塑料制品厂供电系统设计

某塑料制品厂供电系统设计

摘要：本文是对某塑料制品厂进行的供电系统设计。本设计根据厂方给定的全厂各车间电气设备及车间变电所的负荷，运用需要系数法进行电力负荷计算，得到该厂不同电气设备的计算负荷。然后，根据电力部门对工厂功率因数的要求计算出需要补偿的无功功率，在综合比较并联电容补偿、同步补偿机和静止补偿器这三种无功补偿设备的优缺点后，确定以低压集中补偿的方式进行并联电容器补偿。然后，根据对计算负荷的分析选定各车间变电所的变压器型号及连接组别。

在选择该塑料制品厂的电气主接线时，考虑到该厂负荷为三级负荷以及进出线的数量，从备选用方案单母线接线、双母线接线、桥形接线、线路—变压器组单元接线中选定采用单母线不分段接线方式，保证系统的稳定性。最后，在本设计中根据本厂供电电源和厂供电要求进行电气设备的选择及校验。

关键字：10KV进线变电所需要系数法低压集中补偿设备选型

目录第一章绪论0

1.1 工厂供电的意义0

1.2 工厂供电的要求1

1.3 设计依据2

1.3.1 平面布置图2

1.3.2 生产任务及车间组成2

1.3.3 工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量2

1.3.4 供用电协议4

1.3.5 本厂负荷性质5

1.3.6 自然条件5

第二章负荷计算6

2.1负荷计算的意义6

2.2 负荷计算的方法7

2.3 负荷计算的公式8

2.4 各变电所负荷计算9

第三章无功补偿14

3.1 无功补偿简介15

3.2 电力电容器的安装方式 (16)

3.3 各变电所功率补偿前后的比较17

3.4 全厂总负荷计算及无功补偿19

第四章变压器选型20

4.1 变压器的选择方法20

4.2 各变电所变压器的选择22

第五章主接线方案的确定 (24)

5.1 总配电所的主接线设计的原则和要求24

5.2 变电所主接线方案的技术经济指标25

5.3 主接线方案的拟定27

第六章短路电流计算32

6.1 短路电流计算方法及意义32

6.2 短路计算33

6.2.1 短路电流计算等效示意图33

6.2.2 短路电流及容量的计算33

第七章电气设备的选择及校验36

7.1 总配电所架空线进线的选择36

7.2 高压侧及低压侧母线的选择38

7.3 变电所进出线的选择39

7.4 变电所低压出线的选择40

7.5 设备的选择41

7.5.1 高压侧设备的选择42

7.5.2 各车间进线设备的选择44

7.5.3 各变电所低压侧出线回路设备选择及校验表45结语50

参考文献52

第一章绪论

1.1 工厂供电的意义

工厂供电就是工厂所需电能的供应和分配。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小。例如在机械工业中，电费的开支仅占产品成本的5%左右。因此电能在工业生产中的重要性并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气自动化以后可以大大增加产量、提高产品质量、提高劳动、生产率，降低生产成本、减轻工人的劳动强度、改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程的自动化。从另一方面说，如果工厂的电能供应突然中断，对工业生产可能造成严重的后果。例如某些供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短暂的停电也会引起重大的设备损坏或引起大量的产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。

所以，工厂应该根据本厂环境条件和供电要求，来选择适当的电气设备和确定其各项参数，保证工厂正常运行时安全可靠，出现故障时不致出现严重的后果，并在合理的情况下注意节约，还应该根据工厂生产情况及供应能力统筹兼顾。因此，一套完整的现代化供电系统对于一个工厂实现生产自动化、提高成品质量是不可缺少的。

1.2 工厂供电的要求

在工厂供电的过程中要切实保证工厂生产和生活的需要，还要做好节能工作，就应该做到以下要求。

➢可靠要满足供电可靠性的要求。

➢安全要满足在电能的使用中不应发生设备和人身事故。

➢优质要保证用户对电能质量的要求。

➢经济尽量减少供电系统中不必要的投资，并尽可能地节约电能。

此外，在设计工厂配电系统的时候还要考虑到当地的天气设计防雷接地装置，合理地处理当前和长远的关系：既要节约能源，又要保证工厂生产和生活的需要。

1.3 设计依据

1.3.1 平面布置图

图1.1 平面布置图

1.3.2 生产任务及车间组成

年产量为万吨聚乙烯塑料制品，产品品种有薄膜、单丝、管材和注射等制品。其原材料来源于某石油化纤总厂。

1.3.3 工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量

表1.1 各车间设备容量

序号车间或用电单

位名称

设备容量

（千瓦）

需要系

数kd

功率因

数φ

cos

功率因数

正切φtg

1.3.4 供用电协议

工厂及电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：

图1.2 供用电协议

（1）从电业部门某35/10kv变电所用10kv架空线向本厂供电，该所在厂南侧1km

（2）供电系统短路技术数据：电业部门变电所10kV母线为无限大电源系统，其短路容量为200MVA供电系统。

（3）电业部门对本厂提出的技术要求：电业部门配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒工厂“总降”不应大于1.3秒；在总配变电所10kV侧进行计量；本厂的功率因数值应在0.9以上。

1.3.5 本厂负荷性质

生产车间为三班工作制，部分车间为单班或两班制，最大有功负荷年利用小时数为5000小时属于三级负荷。

1.3.6 自然条件

（1）最热月平均最高气温为35C

（2）土壤中0.7—1米深处一年中最热月平均温度为20C