化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配
电系统设计书
一、原始材料分析
1工厂供电设计的一般原则
按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规》、GB50053-94 《10kv及以下设计规》、GB50054-95 《低压配电设计规》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，技术先进和经济合理，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。
2工程概况
某化纤毛纺厂10kV配变电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验室及其他车间变电所。已知工厂三班制工作，年最大负荷利用小数6000h，其中织造车间、染整车间、锅炉房为二级负荷。二级负荷是指中断供电将在政治上、经济上造成较大的损失的用电设备。在条件允许的情况下，二级负荷应有两条线路供电，例如煤气站的鼓风机、10吨以下的电弧炼钢炉的低压用电设备和刚玉冶炼电炉变压器等，中断供电可能造成主要设备损坏或大量产品报废
3供电条件
（1）供电部门可提供双回路10kV电源，一用一备。
（2）电源1进线处三相短路容量120MVA，进线电缆长约150米。电源2进线处三相短路容量100MVA，进线电缆长约120米。
（3）采用高供高计，要求月平均功率因数不小于0.9，。要求计量柜在主进开关柜之后，且第一柜为主进开关柜。
（4）为其他车间变电所提供2路10kV电源出线，容量每路800kVA。
（5）配变电所设于厂区负荷中心，为独立式结构，有人值班。低压供电半径小于250m。配变电所建筑构造及面积由电气设计定。
二、全厂负荷计算
采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如表2-1所示。
表2-1
车间或用序号 电 单位名称 设备 容量(kW) 计 算 负 荷 变压器台数及容量 Kx cos? tg? P30 (kW) Q30 (kVAR) S30 (kVA) 480.8326 480.8326 K?P K?Q 1 制条车间 340 0.8 0.8 0.75 272 272 55.965 204 204 41.9737 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.95 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 纺纱车间 340 86.1 36.9 296.2 12.8 37.96 525 490 1.88 20.63 20 151 118 50 28 0.8 0.65 0.3 0.3 0.6 0.3 0.8 0.8 0.8 0.75 0.8 0.75 0.75 0.75 0.75 0.8 0.8 0.65 0.5 0.6 0.5 0.8 0.8 1 0.8 1 0.8 0.8 0.8 0.8 0.75 0.75 1.17 1.73 1.33 1.17 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.95 软水站 121.763 52.18448 418.8900 18.10193 53.68354 742.462SL7-101000kVA*1 0.95 锻工车间 12.95111.07 9 153.7288.86 7 7.68 11.388 00/10 0.95 机修车间 0.95 幼儿园 10.2144 13.3239 315 294 0 11.6043 0 84.9375 66.375 28.125 15.75 0.95 仓库 0.95 0.95 织造车间 420 1 692.964染整车间 浴室 食堂 392 1.504 15.472 6 2.65872 29.17522 28.2842SL7-101000kVA*1 00/10 0.95 0.95 0.95 独身宿舍 16 113.25 7 213.5462 166.8770.95 锅炉房 0.95 0.95 水泵房 88.5 2 70.7106化验室 37.5 7 39.5979卸油泵房 21 7 SL7-400.9 0.95 0/10 400kVA0.9 0.95 *1 相关计算公式：
P30=SNcos? P30?=K?P?P30 Q30=P30tg? Q30?=K?Q?Q30
22S30=P30?Q30 S30?=
22P30?Q?30?
三、无功功率的补偿及变压器的选择
电力部门规定，无带负荷调整电压设备的工厂cos?必须在0.9以上。为此，一般工厂均需安装无功功率补偿设备，以改善功率因数。我们采取的无功补偿方式是：高压补偿和低
压补偿相结合、集中补偿与就地补偿相结合。在需要补偿容量大的车间采用就地补偿的方式其余采用低压集中补偿和高压集中补偿方式。根据该工厂的负荷特点，根据这一思路，我们选择在NO.1变电所选择1、2、5车间，NO.2变电所8、9车间采用就地补偿。
根据供电协议的功率因数要求，取补偿后的功率因数cos??0.91，各个补偿的容量计算如下：
1、就地补偿：
列NO.1 车间变电所：
制条车间： Qc?Q?Ptan?2 cos?2?0.91 联立得：Qc?204?272?0456?78.88kVar
根据《供电技术》233页表26知并列电容器的标称容量选择六个BW0.4-14-3/3，
即补偿容量为84kVar。
补偿后剩余容量：Q`?Q?Qc=204-84=120kVar
同理可得2、5、8、9车间的补偿容量及补偿后剩余容量。 2、低压集中补偿
对NO.1变电所0.4kV母线，采用三个型号为BW0.4-12-3/3进行低压集中补偿，补偿容量为36kVar。
对NO.2变电所0.4kV母线，采用两个型号为BW0.4-12-3/2进行低压集中补偿，补偿容量为24kVar。
对NO.3变电所0.4kV母线，采用三个型号为BW0.4-14-3/6进行低压集中补偿，补偿容量为84kVar。
3、变压器的选择及高压集中补偿
变压器本身无功的消耗对变压器容量的选择影响较大，故应该先进行无功补偿才能选出合适的容量。 取K?P P30?= Q30?=
?0.9 K?Q?0.95
K?P?P30
K?Q?Q30
S30?=
22P30??Q30?
