工廠變配電所畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目錄第一章車(chē)間電力負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇1.1 負(fù)荷計(jì)算的目的31.2負(fù)荷計(jì)算的方法及加氫裂化裝置主要原始資料31.3按需要系數(shù)法確定負(fù)荷計(jì)算71.4尖峰電流111.5車(chē)間變壓器選擇13第2章 短路及短路電流的計(jì)算2.1短路的概述182.2電力網(wǎng)路中的短路計(jì)算21第3章 導(dǎo)線及其截面的選擇3.1導(dǎo)線和電纜的選擇293.2導(dǎo)線截面選擇及校驗(yàn)的方法30第4章 車(chē)間高、低壓電氣設(shè)備及其選擇4.1 低壓電氣的選擇及校驗(yàn)條件354.2 高壓電氣選擇及校驗(yàn)條件37第5章 車(chē)間變電所和供配電系統(tǒng)的主結(jié)線5.1 車(chē)間變電所所址選擇的要求475.2 車(chē)間變電所的總體布置及要求485.3 車(chē)間供電系統(tǒng)的主結(jié)線49

2、第6章供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)6.1 繼電保護(hù)的概述536.2 常用繼電保護(hù)的結(jié)線及整定計(jì)算536.3 車(chē)間部分裝置的繼電保護(hù) 55第7章 防雷和接地7.1 變電所的防雷保護(hù)577.2 配電變壓器和電容器的保護(hù)587.3 接地保護(hù)59謝 辭60參考文獻(xiàn)61摘要工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需要的電能，除大型廠礦企業(yè)建有自備發(fā)電廠可供應(yīng)部分外，通常均由電力系統(tǒng)供給。工業(yè)企業(yè)所使用的電能都是通過(guò)企業(yè)的各級(jí)變電站經(jīng)過(guò)變換電壓后，分配到各用電設(shè)備。因此，工業(yè)企業(yè)變電站可以說(shuō)是企業(yè)電力供應(yīng)的樞紐，所處地位十分重要。本人對(duì)煉油廠1000萬(wàn)噸/年煉油系統(tǒng)改造工程-200萬(wàn)噸/年加氫裂化裝置供配電系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),石化企業(yè)負(fù)荷等級(jí)屬

3、等一類(lèi)負(fù)荷, 它對(duì)供電的可靠性和電能品質(zhì)的要求很高,這類(lèi)負(fù)荷在供電突然中斷時(shí)將造成人身傷害危險(xiǎn)或造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù),或給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)極大損失.所以,如何正確地計(jì)算選擇各級(jí)變電站的變壓器容量及其它主要電氣設(shè)備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。進(jìn)行企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算的主要目的就是為了正確選擇企業(yè)各級(jí)變電站的變壓器容量，各種電氣設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線牌號(hào)等提供科學(xué)的依據(jù)。一般常用于企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算的方法有需用系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法、單位指標(biāo)法和單位產(chǎn)品耗電量法。此設(shè)計(jì)采用的是需用系數(shù)法、標(biāo)幺值法等方法對(duì)加氫裂化裝置電力負(fù)荷、最大短路電流等進(jìn)行了計(jì)算的。經(jīng)過(guò)優(yōu)化計(jì)算

4、, 科學(xué)合理對(duì)配電間進(jìn)行選址、布局,并選用新一代s10系列節(jié)能型變壓器, 最大化的為企業(yè)節(jié)省投資、運(yùn)行成本,為加氫裂化裝置供配電系統(tǒng)方面的安全穩(wěn)定節(jié)能可靠運(yùn)行、保證優(yōu)質(zhì)供電提供了強(qiáng)有力的保證.第1章 車(chē)間電力負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇1.1 負(fù)荷計(jì)算的目的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需要的電能，除大型廠礦企業(yè)建有自備發(fā)電廠可供應(yīng)部分外，通常均由電力系統(tǒng)共給。工業(yè)企業(yè)所使用的電能都是通過(guò)企業(yè)的各級(jí)變電站經(jīng)過(guò)變換電壓后，分配到各用電設(shè)備。因此，工業(yè)企業(yè)變電站可以說(shuō)是企業(yè)電力供應(yīng)的樞紐，所處地位十分重要。如何正確地計(jì)算選擇各級(jí)變電站的變壓器容量及其它主要電氣設(shè)備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。進(jìn)行企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)

5、算的主要目的就是為了正確選擇企業(yè)各級(jí)變電站的變壓器容量，各種電氣設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線牌號(hào)等提供科學(xué)的依據(jù)。1.2 負(fù)荷計(jì)算的方法及加氫裂化裝置主要原始資料一般常用于企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算的方法有需用系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法、單位指標(biāo)法和單位產(chǎn)品耗電量法。此設(shè)計(jì)采用的是需用系數(shù)法來(lái)對(duì)加氫裂化裝置進(jìn)行電力負(fù)荷計(jì)算的。因?yàn)?，需用系?shù)是用設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。采用利用系數(shù)法求出最大負(fù)荷的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算過(guò)程十分繁瑣。而單位面積功

6、率法和單位指標(biāo)法主要多用于民用建筑；單位產(chǎn)品耗電量法主要適用于某些工業(yè)。（表1.1） 加氫裂化裝置及相關(guān)參數(shù)一覽表 裝置名稱(chēng)臺(tái)數(shù)規(guī)格型號(hào)pe（kw）ue(v)ie(a)分餾塔頂冷凝水泵2yb132s-45.538011.6硫化劑泵1yb200l-43038056.8反沖洗污油泵2yb200l-43038056.8循環(huán)氫壓縮機(jī)1yb132s1-25.538011.1重污油抽油泵1yb180m-22238042輕污油抽油泵1yb180m-22238042新氫壓縮機(jī)水站水泵2yb200l1-23038056.9新氫壓縮機(jī)水站水箱加熱器23038045熱高分子空冷器8yb200l1-23038056.

