化工廠變電所及配電線路綜合設(shè)計技術(shù)研究

邱栓 薛冰（新地能源工程技術(shù)有限公司石家莊能源化工技術(shù)分公司，河北 石家莊 050000）

化工廠變電所及配電線路綜合設(shè)計技術(shù)研究

邱栓 薛冰（新地能源工程技術(shù)有限公司石家莊能源化工技術(shù)分公司，河北 石家莊 050000）

筆者根據(jù)某化工廠生產(chǎn)性質(zhì)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，并結(jié)合該化工廠對供電可靠性的要求及中斷供電所造成的損失、影響程度，對該廠區(qū)變電所及其供配電線路展開全面、系統(tǒng)的設(shè)計，為廠區(qū)變電所滿足供電可靠性、安全性、滿足生產(chǎn)需要提供堅實技術(shù)保證。

化工廠；變配電所；配電線路

變電所是把電能的電壓和電流進行相互變換、集中，并進行再分配的一個重要環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)運行問題，將造成整個電力系統(tǒng)的故障。筆者此次設(shè)計專門針對某化工廠的變配電所與其低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計。其中主要工作就是對整個化工廠的負荷計算展開合理的總結(jié)、分析，同時編制了科學的供配電方案；并重點關(guān)注變配電所內(nèi)高、低壓電氣設(shè)備的選擇，電氣設(shè)備是否符合標準、規(guī)范，決定了整個供配電系統(tǒng)能否安全、可靠的運行，進而為廠區(qū)變電所滿足供電可靠性、安全性、滿足生產(chǎn)需要提供堅實技術(shù)保證。

1 化工廠負荷計算方法與分析

負荷計算又稱需要負荷或最大負荷，是按照已經(jīng)確定的工廠用電設(shè)備的容量來確定的，且是一個假想的持續(xù)性負荷，負荷計算大致有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位指標法等。需要系數(shù)法主要是對用電設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷，此方法廣泛應(yīng)用于配、變電所的負荷計算。利用系數(shù)法就是先求出最大負荷的平均負荷，在考慮用電設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，并乘有效臺數(shù)的最大系數(shù)算出計算負荷，此方法主要是概率、數(shù)理的統(tǒng)計，計算過程繁瑣。單位指標法多用于民用建筑，再次不討論。對于化工廠負荷計算過程中，大多采用需要系數(shù)法，主要包括確定設(shè)備功率，并根據(jù)需要系數(shù)發(fā)求出計算負荷。(其中有功功率Pc=KxPekW，無功功率Qc=Pctg φ kvar，視在功率Sc=√(Pc2+Qc2)kVA。

2 變電所主變壓器與主接線方案的選擇

變壓器主要分三種，油浸式變壓器、氣體絕緣變壓器、干式變壓器，其性能及適用環(huán)境均不一樣。變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)其所處環(huán)境、負荷計算容量、負荷特點及經(jīng)濟運行選擇，當存在有大量一、二級負荷、季節(jié)性負荷變化較大及負荷集中較大時宜設(shè)兩臺及以上變壓器。當任其中一臺變壓器斷開時，其余變壓器容量應(yīng)能滿足一、二級負荷要求。

選取十千伏系統(tǒng)單電源向本工廠供電方法。裝設(shè)兩臺主變壓器：型式也選擇S11，每臺主變壓器容量根據(jù)公式SN.T= 500kv＞SJS/2選擇，所以選取主變壓器為S11-500/10節(jié)能型配電變壓器兩臺，主變壓器的聯(lián)結(jié)組別選用yn0。

3 變電所一次設(shè)備的選擇校驗

3.1 變壓器繞組的連接方式

電力系統(tǒng)選取的繞組連接方式唯有星形、三角形，高、中、低三測繞組怎樣組合需要按照工程的詳細情況來確定。我國110千伏及以上電壓，變壓器繞組都是選擇星形連接方式，35千伏選取的也是該種辦法，其中性點多利用消弧線圈來完成接地，至于不超過35千伏的電壓，變壓器繞組就都是選取三角形連接。

3.2 冷卻方式的選用

主變壓器通常選擇的都是自然風冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻等，這些冷卻方式較為經(jīng)濟適用。而本次適用的是小容量變壓器，因此選取自然風冷卻即可，在不影響設(shè)備使用的情況下，還能減少成本支出。

3.3 設(shè)備的校驗

設(shè)備的校驗內(nèi)容包括了對高壓設(shè)備側(cè)一次設(shè)備、低壓設(shè)備側(cè)一次設(shè)備根據(jù)技術(shù)參數(shù)展開檢驗，該工作的重要意義通過對設(shè)備的檢驗看設(shè)備工作是否能夠正常運轉(zhuǎn)，從而保障設(shè)備適用的可靠。倘若發(fā)現(xiàn)設(shè)備檢驗后出現(xiàn)問題，就需要及時進行調(diào)整和維修。

4 變電所進出線的選擇

4.1 10千伏電纜的選取

由主變壓器10千伏側(cè)進線選取電纜方式連接，型號使用的是YJV22-3X35mm。輻射方式選擇的是電纜溝敷設(shè)辦法。此電纜長度距離較短，所以在此就不需要考量經(jīng)濟電流密度大小，只需要對選擇的電流展開短路電流熱效應(yīng)計算并校驗即可，從而確保其短路電流熱效應(yīng)的數(shù)據(jù)精準可靠。

4.2 380V低壓出線的選擇

380V低壓出線基本上是利用對配電室到主變低壓側(cè)的一段引入電纜的選擇進行校驗以后，對饋電給制冷車間的線路、饋電給供氣、供水站等諸多線路展開科學合理的選擇。實際上因為配電室需要對應(yīng)不同功能區(qū)、不同線路的供電需求，因此，選擇合適的低壓出線就非常重要，情況較為復雜，需要工作人員參酌后認真選取。

5 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定

（1）高壓斷路器的操動機構(gòu)與信號回路方案。斷路器選取的是手力操動機構(gòu)，因為操作顯示機構(gòu)不復雜，在化工廠配電設(shè)計中選取的真空斷路器有機械分、合閘指示與儲能指示，因此極大地便利了工作人員地操作，減少了因為機器復雜而需要額外培訓的人工成本支出。

（2）線路開關(guān)的繼電保護裝置整定。對于按時限過電流保護的裝置，在該設(shè)計中，10千伏側(cè)饋線選取真空斷路器開關(guān)來實現(xiàn)控制目的。短路速斷保護為主要方面的保護，過電流保護方式則為后備保護。

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力設(shè)備對于人們的生活愈來愈重要。電力設(shè)備與相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)也在快速發(fā)展著，在這樣的局勢下，科學有效地保障工礦企業(yè)的供配電系統(tǒng)正常工作，不但能順利促進企業(yè)良好發(fā)展，對于工業(yè)化的進程也有正面影響。

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