畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 論文題目： 工廠供配電的設(shè)計(jì) 所屬系部： 電子工程系 指導(dǎo)老師： 職 稱： 講師 學(xué)生姓名： 班級(jí)、學(xué)號(hào): 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 2011 年 11 月 19 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目： 工廠供配電的設(shè)計(jì) 任務(wù)與要求： 1根基某工廠實(shí)際的供配電要求，設(shè)計(jì)滿足實(shí)際需要并考慮未來增容 要求的供配電系統(tǒng)； 2變壓器的類型和臺(tái)數(shù)選擇，變電所的位置選擇； 3電源進(jìn)線和敷設(shè)方式；4. 無功功率補(bǔ)償； 5. 系統(tǒng)接地； 6. 計(jì)量方式； 7. 設(shè)計(jì)過程中要有詳細(xì)的計(jì)算過程 。 時(shí)間： 2009 年 11 月 14 日 至 2010 年 4 月 15 日 所屬系部： 電子工程系 學(xué)生姓名： 劉鑫 學(xué) 號(hào)： 09321-32 專業(yè)： 電氣自動(dòng)化 指導(dǎo)單位或教研室： 電子系教研室 指導(dǎo)教師： 王剛 職 稱： 講師 2010 年 4 月 15 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表 日 期 工 作 內(nèi) 容 執(zhí) 行 情 況 指導(dǎo)教師 簽 字 09.11.14 調(diào)研、選題 完成 09.11.30 查找相關(guān)資料 完成 10.12.30 對(duì)技術(shù)的初步學(xué)習(xí) 完成 10.2.10 訂立格式、設(shè)計(jì)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(jié)果 完成 10.4.15 總結(jié)、完善內(nèi)容 完成 教師對(duì)進(jìn) 度計(jì)劃實(shí) 施情況總 評(píng) 簽名 年 月 日 本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(gè)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(shè)備組成。 工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝 對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況.解決對(duì)各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì) 技術(shù)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面：進(jìn)線電壓的選擇, 變配電所位置 的電氣設(shè)計(jì), 短路電流的計(jì)算及繼電保護(hù), 電氣設(shè)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(shè)計(jì)等。 關(guān)鍵詞：車間變電所，供配電，短路電流，防雷接地裝置，電氣設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 一、緒論 .7 二、工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 .8 三、配變電所位置選擇 .8 3.1 配變電所位置選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求綜合考慮確定： .8 3.2 車間變電所的總體布置及要求 .9 3.3 車間供電系統(tǒng)的主結(jié)線 .9 四、車間電力負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇 .10 4.1 負(fù)荷計(jì)算的目的 .10 4.2 負(fù)荷計(jì)算的方法及加氫裂化裝置主要原始資料 .11 4.3 按需要系數(shù)法確定負(fù)荷計(jì)算 .13 4.3.2 需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷的結(jié)果 .14 4.4 尖峰電流 .16 4.4.1 尖峰電流的計(jì)算 .16 4.5 車間變壓器的選擇 .18 4.5.1 車間變電站變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則： .18 4.5.2 變壓器容量的選擇： .19 4.5.3 低壓為 230/400V 的配電變壓器聯(lián)結(jié)組別的選擇： .19 五、 短路及短路電流的計(jì)算 .20 5.1 短路的概述 .20 5.2 電力網(wǎng)絡(luò)中的短路計(jì)算 .22 5.2.1 短路計(jì)算的相關(guān)公式 .22 5.2.2 短路計(jì)算中應(yīng)注意的問題 .24 六、導(dǎo)線及其截面的選擇 .26 6.1 導(dǎo)線和電纜的選擇 .26 6.2 導(dǎo)線截面選擇及校驗(yàn)的方法 .26 七、車間高、低壓電氣設(shè)備及其選擇 .30 7.1 低壓電氣的選擇及校驗(yàn)條件 .30 7.1.1 按工作電壓選擇 .30 7.1.2 按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流 .30 7.1.3 低壓熔斷器的選擇 .31 7.1.4 車間低壓配電屏的選擇 .31 7.2 高壓電氣選擇及校驗(yàn)條件 .31 7.2.1 按工作電壓選擇 .31 7.2.2 按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流 .31 7.2.3 短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件 .32 7.2.4 短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件 .32 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7.2.5 高壓斷路器的選擇 .32 7.2.6 高壓開關(guān)柜的選擇 .33 7.2.7 并聯(lián)電容器的選擇 .33 八、供電系統(tǒng)的繼電保護(hù) .34 8.1 繼電保護(hù)的概述 .34 8.1.1 繼電保護(hù)的任務(wù) .34 8.1.2 繼電保護(hù)的要求 .35 8.1.3 繼電保護(hù)裝置的操作電源 .35 8.2 常用繼電保護(hù)的結(jié)線及整定計(jì)算 .35 8.2.1 常用繼電保護(hù)的結(jié)線 .35 8.2.2 繼電保護(hù)的整定計(jì)算公式 .36 8.3 車間部分裝置的繼電保護(hù) .37 8.3.1 車間變壓器的保護(hù)配置 .37 8.3.2 高壓電動(dòng)機(jī)及電容器的保護(hù)配置 .37 8.3.3 