从化和顺化纤厂总降压变电所电气部分设计
第一章 原始资料
（一） 生产规模及产品规格
从化和顺化纤厂规模为万绽精梳化纤毛织染整联合厂。全部生产化纤产品，全年生产能力为510万米，其中厚织物占60%，中厚织物占30%，薄织物占10%，全产产品中以晴纶为主体的混纺物占70%，以涤纶为主体的混纺物为30%。 （二） 车间组成及布置
本厂设有一个主厂房，其中有制条车间、纺纱车间、织造车间，染整车间等四个生产车间，设备造型全部采用我国最新定型设备。除上述车间外，还有辅助车间及其它设施。 （三）设计依据 1、 供用电协议。
（1）供电部门从地区变电所以110KV双回架空线路向本厂配电，该变电所在厂南侧10公里。
（2）该变电所10KV配出线路定时限过流保护装置的整定时间为1.5秒，要求配电所不大于1.0秒。
（3）在总配变电所110KV测计量。 （4）功率因数值应在0.9以上。 （5）配电系统技术数据为
运行方式 系统最大运行方式时 系统最小运行方式时 2、 本厂负荷性质。
车间为三班制，少数车间为一班或两班制，全年为306个工作日，年最大负荷利用小时数为6000小时，属于二级负荷。 3、 厂的自然条件 1） 气象条件
（1）最热月平均最高温度为30C；
（2）土壤中0.7~1米深处一年中最热月平均为20C； （3）年雷暴日为31天； （4）土壤冻结深度为1.1米； （5）夏季主导风向为南风。 2） 地质及水文条件
根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地层以砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位2.8~5.3米。地耐压力为20吨/平方米。
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电源110KV母线短路容量 S(3)mas=187MVA S(3)min=107MVA 说 明 系统为无限大容量
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第二章 负荷统计
2.1 全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表
（1）NO1变电所
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 车间 制条车间 纺纱车间 软水站 锻工车间 机修车间 托 仓库 小计 设备 容量 Kx kw 640 0.8 640 0.8 186.1 0.65 136.9 0.3 296.2 0.3 15.8 0.6 57.96 0.3 1972.96 3.75 cos? 0.8 0.8 0.8 0.65 0.5 0.6 0.5 4.65 tg? 0.75 0.75 0.75 1.17 0.73 1.33 1.17 6.65 变压器台Pskw Qskvar Sskva 数 512 384 640 512 384 640 120.97 90.73 151.21 41.07 48.05 63.18 88.86 64.87 177.72 9.48 12.61 15.8 17.39 20.35 34.78 1301.77 1004.61 1722.69 计算负荷 备注 K∑ (2) NO2变电所
序号 1 2 3 4 5 6 设备 车间 容量 kw 织造车间 825 染整车间 690 浴室 1.88 食堂 120 独身宿舍 - 小计 1636.88 Kx 0.8 0.8 0.8 0. 75 0.8 3.95 cos? tg? 0.8 0.8 1 0.8 1 4.4 0.75 0.75 - 1.17 - 2.67 变压器台Pskw Qskvar Sskva 数 660 495 825 552 414 690 1.51 - 1.51 90 105.3 112.5 - - - 1303.51 1014.3 1629.01 计算负荷 备注 K∑ (3) NO3变电所
序车间 号 1 锅炉房 2 水泵房 3 化验室 4 卸油泵房 5 小计 设备 容量 kw 261 318 150 128 857 Kx 0.75 0. 75 0. 75 0. 75 3 cos? tg? 0.8 0.8 0.8 0.8 3.2 0.75 0.75 0.75 0.75 3 计算负荷 Pskw Qskvar Sskva 变压器台数 备注 K∑ 195.75 146.81 244.69 238.5 178.88 298.13 112.5 84.38 140.63 96 72 120 642.75 482.07 803.45
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2.2 负荷计算
2.2.1 计算负荷概念
供电系统要能够在正常条件下可靠运行，则其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了应满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。通过负荷的统计计算求出的，来选择供电系统中设备。
2.2.2 用电负荷
所谓电负荷是指用电客户的用电设备在某一时刻实际取用的功率总和。从电力系统来讲，则是指为了满足用户用电所需具备的发电出力。用电负荷是一个不
地域、断变动的量，对一个地区而言，负荷变化的特性主要取决于用电行业结构、季节变化、经济发展和生活水平。用电负荷在时间上的不均衡性使得某一时段用电较多，某一时段用电较少，这就形成了用电高峰负荷与低谷负荷。
