甲醇装置变配电所设计说明书.doc
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1、湖 南 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power毕业设计说明书课题名称:甲醇装置变配电所设计 合用专业: 供用电技术_ 指导老师: 杨亚军_ 学生姓名: 李亮_学生学号: _ 学生班级: 12级供电一班_任务下达日期: 2023 年 11 月 17日设计完毕日期: 2023 年 12 月 12日毕业设计诚信承诺书我谨在此承诺:本人所呈交的毕业设计甲醇装置变配电所设计由本人独立完毕,保证不存在任何抄袭、抄袭别人成果的现象。凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如出现抄袭及侵犯别人知
2、识产权的行为,由本人承担由此产生的一切后果。承诺人: 李亮2023年 12月 12 日前 言本文是某甲醇装置变配电所设计说明。设计目的是通过对该工厂用电负荷的分析,为该工厂设计最完善的供配电系统设计方案。电能对整个工厂的正常生产起着举足轻重的作用,因此如何进行合理用电、安全用电、节约用电、高质量用电已经成为工厂建设和运营的重要问题之一。工厂的安全正常生产、节电节能、提高劳动生产率,都必须有一个安全、可靠、经济、合理供配电能和使用电能的系统作保障,才干实现公司利润最大化。本书共分为八章,第一章重要是所给原始资料,对本厂负荷进行了具体的记录;第二章,根据负荷进行负荷的计算和对变压器进行选择,在高压
3、侧对全厂进行无功补偿;第三章为主接线的选择;第四章为短路电流的计算;第五章对电气设备进行选择和校验;第六章无功补偿装置;第七章变电站的电气布置及低压配电系统的布置设计;第八章防雷设计;在论文的最后附上设计的图纸。毕业设计说明书的编写分工如下:第一、二、三、四、五章由李亮编写;第六、八由陈佳琦编写;第七章由宋佳松编写。全书由李亮统稿。 关键词:变电站,负荷计算,短路计算 通过毕业设计,巩固和加深所学专业理论知识,锻炼分析和解决实际工程问题能力。培养和提高综合使用技术规范、技术资料,进行有关计算、设计、绘图和编写技术文献的初步技能,为此后参与工厂供电和变电所电气设计、安装、运营、检修、实验打下基础
4、。编者2023年12月 目 录前 言1第一章 基本资料的分析3第二章 负荷计算和主变的选择52.1 负荷计算的意义52.2 负荷计算52.3 主变的选择6第3章 主接线的设计93.1 电气主接线的基本规定93.2 提出可行的电气主接线方案10第四章 短路电流计算144.1 短路电流计算的目的和原则144.2 短路电流计算14第五章 重要电气设备的选择和校验165.1 电气设备选择的一般原则165.2 断路器的选择175.3 隔离开关的选择185.4 互感器的选择205.5 熔断器的选择225.6 开关柜的选择和校验235.7 载流导体的选择24致 谢28参考文献29第一章 基本资料的分析本设计
5、有关原始资料如下:(1)本变电所建设的目的,是为了解决甲醇装置供配电源的需要。(2)本变电所为降压变电所,负荷有高压负荷(6KV)及低压负荷(0.4KV)。(3)电源: 1)从动力站至变电所4.0KM,变电所至甲醇6.5KM高压电机电缆长度.055KM,变压器电缆长度0.1KM低压电机电缆长度0.1KM。2)负荷(见附表1-1)备注:在计算负荷时,高压负荷分为二组计算。低压负荷分为六组计算。高 压 负 荷1合成气压缩机500KW一组1循环气压缩机280 KW1CO2压缩机132 KW变压器400kva电容器柜407.2kvar2合成气压缩机500KW二组2循环气压缩机280KW2CO2压缩机1
6、32KW低 压 负 荷磷酸盐泵0.55KW一组粗甲醇泵5.5KW顶塔回流泵5.5KW加压塔进料泵15KW加压塔回流泵15KW常压塔回流泵15KW废水泵37KW二组常压废水泵3KW精甲醇泵37KW碱液泵0.55KW轴流风机1.2.3.4.50.753KWUPS电源18KVA三组1#电控柜7.4KW本所照明相编队4 KW合成工序照明箱5 KW压缩照明箱10 KW1#精馏照明箱10 KW杂醇油泵4KW四组地下槽泵2.2KW顶塔回流泵5.5KW加压塔进料泵15KW加压塔回流泵15KW常压塔回流泵15KW废水泵()3KW五组废水泵3KW精甲醇泵37KW碱液泵0.55KW轴流风机6.7#0.752KW2#
7、电气柜7.4KW六组2#精馏照明箱10 KW装置照明箱20KW检修动力箱10 KW第二章 负荷计算和主变的选择2.1 负荷计算的意义 通常按发热条件选择供电系统元件时需要计算的负荷功率或负荷电流,称为计算负荷。有功计算负荷、无功计算负荷、设在计算负荷、计算电流它们是设计时作为选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的重要依据。 负荷计算的目的是为了掌握用电情况,合理选择配电系统的设备和元件,如导线、电缆、变压器、开关等。负荷计算过小,则依此选用的设备和载流部分有过热危险,轻者使线路和配电设备寿命减少,重者影响供电系统的安全运营.负荷计算偏大,则导致设备的浪费
8、和投资的增大。为此,对的进行负荷计算是供电设计的前提,也是实现供电系统安全、经济运营的必要手段。2.2 负荷计算目前负荷计算的方法常用需要系数法、二项式系数法二种。根据设计任务规定,我组采用二项式系数法进行负荷计算。在拟定连接设备台数不太多的车间或支干线的计算负荷时,由于其中n台大功率设备对电力负荷变化影响很大,为了反映这种变化,可采用二项式系数法。公式:式中 c、b二项式系数,其值见表3-7(用电管理P31页) 该组所有用电设备的总额定功率,KW表达用电设备的平均负荷该组中n台功率最大的用电设备的总额定功率表达用电设备组中n台容量最大的设备运营时的附加负荷,KW。附表2-1:计算成果表(低压
