树干式:树干式的特点是一条配电线路沿厂区走线,连接多个用户,为检修方便,线路通常采用架空线,一般用于对三级负荷供电。树干式的优点是配电所馈出线回路数少,投资小,结构简单,其缺点是可靠性差,线路,线路故障范围大。
环式:环形接线供电可靠性较高,运行方式灵活,可用于对二、三级负荷供电。环式配电系统的保护装置整定和配合都比较复杂。
3.2.2高压配电方案的选择
从本厂的负荷分布情况、供电可靠性要求、自动化程度要求以及工程投资综合考虑,认为利用放射式供电是较优的方案。根据变压器个数的不同,大致拟定3种方案:
方案一:3个变电所可以全部采用两台变压器,用双回路放射式配电。这样做的好处是供电可靠性高,在变压器故障时,另外一台变压器可以承担车间的全部负荷;其缺点是接线复杂,投资较大。
方案二:全部采用1台变压器,用单回路放射式配电。由于变压器故障率比较低,所以两台及以上变压器同时故障的情况我们不考虑。观察本厂的负荷情况,虽然是二级负荷,但是其容量并不大。将1号车间和3号车间接至10kv母线第一分段,2号和所用接至第二分段,可以看到两段母线上承受的负荷为1022KVA和1024KVA。在1号和2号,1号和3号,2号和3号车间之间装设低压联络线,形成环形的低压联络,联络线在正常运行时处于断开状态。当1号或者3号的变压器故障时,由2号的联络线给他们的低压负荷供电;当2号的变压器故障或者是母线二分段故障时,由1号和3号同时对2号车间供电;当母线一分段故障时,1号和3号的变压器均被切除,这时由2号车间变压器同时对3个车间供电。在故障最严重时,即母线故障或者2号车间变故障时,单台变压器过负荷率约为100%,允许的抢修时间较短,约为10分钟。
方案三:1号车间和3号车间变电所均只设一台变压器。2号车间装设两台变压器,分别由两段母线供电,其低压侧也采用单母分段制,对重要的用电设备由两段母线交叉供电。车间变电所的低压侧,设低压联络线相互连接,以提高供电系统运行的可靠性和灵活性。观察2号变电所的负荷特点,调整两段母线的负荷,将染整车间和织造车间分别连在不同的分段上,可以使两段母线带的负荷比较平均。
当1号车间变压器故障时,由2号车间变压器通过联络线供电,变压器过负荷率约为(690+450-800)÷800≈43%,保证了1号车间重要负荷的持续供电;2号车间变电所两台变压器互为备用,可靠性较高;3号车间变电所通过2号车间的联络线也能保证其供电可靠
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性。本方案可靠性高,允许的抢修时间长(50分钟左右),和方案一相比投资较少,缺点是配电方案依然复杂,不便于维护。
由于母线的故障率也很低,一般情况下不考虑母线故障的情况。即使母线故障,由于本厂还是存在一些不重要的负荷。在出现母线故障的时候,可以切除部分不重要的负荷,可以将变压器的过负荷倍数控制在30%~40%左右,同理,2号车间变故障的时候也能控制过负荷倍数在这个范围内。因此2号方案中的变压器的实际工作条件并不是那么恶劣。由此可见,采用2号方案时,如果发生故障,变压器能够在过负荷情况下保证重要负荷的供电,满足本厂对供电可靠性的要求。方案2采用低压联络,和双回放射有着同样的可靠性保证,在投资方面却有了很大的节省,因此该方案比较合理。
综合考虑,由于2号方案已经能够保证该工厂负荷的供电可靠性,而该方案和其他方案相比,所选变压器个数最少,高压开关设备最少,具有投资省,接线清晰,便于运行检修的特点,因此选择2号方案。在配电方案确定以后,也可以确定每个车间都是选择1台变压器。
在所用变采用高压熔断器进行保护,以节省投资;根据馈出线方案的相关规定,负荷小于500 kVA 的馈出线可以用熔断器保护,由于3号车间的负荷较小(294.17kVA),出于经济性考虑,馈线可采用带熔断器的负荷开关。1号和2号车间由于负荷较大,采用断路器馈电以保证供电的可靠性。(此图为草图,主接线以手绘图为准)。