7、9熱低分子氣/航煤空冷器6yb200l1-23038056.9硫化氫氣提塔頂空冷器6yb200l1-23038056.9分餾塔頂空冷器8yb180m-22238042柴油空冷器8yb180m-22238042穩(wěn)定塔頂空冷器6yb180m-22238042新氫壓縮機(jī)輔助油泵電機(jī)3yb160m2-21538029.4新氫壓縮機(jī)油箱電加熱器31538022.8吸收塔一中段回流泵1yb160l-218.538035.5吸收塔二中段回流泵2yb160l-218.538035.5穩(wěn)定塔進(jìn)泵2yb225m-24538083.9塔頂循環(huán)回流泵2yb280s-275380140.1脫吸塔底泵2yb225m-24

8、538083.9航煤泵2yb250m-255380102.7注氨泵1yb160m2-21538029.4k-3101新氫壓縮機(jī)盤(pán)車(chē)電機(jī)3yb132s2-27.538015阻垢劑泵2yb801-40.553801.5引風(fēng)機(jī)1yb280s-275380140.1壓縮機(jī)廠房吊車(chē)1yb280s-275380140.1重石腦油泵2yb250m-290380167柴油泵3yb280s-275380140.1k-3102循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī)2yb200l1-23038056.9抗氧劑泵2yb801-40.553801.5緩蝕劑泵2yb90l-22.23804.7分餾塔中斷回流泵2yb280s-2753801

9、40.1低壓脫硫貧胺液泵2yb250m-255380102.7硫化氫汽提塔頂泵2yb280s-275380140.1開(kāi)工循環(huán)泵2yb801-40.553801.5石腦油分餾塔頂回流泵2yb200l1-23038056.9熱低分子氣/航煤空冷器1yb200l1-23038056.9硫化氫氣提塔頂空冷器1yb200l1-23038056.9新氫壓縮機(jī)注油器電機(jī)3yb90s-21.53803.4分餾塔頂回流泵2yb250m-290380167尾油泵(p-3206a/b)2jr1410-8280600036分溜塔進(jìn)料泵2jr1410-8280600036反應(yīng)進(jìn)料泵2yk2200-29902200600

10、0261新氫壓縮機(jī)(k-3101)主機(jī)3taw2000-20/260020006000223注水泵(p-3103/a.b.c)3jr138-4280600035新氫壓縮機(jī)3yb160m-41138022.6辦公室外中央空調(diào)室外機(jī)684380127.6辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機(jī)307.538011.4控制室風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)機(jī)2176380267.4配電間風(fēng)冷空調(diào)機(jī)23038045.6（表1.2） 加氫裂化裝置技術(shù)參數(shù)一覽表裝置名稱(chēng)pe(kw)kxcostan分餾塔頂冷凝水泵5.50.80.840.646硫化劑泵300.80.870.567循環(huán)氫壓縮機(jī)5.50.80.880.54重污油抽油泵220.80

11、.880.54輕污油抽油泵220.80.880.54分餾塔頂空冷器220.80.880.54穩(wěn)定塔頂空冷器220.80.880.54柴油空冷器220.80.880.54反沖洗污油泵300.80.890.512新氫壓縮機(jī)輔助油泵電機(jī)150.80.840.646新氫壓縮機(jī)油箱電加熱器150.50.651.17吸收塔中段回流泵18.50.80.890.512新氫壓縮機(jī)水站水泵300.80.890.512穩(wěn)定塔進(jìn)泵450.80.890.512熱高分子空冷器300.80.890.512塔頂循環(huán)回流泵750.80.890.512脫吸塔底泵450.80.890.512航煤泵550.80.890.512注氨泵

12、150.80.840.646新氫壓縮機(jī)盤(pán)車(chē)電機(jī)7.50.80.880.54阻垢劑泵0.550.80.760.882引風(fēng)機(jī)750.80.890.512壓縮機(jī)廠房吊車(chē)750.80.890.512柴油泵重石腦油泵900.80.890.512循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī)300.80.890.512抗氧劑泵0.550.80.760.882緩蝕劑泵2.20.80.860.593熱低分子氣/航煤空冷器300.80.890.512硫化氫氣提塔頂空冷器300.80.890.512分餾塔中斷回流750.80.890.512低壓脫硫貧胺液泵550.80.890.512硫化氫氣提塔頂泵750.80.890.512開(kāi)工循環(huán)泵5

