某纺织厂降压变电所电气设计.doc
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某纺织厂降压变电所电气设计
设
计
说
明
书
某纺织厂降压变电所的电气设计
（一）设计要求
要求根据本厂所能起得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到生产的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
（三）设计依据
Ⅰ.工厂总平面图（参看图一）
2.工厂生产任务，规模及产品规格 本厂生产化纤产品，年生产能力为2300000米，其中厚织物占50%，中织物占30%，薄织物占20%。
全部产品中以腈纶为主体的混合物占60%，以涤纶为主体的混合物占40%。
3.工厂负荷情况本厂的供电除二级负荷（制条车间，纺纱车间，锅炉房）外，均为三级负荷，统计资料如表所示
工厂负荷统计资料（1-1）
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量/kw
需要系数
功率因数
1
制条车间
动力
340
0.8
0.80
照明
7
0.8
1.0
2
纺纱车间
动力
340
0.8
0.80
照明
7
0.8
1.0
3
锻工车间
动力
37
0.2
0.65
照明
6
0.8
1.0
4
机修车间
动力
296
0.3
0.5
照明
6
0.8
1.0
5
仓库
动力
38
.03
0.6
照明
3
0.8
1.0
6
织造车间
动力
525
0.8
0.8
照明
8
0.8
1.0
7
染整车间
动力
490
0.8
0.8
照明
8
0.8
1.0
8
锅炉房
动力
151
0.75
0.8
照明
2
0.8
1.0
9
电修车间
动力
250
0.3
0.65
照明
4
0.8
1.0
10
生活区
照明
350
0.7
0.90
Ⅱ.供电电源请况：
按与供电局协议，公司可由附近一条10kv的公用电源干线取得工作电源。
该干线的走向参看工厂总平面图。
该干线的导线牌号为LGJ-150,导线为等边三角形排列，线距了2m；干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。
此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限电流保护整定的动作时间为1.7s。
为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25Km。
Ⅲ.电费制度：
按两部制电费计算。
变压安装容量每为18元/月，动力电费为0.20元/,照明电费为0.50元/此外电力用户按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：
6-10KV为800元/KVA。
Ⅳ.工厂最大负荷时功率因数不小于0.9。
Ⅴ.气象资料：
本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。
地质水文资料：
本厂地区海拔，底层以杀粘土为主，地下水位为。
二负荷计算和无功功率补偿
XX纺织厂负荷计算表（2-1）
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量/kw
需要
系数
功率
因数
cosQ
tanQ
计算负荷
P/kw
Q/kw
S/KVA
I/A
1
制条车间
动力
340
0.8
0.80
0.75
272
204
照明
7
0.8
1.0
0
5.6
0
小计
347
277.6
204
344.5
523
2
纺纱车间
动力
340
0.8
0.80
0.75
272
204
照明
7
0.8
1.0
0
5.6
0
小计
347
277.6
204
344.5
523
3
锻工车间
动力
37
0.2
0.65
1.17
7.4
8.7
照明
6
0.8
1.0
0
4.8
0
小计
43
12.2
8.7
15
22.8
4
机修车间
动力
296
0.3
0.5
1.73
88.8
153.6
照明
6
0.8
1.0
0
4.8
0
小计
302
93.6
153.6
180
273
5
仓库
动力
38
.03
0.6
1.33
11.4
15.2
照明
3
0.8
1.0
0
2.4
0
小计
41
13.8
15.2
20.5
31
6
织造车间
动力
525
0.8
0.8
0.75
420
315
照明
8
0.8
1.0
0
6.4
0
小计
533
426.4
315
530
805
7
染整车间
动力
490
0.8
0.8
0.75
392
294
照明
8
0.8
1.0
0
6.4
0
小计
498
398.4
294
495
752
8
锅炉房
动力
151
0.75
0.8
0.75
113.3
84.9
照明
2
0.8
1.0
0
1.6
0
小计
153
114.9
84.9
142.8
217
9
电修车间
动力
250
0.3
0.65
1.17
75
87.8
照明
4
0.8
1.0
0
3.2
0
小计
254
78.2
87.8
118
179
10
生活区
照明
350
0.7
0.9
0.48
245
117.6
272
413
11
总计
380V
侧
动力
2467
1692.7
1367.2
照明
401
计入K=0.8
K=0.85
0.76
1354.2
1162.1
1784
2711
无功功率补偿由上表（2-1）可知，该厂380v侧最大负荷时的功率因数只有0.76，而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷不应低于0.90。
考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.90，暂时取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
Qc=Pm（tan&1-tan&2）=1354.2[tan（arccos0.76）–tan（arccos0.92）]kvar
=581kvar
根据相关资料，并参照图选择PGJ1型低压自动补偿屏*并联电容器为BW0.4-14-3型，采用方案1（主屏）和方案3（辅屏）6台相组合，总共容量为84*7=588kvar。
因此无功功率补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如下表（2-2）所示。
（每步投入14kvar）
项目
cosQ
P/kw
Q/kw
S/KVA
I/A
380v侧补偿前负荷
0.76
1354.2
1162.1
1784
2711
380V侧无功补偿容量
-588
380V侧补偿后负荷
0.92
1354.2
574.1
1470
2235
主变压器功率损耗
0.015*S=22
0.06*S=88
10KV侧负荷总计
0.90
1376.2
662.3
1527
88
由于无功功率的补偿可以知道，Q补后=Q30-Q补偿，而低压侧补偿后的容量由上式可以计算得
Q补偿后=1162.1-588=574.1KW
而主变压器的有功功率损耗计算由公式（新型低损耗配电变压器按此公式计算）
无功功率损耗由公式计算
三变配电所及主变压器的选择
变电所位置和型式的选择
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。
工厂的负荷中心按功率矩法来确定，计算公式根据参考书《毕业指导》，见下
在工厂平面图的下边和左侧，任作一直角坐标的x轴和y轴，测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置，例如P1（x1,y1）,P2（x2,y2）等。
而工厂的负荷中心设在P（x,y）,P为
P1+P2+P3+…=。
因此，仿照《力学》中计算重心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：
（3-1）
（3-2）
参照工厂平面图，制作坐标，确定坐标位置，如表3-1。
7
6*（3.3，6.1）
机修
5
*（1，4.5）*（3.3，4.5）*（7.4，4.5）
4制条仓库锅炉房
3*（1，2.9）*（3.3，2.9）*（6.7，3）
纺纱织造电修
2
1*（1，1.2）*（3.3，1.2）
锻工染整
0
123456789
表3-1
从上图带入数据进行计算：
=3
=3
根据计算，工厂的负荷中心在6（织造车间）号厂房东北侧，既在5（仓库）号和6号厂房之间。
考虑到方便进线及周围环境情况，决定在5号厂房（仓库）东南侧紧靠厂房修建工厂车间变电所，其型式为附设式。
（二）：
变电所主变压器和主结线方案的选择（参考资料《供电工程》）
1：
装一台主变压器的变电所主变压器容量应不小于总的计算负荷S，即
（3-3）
2：
装有两台主变压器的变电所每台主变压器容量不应小于总的计算负荷S的60…%，最好为负荷的70%左右，即
（3-4）
同时每台主变压器容量不应小于全部一、二级负荷之和，即
（3-5）
3：
主变压器单台容量上限单台配电变压器（低压为0.4V）的容量一般不宜大于1250kva。
当用电设备容量较大、
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