至2号车间10kv电源进线至所用变分段开关10kv电源进线至所用变至1号车间至3号车间
(供电系统草图)
3.2.3高压配电系统的线路
工厂配电系统中,和架空线相比,电缆具有的优点有:
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1.供电可靠,不受外界影响。 2.地下敷设有利与人身安全。
3.不用杆塔,不用占地,节约钢材,木材,水泥。
4.不占地上空间,不受路面和地上建筑物的影响,不影响厂区美化。 5.适合特殊场所使用,如易燃易爆等条件特殊的场所。
因此,本设计中厂区采用电缆配电。综合本厂情况考虑,将电缆敷设在深约1m,底部宽约1.5m的电缆沟中。
3.3 低压配电系统设计
低压配电系统,采用树干式与放射式混合配电。
第三章 高低压电气一次设备的选择
§3.1 10KV侧一次设备的选择校验
表2-7 10KV侧一次设备的选择校验
选择校验项目 电压 电流 断流能力 装置地点条件 参数 数据 额定参数 1.96KA 16KA 40KA 5.0KA 7.3 1622=512 10KV 200A 16KA 25.5KA 1025=500 10KV 0.5A — — — 动稳定度 热稳定度 其它 10KV 57.7A 10KV 630A 高压少油短路器S N-101/630 高压隔离开关GN- 10/200 高压熔断器RN2-1 0 一次电压互感器JDJ-10 设10/0.1KV — 50KA — — 23
备型号规格 电压互感器JDZJ-10 — — — — 电流互感器LQJ-10 10KV 100/5A — 31.8KA 81 户外高压隔离开关GW4-15G/200 15KV 200A — §3.2 0.38KV低压电器设备选择
低压侧的电器选择只是本车间的的出线柜里的电气设备即可。 (1)低压断路器选择:第二车间的计算电流为 低压断路器,其能承受瞬时冲击电流40KA。
所以选择DW15型断路器额定电流为1000A,脱扣电流为600A及DW15—1000过流脱扣为600A。
以母联柜的断路器计算为例,其他列表如下2-8所示:
表2-8 母联柜的断路器
型号 DW15-1000 DW15-1500 (2)刀开关的选择:
选择HD13—600型的刀开关额定电流为600A运行稳定峰值电流(KA)杠杆式的为50KA。
以母联柜的刀开关计算为例,其他列表如下2-9所示: 型号 台数 台数 10 2 24
HDB-1500 HDB-600 HDB-400 HDB-200 HDB-100 (3)电压侧的电流互感器选择:
2 2 4 2 3 二次侧绕组用于测量,二次侧回路用BV-500-12.5的铜芯塑所以LMZJ1-0.5-600/5型的电流互感器变比为600A/5A,t=1s
动稳定校验:动稳定满足要求。 热稳定校验:满足热稳定要求 (4)低压熔断器选择:
第二车间的容量为22.76 KVA 因此选择 RT0-1000型号的熔断器。 (5)支柱绝缘子选择
绝缘子的选择只要满足动稳定即可,故选择ZNA—10MM型机械破坏负荷不小于3KN。
有母线动稳定校验满足。
所以ZNA—10MM型绝缘子负荷要求。
§3.3 高低压母线的选择
10KV馈电线路设备:
以去空压站的馈电线路为例,由表2-1知空压站线路的计算负荷192.25KVA,其计算电流为I302003?10?11.55KA,10KV馈电线路设备选择方法与主变压器1
0KV侧相同,选用GG-1A(F)-03型高压开关柜,计算从略。
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