13、50.80.890.512分餾塔頂冷凝水泵150.80.880.54石腦油分餾塔頂回流泵450.80.890.512新氫壓縮機(jī)注油器電機(jī)30.80.870.567分餾塔頂回流泵900.80.890.512分溜塔進(jìn)料泵(p-3204a/b)2800.80.850.62新氫壓縮機(jī)(k-3101)主機(jī)20000.9-0.90.36尾油泵2800.80.850.62反應(yīng)進(jìn)料泵22000.80.850.62注水泵2800.80.850.62新氫壓縮機(jī)110.80.840.646辦公室外中央空調(diào)室外機(jī)840.80.840.646辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機(jī)7.50.80.840.646控制室風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)機(jī)17

14、60.80.840.646配電間風(fēng)冷空調(diào)機(jī)300.80.840.6461.3 按需要系數(shù)法確定負(fù)荷計(jì)算1.3.1 需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷的有關(guān)公式a. 確定用電設(shè)備組或用電單位計(jì)算負(fù)荷的公式:a. 有功計(jì)算負(fù)荷 (kw) =；式中，為用電設(shè)備組或用電單位的需要系數(shù)；為用電設(shè)備組或用電單位的總設(shè)備容量；b. 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 kvar 式中，為設(shè)備銘牌給定功率因數(shù)角用電設(shè)備組或用電單位功率因數(shù)角的正切值c. 視在計(jì)算負(fù)荷(kva) d. 計(jì)算電流(a) 式中為用電設(shè)備組或用電單位供電電壓額定值(kv)b. 確定多組用電設(shè)備組或多個(gè)用電單位總計(jì)算負(fù)荷的公式:a. 有功計(jì)算負(fù)荷 (kw) = 式中，為各組的

15、計(jì)算負(fù)荷(kw)；為有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，由設(shè)備組計(jì)算車(chē)間配電干線負(fù)荷時(shí)可取=0.850.95，由設(shè)備組直接計(jì)算變電所低壓母線總負(fù)荷時(shí)可取=0.80.9。b. 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 kvar 式中，為各組無(wú)功計(jì)算負(fù)荷(kvar)；為無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù),由設(shè)備組計(jì)算車(chē)間配電干線負(fù)荷時(shí)可取=0.90.97，由設(shè)備組直接計(jì)算變電所低壓母線總負(fù)荷時(shí)可取=0.850.95 。 c. 視在計(jì)算負(fù)荷(kva) d. 計(jì)算電流(a) 式中為用電設(shè)備電壓額定值(kv) e. 無(wú)功補(bǔ)償公式 補(bǔ)償前 =0.85, =0.62 補(bǔ)償后=0.95, =0.331.3.2 需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷的結(jié)果（表1.3） 加氫裂化裝置 計(jì) 算 負(fù)

16、 荷 一 覽 表裝置名稱(chēng)（kw)（kvar）（kva）分餾塔頂冷凝水泵4.42.8425.24硫化劑泵2413.60827.589反沖洗污油泵2413.60827.589循環(huán)氫壓縮機(jī)4.42.3765重污油抽油泵17.69.520輕污油抽油泵17.69.520熱低分子氣/航煤空冷器15096.89硫化氫氣提塔頂空冷器15096.89分餾塔頂空冷器134.482.294穩(wěn)定塔頂空冷器100.862.47柴油空冷器134.482.294新氫壓縮機(jī)水站水泵2412.28826.963新氫壓縮機(jī)水站水箱加熱器30030熱高分子空冷器200129.187新氫壓縮機(jī)輔助油泵電機(jī)2415.50528.57新

17、氫壓縮機(jī)油箱電加熱器30030吸收塔一中段回流泵14.87.57816.627吸收塔二中段回流泵14.87.57816.627穩(wěn)定塔進(jìn)泵3618.43240.445塔頂循環(huán)回流泵6030.7267.407脫吸塔底泵3618.43240.445航煤泵4422.52849.432注氨泵126.4813.638新氫壓縮機(jī)盤(pán)車(chē)電機(jī)127.437阻垢劑泵0.440.3880.587引風(fēng)機(jī)6030.7267.407柴油泵71.846.614壓縮機(jī)廠房吊車(chē)6030.7267.407重石腦油泵7236.86480.89循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī)2412.28826.963抗氧劑泵0.440.3880.587緩侍劑泵

18、1.761.0432.046辦公室外中央空調(diào)室外機(jī)67.250.4分餾塔中斷回流泵6030.7267.407低壓脫硫貧胺液泵4422.52849.432硫化氫汽提塔頂泵6030.7267.407開(kāi)工循環(huán)泵8845.056辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機(jī)64.5控制室風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)機(jī)140.8105.6配電間風(fēng)冷空調(diào)機(jī)2418石腦油分餾塔頂回流泵2412.28826.963新氫壓縮機(jī)注油器電機(jī)2.41.8分餾塔頂回流泵7236.86480.89新氫壓縮機(jī)3.62.2324.236車(chē)間低壓裝置合計(jì)p30（kw）q30（kvar）s30（kva） （380v）2594.91734.423121.17乘以同時(shí)系

19、數(shù)kp=0.9kq=0.952335.411647.699921.052低壓無(wú)功補(bǔ)償-677.2689補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷2335.41970.43012529.01(依此數(shù)據(jù)選車(chē)間變壓器)新氫壓縮機(jī)主機(jī)3600-1296分溜塔進(jìn)料泵224138.88263.56尾油泵224138.88263.56反應(yīng)進(jìn)料泵17601091.22070.83注水泵448276.76車(chē)間總合計(jì)10632.315258.2801乘以同時(shí)系數(shù)kp=0.9kq=0.959569.0794995.366112108.11高壓無(wú)功補(bǔ)償-2775.032補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷9569.0792220.33417670.476車(chē)間變壓器損