NO.1变电所：S30?=725.5327Kva
考虑15%裕量：S?725.5327??1?15%??834.36kVA
`根据《供电技术》222页表4 选SL7-1000/10 接线方式Y,yn0
P0?1800W该变压器的参数为：Pk?11600WI0%?2.5%Uk%?4.52
?S30?PT??PFe??PCu??S?NT?I%?QT?SNT100??710??=1800+11600???7.7kW ?1000????2.54.5?710??=?1000??1000??=48kVar ?100100?1000??22?Sc?U%?SNT??S100?NT2同理可得NO.2和NO.3的变压器选型及高压集中补偿前的参数，其中NO.2选SL7-400/10 接线方式Y,yn0
高压集中补偿：以上在车间和车变补偿之后，在高压侧的有功和无功变为各个车间变电所高
压侧的有功，无功之和。
于是高压侧的有功与无功为：
P??P???PT?1641.771+22.68=1664.51kW
Q??Q???QT=735.19+139.7=874.89kVar
Qc?P?tan?30?tan??=115.9kVar
选用三个型号为BF10.5-40-1/3进行高压集中补偿，补偿容量为120kVar。 补偿后的功率因数达到0.91 车间无功功率 序号 Q(kVar) 1 204 2 204 3 41.98 4 12.95 5 153.73 6 10.21 7 13.32 8 315 实际补偿补偿后剩余理论补偿量 量 无功 Qc′(kVar) Qc(kVar) Q′(kVar) 78.88 84 120 78.88 84 120 16.22 41.98 7.86 12.95 112.85 112 41.73 6.68 10.21 8.88 13.32 121.8 112 203 电容器型号及数量 BW0.4-14-3/6 BW0.4-14-3/6 BW0.4-14-3/8 BW0.4-14-3/8 视在功率(kVA) 功率因数 9 294 10 0 11 11.6 12 0 13 84.94 14 66.38 15 28.13 16 15.75 就地No.1 640.1 补偿No.2 620.6 之后 No.3 195.2 No.1 328.18 低压No.2 365.57 集中No.3 185.44 补偿 总879.1905 高压侧功874.8905 率因数 高压集中874.8905 补偿 No.1 变压No.2 器损耗 No.3 113.68 0 4.48 0 32.84 25.67 10.88 6.09 P 310.25 239.96 75.48 33.1180848 18.7916444 78.6334 130.543129 112 Q 280 224 0 36 24 84 144 182 0 11.6 0 84.94 66.38 28.13 15.75 328.1805 365.57 185.44 292.1805 341.57 101.44 735.1905 BW0.4-14-3/8 BW0.4-12-3/3 BW0.4-12-3/2 BW0.4-14-3/6 725.5327 843.7829 298.7463 709.9752 833.6655 255.2478 1798.865 0.891850.901270.784020.911390.912210.917630.912671880.38 0.88516115.901049 7.7 11.6 3.38 117 48 57 34.7 757.8905 1828.878 BF10.5-40-1/3 0.91009 四、主接线设计
因为该厂是二级负荷切考虑到经济因素故本方案采用10kV双回进线，单母线分段供电方式，在NO.3车变中接明备用变压器。采用这种接线方式的优点有可靠性和灵活性较好，当双回路同时供电时，正常时，分段断路器可合也可开断运行，两路电源进线一用一备，分段断路器接通，此时，任一段母线故障，分段与故障断路器都会在继电保护作用下自动断开。故障母线切除后，非故障段可以继续工作。当两路电源同时工作互为备用试，分段断路器则断开，若任一电源故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器自动投入，保证继续供电。 具体接线图附图1。
五、短路电流计算
5.1短路电流计算方法： 基准电流 Ij?Sj3Uav
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