工厂所需电能的供应和分配Word格式.docx
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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，技术先进和经合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
（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。
第二章工厂进线电压的选择
2.1电压损耗条件
导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。
即设计线路时，高压配电线路的电压损耗一般不超过线路额定电压的5%。
对于输电距离较长或负荷电流较大的线路，必须按工厂设计的基础资料来选择或校验。
电压损耗：
电压损耗△UAC%=P（Rol）+Q（Xol）／10UN2
式中，△UAC%——线路实际的电压损耗；
P、Q——干线上总的有功负荷和无功负荷；
l——线路的长度；
Ro、Xo——线路单位长度的电阻和电抗；
UN——线路的额定电压。
对于架空线路可取Xo=0.4Ω/km.
2.2机械厂设计基础资料
机械厂东北方向6KM处有一地区降压变电所，用一台110/35/10KV，1*25MV.A的变压器作为工厂主电源，允许用35KV或10KV的一种电压，以一回架空线向工厂供电。
此处正北方向有其他工厂引入10KV电缆作为备用电源，平时不准投入，只有在该厂的主供电源发生故障或检修时提供照明及部分重要负荷用电，输送容量不得超过1000KV.A。
35KV侧系统的最大三相短路容量为1000MV.A，最小三相短路容量为500MV.A。
供电部门对功率因数的要求：
当以35KV供电时，cosφ=0.9;
当以10KV供电时，cosφ=0.95。
表1
配电计量点名称
设备台数n
设备容量nP
计算有功功率Pis
计算无功功率Qjs
计算视功功率Sojs
计算电流Iis
功率因数cosφ
tanφ
平均有功功率Ppj
平均无功功率Qpj
有功功率损耗△Pb
无功功率损耗△Qb
变压器容量Seb
一车间
70
1419
470
183
506
770
0.93
0.39
345
138
10
50
630
二车间
177
2223
612
416
744
1130
0.82
0.68
512
348
15
74
800
三车间
194
2511
735
487
896
1360
0.67
628
420
18
89.6
1000
锻工车间
37
1755
920
276
957
1452
0.96
0.3
632
190
19
96
机修车间
81
1289
496
129
510
775
0.92
0.26
400
104
51
空压锅炉煤气
45
1266
854
168
872
1374
0.98
0.5
633
125
17
87
全厂总负荷
604
10463
4087
1659
4485
6811
—
3159
1325
89
447.6
5000
2.3工厂常用架空线路裸导线型号及选择
①铝绞线（LJ）。
户外架空线路采用的铝绞线导电性能好，重量轻，对风雨作用的抵抗力强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差，多用在10KV及以下线路上，其杆距不超过100～125m。
②钢芯铝绞线（LGJ）。
此种导线的外围用铝线，中间线芯用钢线，解决了铝绞线机械强度差的缺点。
由于交流点的趋肤效应，电流实际上只从铝线通过，所以钢芯铝绞线的截面积面积是指铝线部分的面积。
在机械强度要求较高的场所和35KV及以上的架空线路上多被选用。
③铜绞线（TJ）。
铜绞线导电性能好，对风雨及化学腐蚀作用的抵抗力强，但造价高，且密度过大，选用要根据实际需要而定。
2.4方案初定及经济技术指标的分析
目前机械厂东北方向6KM处有一地区降压变电所，用一台110/35/10KV、1*25MV.A的变压器作为工厂主电源，允许用35KV或10KV的一种电压，以一回架空线向工厂供电。
根据本厂所能取得的电源及本厂用电的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，综合上述资料进行考虑分析两方案如下：
方案一：
采用35kv电压供电的特点
1、供电电压较高，线路的功率损耗较小，年运行费用较低；
2、电压损失小，调压问题容易解决；
3、对cosφ的要求较低，可以减少高功率因数补偿设备的投资；
4、需要建设总降压变电所，工厂供电设备便于集中控制管理，易于实现自动化，但要多占一定的土地面积；
5、根据运行统计数据，35kv架空线路的故障率比10kv架空线路的故障率低一半，因而供电可靠性高；
6、有利于工厂进一步扩展。
方案二：
采用10kv电压供电的特点
1、不需投资建设工厂总降压变电所，并少占土地面积；
2、工厂内不装设主高压器，可简化接线，便于运行操作；
3、减轻维护工作量，减少管理人员；
4、供电电压较35kv低，会增加线路的功率损耗和电能损耗，线路的电压损失也会增大；
5、要求的cosφ值高，要增加补偿设备的投资；
6、线路的故障率比35kv的高，即供电可靠性不如35kv.
