石化厂聚丙烯车间变电所电气设计继电保护系统设计
目录
1 引言 1
2 负荷计算 1
3 主变压器台数和容量的选择 3
4 短路电流计算 3
4.1 确定基准值 4
4.2 短路电路中各元件的电抗标幺值 4
4.3 k-1点（10.5kV侧）的相关计算 5
4.4 k-2点（0.4kV侧）的相关计算 5
4.5 一次侧设备的选择 6
5 继电保护方案 8
5.1 继电保护装置的作用和基本原理 8
5.2 对继电保护的基本要求 8
5.3 电力变压器的保护 9
5.4 电力线路保护 18
6 微机保护 25
6.1 微机保护的概念及特点 25
6.2 微机保护的组成 25
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录A 10kV级S9系列电力变压器的主要技术数据 33
附录B GL型感应式电流继电器的主要技术数据及其动作特性曲线 35
1 引言
众所周知，电能对于现代工业生产有着重要的意义。电能是很容易由其它形式的能量转换而来的，也很容易转换为其它形式的能量以供应用；电能是很容易被输送和分配的，而且还很省钱，控制、调节和测量起来也比较方便，并且有助于实现生产过程的自动化。
当今社会，工业生产主要靠电力，而且电力的成本也没有想象中那么高。电能可以对工业生产产生巨大的促进作用，它也许降低不了产品成本或者投资总额，但它可以让工业生产实现电气化，之后增加产量就不在话下了，更重要的是它还可以让产品的质量更加好，并且生产速度更加的快，而成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
本却大大减少了，同时还会解放工人双手。换句话说，如果工厂突然停电，必将对工业生产造成巨大损失。
本设计主要是在参与石化厂聚丙烯车间改扩建工程电工部分中的10KV变电所二次系统设计基础上进行的设计，我需要研究变电所供配电原始数据和资料，然后计算短路电流，顺带完成变电所设备选择并校验，我的主要任务还是继电保护部分。短路电流是根据所提供的原始数据来计算的，然后我们可以知道每一条线路上有多大短路电流，之后进行校验，根据这些数据来选择适当的电缆和电气设备，确保母线和用电设备能够安全可靠的运行。
2 负荷计算
石化厂聚丙烯车间用电设备的负荷统计如下。
表2.1 石化厂聚丙烯车间用电设备的负荷表
数量 设备容量 需要系数 cos t
丙烯气压压缩机电源 2 110 0.8 0.8 0.75
电加热器电源 2 144 0.65 0.7 1.02
冷却塔风机 3 22 0.7 0.8 0.75
丙烯传送泵 2 22 0.6 0.75 0.88
丙烯泵 1 22 0.7 0.8 0.75
真空泵 3 22 0.8 0.85 0.62
热水泵 2 22 0.7 0.8 0.75
循环水泵A 1 180 0.8 0.8 0.75
循环水泵B 1 180 0.8 0.8 0.75
循环水泵C 1 180 0.8 0.8 0.75
闪蒸釜 6 11 0.8 0.8 0.75
丙烯聚合釜 6 55 0.8 0．8 0.75
照明 1 2 0.8 - 1.0
计算负荷方法多样，系数法用的最多。在我的论文里，得到计算负荷的方法是需用系数法。这种计算方法很方便，仅需要把装置功率Ps与需用系数(Kp；Kq)相乘，就可以迅速得到计算负荷。这也是它在真正应用中被大量使用的原因。每个设备的负荷利用该方法计算。公式：
； ； ； ， 。
负荷计算的结果如表2.2所示。
表2.2 负荷计算统计表
数量设备容量需要系数cos t P30Q30S30
丙烯气压压缩机电源21100.80.80.75176132220
电加热器电源21440.650.71.02187.2191267.6
冷却塔风机3220.70.80.7546.234.557.9
丙烯传送泵2220.60.750.8826.423.235.2
丙烯泵1220.70.80.7515.411.619.3
真空泵3220.80.850.6252.83362.1
热水泵2220.70.80.7530.82338.3
循环水泵A11800.80.8 0.75144108180
循环水泵B11800.80.8 0.75144108180
循环水泵C11800.80.8 0.75144108180
闪蒸釜6110.80.8 0.7552.839.666
丙烯聚合釜6550.80．8 0.75264198330
照明120.8-1.01.61.60
总和1285.21011.51503.8
1156.7961
补偿后的QC=578.71156.71538.71218.3
3 主变压器台数和容量的选择
考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器数量为1台S9系列铜线电力变压器。型号为：S9-1250/10，其主要技术指标如表3.1所示。
表3.1 技术指标
变压器 型号 额定 容量 / 额定 电压 /kV 联 结 组型 号 损耗/kW 空载 电流 % 短路 阻抗 %
高压 低压 空载 负载
S9-1250/10 1250 10.5 0.4 Dyn11 2000 11000 2.5 5
4 短路电流计算
石化厂采用的是一路电源供线，变电站经LJ-35架空线，线距离为7m,距离本厂6km，干线首段所装高压断路器的断流容量选 。供电系统简略图如图4.1所示。
接着要求出这个厂变电所高压一边10kV母线上k-1点短路的三相短路电流和短路容量，低压一边380V母线上k-2点短路的也要求出。
图4.1 供电系统缩略图
4.1 确定基准值
这个基准容量 =100MVA，基准电压 = =1.05 ， 是短路计算电压，也就是高压侧 =10.5kV，低压侧 =0.4kV，则：
图5.5 复合电压起动的过电流保护原理接线图
表5.4 元器件选择
1 引言 1
2 负荷计算 1
