[優(yōu)秀畢業(yè)論文]工廠變配電所的設計

1、 畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計（論計（論 文）文）論文題目：論文題目： 工廠供配電的設計工廠供配電的設計所屬系部：所屬系部： 電子工程系電子工程系指導老師：指導老師： 職職 稱：稱： 講師講師學生姓名：學生姓名： 班級、學號班級、學號: : 專專 業(yè)：業(yè)： 電氣自動化電氣自動化20112011 年年 1111 月月 1919 日日畢業(yè)設計 畢業(yè)設計（論文）任務書畢業(yè)設計（論文）任務書題目：題目： 工廠供配電的設計工廠供配電的設計任務與要求：任務與要求：1 1根基某工廠實際的供配電要求，設計滿足實際需要并考慮未來增容根基某工廠實際的供配電要求，設計滿足實際需要并考慮未來增容要求的供配電系統(tǒng)；要求的供配電

2、系統(tǒng)；2 2變壓器的類型和臺數(shù)選擇，變電所的位置選擇；變壓器的類型和臺數(shù)選擇，變電所的位置選擇；3 3電源進線和敷設方式；電源進線和敷設方式；4.4. 無功功率補償；無功功率補償；5.5. 系統(tǒng)接地；系統(tǒng)接地； 6.6. 計量方式；計量方式；7.7. 設計過程中要有詳細的計算過程設計過程中要有詳細的計算過程 。時間：時間： 20092009 年年 1111 月月 1414 日日 至至 20102010 年年 4 4 月月 1515 日日 所屬系部：所屬系部： 電子工程系電子工程系學生姓名：學生姓名： 劉鑫劉鑫 學學 號：號： 09321-3209321-32專業(yè)：專業(yè)： 電氣自動化電氣自動化指

3、導單位或教研室：指導單位或教研室： 電子系教研室電子系教研室指導教師：指導教師：王剛王剛 職職 稱：稱： 講師講師 20102010 年年 4 4 月月 1515 日日畢業(yè)設計 畢業(yè)設計畢業(yè)設計(論論文文)進進度度計計劃表劃表日日 期期工工 作作 內內 容容執(zhí)執(zhí) 行行 情情 況況指導教師指導教師簽簽 字字09.11.14調研、選題完成09.11.30查找相關資料完成10.12.30對技術的初步學習完成10.2.10訂立格式、設計框架完成10.3.15將自己的想法與專業(yè)人士交流探討，得到可行結果完成10.4.15總結、完善內容完成教師對進教師對進度計劃實度計劃實施情況總施情況總評評 簽名 年 月

4、 日 本表作評定學生平時成績的依據(jù)之一。畢業(yè)設計 摘要摘要：工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計，是根據(jù)各個車間的負荷數(shù)量和性質，生產(chǎn)工藝對負荷的要求，以及負荷布局，結合國家供電情況.解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟技術的分配電能問題。其基本內容有以下幾方面：進線電壓的選擇, 變配電所位置的電氣設計, 短路電流的計算及繼電保護, 電氣設備的選擇,車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇, 防雷接地裝置設計等。關鍵詞：關鍵詞：車間變電所，供配電，短路電流，防雷接地裝置

5、，電氣設計畢業(yè)設計 目目 錄錄一、緒論一、緒論.7二、工廠供電設計的一般原則二、工廠供電設計的一般原則.8三、配變電所位置選擇三、配變電所位置選擇.83.1 配變電所位置選擇，應根據(jù)下列要求綜合考慮確定：.83.2 車間變電所的總體布置及要求.93.3 車間供電系統(tǒng)的主結線.9四、車間電力負荷計算及變壓器的選擇四、車間電力負荷計算及變壓器的選擇.104.1 負荷計算的目的.104.2 負荷計算的方法及加氫裂化裝置主要原始資料.114.3 按需要系數(shù)法確定負荷計算.134.3.2 需用系數(shù)法計算負荷的結果.144.4 尖峰電流.164.4.1 尖峰電流的計算.164.5 車間變壓器的選擇.184

6、.5.1 車間變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則：.184.5.2 變壓器容量的選擇：.194.5.3 低壓為 230/400v 的配電變壓器聯(lián)結組別的選擇：.19五、五、 短路及短路電流的計算短路及短路電流的計算.205.1 短路的概述.205.2 電力網(wǎng)絡中的短路計算.225.2.1 短路計算的相關公式.225.2.2 短路計算中應注意的問題.24六、導線及其截面的選擇六、導線及其截面的選擇.266.1 導線和電纜的選擇.266.2 導線截面選擇及校驗的方法.26七、車間高、低壓電氣設備及其選擇七、車間高、低壓電氣設備及其選擇.307.1 低壓電氣的選擇及校驗條件.307.1.1 按工作電壓選擇.

