石化厂聚丙烯车间变电所电气设计一次系统设计(附件)
随着文明和科学技术的发展，社会生活对电力供应的质量要求越来越高，而变电站则是供电的核心。本论文主要对石化厂聚丙烯车间10kV变电所的一次系统部分进行设计，力求能够满足供电设计安全、可靠、优质、经济的要求。本论文主要完成了以下几个工作首先是根据用电设备的基础资料对负荷进行了计算，再通过并联电容器的方式实现无功补偿，并计算出功率因数。之后通过计算所得的数据，选择了主变压器的台数和容量，确定了变电所的主接线方案。然后利用短路电流计算所得的结果，选择并校验了断路器、隔离开关、熔断器、电压互感器、电流互感器、避雷器等一次设备，对导线和电缆的型号也进行了合理有据的选择，最终完成了这个10kV变电所的一次系统设计工作。关键词 负荷计算，变压器，电气主接线，电气设备
目 录
1 绪论 1
1.1 供配电设计的意义 1
1.2 国内外发展状况 1
1.3 设计步骤 1
1.4 本次设计的主要工作 2
2 负荷计算及无功补偿 2
2.1 负荷计算 2
2.2 无功功率补偿及其计算 4
3 变电所主变压器的选择及主接线方案的设计 6
3.1 变配电所的设计 6
3.2 变电所主变压器的选择 7
3.3 变电所主接线方案的选择 8
4 短路电流计算 12
4.1 短路故障 12
4.2 短路电流的计算方法 12
4.3 短路电流的计算 13
5 变电所一次设备的选择与校验 15
5.1 一次设备选择与校验的条件 15
5.2 一次设备选择的依据 16
5.3 一次设备的选择校验 17
6 变配电所进出线的选择 23
6.1 电缆型式的选择 23
6.2 导线和电缆截面的选择 24
6.3 导线和电缆截面的具体选择 24
结论 34
致谢 35
参考文献 36
附录A 电气主接线图 37
1 绪论
1.1 供配 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
电设计的意义
电能是一种利于环保的二次能源。电能在输送和分配方面十分方便，能够较轻松地转换成其他类型的能源，而且便于控制、管理和调试，对自动化的实现有很大帮助。因此，电能在国民经济、社会生产和人民生活的各个方面得到广泛应用。电能大多都由发电厂提供，电力工业是我国能够实现现代化的重要基础。在工厂里，电能无疑是生产的主要能源和动力，但工业生产具有强大的连续性和生产机械的集中性，对电能质量的要求也达到了较高的水平，因此合理设计工厂供配电系统就显得尤为重要[1]。即使停电的时间很短，但在一些需要高可靠性供电的工厂中，也会造成很大的损害，如设备损坏或产品质量不过关。因此在工业生产中进行负荷计算、无功补偿，确定车间变压器的数量、容量等都是不可或缺的重要工作[2]。
1.2 国内外发展状况
由于现代科学技术的发展，电网容量的增加，电压水平的提高以及对综合自动化水平的需求，变电战的设计变得越来越复杂。目前，随着我国城乡电网的发展，变电站的设计也提出了更高的要求。自20世纪80年代以来，随着微处理器和电子技术的飞速发展，变电站自动化迅速进入了遥控与本地计算机控制一体化的新阶段。在国内，变电站自动化系统一般适用于10kV电压等级的变电站。随着城市和电网建设的发展，10kV变电站在增加，对附近地区的供电也在增加。因此，变电站供电质量的要求更高。
国外的发展大致与中国相似，其发展形成了以下三大趋势：发电量年增长速度放缓，一些发展中国家特别是亚洲国家的发电量仍然保持高速增长；电力技术的发展正朝着效率和环保的更高目标迈进；电力行业管理体制和运行方式的变化逐渐由垄断经营向市场开放转变。
未来，电力需求将高于今天，所需电力设备也将大幅增加。开发易于维护的变电站，节省时间和精力，并且可以缩短停电时间。这方面的研究往往是更多的数字和光通信。通过对传感器，故障点定位和自动重合闸装置进行预测性维护，可实现安全、可靠、高质量和经济的电源效果。
1.3 设计步骤
1、收集资料，掌握电气设计的基本流程。
2、根据原始数据对负荷进行计算、确定补偿容量。
3、选择变压器的型号容量以及相应的电气设备。
4、确定主接线方案。
5、计算短路电流。
6、一次设备的选择与校验。
7、绘制电气图纸。
1.4 本次设计的主要工作
本设计主要对石化厂聚丙烯车间改扩建工程电工部分中的10KV变电所一次系统进行设计，通过负荷计算及无功补偿，对设备进行选型，确定该系统的电气主接线方案，通过短路计算完成对一次设备的选择与校验。
2 负荷计算及无功补偿
只有当计算负荷正确完成后，才能着手启动供配电系统设计，选择负载能力适当的变压器容量、正确选用适当的电气设备、并对所使用进出导线的截面作出合理选择等，这些是继电保护装置能够实现经济合理的重要依据。
无功补偿能够发挥的作用有，增大了系统功率因数，实现节能目的，线路压降变小了，升高电能品质，同时能升高供电裕量。通常情况下使用需要系数法来进行负荷计算，本次设计就是采用这种方法，无功功率的补偿是使用电容器在低压侧进行集中补偿。
2.1 负荷计算
2.1.1 负荷计算的内容
