工厂供电控制系统设计

工厂供电控制系统设计内容摘要：

起 干线上 的全 部用 户停电， 为提 高供 电可 靠性 同样 可以 采用 增加 备用 的 方 法，如 图 2 2 为树干式接线图。 图 2 2 树干式 接线 图 3 .放射式 从工厂供电 系统 而言 ，高 压环 式其 实就 是树 干式 界限的 改进 ，两 路树干式 线路 连接 起来 就构 成了 环式 接线。 这 种接 线运 行灵活 ，供 电可 靠性高。 当干 线上 任何 地方 发生 故障 时， 只要 找出 故障 段，拉 开其 两端 的隔离开 关， 把故 障段 切除 后， 全部 线路 可以 恢复 供电。 由于 闭环 运 行时继电保护整定 比较 复杂 ，所 以运 行时 均采 用开 环运 行方 式。 2 . 4 . 2 线路敷设 1 . 架空线路的敷 设 工厂架 空线 路长 期漏 天运 行， 受环 境和 气候 影响 会发 生断线 、污 染等 故障。 为 确保 线路 长期 安全 运行 ，必 须按 相关 规定 敷设 并经常 性的 巡视 和检查，以便及 时消 除设 备隐 患。 架空线路的敷 设以 及电 杆尺 寸应 满足 下面 四个 要求 ： 1)不同 电压 等 级线 路的 档柜 （也 成 跨柜 ，即 同一 线 路上 相邻 两电 杆中 心线之间 的距 离） 不同。 一 般 3 8 0 V 线 路档 柜 为 50～ 60m， 6～ 1 0 K V 线路档距为 80～ 1 2 0 m。 2)同杆 导线 的线 距与线 路电 压等 级及 档距 等因 数有 关。 380V 线路 线距 约0 . 3～ 0 . 5 m， 10V 线 路线 距约 0 . 6～ 1m。 3)弧垂 （架 空 导线 最低 点与 悬挂 点 间的 垂直 距离 ） 要根 据档 距、 导线 型号与截 面积 、导 线所 受拉 力及 气温 条件 等决 定。 垂弧 过大易 碰线 ；过 小易造成断线或 倒杆。 4)线距（ 导线 最低 点到 地面 或导线 任意 点到 其他 目标 物的 最小 垂直 距离 ）需遵循有关手 册规 定。 2 . 电缆线路的敷 设 电缆线 路与 架空 线路 相比 ，具 有成 本高 ，投 资大 ，维 修不便 等缺 点， 但是它具 有运 行可 靠、 不易 受外 界影 响、 不需 架设 电杆 、不占 地面 、不 碍观瞻等 优点 ，特 别是 在有 腐蚀 性气 体和 易燃 、易 爆场 所，不 宜架 设架 空线路时，只有 敷设 电缆 线路。 （由于 架空 与电 缆线 路相 比有 较多 的优 点， 如成 本低 、投资 少， 安装 容易，维 护和 检修 方便 ，易 于发 现和 排除 故障 等， 所以 架空线 路在 一般 工厂中应用相当 广泛。 由于本 厂的 地形 不复 杂， 按经 济性 及可 操作 性来 选择 ，故高 压供 电线 路选择为架空线。 ） 第三章 负荷计算及功 率补 偿 3 . 1 负荷计算 全厂总 降压 变电 所的 负荷 计算 ，是 在车 间负 荷计 算的 基础上 进行 的。 考虑车间 变电 所变 压器 的功 率损 耗， 从而 求出 全厂 总降 压变电 所高 压侧 计算负荷及总功 率因 数。 列出 负荷 计算 表、 表达 计算 成果。 3 . 2 负荷计算 的 内容 和目 的 计算负 荷又 称需 要负 荷或 最大 负荷。 计 算负 荷是 一个 假想的 持续 性的 负荷，其 热效 应与 同一 时间 内实 际变 动负 荷所 产生 的最 大热效 应相 等。 在配电设 计中 ，通常 采用 30 分钟 的最 大平 均负 荷作 为按 发热条 件选 择电 器或导体的依据。 尖峰电 流指 单台 或多 台用 电设 备持 续 1 秒左 右的 最大 负荷电 流。 一般 取启动电 流上 午周 期分 量作 为计 算电 压损 失、 电压 波动 和电压 下降 以及 选择电器 和保 护元 件等 的依 据。 在校 验瞬 动元 件时 ，还 应考虑 启动 电流 的非周期分量。 