7、307.1.2 按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流.307.1.3 低壓熔斷器的選擇.317.1.4 車間低壓配電屏的選擇.317.2 高壓電氣選擇及校驗條件.317.2.1 按工作電壓選擇.317.2.2 按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流.317.2.3 短路動穩(wěn)定度的校驗條件.327.2.4 短路熱穩(wěn)定度的校驗條件.32畢業(yè)設計 7.2.5 高壓斷路器的選擇.327.2.6 高壓開關柜的選擇.337.2.7 并聯(lián)電容器的選擇.33八、供電系統(tǒng)的繼電保護八、供電系統(tǒng)的繼電保護.348.1 繼電保護的概述.348.1.1 繼電保護的任務.348.1.2 繼電保護的要求.358.1.3 繼

8、電保護裝置的操作電源.358.2 常用繼電保護的結線及整定計算.358.2.1 常用繼電保護的結線.358.2.2 繼電保護的整定計算公式.368.3 車間部分裝置的繼電保護.378.3.1 車間變壓器的保護配置.378.3.2 高壓電動機及電容器的保護配置.378.3.3 6kv 線路的繼電保護.37九、防雷和接地九、防雷和接地.389.1 變電所的防雷保護變電所的防雷保護.389.1.1 車間變電所采用單支避雷針保護.389.2 配電變壓器和電容器的保護.399.2.1 配電變壓器的保護.399.2.2 電力電容器的保護.399.3 接地保護.399.3.1 車間低壓系統(tǒng)的接地保護.399

9、.3.2 接地電阻的計算.39致致 謝謝.40參考文獻參考文獻.41畢業(yè)設計 一、緒論一、緒論工廠供電，即指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電工廠供電，即指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電. .電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和核心動力。電能既易于由其它形式的能量轉換而來，又易于轉換為其它形式的能量以供應用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應用極為廣泛。在企業(yè)工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成

10、本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。 可見，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)自動化生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并確實做好節(jié)能環(huán)保

11、工作，就必須達到以下基本要求：（1） 安全： 在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。（2） 可靠： 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3） 優(yōu)質： 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求（4） 經(jīng)濟： 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應社會的發(fā)展。為了保證工廠供電的正常運轉，就必須要有一套完整的保護，監(jiān)視和測量裝置。目前多以采用自動裝置，將計算機應用到工廠配電控制系統(tǒng)中去。二、工廠供電設計的一般原則二、工廠供電設計

12、的一般原則按照國家標準 gb50052-95 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范、gb50053-94 10kv 及以下設計規(guī)范、gb50054-95 低壓配電設計規(guī)范等的規(guī)定，進行工廠供電設計必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；畢業(yè)設計 必須遵守國家的有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經(jīng)濟政策。（2） 安全可靠、先進合理；應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經(jīng)濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產(chǎn)品。（3） 近期為主、考慮發(fā)展；應根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。

13、（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。工廠供電設計的質量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設計的有關知識，以便適應設計工作的需要。三、配變電所位置選擇三、配變電所位置選擇 3.1 配變電所位置選擇，應根據(jù)下列要求綜合考慮確定：配變電所位置選擇，應根據(jù)下列要求綜合考慮確定： (1) 接近負荷中心。 (2) 進出線方便。 (3) 接近電源側。 (4) 設備吊裝、運輸方便。 (5) 不應設在有劇烈振動的場所。 (6) 不宜設在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有

14、腐蝕性氣體的場所，如無法遠離時，不應設在污源的下風側。 (7) 不應設在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方或貼鄰。 (8) 不應設在爆炸危險場所以內和不宜設在有火災危險場所的正上方或正下方，如布置在爆炸危險場所范圍以內和布置在與火災危險場所的建筑物毗連時，應符合現(xiàn)行的爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范的規(guī)定。 (9) 配變電所為獨立建筑物時，不宜設在地勢低洼和可能積水的場所。 (10) 高層建筑地下層配變電所的位置，宜選擇在通風、散熱條件較好的場所。 (11) 配變電所位于高層建筑(或其他地下建筑)的地下室時，不宜設在最底層。當?shù)叵聝H有一層時，應采取適當抬高該所地面等防水措施。并應避免洪水或

15、積水從其他渠道淹漬配變電所的可能性。畢業(yè)設計 3.2 車間變電所的總體布置及要求車間變電所的總體布置及要求便于運行維護；保證運行安全；便于進出線；節(jié)約土地和建筑費；留有發(fā)展余地。加氫裂化裝置變電所布置方案 廁所休息室維修間備件庫低壓配電室 5高壓配電室 6380v 配電間 3 高壓配電室t2t1t4t512變壓器室電容器室變壓器室電容器室6kv 配電間備注：1、2 -6kv 電纜進線 ；3 - 高壓開關柜；t1、t2、t3、t4 - 6/0.4kv 變壓器；5 、6- 低壓配電屏；配電間為四層，一、三層為電纜夾層，二、四層為高低壓配電間；3.3 車間供電系統(tǒng)的主結線車間供電系統(tǒng)的主結線車間變電