20、耗4.40421.126kv側(cè)計(jì)算負(fù)荷9573.4832241.45419832.38備注： 低壓（380v）側(cè)： =3842.5a ；高壓(6kv)側(cè)： =946.1a1.4 尖峰電流尖峰電流是指持續(xù)時(shí)間只12s左右的短時(shí)最大負(fù)荷電流，它對(duì)導(dǎo)線和電器設(shè)備有很大的損害作用，一般用來(lái)作為選擇校驗(yàn)熔斷器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、斷路器等設(shè)備的依據(jù)。1.4.1 尖峰電流的計(jì)算(1) 單臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流 式中，為尖峰電流；為設(shè)備的啟動(dòng)電流倍數(shù)；為設(shè)備的啟動(dòng)電流；對(duì)一般的籠型異步電動(dòng)機(jī)而言 =67； 對(duì)于級(jí)數(shù)4的籠型異步電機(jī)一般取7。依次為計(jì)算依據(jù)，可以計(jì)算出整個(gè)加氫裂化車(chē)間各裝置的尖峰電流，計(jì)算結(jié)果如表1.4所

21、示。(2) 低壓380v的車(chē)間總設(shè)備的尖峰電流 已知車(chē)間低壓設(shè)備的總計(jì)算電流=3842.5a所以 =3842.5+267.46=5446.9a（表1.4） 加氫裂化裝置的尖峰電流和計(jì)算電流一覽表裝置名稱(chēng)ie(a)ktsipk（a）i30（a）分餾塔頂冷凝水泵11.6781.27.96硫化劑泵56.87397.641.92注氨泵29.47205.820.72循環(huán)氫壓縮機(jī)11.1777.77.6重污油抽油泵42729430.39輕污油抽油泵42729430.39分餾塔頂空冷器42729430.39穩(wěn)定塔頂空冷器42729430.39柴油空冷器42729430.39反沖洗污油泵56.97398.34

22、0.97新氫壓縮機(jī)輔助油泵電機(jī)29.47205.820.72新氫壓縮機(jī)水站水泵56.97398.340.97熱低分子氣/航煤空冷器56.97398.340.97硫化氫氣提塔頂空冷器56.97398.340.97新氫壓縮機(jī)油箱電加熱器45.67398.340.97熱高分子空冷器56.97398.340.97吸收塔一中段回流泵35.57248.525.26吸收塔二中段回流泵35.57248.525.26穩(wěn)定塔進(jìn)泵83.97587.361.45塔頂循環(huán)回流泵140.17980.7102.42脫吸塔底泵83.97587.361.45航煤泵102.77718.975.11阻垢劑泵1.5710.50.89

23、引風(fēng)機(jī)140.17980.7102.42壓縮機(jī)廠房吊車(chē)140.17980.7102.42柴油泵140.17980.7102.42重石腦油泵16771169122.9循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī)15710510.36抗氧劑泵1.5710.50.89緩侍劑泵4.7732.93.11分餾塔中斷回流140.17980.7102.42低壓脫硫貧胺液泵102.77718.975.11硫化氫氣提塔頂泵140.17980.7102.42開(kāi)工循環(huán)泵102.77718.975.11硫化氫氣提塔頂泵140.17980.7102.42分餾塔頂冷凝水泵29.47205.820.72石腦油分餾塔頂回流泵15710510.36新氫

24、壓縮機(jī)注油器電機(jī)3.4723.82.15分餾塔頂回流泵16771169122.9尾油泵36725224.5分溜塔進(jìn)料泵36725224.5反應(yīng)進(jìn)料泵2615.21357.2199.27新氫壓縮機(jī)主機(jī)2235.21159.6199.27注水泵35724524.5加藥裝置加藥泵3.4723.82.15控制室新風(fēng)凈化機(jī)3.4723.82.15新氫壓縮機(jī)22.67158.215.921.5車(chē)間變壓器的選擇變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電器設(shè)備，它的作用就是升高和降低電壓。車(chē)間變電站變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則：（1） 對(duì)于一般的生產(chǎn)車(chē)間盡量裝設(shè)一臺(tái)變壓器；（2）如果車(chē)間的一、二級(jí)負(fù)荷所占比重較大，

25、必須兩個(gè)電源供電時(shí)，則應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。每臺(tái)變壓器均能承擔(dān)對(duì)全部一、二級(jí)負(fù)荷的供電任務(wù)。如果與相鄰車(chē)間有聯(lián)絡(luò)線時(shí)，當(dāng)車(chē)間變電站出現(xiàn)故障時(shí)，其一、二級(jí)負(fù)荷可通過(guò)聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電，則亦可以只選用一臺(tái)變壓器。（3）當(dāng)車(chē)間負(fù)荷晝夜變化較大時(shí)，或由獨(dú)立（公用）車(chē)間變電站向幾個(gè)負(fù)荷曲線相差懸殊的車(chē)間供電時(shí)，如選用一臺(tái)變壓器在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。變壓器容量的選擇：（1） 變壓器的容量st（可近似地認(rèn)為是其額定容量snt）應(yīng)滿(mǎn)足車(chē)間內(nèi)所有用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷s30的需要，即 sts30 ；（2）低壓為0.4kv的主變壓器單臺(tái)容量一般不宜大于1000kva（jgj/t1692規(guī)定）或12

