=5.08/(0.381.73)=7.73A
36、 鹽酸循環(huán)泵
=0.8 =0.8 =0.75
=2.220.8=3.52kW
=3.520.75=2.64kvar
=3.52/0.8=4.4kV·A
=4.4/(0.381.73)=6.69A
37、 水噴射泵
=0.8 =0.8 =0.75
=5.520.8=8.8kW
=8.80.75=6.6kvar
=8.8/0.84=11.0kV·A
=11.0/(0.381.73)=16.73A
38、 水洗槽
=0.7 =0.75 =0.88
=1.120.7=1.54kW
=1.540.88=1.36kvar
=1.54/0.75=2.05kV·A
=2.05/(0.381.73)=3.12A
39、 照明配電箱
=1 =0.8 =0.75
=101=10kW
=100.75=7.5kvar
=10/0.8=12.5kV·A
=12.5/(0.381.73)=19.01A
2.3.6、機(jī)修車間
=0.25 =0.6 =1.33
=1420.25×95%=35.595%kW=33.725KW
=35.51.3397%=47.21597%kvar=45.8Kvar
=35.5/0.6=59.17kV·A
=59.17/(0.381.73)= 90.0A
2.3.7、檢測(cè)站
=0.2 =0.7 =1.02
=186.90.295%=37.3895%kW=35.5KW
=37.381.0297%=38.127697%kvar=37Kvar
=37.38/0.7=53.4kV·A
=53.4/(0.381.73)= 81.23A
2.3.8、包裝車間
=0.3 =0.65 =1.17
=1900.3×95%=57.095%kW=54.15KW
=57.01.1797%=66.6997%kvar=64.7Kvar
=57.0/0.65=87.7kV·A
=87.7/(0.381.73)= 133.40A
2.3.9、水泵房
=0.65 =0.8 =0.75
=1650.6595%=107.2595%Kw=102KW
=107.250.7597%=80.437597%kvar=78Kvar
=107.25/0.8=134.1kV·A
=134.1/(0.381.73)= 203.99A
2.4全廠負(fù)荷計(jì)算(工廠供電P36)
確定擁有多組用電設(shè)備的干線或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí),應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí),應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)(又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù))和:
對(duì)車間干線,取 =0.80~0.90
=0.85~0.95
對(duì)低壓母線,分兩種情況
(1) 由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí),取
=0.80~0.90
=0.85~0.95
(2) 由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí),取
=0.90~0.95
=0.93~0.97
這里取0.95,取0.97
總的有功計(jì)算負(fù)荷為
=
總的無功計(jì)算負(fù)荷為
=
以上兩式中的和分別為各組設(shè)備的有功和無功計(jì)算負(fù)荷之和。
總的視在計(jì)算負(fù)荷為
全廠總的計(jì)算負(fù)荷
=0.9 (++……++)+0.95(+++)
=0.9911.66+0.95225.27
=1034.5KW
=0.95 (++……++)+0.97(+++)
=0.95731.27+0.97225.5
=913.44Kvar
==1380.06 kV·A
==1034.5/1380.06=0.75946=0.76
第3章 無功負(fù)荷的分析和補(bǔ)償
(查《工廠供電設(shè)計(jì)》P191)
