電解鋁廠10KV配電一次設(shè)備選型設(shè)計(jì)

1、丘E函口臼囫國(guó)日Vc2U而11麗NU畫(huà),IO麗?？Аa酬咖電解鋁廠10KV配電一次設(shè)備選型設(shè) 任方輝 張付占 李育(河南東大泰隆冶金科技有限公司,河南鄭州450008 工業(yè)技術(shù) 計(jì)摘要:電解鋁廠的動(dòng)力供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個(gè)廠房或車(chē)間中,一般來(lái)講,tb-r-F總降壓變壓器,中 壓配電系統(tǒng)。車(chē)間變電所,低壓配電線路及用電設(shè)備組成。本文對(duì)電解鋁廠的10KV配單方案做了簡(jiǎn)單的論述,并對(duì)10KV一次設(shè)備 的選型及校驗(yàn)。給出了實(shí)用計(jì)算公式。關(guān)鍵詞:電解鋁;10KV配電;一次設(shè)備;選型中壓配電系統(tǒng)在整個(gè)供電系統(tǒng)中起著承上啟下的作用,要使整個(gè)系統(tǒng)安全可靠地正常運(yùn)行,其中各個(gè)元件都必

2、須選擇得當(dāng)。電解鋁廠的中壓系統(tǒng)選用10KV戶內(nèi)配電室形式,在經(jīng)濟(jì)上和安全性上都是合理的,也是經(jīng)濟(jì)的,符合當(dāng)前國(guó)家電力發(fā)展?fàn)顩r。總降壓變壓器容量足依據(jù)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出。就電解鋁廠而言,每臺(tái)動(dòng)力變壓器容量宜在50MVA以下,最大不應(yīng)超過(guò)63MVA,否則就給10KV配電柜的進(jìn)線斷路器選型帶來(lái)困難。電解鋁廠的中壓配電系統(tǒng)一般設(shè)1個(gè)10Kv總配電所和多個(gè)10KV分配電所,從IOKV的輸電距離以及10KV配電的經(jīng)濟(jì)合理性來(lái)考慮,每個(gè)10KV分配電所的負(fù)荷在10MVA左右為宜,饋電回路在1020條之同。這樣來(lái)布置10KV分配電所,易于將10KV分配電所設(shè)計(jì)在負(fù)荷中心位置,也提高了

3、供電的可靠性。開(kāi)關(guān)柜選用KYN28A一12(Z型抽出式手車(chē)開(kāi)關(guān)柜。斷路器使用真空斷路器。手車(chē)采用蝸桿搖動(dòng)推進(jìn)和退出,其操作輕便、靈活,整個(gè)手車(chē)體積小,檢查和維修方便。手車(chē)在柜體內(nèi)試驗(yàn)位置和工作位置都有到位裝置。以保證機(jī)械聯(lián)鎖可靠。保護(hù)裝置采用帶有通訊功能的微機(jī)型繼電保護(hù)測(cè)控裝置,安裝于開(kāi)關(guān)柜儀表室面板上,既可以方便的調(diào)整保護(hù)設(shè)定值,又可以顯示回路的電流電壓,功率電量信號(hào)。宜采用分散布置原則以減少二次電纜的數(shù)量,可以與上級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行通訊,接受遠(yuǎn)程控制。操作裝置使用開(kāi)關(guān)柜智能操控裝置。這種裝置結(jié)構(gòu)緊湊,功能齊全,安裝于開(kāi)關(guān)柜既安全又直觀,也有利于操作和巡視人員查看開(kāi)關(guān)柜一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。10KV配

4、電室內(nèi)設(shè)免維護(hù)蓄電池直流屏。為斷路器、保護(hù)裝置等設(shè)備提供直流電源。同時(shí)設(shè)通訊屏,將配電室內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)傳送到集中控制室,在遠(yuǎn)方對(duì)配電室的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。設(shè)備選型完畢,就要對(duì)設(shè)備的主要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)箅及校驗(yàn)。以便于滿足工程中的需要。現(xiàn)以總降壓變壓器的容量為,二次側(cè)額定電壓為:,短路阻抗百分?jǐn)?shù)為:的變壓器為例,用于多層焊的最后覆蓋焊,運(yùn)條方法見(jiàn)圖2所示。焊縫起頭、收尾及接頭焊縫起頭。焊縫起頭時(shí),此處的溫度低,熔深淺,易造成未焊透,這部分焊縫的加強(qiáng)高略高些,因此,引弧后應(yīng)稍拉長(zhǎng)電弧對(duì)焊件預(yù)熱(指酸性焊條然后壓低電弧進(jìn)行正常焊接,平焊時(shí). -1 18-中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品對(duì)10KV系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

5、1短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算中,采用以下假設(shè)條件和原則:假定系統(tǒng)容量為:正常工作時(shí)三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行;所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同;系統(tǒng)中的同步電機(jī)和異步電機(jī)均為理想電機(jī),不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體的集夫效應(yīng)等影響,轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱;定子繞組三相結(jié)構(gòu)完全相同,空間角為1200;電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。其中50%負(fù)荷接在高壓母線上:短路發(fā)生在短路電流最大值的瞬間;不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流;元件的參數(shù)均取其額定值,不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍;輸電線路的電容略去不計(jì)。在以上假設(shè)的情況下,在選擇設(shè)備參數(shù)時(shí)留出一定的裕量,完全能夠滿足工程上的使用要求,各10KV配電室都可