26、50 kva（gb5005394規(guī)定）。如果用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用較大容量的變壓器。這樣選擇的原因：一是由于一般車(chē)間的負(fù)荷密度，選用1000-1250 kva的變壓器更接近于負(fù)荷中心，減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量；另一是限于變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)的斷流容量。 低壓為230/400v的配電變壓器聯(lián)結(jié)組別的選擇：（1） 選擇y,yn0聯(lián)結(jié)組別的幾種情況： 三相負(fù)荷基本平衡，其低壓中性線電流不致超過(guò)低壓繞組額定電流25%時(shí)； 供電系統(tǒng)中高次諧波干擾不嚴(yán)重時(shí)； 低壓?jiǎn)蜗嘟拥囟搪繁Ｗo(hù)的動(dòng)作靈敏度達(dá)到要求時(shí)；（2） 選擇d,yn11聯(lián)結(jié)組別的幾種情況： 由單相

27、不平衡負(fù)荷引起的中性電流超過(guò)變壓器低壓繞組額定電流25%時(shí)； 供電系統(tǒng)中存在較大的“諧波源”，三次及以上高次次諧波電流比較突出時(shí)； 需要增大單相短路電流值，以確保低壓?jiǎn)蜗嘟拥囟搪繁Ｗo(hù)的動(dòng)作靈敏度；除此之外,考慮到加氫裂化裝置在整個(gè)廠生產(chǎn)過(guò)程中所起到的作用，車(chē)間應(yīng)該設(shè)有四臺(tái)變壓器，四套設(shè)備同時(shí)運(yùn)行；每臺(tái)變壓器承擔(dān)50%的計(jì)算負(fù)荷，兩臺(tái)變壓器互為暗備用；但兩臺(tái)變壓器的容量均按計(jì)算負(fù)荷的70%80%來(lái)選擇。這樣，變壓器在正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)載率不超過(guò)下列百分值：=(50/80)%(50/70)%62.5%71%基本上滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。在故障的情況下,不用考慮變壓器的過(guò)負(fù)荷能力就能擔(dān)負(fù)起對(duì)全部負(fù)荷供電的任

28、務(wù)。綜上所述:依據(jù)車(chē)間低壓裝置的計(jì)算負(fù)荷可以選定催化車(chē)間變壓器為：選用10kv級(jí)s10系列節(jié)能型電力變壓器四臺(tái)。其技術(shù)參數(shù)如下：額定容量：1600kva 一次側(cè)額定電壓：6000v二次側(cè)額定電壓：400v 聯(lián)結(jié)組別：y,yn0或dyn11空載損耗：pk=2.20kw 短路損耗：pe=13.8kw短路電壓百分值：ud %=4.5 空載電流百分值：ik %=0.6當(dāng)電流通過(guò)變壓器時(shí)，就要引起有功功率和無(wú)功功率的損耗，這部分功率損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此，在確定車(chē)間主結(jié)母線時(shí)需要考慮到這部分功率損耗。變壓器的負(fù)荷率：=s30/se =2529.01/1600440%變壓器的有功損耗為：pb=pk

29、+pe pb =2.20+0.413.8=4.408kw變壓器的無(wú)功損耗為：qb=qk+qe qb = ik %/100 se+ud %/100 se =0.6/1001600+0.44.5/100 1600 =21.12kvar第2章 短路及短路電流的計(jì)算2.1 短路的概述 “短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是指電網(wǎng)某一相導(dǎo)體未通過(guò)任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或地接觸。電器設(shè)備載流部分絕緣損壞是形成短路的主要原因，它帶來(lái)的危害也是相當(dāng)嚴(yán)重的。后果：（1）損壞電氣設(shè)備：短路電路要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，可使故障設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞，并可能損壞電路其它設(shè)備。（2）造成停電事故：由于

30、電路中裝設(shè)有短路保護(hù)裝置，因此在電路短路時(shí)，將使得短路電路斷開(kāi)，從而造成停電。短路點(diǎn)越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失越大。（3）引起電壓驟降：短路時(shí)電壓要驟降，從而嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的運(yùn)行。電壓的嚴(yán)重下降，還可能破壞各發(fā)電廠并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，使得并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列.（4）造成電磁干擾：不對(duì)稱(chēng)短路電流產(chǎn)生的不平衡磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、信號(hào)系統(tǒng)及電子設(shè)備等產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至可能造成誤動(dòng)作。常見(jiàn)的幾種短路類(lèi)型（1） 對(duì)稱(chēng)短路：三相短路：（2） 不對(duì)稱(chēng)短路：兩相短路 兩相接地短路單相短路:進(jìn)行短路電流計(jì)算的目的是為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，