6KV 線路的繼電保護(hù) .37 九、防雷和接地 .38 9.1 變電所的防雷保護(hù) .38 9.1.1 車間變電所采用單支避雷針保護(hù) .38 9.2 配電變壓器和電容器的保護(hù) .39 9.2.1 配電變壓器的保護(hù) .39 9.2.2 電力電容器的保護(hù) .39 9.3 接地保護(hù) .39 9.3.1 車間低壓系統(tǒng)的接地保護(hù) .39 9.3.2 接地電阻的計(jì)算 .39 致 謝 .40 參考文獻(xiàn) .41 畢業(yè)設(shè)計(jì) 一、緒論 工廠供電，即指工廠所需電能的供應(yīng)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(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn) 換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)， 又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生 產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)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(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中 所占的比重一般很小（除電化工業(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(shí)現(xiàn)電氣化以后可以 大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng) 強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果 工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 可見，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)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(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó) 家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支 援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，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(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要， 并確實(shí)做好節(jié)能環(huán)保工作，就必須達(dá)到以下基本要求： （1） 安全： 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 （2） 可靠： 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 （3） 優(yōu)質(zhì)： 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求 （4） 經(jīng)濟(jì)： 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)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(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照 顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。為了保證 工廠供電的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須要有一套完整的保護(hù)，監(jiān)視和測(cè)量裝置。目前多以采 用自動(dòng)裝置，將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到工廠配電控制系統(tǒng)中去。 二、工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-94 10kv 及以 下設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必 須遵循以下原則： （1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 畢業(yè)設(shè)計(jì) 必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約 有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 （2） 安全可靠、先進(jìn)合理； 應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理， 采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 （3） 近期為主、考慮發(fā)展； 應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn) 近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 （4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供 電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)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(shè)計(jì)的有 關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。 三、配變電所位置選擇 3.1 配變電所位置選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求綜合考慮確定： (1) 接近負(fù)荷中心。 (2) 進(jìn)出線方便。 (3) 接近電源側(cè)。 (4) 設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便。 (5) 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所。 (6) 不宜設(shè)在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，如無法遠(yuǎn) 離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污源的下風(fēng)側(cè)。 (7) 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方或貼鄰。 (8) 不應(yīng)設(shè)在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所以內(nèi)和不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的正上方或正下 方，如布置在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所范圍以內(nèi)和布置在與火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物毗連時(shí)，應(yīng) 符合現(xiàn)行的爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。 (9) 配變電所為獨(dú)立建筑物時(shí)，不宜設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。 (10) 高層建筑地下層配變電所的位置，宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場(chǎng) 所。 (11) 配變電所位于高層建筑(或其他地下建筑)的地下室時(shí)，不宜設(shè)在最底 層。當(dāng)?shù)叵聝H有一層時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)抬高該所地面等防水措施。并應(yīng)避免洪水或積 水從其他渠道淹漬配變電所的可能性。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3.2 車間變電所的總體布置及要求 便于運(yùn)行維護(hù)；保證運(yùn)行安全；便于進(jìn)出線；節(jié)約土地和建筑費(fèi)； 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 6 380V配電間 3 高壓配電室 T2 T1 T4 T5 1 2 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(jìn)線 ；3 - 高壓開關(guān)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(jié)線 車間變電站的主結(jié)線由于車間的負(fù)荷性質(zhì)及生產(chǎn)工藝要求決定。一般采用線路- 畢業(yè)設(shè)計(jì) -變壓器組、單母線及分段單母線三種結(jié)線方式。 （1） 線路-變壓器組主結(jié)線多用在只對(duì)三級(jí)負(fù)荷供電且用電量較小的車間變電站。 （2） 當(dāng) 6-10KV 高壓負(fù)荷的出線較多時(shí)，可采用單母線結(jié)線。如負(fù)荷中心有一、 二級(jí)負(fù)荷，則應(yīng)有與其它電源相聯(lián)絡(luò)的線路，作為備用電源。 （3） 分段單母線結(jié)線方式主要用在一、二級(jí)負(fù)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(jié)線方式有放射式結(jié)線、樹干式結(jié)線、變壓器干線結(jié)線、 環(huán)形結(jié)線和柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源的結(jié)線。 放射式結(jié)線方式的優(yōu)點(diǎn)是配電線路互不影響，供電可靠性高；主要用于容量大、 負(fù)荷集中或重要的用電設(shè)備，或需要集中聯(lián)鎖起動(dòng)、停車的用電設(shè)備。 樹干式結(jié)線方式雖配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較少，運(yùn)行靈活性好，但是干線故 障時(shí)影響范圍比較大；一般用于用電設(shè)備布置較均勻、容量不大的場(chǎng)合。 變壓器-干線式結(jié)線方式雖結(jié)線簡(jiǎn)單，能大量減低壓配電設(shè)備，但是供電可靠 性不高，并且不適用于頻繁起動(dòng)，容量較大的沖擊負(fù)荷及對(duì)電壓質(zhì)量要求嚴(yán)格的用 電設(shè)備。 環(huán)形結(jié)線方式供電可靠性高，但是保護(hù)裝置及其整定配合較復(fù)雜。 綜上所述，車間供配電系統(tǒng)的結(jié)線方式選擇為分段單母線式和放射式結(jié)線方式。 四、車間電力負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇 4.1 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企業(yè)的各級(jí)變電站經(jīng)過變 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)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)。 4.2 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。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 此設(shè)計(jì)采用的是需用系數(shù)法來對(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)算過程十分繁瑣。而單位面積功率法和單位指標(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)。 加氫裂化裝置技術(shù)參數(shù)一覽表 裝置名稱 Pe(kw) kx cos tan 分餾塔頂冷凝水泵 5.5 0.8 0.84 0.646 硫化劑泵 30 0.8 0.87 0.567 循環(huán)氫壓縮機(jī) 5.5 0.8 0.88 0.54 重污油抽油泵 22 0.8 0.88 0.54 輕污油抽油泵 22 0.8 0.88 0.54 分餾塔頂空冷器 22 0.8 0.88 0.54 穩(wěn)定塔頂空冷器 22 0.8 0.88 0.54 柴油空冷器 22 0.8 0.88 0.54 反沖洗污油泵 30 0.8 0.89 0.512 新氫壓縮機(jī)輔助油泵電機(jī) 15 0.8 0.84 0.646 新氫壓縮機(jī)油箱電加熱器 15 0.5 0.65 1.17 吸收塔中段回流泵 18.5 0.8 0.89 0.512 新氫壓縮機(jī)水站水泵 30 0.8 0.89 0.512 穩(wěn)定塔進(jìn)泵 45 0.8 0.89 0.512 熱高分子空冷器 30 0.8 0.89 0.512 塔頂循環(huán)回流泵 75 0.8 0.89 0.512 脫吸塔底泵 45 0.8 0.89 0.512 航煤泵 55 0.8 0.89 0.512 注氨泵 15 0.8 0.84 0.646 新氫壓縮機(jī)盤車電機(jī) 7.5 0.8 0.88 0.54 阻垢劑泵 0.55 0.8 0.76 0.882 引風(fēng)機(jī) 75 0.8 0.89 0.512 壓縮機(jī)廠房吊車 75 0.8 0.89 0.512 畢業(yè)設(shè)計(jì) 柴油泵 重石腦油泵 90 0.8 0.89 0.512 