16、站的主結線由于車間的負荷性質及生產(chǎn)工藝要求決定。一般采用線路-畢業(yè)設計 -變壓器組、單母線及分段單母線三種結線方式。（1） 線路-變壓器組主結線多用在只對三級負荷供電且用電量較小的車間變電站。（2） 當 6-10kv 高壓負荷的出線較多時，可采用單母線結線。如負荷中心有一、二級負荷，則應有與其它電源相聯(lián)絡的線路，作為備用電源。（3） 分段單母線結線方式主要用在一、二級負荷比較重，要求供電可靠性高的車間。低壓配電線路常見的結線方式有放射式結線、樹干式結線、變壓器干線結線、環(huán)形結線和柴油發(fā)電機組作備用電源的結線。放射式結線方式的優(yōu)點是配電線路互不影響，供電可靠性高；主要用于容量大、負荷集中或重要的

17、用電設備，或需要集中聯(lián)鎖起動、停車的用電設備。樹干式結線方式雖配電設備和導線材料耗用較少，運行靈活性好，但是干線故障時影響范圍比較大；一般用于用電設備布置較均勻、容量不大的場合。變壓器-干線式結線方式雖結線簡單，能大量減低壓配電設備，但是供電可靠性不高，并且不適用于頻繁起動，容量較大的沖擊負荷及對電壓質量要求嚴格的用電設備。環(huán)形結線方式供電可靠性高，但是保護裝置及其整定配合較復雜。綜上所述，車間供配電系統(tǒng)的結線方式選擇為分段單母線式和放射式結線方式。四、車間電力負荷計算及變壓器的選擇四、車間電力負荷計算及變壓器的選擇4.1 負荷計算的目的負荷計算的目的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需要的電能，除大型廠礦企業(yè)建

18、有自備發(fā)電廠可供應部分外，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企業(yè)的各級變電站經(jīng)過變換電壓后，分配到各用電設備。因此，工業(yè)企業(yè)變電站可以說是企業(yè)電力供應的樞紐，所處地位十分重要。如何正確地計算選擇各級變電站的變壓器容量及其它主要電氣設備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。進行企業(yè)電力負荷計算的主要目的就是為了正確選擇企業(yè)各級變電站的變壓器容量，各種電氣設備的型號、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡所用導線牌號等提供科學的依據(jù)。4.2 負荷計算的方法及加氫裂化裝置主要原始資料負荷計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)電力負荷計算的方法有需用系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法、單位指標法

19、和單位產(chǎn)品耗電量法。畢業(yè)設計 此設計采用的是需用系數(shù)法來對加氫裂化裝置進行電力負荷計算的。因為，需用系數(shù)是用設備功率乘以需用系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法簡便，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。采用利用系數(shù)法求出最大負荷的平均負荷，再考慮設備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)得出計算負荷，計算過程十分繁瑣。而單位面積功率法和單位指標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)。 加氫裂化裝置技術參數(shù)一覽表裝置名稱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5.50.80

20、.880.54重污油抽油泵220.80.880.54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新氫壓縮機輔助油泵電機150.80.840.646新氫壓縮機油箱電加熱器150.50.651.17吸收塔中段回流泵18.50.80.890.512新氫壓縮機水站水泵300.80.890.512穩(wěn)定塔進泵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

21、煤泵550.80.890.512注氨泵150.80.840.646新氫壓縮機盤車電機7.50.80.880.54阻垢劑泵0.550.80.760.882引風機750.80.890.512壓縮機廠房吊車750.80.890.512畢業(yè)設計 柴油泵重石腦油泵900.80.890.512循環(huán)氫壓縮機油泵電機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

22、提塔頂泵750.80.890.512開工循環(huán)泵550.80.890.512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新氫壓縮機注油器電機30.80.870.567分餾塔頂回流泵900.80.890.512分溜塔進料泵(p-3204a/b)2800.80.850.62新氫壓縮機(k-3101)主機20000.9-0.90.36尾油泵2800.80.850.62反應進料泵22000.80.850.62注水泵2800.80.850.62新氫壓縮機110.80.840.646辦公室外中央空調室外機840.80.840.646辦公室外中央空調室內機7.50

23、.80.840.646控制室風恒溫恒濕空調機1760.80.840.646配電間風冷空調機300.80.840.6464.3 按需要系數(shù)法確定負荷計算按需要系數(shù)法確定負荷計算4.3.1 需用系數(shù)法計算負荷的有關公式a. 確定用電設備組或用電單位計算負荷的公式:a. 有功計算負荷 (kw) =；式中，為用電設備組或用電單位30pexpk xk的需要系數(shù)；為用電設備組或用電單位的總設備容量；ep畢業(yè)設計 b. 無功計算負荷 kvar tanpq3030式中，為設備銘牌給定功率因數(shù)角用電設備組或用電單位功率因數(shù)角的正切值tanc. 視在計算負荷(kva) cosps3030d. 計算電流(a) 式中