3 主变压器台数和容量的选择 3
4 短路电流计算 3
4.1 确定基准值 4
4.2 短路电路中各元件的电抗标幺值 4
4.3 k-1点（10.5kV侧）的相关计算 5
4.4 k-2点（0.4kV侧）的相关计算 5
4.5 一次侧设备的选择 6
5 继电保护方案 8
5.1 继电保护装置的作用和基本原理 8
5.2 对继电保护的基本要求 8
5.3 电力变压器的保护 9
5.4 电力线路保护 18
6 微机保护 25
6.1 微机保护的概念及特点 25
6.2 微机保护的组成 25
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录A 10kV级S9系列电力变压器的主要技术数据 33
附录B GL型感应式电流继电器的主要技术数据及其动作特性曲线 35
1 引言
众所周知，电能对于现代工业生产有着重要的意义。电能是很容易由其它形式的能量转换而来的，也很容易转换为其它形式的能量以供应用；电能是很容易被输送和分配的，而且还很省钱，控制、调节和测量起来也比较方便，并且有助于实现生产过程的自动化。
当今社会，工业生产主要靠电力，而且电力的成本也没有想象中那么高。电能可以对工业生产产生巨大的促进作用，它也许降低不了产品成本或者投资总额，但它可以让工业生产实现电气化，之后增加产量就不在话下了，更重要的是它还可以让产品的质量更加好，并且生产速度更加的快，而成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
本却大大减少了，同时还会解放工人双手。换句话说，如果工厂突然停电，必将对工业生产造成巨大损失。
本设计主要是在参与石化厂聚丙烯车间改扩建工程电工部分中的10KV变电所二次系统设计基础上进行的设计，我需要研究变电所供配电原始数据和资料，然后计算短路电流，顺带完成变电所设备选择并校验，我的主要任务还是继电保护部分。短路电流是根据所提供的原始数据来计算的，然后我们可以知道每一条线路上有多大短路电流，之后进行校验，根据这些数据来选择适当的电缆和电气设备，确保母线和用电设备能够安全可靠的运行。
2 负荷计算
石化厂聚丙烯车间用电设备的负荷统计如下。
表2.1 石化厂聚丙烯车间用电设备的负荷表
数量 设备容量 需要系数 cos t
丙烯气压压缩机电源 2 110 0.8 0.8 0.75
电加热器电源 2 144 0.65 0.7 1.02
冷却塔风机 3 22 0.7 0.8 0.75
丙烯传送泵 2 22 0.6 0.75 0.88
丙烯泵 1 22 0.7 0.8 0.75
真空泵 3 22 0.8 0.85 0.62
热水泵 2 22 0.7 0.8 0.75
循环水泵A 1 180 0.8 0.8 0.75
循环水泵B 1 180 0.8 0.8 0.75
循环水泵C 1 180 0.8 0.8 0.75
闪蒸釜 6 11 0.8 0.8 0.75
丙烯聚合釜 6 55 0.8 0．8 0.75
照明 1 2 0.8 - 1.0
计算负荷方法多样，系数法用的最多。在我的论文里，得到计算负荷的方法是需用系数法。这种计算方法很方便，仅需要把装置功率Ps与需用系数(Kp；Kq)相乘，就可以迅速得到计算负荷。这也是它在真正应用中被大量使用的原因。每个设备的负荷利用该方法计算。公式：
； ； ； ， 。
负荷计算的结果如表2.2所示。
表2.2 负荷计算统计表
数量设备容量需要系数cos t P30Q30S30
丙烯气压压缩机电源21100.80.80.75176132220
电加热器电源21440.650.71.02187.2191267.6
冷却塔风机3220.70.80.7546.234.557.9
丙烯传送泵2220.60.750.8826.423.235.2
丙烯泵1220.70.80.7515.411.619.3
真空泵3220.80.850.6252.83362.1
热水泵2220.70.80.7530.82338.3
循环水泵A11800.80.8 0.75144108180
循环水泵B11800.80.8 0.75144108180
循环水泵C11800.80.8 0.75144108180
闪蒸釜6110.80.8 0.7552.839.666
丙烯聚合釜6550.80．8 0.75264198330
照明120.8-1.01.61.60
总和1285.21011.51503.8
1156.7961
补偿后的QC=578.71156.71538.71218.3
3 主变压器台数和容量的选择
考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器数量为1台S9系列铜线电力变压器。型号为：S9-1250/10，其主要技术指标如表3.1所示。
表3.1 技术指标
变压器 型号 额定 容量 / 额定 电压 /kV 联 结 组型 号 损耗/kW 空载 电流 % 短路 阻抗 %
高压 低压 空载 负载
S9-1250/10 1250 10.5 0.4 Dyn11 2000 11000 2.5 5
4 短路电流计算
石化厂采用的是一路电源供线，变电站经LJ-35架空线，线距离为7m,距离本厂6km，干线首段所装高压断路器的断流容量选 。供电系统简略图如图4.1所示。
接着要求出这个厂变电所高压一边10kV母线上k-1点短路的三相短路电流和短路容量，低压一边380V母线上k-2点短路的也要求出。
图4.1 供电系统缩略图
4.1 确定基准值
这个基准容量 =100MVA，基准电压 = =1.05 ， 是短路计算电压，也就是高压侧 =10.5kV，低压侧 =0.4kV，则：
图5.5 复合电压起动的过电流保护原理接线图
表5.4 元器件选择
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/3987.html