無功補(bǔ)償設(shè)備可分為穩(wěn)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備和動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備。穩(wěn)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備又可分為同步補(bǔ)償及并聯(lián)電容器。同步補(bǔ)償機(jī)是一種專門用來改善因數(shù)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)的同步電動(dòng)機(jī),通過調(diào)節(jié)其勵(lì)磁電流來補(bǔ)償電網(wǎng)的無功功率。由于它為旋轉(zhuǎn)機(jī)械,安裝和運(yùn)行都相當(dāng)復(fù)雜,在企業(yè)配電系統(tǒng)中很少應(yīng)用。并聯(lián)電容器是一種專門用來無功補(bǔ)償?shù)碾娙萜髋c同步補(bǔ)償機(jī)相比,因無旋轉(zhuǎn)部分,具有安裝簡單,運(yùn)行維護(hù)方便,有功損耗小以及組裝靈活,擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn),但它有損壞后不便修復(fù)以及電網(wǎng)中切除后有危險(xiǎn)殘余電壓等缺點(diǎn),現(xiàn)在在企業(yè)變電所和車間中廣泛使用的無功功率補(bǔ)償裝置就是以并聯(lián)電容器作為無功補(bǔ)償元件組合起來的一種成套裝置。動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置設(shè)備則用語急劇變動(dòng)的沖擊負(fù)荷如煉鋼電弧爐,軋鋼機(jī)等無功功率補(bǔ)償。
——全廠的無功補(bǔ)償容量(千乏)。
3.1改善功率因數(shù)的意義、方法、解決的技術(shù)問題及電量的計(jì)費(fèi)
3.1.1改善功率因數(shù)的意義
工廠中大多數(shù)用電設(shè)備都是電感性負(fù)荷,運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)很低.需要從電力系統(tǒng)取用無功功率.因此供電系統(tǒng)除供給有功功率外,還需要供給大量無功功率.給系統(tǒng)帶來下述不良影響:(功功率不變時(shí))
(1)線路電流,使供配電設(shè)備不能充分利用,降低了供電能力。
?。ǎ玻╇娏髟黾右鹆司€路和設(shè)備的功率損耗和電能損耗增大。
?。ǎ常┕β室驍?shù)愈低。線路的電壓損失也愈大,使設(shè)備運(yùn)行條件惡化。
(4)對(duì)發(fā)電設(shè)備來說,無功電流增大,對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的去磁效應(yīng)增加,端電壓降低。使發(fā)電機(jī)達(dá)不到預(yù)定出力。
無功功率對(duì)供電系統(tǒng)及工廠內(nèi)部配電系統(tǒng)都有極不良影響,從節(jié)約電能和提高電能質(zhì)量出發(fā),都必須考慮改善功率因數(shù)措施。
功率因數(shù)是供用電的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。《全國供用電規(guī)則》明確規(guī)定:“用電力率(功率因數(shù))低于0.70時(shí),電業(yè)局不予供電。新建及擴(kuò)建的電力用戶其用電力率一律不應(yīng)低于0.90”。(其它用戶不低于0.85)。
3.1.2提高功率因數(shù)的方法
提高功率因數(shù)辦法,主要是減少系統(tǒng)供給的無功功率。如能采用下列措施降低用電設(shè)備所需的無功功率,則可使設(shè)備的自然功率因數(shù)有所提高。
1、 提高變壓器的負(fù)荷率
2、 正確選用異步電動(dòng)機(jī)的規(guī)格型號(hào)
3、 限制異步電動(dòng)機(jī)及電焊機(jī)空載運(yùn)行
4、 不調(diào)速的饒線式異步電動(dòng)機(jī)同步化運(yùn)行
采用提高自然功率因數(shù)措施后仍達(dá)不到電業(yè)部門歸標(biāo)準(zhǔn)時(shí),必須采用補(bǔ)償裝置提供無功功率以改善功率因數(shù)。
1、 補(bǔ)償裝置選擇
工廠常用補(bǔ)償裝置有:
(1) 移相電容器(靜電電容器);
(2) 同步電動(dòng)機(jī)。
同步電動(dòng)機(jī)過勵(lì)磁運(yùn)行,可以向系統(tǒng)提供無功功率,但同步機(jī)運(yùn)行和維護(hù)都較異步機(jī)復(fù)雜,且價(jià)格昂貴。在工廠中有適合大容量同步機(jī)帶動(dòng)的負(fù)載時(shí),才考慮使用同步機(jī)過勵(lì)磁或饒線式異步機(jī)同步化運(yùn)行改善功率因數(shù)。同時(shí)應(yīng)與加移相電容器補(bǔ)償進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,然后確定設(shè)計(jì)方案。
移相電容器功率損耗小,維護(hù)方便,增容容易,可靠性高(個(gè)別電容器損壞,不影響全局),在工廠供電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
