厂区供电系统设计

辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计

1 厂区供电系统设计

1.1 厂区基本资料

公司概述

中远船务（启东）海工工程有限公司位于江苏省启东市寅阳镇，船舶行业由于需要稳定的电源来供应安全﹑可靠的电能，现拟定由外供两回路66KV独立电源，采用内桥式接线方式，厂区内设一个66KV总配电所，设66KV-GIS高压开关柜，设有66/10KV，10/0.4KV变压器提供10KV﹑380V﹑220V电源，其中66/10KV 40MVA变压器两台，其它区域设多·荷，并实现自动化管理。前期取曹屯变电所220KV供石矿码头，电源接线采用T接线。2008年底，待寅阳镇220KV变电所建成后，从该变电所引66KV电源作为我厂的永久性电源。

1.2 地质资料

（1） 厂区为砂质粘土，土壤允许承载力为196kPa（相当20tf/m2），中等含水量时实测土壤电阻率?0为0.8?104??cm；

（2） 地下水位为2—3.5cm；

（3） 地面下0.7—1m处全年最热月最高温度为20℃，土壤热阻系数为80℃?cm/w； （4） 最热月环境平均最高温度为30℃； （5） 土壤冻结深度为1.1m；

（6） 土壤最高温度位 +40℃，最低温度位-35℃，最大风速30m/s，一般在-5℃左右开始出现最大5cm厚的覆冰。

（7） 全年雷暴日为70天，夏季主导风向位东南风。

-2-

辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计

1.3 设计任务

我们主要对负荷计算，厂区负荷计算，无功补偿主变压器台数和容量选择，变电所的电气主接线短路计算，主要电气设备及导线选择，继电保护配电装置设计以及防雷与接地设计。

1.4 电气设计情况

（1） 本厂区供电系统车间内全部负荷为一级负荷。

（2） 外部供电系统通过15km的架空线路引至厂区总变电所，厂区内设有一间配电室，由厂区总变电所引来一路10kv电力电缆埋地引入室内电缆沟，进入配电室，电缆全长15 km,工厂内在配电室设低压侧集中电容补偿，工厂内低压供电为380/220V三相五线制。

（3） 厂区内全部负荷由配电室内低压配电屏配出，电缆由配电屏下引出，由电缆沟引至墙边再经电缆线引至首层走道吊顶内。

1.5 总体设计方案

本次的设计是关于厂区供电系统的设计，首先我们从厂区的布局入手，并参看了许多的工厂的平面设计对各个布局的可用性和经济性做了了解。然后是厂区的供电设计的部分，先由各部分的计算入手包括计算负荷和短路电流的计算及低压配电屏的选择， 接下来是对变电的所的高压进线和低压出线的选择。 车间的配电线路设计，在变电所的二次回路设计及继电保护整定中考虑各方面的保护及对保护器具的选择。并且对于厂区及车间照明方面作了很切合实际的设计并考虑到了照明设备的选择。

-3-

辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计

2 供电系统的设计

2.1 负荷计算

2.1.1 负荷计算的方法

我们在设计过程中若要使供配电系统在正常条件下可靠地运行，必须正确选挥合适的电力变压器、开关设备及导线、电缆等电力组件，这就需要对电力负荷进行计算。

当前，我国设计部门在进行企业供电设计时，经常采用的电力负荷计算方法有以下几种：需用系数法、二项系数法、利用系数法、单位电耗法和单位面积功率法等。在工程上为了方便计，也可作为电能消耗及无功功率补偿的计算依据。其中需用系数法计算简便，对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际，因此，这种计算方法采用最广泛。所以在本次毕业设计中，负荷计算部分也采用需用系数法来计算。

在工厂中用电设备组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在电器厂中，一个车间的用电设备需用系数相近，根据具体情况将一个车间似为一个用电设备组，并计算用电设备组的计算负荷，其计算公式为：

Pca?KdPN,kW????Qca?Pcatan?,kvar ? (2.1)

22?Sca?Pca?Qca,kVA??Ica?Sca(3UN),A其中式中 Pca、Qca、Sca ——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷；

PNU? ——该用电设备组的设备总额定容量，kW；

N ——额定电压，V； —— 功率因数角的正切值；

-4-

tan?辽宁石油化工大学职业技术学院毕业设计

Ica —— 该用电设备组的计算负荷电流，A； Kd —— 需用系数，见表

在多个用电设备组同时工作，但是各个用电设备的最大负荷也非同时出现，因此在计算车间变电所低压母线和工厂总计算负荷的时候，应再计入一个同时系数Ksi。具体计算公式如下：

m?Pca?Ksi?KdiPNi??i?1?m??KdiPNitan?1 ?Qca?Ksi? (2.2) ?i?1?22Sca?Pca?Qca??Ica?Sca3UN????????

其中式中 Pca、Qca、Sca——为变电站低压母线的有功、无功、视在计算负荷

Ksi——同时系数

2.1.2 负荷计算

根据表2-1中所给出的工厂用电部门负荷设备容量，按照公式1求出每个用电部门的计算负荷，然后按照公式2求出各车间变电所和总降压变电所的总计算负荷。

表2-1 各种车间(动力)的低压负荷需用系数及功率因数（供参考）

车间名称 油漆、下料车间 焊工车间 装配车间 机加工车间1 机加工车间2 Kd cos? tan? 0.8 0.8 0.8 1.0 1.0 -5-

0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75