31、在設(shè)計(jì)選擇電器設(shè)備時(shí)都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路故障引起的發(fā)熱效應(yīng)和電動(dòng)理效應(yīng)的巨大沖擊。同時(shí)，為了盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，采用了各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，這些裝置的整定計(jì)算也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。為了校驗(yàn)各種電器設(shè)備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重的短路電流。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)在空載線路上且恰好當(dāng)某一相電壓過(guò)零時(shí)刻發(fā)生三相短路，在該相中就會(huì)出現(xiàn)最為嚴(yán)重的短路電流。2.2 電力網(wǎng)絡(luò)中的短路計(jì)算2.2.1 短路計(jì)算的相關(guān)公式（表2.1） 有名值與標(biāo)幺值換算公式參數(shù)名稱(chēng)有名值標(biāo)幺值說(shuō)明功率s一般取sd=100mva電壓u一般取ud=u

32、ev電流i電抗x=是以sd為基準(zhǔn)容量的標(biāo)幺值變壓器電抗線路電抗為線路每公里電抗值電抗器電抗%為電抗器銘牌上數(shù)值系統(tǒng)等值電抗（mva）（ka）為某點(diǎn)短路容量，為該點(diǎn)的三相短路電流電動(dòng)機(jī)電抗為啟動(dòng)電流倍數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，一般6kv 電壓級(jí)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)如下示：=100mva；=；基準(zhǔn)電壓為6.3kv；基準(zhǔn)電抗為0.397；基準(zhǔn)電流為9.16ka高壓網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于無(wú)窮大電源系統(tǒng)三相短路標(biāo)幺值法計(jì)算公式： 為系統(tǒng)電源到短路點(diǎn)間的總阻抗；（ka） 為短路點(diǎn)處的平均電壓，為次暫態(tài)短路電流； =（mva）；（ka） 為沖擊電流，為短路電流沖擊系數(shù)；低壓配電網(wǎng)絡(luò)中短路電流的計(jì)算（1） 高壓側(cè)系統(tǒng)的的等值電抗配電變壓器容量

33、較小，阻抗值較大，一般可認(rèn)為短路時(shí)其高壓側(cè)母線電壓保持不變，即為無(wú)窮大電源系統(tǒng)?？蓳?jù)下式算出系統(tǒng)的等值阻抗（折算到400v 側(cè)）： 配電變壓側(cè)短路容量，kva（2） 變壓器的阻抗式中，的單位為kw；的單位為v；的單位為kva（3） 低壓電網(wǎng)內(nèi)電阻值較大，不能略去。用來(lái)代替計(jì)算中的電抗x。（4） 一般采用標(biāo)幺值法或有名值計(jì)算比較簡(jiǎn)便。采用有名值計(jì)算時(shí)電壓?jiǎn)挝挥胿，電流用ka，容量用kva，阻抗用。有關(guān)計(jì)算公式 式中， 為短路回路每相的總阻抗，；、分別為短路回路每相的總電阻、總電抗，；為平均額定線電壓，v。2.2.2 短路計(jì)算中應(yīng)注意的問(wèn)題1. 短路電流沖擊系數(shù)的取值在高壓電網(wǎng)中其它地點(diǎn)短路取1.

34、8；在1000v 及以下變壓器低壓側(cè)0.4kv 短路時(shí)取1.3；2. 對(duì)電網(wǎng)中異步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的處理一些接在短路點(diǎn)附近（5m內(nèi)）且容量較大的異步電動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)容量大于100kw或總?cè)萘看笥?00 kw的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)），在短路初瞬次暫態(tài)階段，短路點(diǎn)的電壓為零，這些電動(dòng)機(jī)因?yàn)橛休^大的慣性，轉(zhuǎn)速不能立即降到零，因此其反電動(dòng)勢(shì)大于電網(wǎng)的剩余電壓。此時(shí)看作一臺(tái)發(fā)電機(jī)，能向短路點(diǎn)反饋次暫態(tài)短路電流和沖擊短路電流。可按下公式計(jì)算：；式中，為電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電勢(shì)標(biāo)幺值，一般取0.9；為電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值，一般取0.17；為電動(dòng)機(jī)短路電流沖擊系數(shù)，一般高壓電動(dòng)機(jī)取1.41.6，低壓電動(dòng)機(jī)取1.0；3. 系統(tǒng)等值電抗

35、的估算：， 為系統(tǒng)分界母線處的短路容量（有時(shí)用該處斷路器額定斷流容量代替）4. 短路時(shí)母線殘壓的計(jì)算：電網(wǎng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的電壓降為零，短路點(diǎn)附近的電壓也大為降低。為分析短路時(shí)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)或因繼電保護(hù)整定計(jì)算的要求，需要計(jì)算系統(tǒng)中某點(diǎn)在短路時(shí)的電壓（殘壓） 為由短路點(diǎn)算起到系統(tǒng)某點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值；高壓側(cè)三相短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖（表2.2） 高壓側(cè)三相短路電流計(jì)算一覽表短 路 點(diǎn)（ka）（ka）（ka）（ka）（ka）（mva）d1、8327.68494.8831.65831.653575.56d2254.44384.2645.77645.772773.14d3、13295.48446

36、.17749.932.93752.863220.44d4、10101.78153.69258.320.4258.721109.3d5、11101.78153.69258.320.39258.711109.3d6、12101.78153.69258.320.39258.711109.3d7、9295.48446.17749.932.93752.863220.44備注：（1）-為三相短路時(shí)周期分量的有效值，用來(lái)作為推算其它各短路電流計(jì)算量的基本依據(jù)。（2）-為三相短路電流的穩(wěn)態(tài)有效值，用來(lái)校驗(yàn)電器和電路中載流部件的熱穩(wěn)定性。（3）-為次暫態(tài)短路電流，用來(lái)作繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的額定斷流量