24、為用電設備組或用電單位供電電壓額n3030u3sinu定值(kv)b. 確定多組用電設備組或多個用電單位總計算負荷的公式:a. 有功計算負荷 (kw) = 30pi30ppk式中，為各組的計算負荷(kw)；為有功負荷同時系數(shù)，由設備組計算車i30ppk間配電干線負荷時可取=0.850.95，由設備組直接計算變電所低壓母線總負pk荷時可取=0.80.9。pkb. 無功計算負荷 kvar i3030qqkq式中，為各組無功計算負荷(kvar)；為無功負荷同時系數(shù),由設備組計算i30qqk車間配電干線負荷時可取=0.90.97，由設備組直接計算變電所低壓母線總負qk荷時可取=0.850.95 。 q

25、kc. 視在計算負荷(kva) 230230230qpsd. 計算電流(a) 式中為用電設備電壓額定值(kv)n3030u3sinue. 無功補償公式 )tantan(pq2130c補償前 =0.85, =0.621cos1tan 補償后=0.95, =0.332cos2tan畢業(yè)設計 4.3.2 需用系數(shù)法計算負荷的結果（表 1.3） 加氫裂化裝置計算負荷一覽表裝置名稱（kw)i30p（kvar）i30q（kva）i30s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4.42.3765重污油抽油泵17.69.5

26、20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新氫壓縮機水站水泵2412.28826.963新氫壓縮機水站水箱加熱器30030熱高分子空冷器200129.187新氫壓縮機輔助油泵電機2415.50528.57新氫壓縮機油箱電加熱器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)定塔進泵3618.43240.445塔頂循環(huán)回流泵6030.7267.407脫吸塔底泵3618.4

27、3240.445航煤泵4422.52849.432注氨泵126.4813.638新氫壓縮機盤車電機127.437阻垢劑泵0.440.3880.587引風機6030.7267.407畢業(yè)設計 柴油泵71.846.614壓縮機廠房吊車6030.7267.407重石腦油泵7236.86480.89循環(huán)氫壓縮機油泵電機2412.28826.963抗氧劑泵0.440.3880.587緩侍劑泵1.761.0432.046辦公室外中央空調室外機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開工循環(huán)泵8845.0

28、56辦公室外中央空調室內機64.5控制室風恒溫恒濕空調機140.8105.6配電間風冷空調機2418石腦油分餾塔頂回流泵2412.28826.963新氫壓縮機注油器電機2.41.8分餾塔頂回流泵7236.86480.89新氫壓縮機3.62.2324.236車間低壓裝置合計p30（kw）q30（kvar）s30（kva） （380v）2594.91734.423121.17乘以同時系數(shù)kp=0.9kq=0.952335.411647.699921.052低壓無功補償-677.2689補償后計算負荷2335.41970.43012529.01新氫壓縮機主機3600-1296分溜塔進料泵224138

29、.88263.56尾油泵224138.88263.56反應進料泵17601091.22070.83注水泵448276.76車間總合計10632.315258.2801備注： 低壓（380v）側： =3842.5a ；高壓(6kv)側： =946.1a30i30i畢業(yè)設計 4.4 尖峰電流尖峰電流尖峰電流是指持續(xù)時間只 12s 左右的短時最大負荷電流，它對導線和電器設備有很大的損害作用，一般用來作為選擇校驗熔斷器、自動開關、斷路器等設備的依據(jù)。4.4.1 尖峰電流的計算(1) 單臺用電設備的尖峰電流 nststpkikii式中，為尖峰電流；為設備的啟動電流倍數(shù)；為設備的啟動電流；pkistkst

30、i對一般的籠型異步電動機而言 =67； 對于級數(shù)4 的籠型異步電機stk一般取 7。stk依次為計算依據(jù)，可以計算出整個加氫裂化車間各裝置的尖峰電流，計算結果如表 1.4 所示。(2) 低壓 380v 的車間總設備的尖峰電流 maxnst30pkiiii已知車間低壓設備的總計算電流=3842.5a30i所以 =3842.5+267.46=5446.9amaxnst30pkiiii（表 1.4） 加氫裂化裝置的尖峰電流和計算電流一覽表裝置名稱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

31、循環(huán)氫壓縮機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56.97398.340.97新氫壓縮機輔助油泵電機29.47205.820.72新氫壓縮機水站水泵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畢業(yè)設計 新氫壓縮機油箱電加熱器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

32、.26吸收塔二中段回流泵35.57248.525.26穩(wěn)定塔進泵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引風機140.17980.7102.42壓縮機廠房吊車140.17980.7102.42柴油泵140.17980.7102.42重石腦油泵16771169122.9循環(huán)氫壓縮機油泵電機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102.777