循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī) 30 0.8 0.89 0.512 抗氧劑泵 0.55 0.8 0.76 0.882 緩蝕劑泵 2.2 0.8 0.86 0.593 熱低分子氣/航煤空冷器 30 0.8 0.89 0.512 硫化氫氣提塔頂空冷器 30 0.8 0.89 0.512 分餾塔中斷回流 75 0.8 0.89 0.512 低壓脫硫貧胺液泵 55 0.8 0.89 0.512 硫化氫氣提塔頂泵 75 0.8 0.89 0.512 開工循環(huán)泵 55 0.8 0.89 0.512 分餾塔頂冷凝水泵 15 0.8 0.88 0.54 石腦油分餾塔頂回流泵 45 0.8 0.89 0.512 新氫壓縮機(jī)注油器電機(jī) 3 0.8 0.87 0.567 分餾塔頂回流泵 90 0.8 0.89 0.512 分溜塔進(jìn)料泵(P-3204A/B) 280 0.8 0.85 0.62 新氫壓縮機(jī)(K-3101)主機(jī) 2000 0.9 -0.9 0.36 尾油泵 280 0.8 0.85 0.62 反應(yīng)進(jìn)料泵 2200 0.8 0.85 0.62 注水泵 280 0.8 0.85 0.62 新氫壓縮機(jī) 11 0.8 0.84 0.646 辦公室外中央空調(diào)室外機(jī) 84 0.8 0.84 0.646 辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機(jī) 7.5 0.8 0.84 0.646 控制室風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)機(jī) 176 0.8 0.84 0.646 配電間風(fēng)冷空調(diào)機(jī) 30 0.8 0.84 0.646 4.3 按需要系數(shù)法確定負(fù)荷計(jì)算 4.3.1 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30PexKx 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；eP 畢業(yè)設(shè)計(jì) b. 無功計(jì)算負(fù)荷 Kvar tanPQ30 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tan c. 視在計(jì)算負(fù)荷 (KVA) cosS30 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N30UIN 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) = 30Pi30K 式中， 為各組的計(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i30P 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。K b. 無功計(jì)算負(fù)荷 Kvar i3030QqK 式中， 為各組無功計(jì)算負(fù)荷(Kvar)； 為無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) ,由設(shè)備組計(jì)算i30Q 車間配電干線負(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)q 荷時(shí)可取 =0.850.95 。 qK c. 視在計(jì)算負(fù)荷 (KVA) 230230QPS d. 計(jì)算電流(A) 式中 為用電設(shè)備電壓額定值 (KV)N30UI e. 無功補(bǔ)償公式 )tant(Q2130C 補(bǔ)償前 =0.85, =0.621cos1tan 補(bǔ)償后 =0.95, =0.3322 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4.3.2 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)荷一覽表 裝置名稱 （KW)i30P （Kvar）i30Q （KVA）i30S 分餾塔頂冷凝水泵 4.4 2.842 5.24 硫化劑泵 24 13.608 27.589 反沖洗污油泵 24 13.608 27.589 循環(huán)氫壓縮機(jī) 4.4 2.376 5 重污油抽油泵 17.6 9.5 20 輕污油抽油泵 17.6 9.5 20 熱低分子氣/航煤空冷器 150 96.89 硫化氫氣提塔頂空冷器 150 96.89 分餾塔頂空冷器 134.4 82.294 穩(wěn)定塔頂空冷器 100.8 62.47 柴油空冷器 134.4 82.294 新氫壓縮機(jī)水站水泵 24 12.288 26.963 新氫壓縮機(jī)水站水箱加熱 器 30 0 30 熱高分子空冷器 200 129.187 新氫壓縮機(jī)輔助油泵電機(jī) 24 15.505 28.57 新氫壓縮機(jī)油箱電加熱器 30 0 30 吸收塔一中段回流泵 14.8 7.578 16.627 吸收塔二中段回流泵 14.8 7.578 16.627 穩(wěn)定塔進(jìn)泵 36 18.432 40.445 塔頂循環(huán)回流泵 60 30.72 67.407 脫吸塔底泵 36 18.432 40.445 航煤泵 44 22.528 49.432 注氨泵 12 6.48 13.638 新氫壓縮機(jī)盤車電機(jī) 12 7.437 阻垢劑泵 0.44 0.388 0.587 引風(fēng)機(jī) 60 30.72 67.407 畢業(yè)設(shè)計(jì) 柴油泵 71.8 46.614 壓縮機(jī)廠房吊車 60 30.72 67.407 重石腦油泵 72 36.864 80.89 循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī) 24 12.288 26.963 抗氧劑泵 0.44 0.388 0.587 緩侍劑泵 1.76 1.043 2.046 辦公室外中央空調(diào)室外機(jī) 67.2 50.4 分餾塔中斷回流泵 60 30.72 67.407 低壓脫硫貧胺液泵 44 22.528 49.432 硫化氫汽提塔頂泵 60 30.72 67.407 開工循環(huán)泵 88 45.056 辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機(jī) 6 4.5 控制室風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)機(jī) 140.8 105.6 配電間風(fēng)冷空調(diào)機(jī) 24 18 石腦油分餾塔頂回流泵 24 12.288 26.963 新氫壓縮機(jī)注油器電機(jī) 2.4 1.8 分餾塔頂回流泵 72 36.864 80.89 新氫壓縮機(jī) 3.6 2.232 4.236 車間低壓裝置合計(jì) P30（KW） Q30（Kvar） S30（KVA） （380V） 2594.9 1734.42 3121.17 乘以同時(shí)系數(shù) Kp=0.9 Kq=0.95 2335.41 1647.699 921.052 低壓無功補(bǔ)償 -677.2689 補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷 2335.41 970.4301 2529.01 新氫壓縮機(jī)主機(jī) 3600 -1296 分溜塔進(jìn)料泵 224 138.88 263.56 尾油泵 224 138.88 263.56 反應(yīng)進(jìn)料泵 1760 1091.2 2070.83 注水泵 448 276.76 車間總合計(jì) 10632.31 5258.2801 備注： 低壓（380V）側(cè)： =3842.5A ；高壓(6KV)側(cè)： =946.1A30I 30I 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4.4 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，一般用來作為選擇校驗(yàn)熔斷器、自動(dòng)開關(guān)、斷路器等設(shè)備的依 據(jù)。 