正常运行时以35kv单回路架空线路供电，由邻厂10kv电缆线路作为备用电源。
根据设计基础资料全厂计算负荷情况，S30=4485kv·
A，且只有少数的负荷为二级负荷，大多数为三级负荷，故拟厂内总降压变电所装设一台容量为5000kv·
A的变压器，型号为SJL1-5000/35型，电压为35/10kv,查产品样本，其有关技术参数为：
△P0=6.9kw,△Pk=45kw,Uk%=7,I0%=1.1。
变压器的功率损耗：
有功功率损耗△PT≈△P0+△Pk（S30/SN）2=6.9+45*（4485/5000）2=43.1kw
无功功率损耗△QT≈△Q0+△QN（S30/SN）2=SN[I0%/100+UK%/100*（S30/SN）2]
XX文库-让每个人平等地提升自我=5000*[1.1/100+7/100*（4485/5000）2]=336.6kvar
35kv线路功率等于全厂计算负荷与变压器功率损耗之和.
P’30=P30+△PT=4087+43.1=4130.1kw
Q’30=Q30+△QT=1659+336.6=1995.6kvar
S’30=P’30+Q’30=4130.1+1995.6=6125.7kvar
cosφ’=P’30/Q’30=4130.1/6125.7=0.67
I’30=S’30/UN=6125.7/*35=101.05A
考虑到本厂负荷的增长是逐渐的,为了节约有色金属消耗量,按允许发热条件选择导线截面,而未采用经济电流密度选择导线截面.查有关手册或产品样本,选择钢芯铝铰线LGJ-70,其允许电流为275A>
I’30=101.05A满足要求.该导线单位长度电阻R0=0.46Ω/km,单位长度电抗X0=0.365Ω/km.
35kv线路电压损失为（线路长度l=6km）:
△
U=（P30lR0+Q30LX0）/UN=（4087*6*0.46+1659*6*0.365）/35=426.1V
△UAC%=（P30lR0+Q30LX0）/10UN2=426.1/352=0.34%〈5%符合要求。
查相关设计手册,经过计算,35kv供电的投资费用Z1见表2,年运行费用F1见表3。
表235kv的投资费用Z1
项目
说明
单价
数量
费用/万元
线路综合投资
LGJ-70
1.73万元/km
6km
10.4
变压器综合投资
SJL-5000/35
12万元
1台
12
35kv断路器
Sw2-35/1000
3.4万元
3.4
避雷器及互感器
FZ-35，JDJJ-35
1.6万元
各1台
1.6
附加投资
3I’302R0l+△PT=3*101.052*0.85*6+43.1
0.15万元/km
130.7km
19.6
合计
47.3
表335kv供电的年运行费用F1
线路折旧费
按线路投资的5%计,8.4*5%
0.42
气设备折旧费
按设备投资的8%计,（12+3.4+1.6）*8%
1.36
线路电能损耗费
△FT=3I’302R0Lτβ*10-3=3*101.052*0.85*6*2300*0.055*10-3
1.1
变压器电能损耗费
△FT=[△P0*8760+△PK（S30/SN）2τ]β=[6.9*8760+45*
（4485/5000）2*2300］*0.055
0.8
基本电价费
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