37、。（4）-為三相短路后第一周期內(nèi)短路電流（指最嚴(yán)重情況下的最嚴(yán)重相的第一周期的電流峰值）的有效值，用來(lái)校驗(yàn)電器設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性，有時(shí)也用作校驗(yàn)斷路器的額定斷流量。（5）-為三相短路沖擊電流（指最嚴(yán)重短路情況下，三相短路電流中最嚴(yán)重相的第一周期的電流峰值），用來(lái)校驗(yàn)電器設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定性。（6）-為次暫態(tài)三相短路容量，用來(lái)校驗(yàn)斷路器的遮斷能力。（7）-為電動(dòng)機(jī)的反饋沖擊電流（8）-為考慮了電動(dòng)機(jī)的反饋電流后短路電流的沖擊值 低壓側(cè)三相短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖（表2.3） 低壓側(cè)三相短路電流計(jì)算一覽表短路點(diǎn)（ka）（ka）（ka）（mva）d1、9148.81344.67162.2102.98d2 27

38、.1861.1329.6318.81d3 85.41192.0993.159.1d420.1345.2721.9412.66d5117.35263.92127.9181.21d610.3523.2811.287.17d78.3718.829.125.79d833.6575.6836.6823.28。第3章 導(dǎo)線及其截面的選擇3.1 導(dǎo)線和電纜的選擇導(dǎo)線和電纜選擇是工業(yè)企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，因?yàn)樗鼈兪菢?gòu)成供電網(wǎng)絡(luò)的主要元件，電能必須依靠它們來(lái)輸送分配。在選擇導(dǎo)線和電纜的型號(hào)及截面時(shí)，既要保證供電的安全可靠，又要充分利用導(dǎo)線和電纜的負(fù)載能力。選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)，必須考慮以下幾個(gè)因

39、素，這些因素也是我們的選擇原則： （1）發(fā)熱問(wèn)題 電流通過(guò)導(dǎo)線或電纜時(shí)將引起發(fā)熱，從而使其溫度升高。當(dāng)通過(guò)的電流超過(guò)其允許電流時(shí)，將其絕緣線和電纜的絕緣加速老化，嚴(yán)重時(shí)將燒毀導(dǎo)線或電纜，或引起其它的事故，不能保證安全供電。另一方面為了避免浪費(fèi)有色金屬，應(yīng)該充分利用導(dǎo)線和電纜的負(fù)荷能力。因此，必須按導(dǎo)線或電纜的允許載流量來(lái)選擇其截面。 （2）電壓損失問(wèn)題 電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，除產(chǎn)生電能損耗外，由于線路上有電阻和電抗，還產(chǎn)生電壓損失。當(dāng)電壓損失超過(guò)一定的范圍后，將使用電設(shè)備端子上的電壓不足，嚴(yán)重影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。 （3）架空線路的機(jī)械強(qiáng)度 架空線路經(jīng)受風(fēng)、雪、覆冰和溫度變化的影響，因此必須有足夠

40、的機(jī)械強(qiáng)度以保證其安全運(yùn)行，其截面不得小于某一最小允許截面。（4） 經(jīng)濟(jì)條件 導(dǎo)線和電纜截面的大小，直接影響網(wǎng)絡(luò)的出投資及電能損耗的大小。截面選的小些，可節(jié)約有色金屬和減少電網(wǎng)投資，但網(wǎng)絡(luò)中的電能損耗增大。反之，網(wǎng)路中的電能損耗雖然減少，但有色金屬耗用量和電網(wǎng)投資都隨之增大。因此這里有一個(gè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的問(wèn)題，即所謂按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面，此時(shí)網(wǎng)路中的年運(yùn)行費(fèi)用最小。3.2 導(dǎo)線截面選擇及校驗(yàn)的方法常用選擇導(dǎo)線截面的方法有：按發(fā)熱條件選擇；按照允許電壓損失條件選擇；按照機(jī)械強(qiáng)度條件選擇；按照經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇。從原則上講，上述四個(gè)條件都滿(mǎn)足，以其中最大的截面作為我們應(yīng)該選取的導(dǎo)線截面。但

41、是，對(duì)一般工業(yè)企業(yè)610kv線路來(lái)說(shuō)，因?yàn)殡娏€路不長(zhǎng)，如按照經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇導(dǎo)線的截面，則往往偏大，所以一般只作為參考數(shù)據(jù)。只有大型工業(yè)企業(yè)的外部電源線路，但負(fù)荷較大、線路較長(zhǎng)時(shí)，特別是35kv 及以上的輸電線路，主要應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇導(dǎo)線截面。對(duì)于一般的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部610kv 線路，因線路不長(zhǎng)，其電壓損失不大，所以一般按發(fā)熱條件選擇，然后按其它條件進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)于380v 低壓線路，雖然線路不長(zhǎng)，但因電流較大，在按發(fā)熱條件選擇的同時(shí)，還應(yīng)按允許電壓損失的條件進(jìn)行校驗(yàn)。 按照允許電壓損失條件選擇條件：5% 進(jìn)行校驗(yàn)，各設(shè)備導(dǎo)線的選擇均滿(mǎn)足此條件。式中，、為每公里線路的電阻和電抗；為由有功