使用移相電容器要注意通風(fēng)降溫,并嚴(yán)格控制端電壓以延長電容器使用壽命。工廠常用的移相電容器有YY型和YYW型數(shù)種。(過去生產(chǎn)過YL型,現(xiàn)已嚴(yán)禁使用)。移相電容器有室內(nèi)式和室外式兩種,根據(jù)環(huán)境選用。
2、 移相電容器的補(bǔ)償方式
移相電容器的補(bǔ)償方式可分為下述三種:
(1) 個(gè)別補(bǔ)償,電容器直接安裝在用電設(shè)備附近;
(2) 分組(分散)補(bǔ)償,電容器分散安裝在車間配電母線上,對(duì)部分用電設(shè)備專設(shè)一組補(bǔ)償用移相電容器;
(3) 集中補(bǔ)償,電容器集中安裝在變配電所的一次或二次母線上(多裝在二次側(cè))或總降壓變電所二次側(cè)(6~10千伏側(cè))。
從補(bǔ)償效果考慮,在用點(diǎn)設(shè)備近旁安裝電容器的個(gè)別補(bǔ)償方式效果最好,可以降低線路和變壓器的有功損耗。電壓損失小。有時(shí)還可減小車間線路的導(dǎo)線截面以及車間變電所變壓器容量。但投資大,利用率低,維護(hù)管理不便,占地較多。所以個(gè)別補(bǔ)償方式只適用于連線運(yùn)行的大容量設(shè)備或配電線路較長并長時(shí)間運(yùn)行設(shè)備。對(duì)于用電負(fù)荷分散及補(bǔ)償容量較小的工廠,可采用電容器組分散在車間內(nèi)的分組補(bǔ)償方式,或集中裝設(shè)在低壓配電間內(nèi)。
對(duì)于補(bǔ)償容量相當(dāng)大的工廠,可采用分散補(bǔ)償和集中補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方式。各車間低壓側(cè)補(bǔ)償之后功率因數(shù)仍達(dá)不到要求時(shí),可再在總降壓變電所的二次側(cè)聯(lián)入高壓電容器進(jìn)行集中補(bǔ)償。使計(jì)量電能側(cè)的均權(quán)功率因數(shù)達(dá)到電業(yè)部門規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。并應(yīng)根據(jù)負(fù)荷變動(dòng)情況靈活投切電容器,力爭瞬時(shí)功率因數(shù)越高越好。所需補(bǔ)償容量,可參考第一篇第一章進(jìn)行計(jì)算。
3.1.3無功補(bǔ)償應(yīng)解決的技術(shù)問題
1、電容器和負(fù)荷直接并聯(lián)后,由空載到滿載和由滿載時(shí)應(yīng)保證有較高的功率因數(shù)。
2、電容器接通電源時(shí)產(chǎn)生的涌流,高次諧波等動(dòng)態(tài)過程,應(yīng)有效地抑制吸收。
3、裝置中選用的電器元件應(yīng)保證達(dá)到技術(shù)要求。
4、功率因數(shù)自動(dòng)控制器,限涌流元件,吸收高次諧波的元件,接通與斷開容性負(fù)載的接觸器等。
無功補(bǔ)償裝置要用于變電站集中補(bǔ)償?shù)碾娙萜髌痢?
3.1.4電量的計(jì)費(fèi)
我國供電企業(yè)對(duì)工業(yè)用戶是實(shí)行的“兩部電費(fèi)制”;一部分叫基本電費(fèi),按所裝用的主變壓器容量來計(jì)費(fèi),規(guī)定每月按KV.A容量大小交納電費(fèi),容量越大,交納的基本電費(fèi)越多,容量減少了,交納的基本電費(fèi)就減少了。另一部分叫電能電費(fèi),按每月實(shí)際耗用的電能kW·h來計(jì)算電費(fèi),并且要根據(jù)月平均功率因素的高低乘上一個(gè)調(diào)整系數(shù)。凡月平均功率因數(shù)高于規(guī)定值的,可減收一定百分率的電費(fèi)。由此可見,提高工廠功率因數(shù)不僅對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)大有好處,而且對(duì)工廠本身有是有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。
3.2工廠常用功率因數(shù)的計(jì)算
用電負(fù)荷的功率因數(shù)通常隨著負(fù)荷的改變與電壓的 波動(dòng)而變動(dòng)。如何滿足供電部門要求,使功率因數(shù)不低于國家規(guī)定數(shù)值,首先需對(duì)工廠幾種功率因數(shù)的計(jì)算方法有所了解。
3.2.1功率因數(shù)計(jì)算方法
3.2.1.1均權(quán)功率因數(shù)
按工廠每月有功及無功電度表記錄的電能消耗量為參數(shù)計(jì)算的來的數(shù)值:
cosφ== ?。ǎ叮保?