负荷计算基于已知的电气设备容量，统计有功、无功、视在负荷，计算电流等内容。
2.1.2 计算负荷的确定
电气设备组负荷的确定通常用于工程中，方法有多种比如需要系数法和二项式法，前者是最常用的。当电气设备数量较多，各设备容量差异不大时，通常会采用需要系数法进行计算[10]。
2.1.3 计算负荷的方法与公式
按需要系数法确定计算负荷。
目 录
1 绪论 1
1.1 供配电设计的意义 1
1.2 国内外发展状况 1
1.3 设计步骤 1
1.4 本次设计的主要工作 2
2 负荷计算及无功补偿 2
2.1 负荷计算 2
2.2 无功功率补偿及其计算 4
3 变电所主变压器的选择及主接线方案的设计 6
3.1 变配电所的设计 6
3.2 变电所主变压器的选择 7
3.3 变电所主接线方案的选择 8
4 短路电流计算 12
4.1 短路故障 12
4.2 短路电流的计算方法 12
4.3 短路电流的计算 13
5 变电所一次设备的选择与校验 15
5.1 一次设备选择与校验的条件 15
5.2 一次设备选择的依据 16
5.3 一次设备的选择校验 17
6 变配电所进出线的选择 23
6.1 电缆型式的选择 23
6.2 导线和电缆截面的选择 24
6.3 导线和电缆截面的具体选择 24
结论 34
致谢 35
参考文献 36
附录A 电气主接线图 37
1 绪论
1.1 供配 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
电设计的意义
电能是一种利于环保的二次能源。电能在输送和分配方面十分方便，能够较轻松地转换成其他类型的能源，而且便于控制、管理和调试，对自动化的实现有很大帮助。因此，电能在国民经济、社会生产和人民生活的各个方面得到广泛应用。电能大多都由发电厂提供，电力工业是我国能够实现现代化的重要基础。在工厂里，电能无疑是生产的主要能源和动力，但工业生产具有强大的连续性和生产机械的集中性，对电能质量的要求也达到了较高的水平，因此合理设计工厂供配电系统就显得尤为重要[1]。即使停电的时间很短，但在一些需要高可靠性供电的工厂中，也会造成很大的损害，如设备损坏或产品质量不过关。因此在工业生产中进行负荷计算、无功补偿，确定车间变压器的数量、容量等都是不可或缺的重要工作[2]。
1.2 国内外发展状况
由于现代科学技术的发展，电网容量的增加，电压水平的提高以及对综合自动化水平的需求，变电战的设计变得越来越复杂。目前，随着我国城乡电网的发展，变电站的设计也提出了更高的要求。自20世纪80年代以来，随着微处理器和电子技术的飞速发展，变电站自动化迅速进入了遥控与本地计算机控制一体化的新阶段。在国内，变电站自动化系统一般适用于10kV电压等级的变电站。随着城市和电网建设的发展，10kV变电站在增加，对附近地区的供电也在增加。因此，变电站供电质量的要求更高。
国外的发展大致与中国相似，其发展形成了以下三大趋势：发电量年增长速度放缓，一些发展中国家特别是亚洲国家的发电量仍然保持高速增长；电力技术的发展正朝着效率和环保的更高目标迈进；电力行业管理体制和运行方式的变化逐渐由垄断经营向市场开放转变。
未来，电力需求将高于今天，所需电力设备也将大幅增加。开发易于维护的变电站，节省时间和精力，并且可以缩短停电时间。这方面的研究往往是更多的数字和光通信。通过对传感器，故障点定位和自动重合闸装置进行预测性维护，可实现安全、可靠、高质量和经济的电源效果。
1.3 设计步骤
1、收集资料，掌握电气设计的基本流程。
2、根据原始数据对负荷进行计算、确定补偿容量。
3、选择变压器的型号容量以及相应的电气设备。
4、确定主接线方案。
5、计算短路电流。
6、一次设备的选择与校验。
7、绘制电气图纸。
1.4 本次设计的主要工作
本设计主要对石化厂聚丙烯车间改扩建工程电工部分中的10KV变电所一次系统进行设计，通过负荷计算及无功补偿，对设备进行选型，确定该系统的电气主接线方案，通过短路计算完成对一次设备的选择与校验。
2 负荷计算及无功补偿
只有当计算负荷正确完成后，才能着手启动供配电系统设计，选择负载能力适当的变压器容量、正确选用适当的电气设备、并对所使用进出导线的截面作出合理选择等，这些是继电保护装置能够实现经济合理的重要依据。
无功补偿能够发挥的作用有，增大了系统功率因数，实现节能目的，线路压降变小了，升高电能品质，同时能升高供电裕量。通常情况下使用需要系数法来进行负荷计算，本次设计就是采用这种方法，无功功率的补偿是使用电容器在低压侧进行集中补偿。
2.1 负荷计算
2.1.1 负荷计算的内容
负荷计算基于已知的电气设备容量，统计有功、无功、视在负荷，计算电流等内容。
2.1.2 计算负荷的确定
电气设备组负荷的确定通常用于工程中，方法有多种比如需要系数法和二项式法，前者是最常用的。当电气设备数量较多，各设备容量差异不大时，通常会采用需要系数法进行计算[10]。
2.1.3 计算负荷的方法与公式
按需要系数法确定计算负荷。
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