9、负荷分为六组计算)低压负荷分类(组)(KW)(kvar)(KVA)一组47.14535.3658.93二组77.6758.2597.09三组36.4054.4四组47.2835.4659.1五组41.5231.1451.9六组47.4047.4总负荷297.415160.21368.8附表2-2:计算成果表(高压分为二组计算)高压负荷分类(组)(KW)(kvar) (KVA)一组820.8615.61026二组820.8615.61026总负荷1641.61231.220532.3 主变的选择2.3.1 容量拟定及选型的原则中小型降压变电所从变电所最低一级电压母线引接,其二次侧采用380/22
10、0V中性点接地的三相四线制,用单母线接线供电。对枢纽变电所、总容量为60MVA及其以上的变电所、装有水冷却或逼迫油循环冷却的主变压器以及装有调相机的变电所,应装设两台所用变压器。如可以从变电所外引入可靠的380V备用电源,可只装一台所用变压器。如有两台所用变压器,应装设备用电源自动投入装置。所用变压器容量选择的基本规定和应考虑的因素:所用变压器原边额定电压必须与引接处电压一致;副边额定电压则与所用电压相配合。变压器的容量必须满足所用机械正常运转和自启动的需要。所用变压器的阻抗电压不能太小,否则短路电流大,所用系统的高压断路器无法选用价格低廉的轻型断路器,阻抗电压也不能太大,否则无法满足电压波动
11、和电动机自启动规定。所用变压器容量的拟定。各段所用变应满足: SNSjs/KtKf式中SN所用变压器额定容量,KVAKf变压器的允许过负荷倍数,最小可取1.04Kt相应于年平均温度修正系数,不同情况下Kt的数值,可查表得容量:1台:S S 2台:油浸式 S70% S 干式 S(90%100% )S2.3.2 容量拟定及选型根据设设计规定,高压侧和低压侧各选取一台主变。6KV降压变压器T1总的计算负荷:选择油浸式变压器。S9-400/10,取自发电厂变电所电气设备。35KV降压变压器T2总的计算负荷:选择油浸式变压器。S9-2500/35,取自发电厂变电所电气设备。附表2-3:变压器的型号表型号
12、额定容量(KVA)电压组合空载损耗KW负载损耗KW空载电流UK高压(KV)分接范围低压(KV)S9-400/104001150.40.84.314S9-2500/35250035510.53.1210.756.5 第3章 主接线的设计3.1 电气主接线的基本规定对主接线的基本规定有可靠性、灵活性、经济性和发展性等四个方面。(1)可靠性。为了向用户提供连续、优质的电力,主接线一方面必须满足可靠性规定。主接线的可靠性的衡量标准是运营实践,要充足做好调研工作,力求避免决策失误,鉴于进行可靠性的定量计算分析的基础数据尚不完善的情况,充足做好调查研究工作显得尤为重要。主接线的可靠性不仅涉及开关、母线等一
13、次设备,并且涉及相应的继电保护、自动装置等二次设备在运营中的可靠性,不要孤立地分析一次系统的可靠性。为了提高主接线的可靠性,选用运营可靠性高的设备是条捷径,这就要兼顾可靠性和经济性两方面,做出切合实际的决定。(2)灵活性。电气主接线的设计,应当合用在运营、热备用、冷备用和检修等各种方式下的运营规定。在调度时,可以灵活地投入或切除发电机、变压器和线路等元件,并方便地设立安全措施,不影响电网的正常运营和对其他用户的供电。(3)经济性。方案的经济性重要体现在投资省、占地面积小和电能损耗小三方面。主接线力求简朴,以节省一次设备的使用数量;继电保护和二次回路在满足技术规定的前提下,简化配置、优化控制电缆
14、的走向,以节省二次设备和控制电缆的长度;采用措施限制短路电流,得以选用价廉的轻型设备,节省开支。主接线的选型和布置方式,直接影响到整个配电装置的占地面积。应经济合理地选择变压器的类型(双绕组、三绕组、自藕变、有载调压等)、容量、台数和电压等级。(4)发展性。主接线可以容易地从初期接线方式过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,完毕过渡期的改扩建,且对一次和二次部分的改动的工作量最少。变电所的主接线方式一般如下:当变电所装有两台变压器时,610kV侧宜采用分段单母线,线路为12回及以上时,亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时,可设立旁路母线。当635kV配电装置采用手车式高压
15、开关时,不宜设立旁路母线。对每一电压等级所选用的方案列表进行分析,具体比较可靠性和灵活性,再对方案的经济性作定性和定量分析。通过经济比较,选出适合该变电所的主接线方案。3.2 提出可行的电气主接线方案根据变电所有关的原始资料,拟出两个以上的电气主接线方案,经技术经济比较,选择一合理的最佳方案作为设计推荐方案。本项目是甲醇工厂。因此,高压侧只设有一台变压器,低压侧也只设有一台变压器。因此,低压侧电气主接线有两种方案供选。方案:高压侧采用不分段单母线接线形式,低压侧也是采用不分段单母线。接线简图:图3-1方案:高压侧采用不分段单母线接线形式,低压侧采用分段单母线接线。接线简图:。图3-2方案与方案
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