式中:——有功電能(千瓦小時(shí));
——無功電能(千乏小時(shí))
均權(quán)功率因數(shù)是電業(yè)部門計(jì)量電費(fèi)時(shí)的參考數(shù)據(jù)。
3.2.1.2自然功率因數(shù)
凡未裝設(shè)人工補(bǔ)償裝置的功率因數(shù)稱為自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)有瞬時(shí)值和均權(quán)值兩種。前者可由功率因數(shù)表讀出,或抄記電流表,電壓及功率在同一瞬間的讀數(shù)按下式求得:
cosφ= ?。ǎ叮玻?
式中:P——功率表讀數(shù)(千瓦);
——電壓表讀數(shù)(千乏);
——電流表讀數(shù)(安)
3.2.1.3最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)
1、 補(bǔ)償前最大負(fù)荷的自然功率因數(shù):
cosφ= (6-3)
2、 補(bǔ)償后最大負(fù)荷的功率因數(shù):
cosφ= (6-4)
式中:——全廠有功計(jì)算負(fù)荷(千瓦);
——全廠無功計(jì)算負(fù)荷(千乏);
3.2.2提高功率因數(shù)的具體計(jì)算(《實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè)》)
無功補(bǔ)償容量按規(guī)定,變電所高壓側(cè)的,考慮到變壓器的無功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗,一般。因此在變壓器低壓側(cè)補(bǔ)償時(shí),低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90,這里取。
要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.75提高到0.92,低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為
=1034.5(0.881917103-0.425998216)
=1103.50.455918887
=471.65 K var
取=480 K var
無功補(bǔ)償?shù)闹麟娐芬淮畏桨傅拈_關(guān)柜的選擇為:浙江開關(guān)廠生產(chǎn)的MNS(Z)低壓抽出式開關(guān)柜。(見下表)
再根據(jù)計(jì)算電容容量為480kvar,所以選擇開關(guān)柜編號(hào)為256的正副柜各一只。
當(dāng)開關(guān)柜中投入15路時(shí),每路的電容容量為16kvar,所以總的電容為480kvar。
變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為
=
=
=1121.6kV·A
變壓器的功率損耗為:
=0.0151121.6=16.824kW
=0.061121.6=67.296kvar
變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為:
= =1034.5+16.824=1051.324 Kw
= =(913.44-480)+67.296=500.736 kvar
=
=
=1164.48kV·A
無功補(bǔ)償后,功率因數(shù)為:
=/=1051.324/1164.48=0.9028
這一功率因數(shù)滿足規(guī)定要求,所以選擇編號(hào)為256的正副柜各一只。
方案編號(hào)
124
125
126
127
一次方案
最大補(bǔ)償容量(k.var)
(816)
128
(1216)
192
(816)
128
(1216)
192
主要電氣元件
QSA-400
NT或RT20 B30C
BH-40
BCMJ3(10-16KVAR)
QSA-400
NT或RT20 B30C
BH-40
BCMJ3(10-16KVAR)
柜寬(mm)
600
800
600
800
設(shè)備室高
72E
72E
用途
自動(dòng)控制正柜
自動(dòng)控制副柜
方案編號(hào)
128
129
130
131
一次方案
最大補(bǔ)償容量(k.var)
(816)
128
(1616)
256
(816)
128
(1616)
256
主要電氣元件
DCHR1-2
NT或RT20 B30C
BH-40
BCMJ3(10-16KVAR)
DCHR1-3
NT或RT20 B30C
BH-40
BCMJ3(10-16KVAR)
DCHR1-2
NT或RT20 B30C
BH-40
BCMJ3(10-16KVAR)
DCHR1-3
NT或RT20 B30C
BH-40
BCMJ3(10-16KVAR)
柜寬(mm)
600+200
600+400
600+200
600+400
設(shè)備室高
72E
72E
用途
自動(dòng)控制正柜
自動(dòng)控制副柜
選自浙江開關(guān)廠產(chǎn)品樣本
MNS(Z)低壓抽出式開關(guān)柜P18
選自浙江開關(guān)廠產(chǎn)品樣本
MNS(Z)低壓抽出式開關(guān)柜 P18
3.3全廠負(fù)荷計(jì)算表
序號(hào)
車間
設(shè)備容量
需要系數(shù)
低壓計(jì)算負(fù)荷
Kd
P30
Q30
1
中央控制樓
572
0.932
0776
0.814
533.15
433.77
2
聚合車間
149.6
0.784
0.783
0.795
117.24
93.21