33、18.975.11硫化氫氣提塔頂泵140.17980.7102.42開工循環(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新氫壓縮機注油器電機3.4723.82.15分餾塔頂回流泵16771169122.9尾油泵36725224.5分溜塔進料泵36725224.5反應進料泵2615.21357.2199.27新氫壓縮機主機2235.21159.6199.27注水泵35724524.5加藥裝置加藥泵3.4723.82.15控制室新風凈化機3.4723.82.15新氫壓縮機

34、22.67158.215.92畢業(yè)設計 4.5 車間變壓器的選擇車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備，它的作用就是升高和降低電壓。4.5.1 車間變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則：（1） 對于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設一臺變壓器；（2）如果車間的一、二級負荷所占比重較大，必須兩個電源供電時，則應裝設兩臺變壓器。每臺變壓器均能承擔對全部一、二級負荷的供電任務。如果與相鄰車間有聯(lián)絡線時，當車間變電站出現(xiàn)故障時，其一、二級負荷可通過聯(lián)絡線保證繼續(xù)供電，則亦可以只選用一臺變壓器。（3）當車間負荷晝夜變化較大時，或由獨立（公用）車間變電站向幾個負荷曲線相差懸殊的車間供電時，如選用一臺

35、變壓器在技術經(jīng)濟上顯然是不合理的，則亦裝設兩臺變壓器。4.5.2 變壓器容量的選擇：（1） 變壓器的容量 st（可近似地認為是其額定容量 snt）應滿足車間內所有用電設備計算負荷 s30 的需要，即 sts30 ；（2）低壓為 0.4kv 的主變壓器單臺容量一般不宜大于 1000kva（jgj/t1692 規(guī)定）或 1250 kva（gb5005394 規(guī)定） 。如果用電設備容量較大、負荷集中且運行合理時，亦可選用較大容量的變壓器。這樣選擇的原因：一是由于一般車間的負荷密度，選用 1000-1250 kva 的變壓器更接近于負荷中心，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

36、限于變壓器低壓側總開關的斷流容量。 4.5.3 低壓為 230/400v 的配電變壓器聯(lián)結組別的選擇：（1） 選擇 y,yn0 聯(lián)結組別的幾種情況： 三相負荷基本平衡，其低壓中性線電流不致超過低壓繞組額定電流 25%時； 供電系統(tǒng)中高次諧波干擾不嚴重時； 低壓單相接地短路保護的動作靈敏度達到要求時；（2） 選擇 d,yn11 聯(lián)結組別的幾種情況： 由單相不平衡負荷引起的中性電流超過變壓器低壓繞組額定電流 25%時；畢業(yè)設計 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； 需要增大單相短路電流值，以確保低壓單相接地短路保護的動作靈敏度；除此之外,考慮到加氫裂化裝置在整個廠

37、生產(chǎn)過程中所起到的作用，車間應該設有四臺變壓器，四套設備同時運行；每臺變壓器承擔 50%的計算負荷，兩臺變壓器互為暗備用；但兩臺變壓器的容量均按計算負荷的 70%80%來選擇。這樣，變壓器在正常運行時的負載率 不超過下列百分值：=(50/80)%(50/70)%62.5%71%基本上滿足經(jīng)濟運行的要求。在故障的情況下,不用考慮變壓器的過負荷能力就能擔負起對全部負荷供電的任務。綜上所述:依據(jù)車間低壓裝置的計算負荷可以選定催化車間變壓器為：選用 10kv 級 s10 系列節(jié)能型電力變壓器四臺。其技術參數(shù)如下：額定容量：1600kva 一次側額定電壓：6000v二次側額定電壓：400v 聯(lián)結組別：y

38、,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當電流通過變壓器時，就要引起有功功率和無功功率的損耗，這部分功率損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此，在確定車間主結母線時需要考慮到這部分功率損耗。變壓器的負荷率：=s30/se =2529.01/1600440%變壓器的有功損耗為：pb=pk+pe pb =2.20+0.413.8=4.408kw變壓器的無功損耗為：qb=qk+qe qb = ik %/100 se+ud %/100 se =0.6/1001600+0.44.5/100 1600 =2

39、1.12kvar五、五、 短路及短路電流的計算短路及短路電流的計算5.1 短路的概述短路的概述 “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)某一相導體未通過任何負荷而直接與另一相導體或地接觸。電器設備載流部分絕緣損壞是形成短路畢業(yè)設計 的主要原因，它帶來的危害也是相當嚴重的。后果：（1）損壞電氣設備：短路電路要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，可使故障設備造成嚴重的損壞，并可能損壞電路其它設備。（2）造成停電事故：由于電路中裝設有短路保護裝置，因此在電路短路時，將使得短路電路斷開，從而造成停電。短路點越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給國民經(jīng)濟造成的損失越大。（3）引起電壓驟降：短路時