6、以使用這一參數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)。10.5KV側(cè)短路電流為:2斷路器選擇斷路器除了電壓等級(jí)和電流以外,還要考慮的斷路器的開(kāi)斷能力和關(guān)合能力,在短路時(shí)能夠進(jìn)行正常的操作而不損壞斷路器。斷路器開(kāi)斷電流選擇:斷路器關(guān)合電流選擇:查10KV真空斷路器樣本,選擇開(kāi)斷電流應(yīng)不小于25KA,關(guān)合電流應(yīng)不小于63KA的斷路器。3電纜選擇動(dòng)力變監(jiān)器采用星角接線形式,10KV電源系統(tǒng)為不接地系統(tǒng),10KV電纜應(yīng)使用Y一8.7/10KV型號(hào)。真空斷路器的殲斷時(shí)問(wèn)在40ms左右,保護(hù)裝置執(zhí)行元件動(dòng)作的最大時(shí)間為80ms左右,取電纜熱穩(wěn)定的持續(xù)時(shí)間為t=0.2s?？梢詽M足工程上的使用要求。電纜熱穩(wěn)定最小截面為:電纜最小截面

7、選用70ram2,當(dāng)回路電流大于70toni2電纜的載流量時(shí),應(yīng)按照電纜載流量選擇。4單相接地電容電流電網(wǎng)中的單相接地電容電流由電力線路和電力設(shè)備兩部分的電容電流組成。電纜線路的單相接地電容電流可按下式估算A式中S_電纜芯線的標(biāo)稱截面,Ill,in2U卜線路額定線電壓,kV焊縫起頭多采“回焊法”。焊縫收尾。焊接結(jié)束進(jìn)行焊縫收尾時(shí),應(yīng)維持正常的熔池溫度,并逐漸填滿弧坑后熄弧。一般收尾方法有三種:反復(fù)斷弧法,劃圈收尾法,回焊收尾法。反復(fù)斷弧法適于低氫型焊條。焊縫的接頭。后焊焊縫與先焊焊縫的連接處稱為焊縫的接頭,焊縫接頭應(yīng)力求均勻,避免l一線路長(zhǎng)度,hnIC一接地電容電流,A5開(kāi)關(guān)柜銅母線選擇母線起

8、著匯集、分配和傳送電能的作用, 在運(yùn)行巾有巨大的電能通過(guò),短路時(shí)承受著 很大的發(fā)熱和電動(dòng)力效應(yīng)。鑒于母線的重 要性,取熱穩(wěn)定的持續(xù)時(shí)間為t-48,能夠滿足 工程上的使用要求。銅母線熱穩(wěn)定最小截面:母線的動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算因涉及到開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部 結(jié)構(gòu),各沒(méi)備廠家不盡相同,應(yīng)由設(shè)備廠家保 證。考慮到備用同路的利用以及今后設(shè)備的 擴(kuò)充,母線應(yīng)留有較大的裕量,選用銅母線 時(shí),在滿足熱穩(wěn)定的情況下,電流密度接近于 l。6電流互感器選擇電流互感器選用環(huán)氧樹(shù)脂全封閉澆注類 型,具有耐污染及潮濕、不需特別維護(hù)、尺寸 小、質(zhì)量小適用于任何位置、任意方向安裝 動(dòng)穩(wěn)定電流:18熱穩(wěn)定電流查電流互感器樣本,選擇動(dòng)穩(wěn)定電流應(yīng) 不小

9、于63KA,18熱穩(wěn)定電流應(yīng)不小于80KA 的電流互感器。電鰓鋁廠10KV供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是工廠建 設(shè)中一個(gè)重要環(huán)節(jié),它不僅影響到企業(yè)的經(jīng) 濟(jì)效益,人員和設(shè)備的安全,還與電能供配的 經(jīng)濟(jì)合理性有密切關(guān)系,做好全廠10KV供 電系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。參考文獻(xiàn)【l】工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版.中國(guó) 航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院。2005年.【2】譚金超,譚學(xué)知,謝曉丹.10KV配電工程設(shè) 計(jì)手冊(cè)【S】.中國(guó)電力出版社,2004.【31.:r-廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫(xiě)組.工廠常用 電氣設(shè)備手冊(cè)【S】.中國(guó)電力出版社。1984. 【4】戴瑜興,黃鐵兵.梁志超.民用建筑電氣設(shè) 計(jì)手冊(cè)(第二版,2007.【5

10、】3llOkv高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范中國(guó)計(jì) 劃出版社中華人民共和國(guó)能源部GB50060 2008.【61有色金屬冶煉廠電力設(shè)計(jì)規(guī)范中國(guó)計(jì)劃 出版社長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院Y￥500296.產(chǎn)生過(guò)高、脫節(jié)、寬窄不致的缺陷。參考文獻(xiàn)【1侏令嘉;熔煉電渣焊接修復(fù)設(shè)備毋冶金設(shè)備; 1980年04期團(tuán)葉棟林;液壓缸體裂紋手工電弧焊焊補(bǔ)實(shí)例 口】;焊接;1980年06期萬(wàn)方數(shù)據(jù) 電解鋁廠10KV配電一次設(shè)備選型設(shè)計(jì)作者:任方輝 , 張付占 , 李育作者單位:河南東大泰隆冶金科技有限公司,河南,鄭州,450008刊名:中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年,卷(期:2010,(16被引用次數(shù):0次參考文獻(xiàn)(6條1. 工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè) 20052. 譚金超 . 譚學(xué)知 . 謝曉丹 10KV配電工程設(shè)計(jì)手冊(cè) 20043. 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫(xiě)組 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè) 19844. 戴瑜興 . 黃鐵兵 . 梁志超 民用建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) 20