某重型机械制造厂35kV总降变电所及高压配电设计.docx

1.某重型机械制造厂 35KV 总降压变电所电气设计原始资料 设计原始资料： 工厂总平面布置图 生产任务、规模及产品规格：本厂承担某大型钢铁联合企业各附属厂的大 型电机、变压器、锅炉配件制造任务。年生产规模为制造大型电机配件7500 台，总容量为 45 万 kw ，制造电机总容量 6 万 kw ，制造单机最大容量为 5520kV?A ；生产电气配件 60 万件。本厂为某大型钢铁联合企业重要组成部分。 工厂各车间负荷情况及转供负荷情况如表 1 所示。 供电协议： 当地供电部门提供两个供电电源，共设计者选用。从某220/35kV 区域变电所提供电源，该变的所距厂南10km 。从某220/35kV 区域变电所提供电源，该变的所距厂南 5km 。 电力系统短路数据如表 2 所示。 供电部门提出的技术要求： 区域变电所 35kV 馈出线定时限过电流保护整定时间为 1.8s ，某变电所 35kV 馈出线过电流保护整定时间为 1.1s 。 工厂最大负荷时功率因数不得低于 0.9 。 在总降压变电所 35kV 侧进行计量。 供电贴费为 700 元/ (kV?A)，每月电费按两部分电价制：基本电费为 18 元/(kV?A)，动力电费为 0.4 元/(kV?A)，照明电费为 0.5 元/(kV?A)。 工厂负荷性质。本厂大部分车间为一班制，少数车间为两班制或三班制， 年最大有功负荷利用小时数为 2300h。锅炉房供生产用高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险，又由于该厂距离市区较远，消防用水需要厂方自备。锅炉房供电要求有较高的可靠性，其中 60%为一、二级负荷。 工厂自然条件： 气象资料。年最高气温 31OC，年平均气温 20 OC，年最低气温-27 OC， 年最热月平均最高气温 31OC，年最热月地下 0.7~1m 处平均温度 20 OC，常年主导风向为南风。年雷暴日 37 天。 地质水文资料。平均海拔 31m，地层以沙质粘土为主且可耕地，自然接地电阻 10Ω，地下水位 3~5m，地耐压力为 20t/m2 。 2 负荷计算 负荷分级 根据用电设备在工艺生产中的作用，以及供电中断对人身和设备安全的影响，电力负荷通常可分为三个等级： 一级负荷：为中断供电将造成人身伤亡，或重大设备损坏难以修复带来极大的政治经济损失者。一级负荷要求有两个独立电源供电。本矿属于国有能源部门， 其中断供电将有可能造成人员伤亡及重大经济损失，属于一级负荷。 二级负荷：为中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱且需较长时间才能恢复或大量产品报废，重要产品大量减产造成较大经济损失者。二级负荷应由两回线路供电，但当两回线路有困难时（如边远地区）允许由一回架空线路供电。 三级负荷：不属于一级和二级负荷的一般电力负荷，三级负荷对供电无特殊要求，允许长时间停电，可用单回线路供电。 本例属于比较重要的工场，其供配电采用两条进线，下设两个 35KV 的电力变压器。 负荷具体计算 目前，负荷计算常用需用系数法、利用系数法和二项式法。本设计采用需用系数法进行负荷计算，步骤如下： 需用系数法：用设备功率乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。 用电设备分组，并确定各组用电设备的总额定容量。(2)用电设备组计算负荷的确定。 用电设备组是由工艺性质相同需要系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在一个车间中可根据具体情况将用电设备分为若干组，在分别计算各用电设备组的计算负荷。其计算公式为: P ? K P ca x N ? （2-1） Q ? P tan? （2-2） ca ca S ? P2 ? Q2 ca ca ca （2-3） I ? S ( 3U ) （2-4） ca ca n P 、Q 、S ——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷； ca ca ca P ——该用电设备组的设备总额定容量； N? tan ? ——功率因数角的正切值； Un ——额定电压； I ——该用电设备组的计算负荷电流； ca K ——需要系数，根据资料查得。 x (3)多组用电设备组的计算负荷 在配电干线上或车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作， 但是各个用电设备组的最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一个同时系数 K∑。具体计算如下： P ? K ?m ca ? (K P xi N?i ) i＝1、2、3…，m （2-5） Q ? K ca ? S ? ca i ?1 ?m( ?m P2 P2 ? Q2 i ?1 ca ca P N?i tan? ) （2-6） （2-7） I ? S ( 3U ) （2-8） ca ca n 式中 P、Q、S——为配电干线式变电站低压母线的有