40、電壓要驟降，從而嚴重影響電氣設備的運行。電壓的嚴重下降，還可能破壞各發(fā)電廠并列運行的穩(wěn)定性，使得并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列.（4）造成電磁干擾：不對稱短路電流產(chǎn)生的不平衡磁場，對附近的通信線路、信號系統(tǒng)及電子設備等產(chǎn)生嚴重的干擾，影響其正常運行，甚至可能造成誤動作。常見的幾種短路類型（1） 對稱短路：三相短路：)3(k（2） 不對稱短路：兩相短路 )2(k兩相接地短路)1 . 1(k畢業(yè)設計 單相短路:)1(k進行短路電流計算的目的是為了保證電力系統(tǒng)安全運行，在設計選擇電器設備時都要用可能流經(jīng)該設備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以保證該設備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路故

41、障引起的發(fā)熱效應和電動理效應的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點的供電，采用了各種繼電保護和自動裝置，這些裝置的整定計算也需要準確的短路電流數(shù)據(jù)。為了校驗各種電器設備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴重的短路電流。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)在空載線路上且恰好當某一相電壓過零時刻發(fā)生三相短路，在該相中就會出現(xiàn)最為嚴重的短路電流。畢業(yè)設計 5.2 電力網(wǎng)絡中的短路計算電力網(wǎng)絡中的短路計算5.2.1 短路計算的相關公式（表 5.1） 有名值與標幺值換算公式參數(shù)名稱有名值標幺值說明功率sdsss 一般取 sd=100mva電壓uduuu 一般取 ud=uev電流idiii dddu3si 電抗x=dxxx 2dduxs

42、是以 sd 為基準容x量的標幺值變壓器電抗n2nkt100su%uxndkt100ss%ux線路電抗lxx1l2dd1lulsxx為線路每公里電抗1x值電抗器電抗nnrri3100u%xx2dndnrruis3u100%xx%為電抗器銘牌上rx數(shù)值畢業(yè)設計 根據(jù)經(jīng)驗值，一般 6kv 電壓級的基準數(shù)據(jù)如下示：=100mva；=；基準電壓為 6.3kv；基準電抗為 0.397；基準電流為dsduavu9.16ka高壓網(wǎng)絡中對于無窮大電源系統(tǒng)三相短路標幺值法計算公式： 為系統(tǒng)電源到短路點間的總阻抗；x1iiit x（ka） 為短路點處的平均電壓，為次暫態(tài)短路電流； dd u3sx1iidu i=（m

43、va） ； ks3n ui（ka） 為沖擊電流，為短路電流沖擊系數(shù)； shshik2ishishk低壓配電網(wǎng)絡中短路電流的計算（1） 高壓側系統(tǒng)的等值電抗配電變壓器容量較小，阻抗值較大，一般可認為短路時其高壓側母線電壓保持不變，即為無窮大電源系統(tǒng)。可據(jù)下式算出系統(tǒng)的等值阻抗（折算到 400v 側）： 配電變壓側短路容量，kva；m995z. 0x1x. 0rms400zssssk2sks（2） 變壓器的阻抗mrzxm100su%uzmsupr2t2ttn2nkt2n2nkt；式中，的單位為 kw；的單位為 v；的單位為 kvakpnuns（3） 低壓電網(wǎng)內電阻值較大，不能略去。用來代替計算中的

44、電22xrz抗 x。（4） 一般采用標幺值法或有名值計算比較簡便。采用有名值計算時電壓單位用 v，電流用 ka，容量用 kva，阻抗用。m有關計算公式 ）（）（）（；3k2k22avav3k866i. 0ixr3uz3uiii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，zmrx；為平均額定線電壓，v。mavu畢業(yè)設計 5.2.2 短路計算中應注意的問題1. 短路電流沖擊系數(shù)的取值shk在高壓電網(wǎng)中其它地點短路取 1.8；在 1000v 及以下變壓器低壓側 0.4kv 短路時取 1.3；2. 對電網(wǎng)中異步電動機負荷的處理一些接在短路點附近（5m 內）且容量較大的異步電

45、動機（電動機容量大于100kw 或總容量大于 100 kw 的感應電動機） ，在短路初瞬次暫態(tài)階段，短路點的電壓為零，這些電動機因為有較大的慣性，轉速不能立即降到零，因此其反電動勢大于電網(wǎng)的剩余電壓。此時看作一臺發(fā)電機，能向短路點反饋次暫態(tài)短路電流和沖擊短路電流。可按下公式計算：；mn m m mixeimnmn3i. 5i17. 09 . 0mnshmn)m(sh m)m(shsh(m)i48k. 73i. 5k2ik2i式中，為電動機次暫態(tài)電勢標幺值，一般取 0.9； me為電動機次暫態(tài)電抗標幺值，一般取 0.17；為電動機短路電流沖擊系數(shù)， mx)m(shk一般高壓電動機取 1.41.6