4.4.1 尖峰電流的計(jì)算 (1) 單臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流 NSTPKII 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；PKIST 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)ST 一般取 7。ST 依次為計(jì)算依據(jù)，可以計(jì)算出整個(gè)加氫裂化車間各裝置的尖峰電流，計(jì)算結(jié)果 如表 1.4所示。 (2) 低壓 380V的車間總設(shè)備的尖峰電流 maxNST30PKII 已知車間低壓設(shè)備的總計(jì)算電流 =3842.5A30I 所以 =3842.5+267.46=5446.9AmaxNST30PKII （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 Ie(A) KTS IPK（A） I30（A） 分餾塔頂冷凝水泵 11.6 7 81.2 7.96 硫化劑泵 56.8 7 397.6 41.92 注氨泵 29.4 7 205.8 20.72 循環(huán)氫壓縮機(jī) 11.1 7 77.7 7.6 重污油抽油泵 42 7 294 30.39 輕污油抽油泵 42 7 294 30.39 分餾塔頂空冷器 42 7 294 30.39 穩(wěn)定塔頂空冷器 42 7 294 30.39 柴油空冷器 42 7 294 30.39 反沖洗污油泵 56.9 7 398.3 40.97 新氫壓縮機(jī)輔助油泵電機(jī) 29.4 7 205.8 20.72 新氫壓縮機(jī)水站水泵 56.9 7 398.3 40.97 熱低分子氣/航煤空冷器 56.9 7 398.3 40.97 硫化氫氣提塔頂空冷器 56.9 7 398.3 40.97 畢業(yè)設(shè)計(jì) 新氫壓縮機(jī)油箱電加熱器 45.6 7 398.3 40.97 熱高分子空冷器 56.9 7 398.3 40.97 吸收塔一中段回流泵 35.5 7 248.5 25.26 吸收塔二中段回流泵 35.5 7 248.5 25.26 穩(wěn)定塔進(jìn)泵 83.9 7 587.3 61.45 塔頂循環(huán)回流泵 140.1 7 980.7 102.42 脫吸塔底泵 83.9 7 587.3 61.45 航煤泵 102.7 7 718.9 75.11 阻垢劑泵 1.5 7 10.5 0.89 引風(fēng)機(jī) 140.1 7 980.7 102.42 壓縮機(jī)廠房吊車 140.1 7 980.7 102.42 柴油泵 140.1 7 980.7 102.42 重石腦油泵 167 7 1169 122.9 循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī) 15 7 105 10.36 抗氧劑泵 1.5 7 10.5 0.89 緩侍劑泵 4.7 7 32.9 3.11 分餾塔中斷回流 140.1 7 980.7 102.42 低壓脫硫貧胺液泵 102.7 7 718.9 75.11 硫化氫氣提塔頂泵 140.1 7 980.7 102.42 開工循環(huán)泵 102.7 7 718.9 75.11 硫化氫氣提塔頂泵 140.1 7 980.7 102.42 分餾塔頂冷凝水泵 29.4 7 205.8 20.72 石腦油分餾塔頂回流泵 15 7 105 10.36 新氫壓縮機(jī)注油器電機(jī) 3.4 7 23.8 2.15 分餾塔頂回流泵 167 7 1169 122.9 尾油泵 36 7 252 24.5 分溜塔進(jìn)料泵 36 7 252 24.5 反應(yīng)進(jìn)料泵 261 5.2 1357.2 199.27 新氫壓縮機(jī)主機(jī) 223 5.2 1159.6 199.27 注水泵 35 7 245 24.5 加藥裝置加藥泵 3.4 7 23.8 2.15 控制室新風(fēng)凈化機(jī) 3.4 7 23.8 2.15 新氫壓縮機(jī) 22.6 7 158.2 15.92 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4.5 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(shè)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(tái)數(shù)的選擇原則： （1） 對(duì)于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設(shè)一臺(tái)變壓器； （2）如果車間的一、二級(jí)負(fù)荷所占比重較大，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 間有聯(lián)絡(luò)線時(shí)，當(dāng)車間變電站出現(xiàn)故障時(shí)，其一、二級(jí)負(fù)荷可通過聯(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)車間負(fù)荷晝夜變化較大時(shí)，或由獨(dú)立（公用）車間變電站向幾個(gè)負(fù)荷曲 線相差懸殊的車間供電時(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。 4.5.2 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)滿足車間內(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/T16 92規(guī)定）或 1250 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)總開關(guān)的斷 流容量。 4.5.3 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： 由單相不平衡負(fù)荷引起的中性電流超過變壓器低壓繞組額定電流 25%時(shí)； 畢業(yè)設(shè)計(jì) 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)過程中所起到的作用，車間應(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%來選擇。