3
冷凍站
263.51
0.457
0.8
0.751
120.45
90.48
4
中試站
31.8
0.696
0.709
0.994
22.14
22
5
合成車間
51.6
0.781
0.773
0.820
40.3
33.03
6
機(jī)修車間
142
0.25
0.601
1.33
35.5
47.215
7
檢測(cè)站
186.9
0.2
0.700
1.02
37.38
38.13
8
包裝車間
190
0.3
0.650
1.17
57
66.69
9
水泵房
165
0.65
0.80
0.75
107.25
80.44
小計(jì)
考慮同期系數(shù)Kd后,全廠0.4KV側(cè)總計(jì)算負(fù)荷
1034.5
913.44
變電所0.4KV側(cè)無功補(bǔ)償容量
480
變電所0.4KV側(cè)無功補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷
1034.5
433.44
變壓器損耗
16.824
67.296
補(bǔ)償后全廠高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷
1051.324
500.736
第4章 變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇
4.1電力變壓器的分類、結(jié)構(gòu)及型號(hào)意義(摘自《工廠供電》P105~)
4.1.1電力變壓器的分類
電力變壓器按變壓功能分,有升壓變壓器和降壓變壓器。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器,也稱配電變壓器。
電力變壓器按容量系列分,有R8容量系列和R10容量系列。所謂R8容量系列,是指容量等級(jí)是按倍數(shù)的。我國老的變壓器容量等級(jí)采用R8系列,容量等級(jí)如100、135、180、240、320、420、560、750、1000kV.A等。所謂R10容量系列,是指容量等級(jí)是按倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級(jí)較密,便于合理選用,是IEC推薦的,我國新的變壓器容量等級(jí)采用這種R10系列,容量等級(jí)如100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000kV.A等。
電力變壓器按相數(shù)分,有單相兩大類。工廠變電所通常采用三相電力變壓器。
電力變壓器呆板調(diào)壓方式分,有無載調(diào)壓(又稱無激勵(lì)調(diào)壓)和有載調(diào)壓兩大類。工廠變電所大多采用無載調(diào)壓變壓器。但在用電負(fù)荷對(duì)電壓水平要求較高的場合亦有采用有載調(diào)壓變壓器的。
電力變壓器按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分,有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類。工廠變電所過去大多采用鋁繞組變壓器,但低損耗的銅繞組變壓器現(xiàn)在得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
電力變壓器按繞組型式分,有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。工廠變電所一般采用雙繞組變壓器。
電力變壓器按繞組絕緣及冷卻方式分,有油浸式、干式和充氣式()等變壓器。其中油浸式變壓器,又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式等。工廠變電所大多采用油極自冷式變壓器。
電力變壓器呆板用途分,有普通電力變壓器、全封閉變壓器和防雷變壓器等。工廠變電所大多采用普通電力變壓器。
4.1.2電力變壓器的結(jié)構(gòu)和型號(hào)的意義
電力變壓器的基本結(jié)構(gòu),包括鐵心和繞組兩大部分。繞組又分高壓和低壓或一次和二次繞組等。
電力變壓器全型號(hào)的表示含義如下:
4.2電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別及其選擇
電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別,是指變壓器一、二次(或一、二、三次)繞組因采用不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次(一、二、三次)側(cè)對(duì)應(yīng)的線電壓之間不同相位關(guān)系。
6~10kV配電變壓器(二次側(cè)電壓為220/380V)有Yyn0(即)和Dyn11(即)兩種常見的聯(lián)結(jié)組。
我國過去的配電變壓器差不多全采用Yyn0聯(lián)結(jié),近十年來Dyn11聯(lián)結(jié)的配電變壓器開始得到推廣應(yīng)用。配電變壓器采用Dyn11聯(lián)結(jié)較之采用Yyn0聯(lián)結(jié)有下列優(yōu)點(diǎn):
1)對(duì)Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器來說,其3n次(n為正整數(shù))諧波電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流,從而不致注入公共的高壓電網(wǎng)中去,這較之一次饒組接成星形接線的Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器更有利于抑制高次諧波電流。