46、，低壓電動機取 1.0；3. 系統(tǒng)等值電抗的估算：，為系統(tǒng)分界母線處的短路容量（有時用該處斷路器額定斷流容量kdsssxks代替）電網(wǎng)中發(fā)生三相短路時，短路點的電壓降為零，短路點附近的電壓也大為降低。為分析短路時電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)或因繼電保護整定計算的要求，需要計算系統(tǒng)中某點在短路時的電壓（殘壓） 為由短路點算起到系統(tǒng)某點的電抗標幺值；xiurex（表 5.2） 高壓側三相短路電流計算一覽表短 路 點 )3(zqiii（ka）shi（ka）shi（ka）)m(shi（ka）shi（ka） s（mva）d1、8327.68494.8831.65831.653575.56畢業(yè)設計 d2254.44

47、384.2645.77645.772773.14d3、13295.48446.17749.932.93752.863220.44d4、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）-為三相短路時周期分量的有效值，用來作為推算其它各短路電流)3(zqi計算量的基本依據(jù)。（2）-為三相短路電流的穩(wěn)態(tài)有效值，用來校驗電器和電路中載流部

48、件的i熱穩(wěn)定性。（3）-為次暫態(tài)短路電流，用來作繼電保護的整定計算和校驗斷路器的額 i定斷流量。（4）-為三相短路后第一周期內短路電流（指最嚴重情況下的最嚴重相的shi第一周期的電流峰值）的有效值，用來校驗電器設備的動穩(wěn)定性，有時也用作校驗斷路器的額定斷流量。（5）-為三相短路沖擊電流（指最嚴重短路情況下，三相短路電流中最嚴shi重相的第一周期的電流峰值） ，用來校驗電器設備和母線的動穩(wěn)定性。（6）-為次暫態(tài)三相短路容量，用來校驗斷路器的遮斷能力。 s（7）-為電動機的反饋沖擊電流)m(shi（8）-為考慮了電動機的反饋電流后短路電流的沖擊值shi )m(shshshiii（表 5.3） 低壓

49、側三相短路電流計算一覽表短路點 iii )3(zq（ka）shi（ka）)m(shi（ka） s（mva）d1、9148.81344.67162.2102.98d2 27.1861.1329.6318.81d3 85.41192.0993.159.1d420.1345.2721.9412.66d5117.35263.92127.9181.21畢業(yè)設計 d610.3523.2811.287.17d78.3718.829.125.79d833.6575.6836.6823.28六、導線及其截面的選擇六、導線及其截面的選擇6.1 導線和電纜的選擇導線和電纜的選擇導線和電纜選擇是工業(yè)企業(yè)供電網(wǎng)絡設計中

50、的一個重要組成部分，因為它們是構成供電網(wǎng)絡的主要元件，電能必須依靠它們來輸送分配。在選擇導線和電纜的型號及截面時，既要保證供電的安全可靠，又要充分利用導線和電纜的負載能力。選擇導線和電纜截面時，必須考慮以下幾個因素，這些因素也是我們的選擇原則： （1）發(fā)熱問題 電流通過導線或電纜時將引起發(fā)熱，從而使其溫度升高。當通過的電流超過其允許電流時，將其絕緣線和電纜的絕緣加速老化，嚴重時將燒毀導線或電纜，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有色金屬，應該充分利用導線和電纜的負荷能力。因此，必須按導線或電纜的允許載流量來選擇其截面。 （2）電壓損失問題 電流通過導線時，除產(chǎn)生電能損耗外

51、，由于線路上有電阻和電抗，還產(chǎn)生電壓損失。當電壓損失超過一定的范圍后，將使用電設備端子上的電壓不足，嚴重影響用電設備的正常運行。 （3）架空線路的機械強度 架空線路經(jīng)受風、雪、覆冰和溫度變化的影響，因此必須有足夠的機械強度以保證其安全運行，其截面不得小于某一最小允許截面。（4） 經(jīng)濟條件 導線和電纜截面的大小，直接影響網(wǎng)絡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。因此這里有一個經(jīng)濟運行的問題，即所謂按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面，此時網(wǎng)路中的年運行費用最小。6.2 導線截

52、面選擇及校驗的方法導線截面選擇及校驗的方法常用選擇導線截面的方法有：按發(fā)熱條件選擇；按照允許電壓損失條件選擇；按照機械強度條件選擇；按照經(jīng)濟電流密度條件選擇。從原則上講，上述四個條件都滿足，以其中最大的截面作為我們應該選取的導畢業(yè)設計 線截面。但是，對一般工業(yè)企業(yè) 610kv 線路來說，因為電力線路不長，如按照經(jīng)濟電流密度來選擇導線的截面，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，但負荷較大、線路較長時，特別是 35kv 及以上的輸電線路，主要應按經(jīng)濟電流密度來選擇導線截面。對于一般的工業(yè)企業(yè)內部 610kv 線路，因線路不長，其電壓損失不大，所以一般按發(fā)熱條件選擇，