這樣，變壓器 在正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)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(jì)運(yùn)行的要求。在故障的情況下,不用考慮變壓器的過負(fù)荷能力就能擔(dān) 負(fù)起對(duì)全部負(fù)荷供電的任務(wù)。 綜上所述: 依據(jù)車間低壓裝置的計(jì)算負(fù)荷可以選定催化車間變壓器為： 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)電流通過變壓器時(shí)，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(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+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 =21.12Kvar 五、 短路及短路電流的計(jì)算 5.1 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 畢業(yè)設(shè)計(jì) 的主要原因，它帶來的危害也是相當(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，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。 常見的幾種短路類型 （1） 對(duì)稱短路： 三相短路 ：)3(k （2） 不對(duì)稱短路： 兩相短路 )2(k 兩相接地短路 )1.(k 畢業(yè)設(shè)計(jì) 單相短路 :)1(k 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，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。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5.2 電力網(wǎng)絡(luò)中的短路計(jì)算 5.2.1 短路計(jì)算的相關(guān)公式 （表 5.1） 有名值與標(biāo)幺值換算公式 參數(shù)名稱 有名值 標(biāo)幺值 說明 功率 S dS一般取 Sd=100MVA 電壓 U dU一般取 Ud=Uev 電流 I dI ddU3SI 電抗 X =dX2US是以 Sd 為基準(zhǔn)容 量的標(biāo)幺值 變壓器電抗 N 2KT10SU%NdkT10S% 線路電抗 LX1 2d1LUX為線路每公里電抗1 值 電抗器電抗 NRI310U%2dNRIS310 %為電抗器銘牌上R 數(shù)值 畢業(yè)設(shè)計(jì) 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dSdUav 9.16KA 高壓網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于無窮大電源系統(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；X1IIt （KA） 為短路點(diǎn)處的平均電壓， 為次暫態(tài)短路電流； d U3S d I = （MVA） ；KSNI （KA） 為沖擊電流， 為短路電流沖擊系數(shù)；shshk2ishishk 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)的等值電抗 配電變壓器容量較小，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(cè)）： 配電變壓側(cè)短路容量，KVA； m95Z.0X1.0RmS40ZSSSK2 k （2） 變壓器的阻抗 R10SU%ZSUP 2TTN2KT2NKT ； 式中， 的單位為 KW； 的單位為 V； 的單位為 KVAN （3） 低壓電網(wǎng)內(nèi)電阻值較大，不能略去。用 來代替計(jì)算中的電2XZ 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?V，電流用 KA，容量用 KVA，阻抗用 。m 有關(guān)計(jì)算公式 ）（）（）（ ； 3K2K2avav3K 86I.0IXR3UZII 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， m ； 為平均額定線電壓，V 。mavU 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5.2.2 短路計(jì)算中應(yīng)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(diǎn)短路取 1.8；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?100 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?？砂聪鹿接?jì)算： ；MN IXEIMN3I.5I17.09MNsh)(sh)(shsh() I48K.7.K22i 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)，M )(sh 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kdSX 代替） 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；XIUre （表 5.2） 高壓側(cè)三相短路電流計(jì)算一覽表 短 路 點(diǎn) )3(ZqII （KA） sh （KA） shi （KA） )M(shi （KA） shi （KA） S （MVA） d1、8 327.68 494.8 831.65 831.65 3575.56 畢業(yè)設(shè)計(jì) d2 254.44 384.2 645.77 645.77 2773.14 d3、13 295.48 446.17 749.93 2.93 752.86 3220.44 d4、10 101.78 153.69 258.32 0.4 258.72 1109.3 d5、11 101.78 153.69 258.32 0.39 258.71 1109.3 d6、12 101.78 153.69 258.32 0.39 258.71 1109.3 d7、9 295.48 446.17 749.93 2.93 752.86 3220.44 備注：（1） -為三相短路時(shí)周期分量的有效值，用來作為推算其它各短路電流)3(ZqI 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，用來作繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的額I 定斷流量。 （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sh 第一周期的電流峰值）的有效值，用來校驗(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)shi 重相的第一周期的電流峰值） ，用來校驗(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，用來校驗(yàn)斷路器的遮斷能力。S （7） -為電動(dòng)機(jī)的反饋沖擊電流)M(shi （8） -為考慮了電動(dòng)機(jī)的反饋電流后短路電流的沖擊值 )(shshii （表 5.3） 低壓側(cè)三相短路電流計(jì)算一覽表 短路點(diǎn) II)3(Zq （KA） shI （KA） )M(shi （KA） S （MVA） d1、9 148.81 344.67 162.2 102.98 d2 27.18 61.13 29.63 18.81 d3 85.41 192.09 93.1 59.1 d4 20.13 45.27 21.94 12.66 d5 117.35 263.92 127.91 81.21 畢業(yè)設(shè)計(jì) d6 10.35 23.28 11.28 7.17 d7 8.37 18.82 9.12 5.79 d8 33.65 75.68 36.68 23.28 六、導(dǎo)線及其截面的選擇 6.1 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?構(gòu)成供電網(wǎng)絡(luò)的主要元件，電能必須依靠它們來輸送分配。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(dǎo)線或電纜時(shí)將引起發(fā)熱，從而使其溫度升高。當(dāng)通 過的電流超過其允許電流時(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 來選擇其截面。 （2）電壓損失問題 電流通過導(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。 6.2 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)條件都滿足，以其中最大的截面作為我們應(yīng)該選取的導(dǎo) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 線截面。但是，對(duì)一般工業(yè)企業(yè) 610KV線路來說，因?yàn)殡娏€路不長(zhǎng)，如按照經(jīng)濟(jì) 電流密度來選擇導(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)線的選擇均滿足此n1a2N0an12N0 LqUXLpR%U 條件。 式中， 、 為每公里線路的電阻和電抗；0 為由有功負(fù)荷及電阻引起的電壓損失；a n12NLpUR 為由無功負(fù)荷及電抗引起的電壓損失； n1a20qX 除此校驗(yàn)條件外，還需考慮到熔斷器和自動(dòng)開關(guān)與導(dǎo)線截面的配合問題，它們 之間也需要滿足一定的關(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)開關(guān)5.2IYererI YI 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，0.1IYgzd5.4IYszdgzdI 為瞬時(shí)脫扣器整定電流，A） 。szdI （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)開關(guān)和電纜允許電流的倍數(shù)關(guān)系是 ， 。5.1IYer 0.1IYgzd5.4IYszd （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。NI 綜上所述： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 加氫裂化車間各用電設(shè)備導(dǎo)線及其截面的選擇和校驗(yàn)情況如下表所示： （表 6.1） 車間各用電設(shè)備導(dǎo)線截面的選擇和校驗(yàn) 設(shè)備名稱 電纜型號(hào) （ AYI ） (A)NI1.25NYI 分餾塔頂冷凝水泵 VLV29-3 430 11.6 合格 硫化劑泵 VLV29-3 25 87 56.8 合格 循環(huán)氫壓縮機(jī) VLV29-3 4 30 11.1 合格 重污油抽油泵 VLV29-3 16 67 42 合格 輕污油抽油泵 VLV29-3 1667 42 合格 分餾塔頂空冷器 VLV29-3 16 67 42 合格 穩(wěn)定塔頂空冷器 VLV29-3 16 67 42 合格 柴油空冷器 VLV29-3 16 67 42 合格 新氫壓縮機(jī)水站水泵 VLV29-3 2587 56.8 合格 新氫壓縮機(jī)水站水箱 加熱器 VLV29-3 25 87 56.8 合格 熱高分子空冷器 VLV29-3 25 87 56.8 合格 熱低分子氣/航煤空 冷器 VLV29-3 2587 56.8 合格 硫化氫氣提塔頂空冷 器 VLV29-3 25 87 56.8 合格 新氫壓縮機(jī)輔助油泵 電機(jī) VLV29-3 638 29.4 合格 新氫壓縮機(jī)油箱電加 熱器 VLV29-3 4 30 11.1 合格 反沖洗污油泵 VLV29-3 2587 56.9 合格 新氫壓縮機(jī)水站水泵 VLV29-3 25 87 56.9 合格 吸收塔一中回流泵 VLV29-3 10 51 35.5 合格 吸收塔二中回流泵 VLV29-3 10 51 35.5 合格 穩(wěn)定塔進(jìn)料泵 VLV29-3 35108 83.9 合格 塔頂循環(huán)回流泵 VLV29-3 95 192 140.1 合格 脫吸塔底泵 VLV29-3 35 108 83.9 合格 航煤泵 VLV29-3 50 132 102.7 合格 注氨泵 VLV29-3 638 29.4 合格 畢業(yè)設(shè)計(jì) 新氫壓縮機(jī)盤車電機(jī) VLV29-3 430 15 合格 阻垢劑泵 VLV29-3 4 30 1.5 合格 引風(fēng)機(jī) VLV29-3 95 192 140.1 合格 柴油泵 VLV29-3 95 192 140.1 合格 壓縮機(jī)廠房吊車 VLV29-3 95192 140.1 合格 重石腦油泵 VLV29-3 120 218 167 合格 循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電 機(jī) VLV29-3 25 87 56.9 合格 抗氧劑泵 VLV29-3 430 1.5 合格 緩侍劑泵 VLV29-3 4 30 4.7 合格 分段塔回流泵 VLV29-3 95 192 140.1 合格 低壓脫硫貧胺液泵 VLV29-3 50 132 102.7 合格 硫化氫氣提塔頂泵 VLV29-3 95192 140.1 合格 開工循環(huán)泵 VLV29-3 50 132 102.7 合格 分餾塔頂冷凝水泵 VLV29-3 6 38 29.4 合格 分餾塔頂回流泵 VLV29-3 120 218 167 合格 新氫壓縮機(jī)主機(jī) YJLV-3 