42、負(fù)荷及電阻引起的電壓損失； 為由無(wú)功負(fù)荷及電抗引起的電壓損失；除此校驗(yàn)條件外，還需考慮到熔斷器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線截面的配合問(wèn)題，它們之間也需要滿(mǎn)足一定的關(guān)系：（1） 對(duì)于動(dòng)力支線采用電纜敷設(shè)時(shí)，熔斷器和電纜允許電流的倍數(shù)關(guān)系是（ 為熔斷器熔體的額定電流，a； 為電纜允許的電流，a）；自動(dòng)開(kāi)關(guān)和電纜允許電流的倍數(shù)關(guān)系是，（ 為長(zhǎng)延時(shí)脫扣器整定電流，為瞬時(shí)脫扣器整定電流，a）。（2） 對(duì)于動(dòng)力干線采用電纜敷設(shè)時(shí)，熔斷器和電纜允許電流的倍數(shù)關(guān)系是；自動(dòng)開(kāi)關(guān)和電纜允許電流的倍數(shù)關(guān)系是，。（3） 對(duì)于有爆炸危險(xiǎn)的廠房中選擇電纜截面的條件為1.25。綜上所述： 加氫裂化車(chē)間各用電設(shè)備導(dǎo)線及其截面的選擇和校驗(yàn)

43、情況如下表所示： （表3.1） 車(chē)間各用電設(shè)備導(dǎo)線截面的選擇和校驗(yàn)設(shè)備名稱(chēng)電纜型號(hào)（a）(a)1.25分餾塔頂冷凝水泵vlv29-343011.6合格硫化劑泵vlv29-3258756.8合格循環(huán)氫壓縮機(jī)vlv29-343011.1合格重污油抽油泵vlv29-3166742合格輕污油抽油泵vlv29-3166742合格分餾塔頂空冷器vlv29-3166742合格穩(wěn)定塔頂空冷器vlv29-3166742合格柴油空冷器vlv29-3166742合格新氫壓縮機(jī)水站水泵vlv29-3258756.8合格新氫壓縮機(jī)水站水箱加熱器vlv29-3258756.8合格熱高分子空冷器vlv29-3258756.

44、8合格熱低分子氣/航煤空冷器vlv29-3258756.8合格硫化氫氣提塔頂空冷器vlv29-3258756.8合格新氫壓縮機(jī)輔助油泵電機(jī)vlv29-363829.4合格新氫壓縮機(jī)油箱電加熱器vlv29-343011.1合格反沖洗污油泵vlv29-3258756.9合格新氫壓縮機(jī)水站水泵vlv29-3258756.9合格吸收塔一中回流泵vlv29-3105135.5合格吸收塔二中回流泵vlv29-3105135.5合格穩(wěn)定塔進(jìn)料泵vlv29-33510883.9合格塔頂循環(huán)回流泵vlv29-395192140.1合格脫吸塔底泵vlv29-33510883.9合格航煤泵vlv29-3501321

45、02.7合格注氨泵vlv29-363829.4合格新氫壓縮機(jī)盤(pán)車(chē)電機(jī)vlv29-343015合格阻垢劑泵vlv29-34301.5合格引風(fēng)機(jī)vlv29-395192140.1合格柴油泵vlv29-395192140.1合格壓縮機(jī)廠房吊車(chē)vlv29-395192140.1合格重石腦油泵vlv29-3120218167合格循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī)vlv29-3258756.9合格抗氧劑泵vlv29-34301.5合格緩侍劑泵vlv29-34304.7合格分段塔回流泵vlv29-395192140.1合格低壓脫硫貧胺液泵vlv29-350132102.7合格硫化氫氣提塔頂泵vlv29-395192140

46、.1合格開(kāi)工循環(huán)泵vlv29-350132102.7合格分餾塔頂冷凝水泵vlv29-363829.4合格分餾塔頂回流泵vlv29-3120218167合格新氫壓縮機(jī)主機(jī)yjlv-3240396261合格石腦油分餾塔頂回流泵vlv29-3258756.9合格新氫壓縮機(jī)注油器電機(jī)vlv29-34303.4合格反應(yīng)進(jìn)料泵yjlv-3240396261合格注水泵vlv29-3105135合格分溜塔進(jìn)料泵vlv29-3105136合格尾油泵vlv29-3105136合格高壓干線2(vlv29-3240)473合格低壓干線2(vv-1800)1921合格第4章 車(chē)間高、低壓電氣設(shè)備及其選擇4.1 低壓電氣的選擇及校驗(yàn)條件4.1.1 按工作電壓選擇一般電器額定電壓應(yīng)不低于所在電路額定電壓即4.1.2 按工作電流來(lái)選擇熔斷器熔體的額定電流一般電器額定電流應(yīng)不低于所在電路的計(jì)算電流即a 保護(hù)動(dòng)力線路的熔斷器的選擇a. 熔體的電流應(yīng)不小于電路的計(jì)算電流，即 b. 熔體電流應(yīng)躲過(guò)電路的尖峰電流，即 k輕載起動(dòng)電動(dòng)機(jī)