53、然后按其它條件進行校驗。對于 380v 低壓線路，雖然線路不長，但因電流較大，在按發(fā)熱條件選擇的同時，還應按允許電壓損失的條件進行校驗。 按照允許電壓損失條件選擇條件：5% 進行校驗，各設備導線的選擇均滿足此n1aa2n0an1a2n0lq10uxlp10ur%u條件。式中，、為每公里線路的電阻和電抗；0r0x為由有功負荷及電阻引起的電壓損失；an1a2n0lp10ur 為由無功負荷及電抗引起的電壓損失；n1aa2n0lq10ux除此校驗條件外，還需考慮到熔斷器和自動開關與導線截面的配合問題，它們之間也需要滿足一定的關系：（1） 對于動力支線采用電纜敷設時，熔斷器和電纜允許電流的倍數(shù)關系是（

54、為熔斷器熔體的額定電流，a； 為電纜允許的電流，a） ；自動開關5 . 2iiyereriyi和電纜允許電流的倍數(shù)關系是，（ 為長延時脫扣器整定電流，0 . 1iiygzd5 . 4iiyszdgzdi為瞬時脫扣器整定電流，a） 。szdi（2） 對于動力干線采用電纜敷設時，熔斷器和電纜允許電流的倍數(shù)關系是；自動開關和電纜允許電流的倍數(shù)關系是，。5 . 1iiyer0 . 1iiygzd5 . 4iiyszd（3） 對于有爆炸危險的廠房中選擇電纜截面的條件為1.25。nyii綜上所述：畢業(yè)設計 加氫裂化車間各用電設備導線及其截面的選擇和校驗情況如下表所示： （表 6.1） 車間各用電設備導線截

55、面的選擇和校驗設備名稱電纜型號（ayi）(a)ni1.25nyii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合格新氫壓縮機水站水泵vlv29-3258756.8合格新氫壓縮機水站水箱加熱器vlv29-3258756.8合格熱高分子空冷器vlv29-3258756.8合格熱低分子氣/航煤空冷器vlv2

56、9-3258756.8合格硫化氫氣提塔頂空冷器vlv29-3258756.8合格新氫壓縮機輔助油泵電機vlv29-363829.4合格新氫壓縮機油箱電加熱器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vlv29-350132102.7合格注氨泵vlv29-363

57、829.4合格畢業(yè)設計 新氫壓縮機盤車電機vlv29-343015合格阻垢劑泵vlv29-34301.5合格引風機vlv29-395192140.1合格柴油泵vlv29-395192140.1合格壓縮機廠房吊車vlv29-395192140.1合格重石腦油泵vlv29-3120218167合格循環(huán)氫壓縮機油泵電機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vlv29-395192140.1合格開工循環(huán)泵vlv2

58、9-350132102.7合格分餾塔頂冷凝水泵vlv29-363829.4合格分餾塔頂回流泵vlv29-3120218167合格新氫壓縮機主機yjlv-3240396261合格石腦油分餾塔頂回流泵vlv29-3258756.9合格新氫壓縮機注油器電機vlv29-34303.4合格反應進料泵yjlv-3240396261合格注水泵vlv29-3105135合格分溜塔進料泵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合格畢業(yè)設計 七、車間高、低壓電氣設備及其選擇七、車間高、低壓電氣設備及其選擇7.

59、1 低壓電氣的選擇及校驗條件低壓電氣的選擇及校驗條件7.1.1 按工作電壓選擇一般電器額定電壓應不低于所在電路額定電壓即neununneuu7.1.2 按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流一般電器額定電流應不低于所在電路的計算電流即nei30inei30ia 保護動力線路的熔斷器的選擇a. 熔體的電流應不小于電路的計算電流，即 feni30ifeni30ib. 熔體電流應躲過電路的尖峰電流，即 kfenipkifenipki輕載起動電動機 k=0.250.3； 供多臺電動機 k=0.51c. 熔體電流應與被保護線路配合，以免線路過負荷引起過熱甚至絕緣燃燒feni而熔體不熔斷 f，因此需要滿足

60、feniolkali 為導線或電纜的允許載流量；為導線或電纜的允許短時過負荷系數(shù)(當熔斷aliolk器只作短路保護時，對電纜導線取 =2.5；當熔斷器同時作短路保護和過載保olk護時， =1)。olkb. 保護照明線路的熔斷器的選擇 對于熒光燈或高壓汞燈取=1feniik30iik 根據(jù)經(jīng)驗一般選擇 rc1a 型熔斷器c. 保護變壓器的熔斷器的選擇保護變壓器的熔斷器的熔體電流應躲過變壓器的允許過負荷電流和勵磁涌feni流,須按下式選擇:=（1.52.0）；為變壓器一次側額定電流fenit1nit1nid. 保護電容器的熔斷器的選擇保護并聯(lián)電容器的熔斷器容體電流應躲過電容器的合閘電流，一般應按下