由于用户的用电性质不同，各类用户最大负荷出现的时间也不相同。当用电负荷增加时，电力系统的出力也随之增加；当用电负荷减少时，电力系统的出力也须相应减少。如果各类用户的用电最大负荷出现的时间过分集中，电力系统就得有足够的出力来满足用户需要，否则电力系统的出力和负荷就不能平衡，出现供小于求的状况造成拉闸限电。当用电高峰时段一过，电力供大于求，造成发电设备的压机运行或停机。电网的大峰谷差运行方式会带来危害，一方面浪费了大量的电力投资，增加了发、供电成本，另一方面发电机组的频繁启停或压负荷运行造成能源和电力资源的浪费，并对电网的安全稳定运行带来威胁。因此实施电力需求侧管理，合理调整负荷，优化用电方式，避峰、错峰用电，移峰填谷是一项成本低、收效快的有效措施。
2.2.3 计算负荷目的
计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。
2.2.4.计算负荷定义
所谓计算负荷，是指与实际用电负荷较接近的假想负荷，按计算负荷选择的电气设备既能满足生产和生活、工作需要又不会使设备选得过大造成浪费和运行不经济。它也是指一组用电负载实际运行时，在线路中形成的或负载自身消耗的
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最大平均功率。如果某一不变的假想负荷在线路中产生的最大热效应（使导线产生的平均最高温升）相等，则把这一不变的假想负荷叫做该组实际负载的计算负荷。
所谓负荷计算，是指对某一线路中的实际用电负荷的运行规律进行分析，从而求出该线路的计算负荷的过程。负荷计算与计算负荷，是两个不同的概念，不可混淆。
在现行的设计规范中，负荷计算的内容不仅包括确定计算负荷，还包括确定尖峰电流和确定一极、二级负荷的容量已及季节性负荷的容量。
2.2.5 计算负荷方法
目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等. 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数kx，然后按照表一给出的公式求出该组用电设备的计算负荷。
此设计采用的是需用系数法来对电力负荷计算的。
因为，需用系数是用设备功率乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法简便，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。采用利用系数法求出最大负荷的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷，计算过程十分繁琐。而单位面积功率法和单位指标法主要多用于民用建筑；单位产品耗电量法主要适用于某些工业。
需要系数法，是把用电设备的总设备容量乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种简便方法。需要系数法主要用于工程初步设计及施工图设计阶段，对变电所母线、干线进行负荷计算。当用电设备台数较多，各种设备容量相差不悬殊时，其供电线路的负荷计算也采用需要技术法。
需要技术时一个综合性系数，它是指用电设备组投入运行时，从供电网络实际取用的功率与用电设备组的设备功率之比。需要系数与用电设备组的运行规律、负荷率、运行效率、线路的供电效率等因数有关，工程上很难准确确定，只能靠测量确定。
一般工业与民用建筑中的用电负荷主要有单位负荷（如照明负荷）以及三相负荷（如动力负荷），其供电系统一般分为照明支路及动力支路进行供电。
照明支路主要供照明灯具、一般单相插座以及其他额定电压为220V的电气设备。其特点为用电负荷的额定电压均为单相220V求分布在A、B、C三相。这类负荷也叫做相负荷。
动力支路主要供电梯、水泵、服务行业的厨房饮食设备、电热开水器、工业
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生产中的各种加工设备以及其他额定电压为380V的三相用电器等用电。器特点为用电负荷的额定电压均为380V且都是三相对称负荷。
在工业生产中还有一些额定电压为380V的单项负荷，接在两条相线之间，我们称之为间负荷，线间负荷可用照明支路供电，也可用动力支路供电。
各种负荷的供电线路组成如图所示，如果从供电形式的角度来讲：负荷计算可以分为单相和三相用电设备的负荷计算两种形式。从供电系统中所在的位置角度来讲：负荷计算可分为一组用电设备、多组用电设备的负荷计算。但无论是那种形式，用需要系数法确定计算负荷都有如表2.1的通用公式：
名称 用电设备组的容量 用电设备组 有功计算负荷 公式 备注 nP??Pe LPen —设备的额定容量 —设备组的同时系数 —设备组的负荷系数 —设备组的平均效率 P30?KKp???e KK ? wlP30delKdPeL?e 需要系数 Kd?K?KL????? ?ewlwl—配电线路的平均 ?P30?KdPe 效率 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流 有功负荷的同时系数 无功负荷的同时系数 总的有功计算负荷 总的无功计算负荷 总的视在计算负荷 QS30?P30tan? ?tan? —对应用电设备组 cos?的正切值 30P30cos? I30?S30cos? —用电设备组的 平均功率因数 N?3?U? KKQ?p?0.80~0.90 ?0.85~0.95 UN —用电设备组的 额定电压 ?q '? P30K?p?P30,i '? 以上参数由用电设备30K?Q?q30,i组计算负荷直接相加来计230302'?' 算时取。 ?S30PQ 表2.1
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