平均负 荷为 一段 时间 内用 电设 备所 消耗 的电 能与 该段 时间之 比。 常选 用最大负 荷班 （即 有代 表性 的一 昼夜 内电 能消 耗量 最多 的一个 班） 的平 均负荷， 有时 也计 算年 平均 负荷。 平 均负 荷用 来计 算最 大负荷 和电 能消 耗量。 3 . 3 负荷计算 的方法 负荷计 算的 方法 有需 要系 数法 、利 用系 数法 及二 项式 等几种。 本 设计 采用需要系数法 确定。 主要计算公式 有： 有功功率： P 3 0 = P e Kd 无功功率 : Q30 = P30 tgφ 视在功率 : S3O = P30/Cosφ 计算电流 : I 3 0 = S 3 0 / 3 UN 3 . 4 各用电车 间负荷 计算 表 3 1 车间 项目 车间变 电所 1 2 3 4 生活区 负荷（ kw） 360 750 380 750 145 功率因数 c o s  0 . 7 2 0 . 6 4 0 . 6 7 0 . 8 5 1 负荷类型 一 一 二 二 三 二次侧电压 380 380 10000 380 380 最大负荷利用小时数 2500 3500 3500 5500 1800 按照原始数据 资料 ，负 荷数 据如 下： 一年 按 3 6 5 天 计算。 T = 3 6 5 * 2 4 = 8 7 6 0 h P 3 0 = K* P Tt Q 3 0 = P 3 0 * t a n  = P 3 0 * coscos1 2 S 3 0 = cos30P 3 . 4 . 1 车间一的计 算负 荷 有功计算负荷 ： P 3 0 = 0 . 9 5  360 87602500 = 1 8 2 . 4 k w 无功计算负荷 ： Q 3 0 = P 3 0  t a n  = 1 8 2 . 4  coscos12= 1 7 6 k v a r 视 在 计 算 负 荷 ： 30  K V A 计算电流： I 3 0 = N30U3S=  = 3 8 5 . 5 A 按照规 定 ，变 电所高 压侧 的 cos ≥，考 虑到 变压 器本 身的无 功功 率损 耗△ QT 远大于 其有 功功 率损 耗 △ PT，一 半 △ Q T = ( 4～ 5 ) △P T ，因此 在变 压器的低 压侧 进行 无功 补偿 时 ，低 压侧的 功率 因数 应略 高于 0 . 9 0，这里 取cos ’=。 要使低 压侧 功率 因数 由 0 . 7 2 提高到 0 . 9 2，低 压侧 需装 设的并 联电 容器 容量为： Q C = 1 8 2 . 4 ( t a n a r c c o s 0 . 7 2－ t a n a r c c o s 0 . 9 2 )＝ 9 8 . 2 3 k v a r 取 Q C = 1 1 0 k v a r 补偿后的变压器容量和功率因数 ：S’30(2)= 22 ）（  = 1 9 3 . 7 9 K V A 因此变压器的 容量 可以 从选 2 5 0 KVA。 型号 ： S9 2 5 0 / 1 0 变压器的 损耗： △PT =S’30(2)= kw △QT =S’30(2) = kvar 高压侧的计算 负荷 ： P’30(1) = P30+△P T = 1 8 2 . 4 + 2 . 9 1 = 1 8 5 . 3 5 6 KW Q’30(1) = Q30－ Q C+ △ Q T = 1 7 6－ 1 1 0 + 1 1 . 6 4 = 7 7 . 6 4 k v a r S’30(1) = 230(1)39。 230(1)39。 QP  = 2 0 0 . 9 6 KVA 补偿后 的功 率 因数 ： cos ’= 30(1)30(1)S P‘‘1 0 0 % = 0 . 9 1 8 7 0 . 9 这 一功 率 因数满足要求。 3 . 4 . 2 车间二的计 算负。