2)Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗小得多,從而更有利于低壓單相接地短路故障的保護(hù)和切除。
3)當(dāng)接用單相不平衡負(fù)荷時(shí),由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線電流不超過二次繞組額定電流的25%,因而嚴(yán)重限制了接用單相負(fù)荷的容量,影響了變壓器設(shè)備能力的充分發(fā)揮。為此,GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,低壓為TN及TT系統(tǒng)時(shí),伊于選用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器。Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的中性線短六允許倒到相電流的75%以上,其承受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器大。這在現(xiàn)代化供配電系統(tǒng)中單相負(fù)荷急劇增長的情況下,推廣應(yīng)用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器就顯得更有必要。
但是,由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器一次繞組的絕緣強(qiáng)度要求比Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器稍低,從而制造成本稍低于Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器,且目前生產(chǎn)Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的廠家相對(duì)較少,因此在TN和TT系統(tǒng)中由單相不平衡負(fù)荷引起的中性線電流不超過低壓繞組額定電流的25%,且其一相的電流在滿載不致超過額定值時(shí),可選用Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器。
考慮以上原因,我們選擇Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器。
4.3變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)的選擇
4.3.1變壓器臺(tái)數(shù)的選擇
(1)一、二級(jí)負(fù)荷數(shù)量較大,對(duì)可靠性要求較高時(shí);
(2)工廠有大型沖擊負(fù)荷(如大型高壓電動(dòng)機(jī),電弧爐等),為減少對(duì)其它負(fù)荷影響有必要單獨(dú)設(shè)置變壓器時(shí);
(3)工廠負(fù)荷極不均衡,選兩臺(tái)主變壓器可以大量降低電能損耗,使設(shè)置兩臺(tái)變壓器增多的設(shè)備投資,可在3~5年內(nèi)由節(jié)約的電能電費(fèi)中收回時(shí);
(4)原設(shè)一臺(tái)主變壓器的變電所,由于負(fù)荷增容但又不能更換大容量變壓器時(shí);
(5)分期建設(shè)的大型企業(yè),為節(jié)省初期投資,提高變壓器運(yùn)行效率,可分期投入2~3臺(tái)主變壓器來代替一臺(tái)大型變壓器。
由于總降壓變電所的變壓器對(duì)投資影響很大,變壓器臺(tái)數(shù)多,使開關(guān)電器及輔助材料消耗增多,并使接線復(fù)雜,增加運(yùn)行維護(hù)工作量。因此,總降壓變電所一般裝設(shè)1~2臺(tái)主變壓器。當(dāng)選用一臺(tái)變壓器時(shí),其容量應(yīng)較全廠總視在計(jì)算負(fù)荷留15%裕量,以提高運(yùn)行效率。當(dāng)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器時(shí),其容量應(yīng)滿足一臺(tái)變壓器停止工作時(shí),另一臺(tái)仍能保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電。
且由于該廠為化工企業(yè),供電要求較高。而在計(jì)算負(fù)荷中很多設(shè)備選二級(jí)負(fù)荷,所以選擇兩臺(tái)變壓器較為合適。
4.3.2變壓器容量選擇
變壓器容量選擇的條件:
其中—單臺(tái)變壓器容量
—變電所總的計(jì)算負(fù)荷
—變電所一、二
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0240-某化工企業(yè)實(shí)驗(yàn)廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套11張CAD圖】,全套11張CAD圖,化工企業(yè),實(shí)驗(yàn),試驗(yàn),變電所,配電,系統(tǒng),設(shè)計(jì),全套,11,十一,cad
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