240396 261 合格 石腦油分餾塔頂回流 泵 VLV29-3 25 87 56.9 合格 新氫壓縮機(jī)注油器電 機(jī) VLV29-3 4 30 3.4 合格 反應(yīng)進(jìn)料泵 YJLV-3 240396 261 合格 注水泵 VLV29-3 10 51 35 合格 分溜塔進(jìn)料泵 VLV29-3 10 51 36 合格 尾油泵 VLV29-3 10 51 36 合格 高壓干線 2 (VLV29-3 240)473 合格 低壓干線 2 (VV-1 800) 1921 合格 畢業(yè)設(shè)計(jì) 七、車間高、低壓電氣設(shè)備及其選擇 7.1 低壓電氣的選擇及校驗(yàn)條件 7.1.1 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NeUNUNe 7.1.2 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(yīng)不低于所在電路的計(jì)算電流 即NeI 30INe30I 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 FE 30FE30 b. 熔體電流 應(yīng)躲過電路的尖峰電流 ，即 KNI pkINIpkI 輕載起動(dòng)電動(dòng)機(jī) K=0.250.3； 供多臺(tái)電動(dòng)機(jī) K=0.51 c. 熔體電流 應(yīng)與被保護(hù)線路配合，以免線路過負(fù)荷引起過熱甚至絕緣燃燒FE 而熔體不熔斷 F，因此需要滿足 FENIOLKalI 為導(dǎo)線或電纜的允許載流量； 為導(dǎo)線或電纜的允許短時(shí)過負(fù)荷系數(shù)(當(dāng)熔斷alI 器只作短路保護(hù)時(shí)，對(duì)電纜導(dǎo)線取 =2.5；當(dāng)熔斷器同時(shí)作短路保護(hù)和過載保 護(hù)時(shí)， =1)。OLK B. 保護(hù)照明線路的熔斷器的選擇 對(duì)于熒光燈或高壓汞燈取 =1FENII30 IK 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般選擇 RC1A型熔斷器 C. 保護(hù)變壓器的熔斷器的選擇 保護(hù)變壓器的熔斷器的熔體電流 應(yīng)躲過變壓器的允許過負(fù)荷電流和勵(lì)磁涌FENI 流,須按下式選擇: =（1.52.0） ； 為變壓器一次側(cè)額定電流FENI T1I D. 保護(hù)電容器的熔斷器的選擇 保護(hù)并聯(lián)電容器的熔斷器容體電流應(yīng)躲過電容器的合閘電流，一般應(yīng)按下公式 選擇： FENI= 式中 為電容器的額定電流；CKNI CNI 為計(jì)算系數(shù) （一臺(tái)電容器 = 1.52.0）K E. 保護(hù)電壓互感器的熔斷器的選擇 根據(jù)經(jīng)驗(yàn): 保護(hù)電壓互感器的熔斷器熔體電流 =0.5AFENI 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7.1.3 低壓熔斷器的選擇 低壓熔斷器宜選擇限流式熔斷器（RT、RS 等型） 。 因?yàn)檫@類限流式熔斷器的熔件一般為導(dǎo)熱性好、熱容量小的銅、銀等金屬材料， 通常熔件上焊錫，利用其“冶金效應(yīng)”來改善其保護(hù)性能；熔斷管內(nèi)一般充填石英 砂，以改善滅弧性能。主要用于要求快速斷開短路、斷流能力要求較大及同時(shí)要求 保護(hù)過負(fù)荷的場(chǎng)所。 而非限流式熔斷器（RC、RM 等型）的熔件一般為導(dǎo)熱性差、熱容量較大的鉛、 錫、鋅等金屬材料，熔管內(nèi)一般不充填石英砂，一般用于斷流能力要求較小及次要 場(chǎng)所。 7.1.4 車間低壓配電屏的選擇 選用 BFC2B 型抽屜式低壓配電屏。BFC2B 型抽屜式低壓配電屏適用于發(fā)電 廠、變電所等 500V以下的交流三相三線制或三相四線制系統(tǒng)，作為動(dòng)力及照明配電 用。該配電屏配用了 AH系列開關(guān)，按主電路方案的組合方式分為空氣斷路器柜、單 面抽屜柜和雙面抽屜柜三種類型。 各主要電器設(shè)備簡(jiǎn)介： LMZJ1-0.5型電流互感器為母線式、澆注絕緣、戶內(nèi)產(chǎn)品，適用于交流 50HZ、500V 及以下的線路中，供電流、電能和功率測(cè)量以及繼電保護(hù)用。 RT0系列有填料封閉管式熔斷器，適用于交流 50 HZ、額定電壓 380V及以下短 路電流大的網(wǎng)絡(luò)或配電裝置中，作為電纜、導(dǎo)線及電器設(shè)備的短路保護(hù)及導(dǎo)線、電 纜的過負(fù)荷保護(hù)。尤其適用于供電線路或斷流能力要求較高的場(chǎng)所。 CJ10 系列交流接觸器為一般任務(wù)接觸器，適用于 50HZ、電壓 380V及以下，電 流 150A及以下電力線路中，并適用于頻繁啟動(dòng)和控制交流電動(dòng)機(jī)。 JR15系列熱繼電器是一種雙金屬片式熱繼電器，適用于長(zhǎng)期工作的一般交流電 動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。 7.2 高壓電氣選擇及校驗(yàn)條件 7.2.1 按工作電壓選擇 電器額定電壓 應(yīng)不低于所在電路額定電壓 即NeUNUNe 7.2.2 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(yīng)不低于所在電路的計(jì)算電流 即eI 30Ie30I 7.2.3 短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件 （1） 斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、電抗器的動(dòng)穩(wěn)定電流的峰值 應(yīng)不小maxi 畢業(yè)設(shè)計(jì) 于可能的最大的短路沖擊電流 ，或其動(dòng)穩(wěn)定電流有效值 應(yīng)不小于可能的最大shi maxI 的短路沖擊電流 即 ；shImaxishaxI （2）電流互感器大多數(shù)給出動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) ，其動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條)I2(iK1Naxes 件為 ；sh1NesiIK 式中， 為電流互感器的額定一次電流 7.2.4 短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件 斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、電抗器的熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為 ima2)3(ttI 式中， 為電器的熱穩(wěn)定電流；t 為其熱穩(wěn)定時(shí)間； 為通過電器的三相短路穩(wěn)態(tài)I )3(I 電流； 為短路發(fā)熱假象時(shí)間。ima 電流互感器大多給出熱穩(wěn)定倍數(shù) 和熱穩(wěn)定時(shí)間 t，其熱穩(wěn)