(3)书写要求工整,图表要求规范。(可以用打印稿)
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,接合国家供电情况,解决对各部门的安全可靠,经济的分配电能问题,以电子厂为例,其基本内容有以下几方面。 1.3.1 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。
1.3.2 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,接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。 1.3.3 工厂总降压变电所主接线设计
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,即要安全可靠又要灵活经济、安装容易、维修方便。 1.3.4 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方案,由不同方案的可靠性、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
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表比值,择优选用。按选定配电系统作线路接构与敷设方式设计。 用厂区高压线路平面布置图,敷设要求和架空线路杆位。 1.3.5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。 1.3.6 改善功率因数装置设计
按负荷计算求出总降压变电所的功率因数,通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或产品样本选用所需移相电容器的规格和数量,并选用合适的电容器柜或放电装置。 1.3.7 变电所高、低压侧设备选择
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、开关柜等设备。
1.3.8 变电所防雷装置设计
参考本地区气象地质材料,设计防雷接地装置。进行防直击的避雷针保护范围计算,避免产生反击现象的空间距离计算,按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号,并确定其接线部位。对接地和接地体做具体的理解。
2 负荷计算及功率补偿
1.1 负荷计算的内容 1.1.1 计算负荷
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计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷,其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中,通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。 1.1.2 平均负荷
平均负荷指一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班(即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班)的平均负荷,有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。 2.2 负荷计算的方法
负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种。本设计由于设备台数比较多,而单台设备容量相差不大所以采用需要系数法确定。 主要计算公式有: 有功功率:P30 = Pe〃Kd 无功功率: Q30 = P30 〃tgφ 视在功率: S30 = P30/Cosφ 计算电流: I30 = S30/3UN
下表是该电子厂的各个车间负荷的情况:
序号 车间名称 设备用量 计算负荷 变压器容量 8
(KW) P30 Q30 S30 (KW) (Kvar) 129.4 177.6 (KV.A) 215.8 296 1*400 1 2 3 4 5 6 7 8 9 空调机房(一) 厂务公用站房 TG车间 锅炉房 水泵房 污水处理厂 TA车间 空压站 空调机房(二) 246.5 338.2 3704.6 142.6 320.9 67 2377.4 607 368 561 1122 450 634.4 172.6 236.8 2963.7 1837.5 3486.7 107 208.6 53.6 951 534.2 257.6 392.7 785.4 315 507.5 80.2 156.5 47.2 190.2 470.1 193.2 345.6 691.1 236.2 243.6 133.8 278.1 1*400 68.7 970 712.3 322 523.6 1047.2 393.8 243.6 1*400 1*400 10 冷冻机(1) 11 冷冻机(2,3) 12 制冷站 13 照明用电 2.2.1 全厂负荷计算
取K∑p = 0.95; K∑q = 0.97
根据上表可算出:∑P30i = 7485.7kW; ∑Q30i = 4798kvar 则 P30 = K∑P∑P30i = 0.95×7485.7kW = 7111kW Q30 = K∑q∑Q30i = 0.97×4798.4kvar = 4654kvar
22?Q30S30 =p30≈8499KV〃A
I30 = S30/3UN ≈140 A
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Cosφ= P30/S30 = 7111/8499≈0.84 2.3 功率补偿
工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等
感性负荷,还有感性的电力变压器,从而使功率因数降低。如在充分发
挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下,尚达
不到规定的工厂功率因数要求时,则需考虑增设无功功率补偿装置。
上图表示功率因数提高与无功功率和视在功率变化的关系。假设功率因数有cos?提高到cos?′,这时在用户需用的有功功率P30不变的条件下,无功功率将由Q30减小到Q30′,视在功率将由S30减小到
S30′。相应地负荷电流I30也得以减小,这将使系统的电能损耗和电
压损耗相应降低,既节约了电能,又提高了电压质量,而且可选较小容量的供电设备和导线电缆,因此提高功率因数对供电系统大有好处。
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