工廠供配電技術(shù)論文
能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，工廠供配電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配到各個廠房或車間中區(qū)，下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的工廠供配電技術(shù)論文，謝謝你的閱讀。
工廠供配電技術(shù)論文篇一
淺析工廠供配電
摘要：電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，工廠供配電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配到各個廠房或車間中區(qū)，其輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，因此，工廠企業(yè)供配電的電路設(shè)計要聯(lián)系到各個方面，本文對工廠供配電時對設(shè)備選擇、線路分配和設(shè)計等方面進(jìn)行分析，把最好的供配電設(shè)計應(yīng)用到現(xiàn)實生產(chǎn)中來，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出最好的服務(wù)。
關(guān)鍵詞：供配電電氣接線設(shè)備選擇供配電
1、前言
在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會中，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中有著重要作用：它不僅全面地影響國民經(jīng)濟(jì)其他部門的發(fā)展，同時也極大的影響人民的物質(zhì)與文化生活水平的提高。工程建設(shè)中貫徹國家的基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做出切合實際、安全實用、技術(shù)先進(jìn)、綜合效益好的設(shè)計，有效的為電力建設(shè)服務(wù)[1]。
2、主接線的確定
2.1廠用電負(fù)荷分類
廠用負(fù)荷包括機(jī)組本體負(fù)荷和全廠公用負(fù)荷。按負(fù)荷的重要性一般分為以下四類[2]：
2.1.1 事故保安負(fù)荷
在事故停機(jī)過程中幾停機(jī)后的一段時間內(nèi)，仍應(yīng)保證供電，否則可能引起主設(shè)備損壞、重要的自動控制失靈或危及人身安全的負(fù)荷。根據(jù)對電源要求的不同有可分為：直流保安負(fù)荷;交流不停電保安負(fù)荷;允許短時停電的交流保安符合
2.1.2 Ⅰ類負(fù)荷
短時(手動切換恢復(fù)供電所需的時間)的停電可能影響人身或設(shè)備的安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負(fù)荷。對Ⅰ類負(fù)荷，必須保證自起動，并應(yīng)由2個獨立電源的母線供電，當(dāng)失去一個電源后，另一個電源應(yīng)立即自動投入
2.1.3 Ⅱ類負(fù)荷
允許短時停電，但停電時間過長，可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。該類負(fù)荷應(yīng)有2個獨立的母線供電，一般采用手動切換。
2.1.4 Ⅲ類負(fù)荷
長時間停電不會直接影響生產(chǎn)的負(fù)荷，一般由1個電源供電。
廠用電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)稱為廠用電率。廠用電率是發(fā)電廠的一項重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。降低廠用電率可以降低發(fā)電成本，同時相應(yīng)地增大了對電力系統(tǒng)的供電量，對國民經(jīng)濟(jì)有重大意義。
2.2接線方式
大型工廠(總?cè)萘繛?000MW及以上、單機(jī)容量為200MW及以上)一般距負(fù)荷較遠(yuǎn)，電能需要較高電壓送，故宜采用簡單可靠的單元接線方式。中型工廠(總?cè)萘繛?00MW~1000MW、安裝的單機(jī)容量為50~125MW)和小型工廠(總?cè)萘吭?00MW以下，安裝的單機(jī)容量一般不超過50MW)，一般靠近負(fù)荷中心，常帶有6~10kV電壓級的近區(qū)負(fù)荷，發(fā)電機(jī)電壓超過19kV時，一般不設(shè)機(jī)壓母線而以升高電壓直接供電。
對于6~220kV電壓配電裝置的接線，一般分為母線類和無母線類兩大類【4】。對于330~500kV超高壓配電裝置接線，首先要滿足可靠性要求。常用接線有：3~5角形接線、一臺半斷路器接線、雙母線多分段接線、變壓器―母線接線、環(huán)形母線多分段接線。
2.3工廠供電設(shè)計
工廠在啟動、運轉(zhuǎn)、檢修過程中，有大量由電動機(jī)拖動的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運行。這些電動機(jī)以及全廠的運行、操作、試驗、檢修、照明用電設(shè)備等都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電【3】。
2.4廠用電接線的設(shè)計原則
廠用電接線的設(shè)計原則與主接線的接線原則基本相同【3】，主要有：廠用電接線應(yīng)保證對廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使工廠主機(jī)安全運轉(zhuǎn);接線應(yīng)能靈活的適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運行方式的要求;廠用電源的對應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時只會影響一臺發(fā)電機(jī)組的運行，縮小了故障范圍，接線也簡單;設(shè)計時還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和其發(fā)展的可能性，并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性;在設(shè)計廠用電系統(tǒng)接線時，還應(yīng)對廠用電的電壓等級、中性點接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進(jìn)行分析和論證[5]。
1)求計算電抗
是將各電源和短路點之間的轉(zhuǎn)移電抗歸算到以各供電電源容量為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值。即：
式中：―工廠的額定容量;
―全網(wǎng)的基準(zhǔn)容量;
―各電源的轉(zhuǎn)移電抗。
2)無限大電源供給的短路電流
當(dāng)供電電源為無窮大或計算電抗≥3時，不考慮短路電流周期性分量的衰減。此時：
3)有限電源供給的短路電流
通常使用實用運算曲線法。運算曲線是一組短路電流周期分量與計算電抗、短路時間t的變化關(guān)系曲線。所以，根據(jù)查相應(yīng)的運算曲線可分別查出對應(yīng)于任何時間的短路電流周期分量標(biāo)幺值，并由下式求出有名值：
=
式中：―周期電流有名值
―電源等值發(fā)電機(jī)容量
3、電氣設(shè)備選擇
3.1 斷路器的選擇和校驗
斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定【4】。斷路器選擇的具體技術(shù)條件簡述如下[6]：
1)電壓：允許電壓最高工作電壓
在設(shè)計與運行合理時不超過電網(wǎng)額定電壓的10%，即1.1電器設(shè)備長期工作的電壓條件寫為：
2)電流：允許電流最高持續(xù)工作電流
式中
允許電流的溫度修正系數(shù)。
我國目前電氣設(shè)備(電容器除外)的設(shè)計規(guī)范規(guī)定=75oC,=40 oC，導(dǎo)體=70oC,=25 oC。電器設(shè)備在環(huán)境溫度低于時，其允許電流大雨額定電流，但不得超過20%。電容器不允許過電流運行。
3)熱穩(wěn)定性【5】
式中：―斷路器t秒熱穩(wěn)定電流;―短路電流穩(wěn)態(tài)值;―假想(等效)發(fā)熱時間，與實際短路持續(xù)時間及短路電流的變化情況有關(guān)，且有=+0.05，由和短路時間t，可查短路電流周期分量等值時間，從而求出。
4)動穩(wěn)定性【25】
一般電氣設(shè)備的動穩(wěn)固性條件為：
其中，―電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性電流;―流過電氣設(shè)備的短路電流沖擊值。
5)開斷能力
在工程上一般?。?，式中：―短路零秒有效值，―斷路器的額定開斷電流，根據(jù)以上條件選擇、校驗斷路器。
3.2 隔離開關(guān)的選擇和校驗
斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下[6]：
1)電壓： ---電網(wǎng)工作電壓
2)電流：---最大持續(xù)工作電流
3)動穩(wěn)定： ---斷路器極限通過電流峰值
---三相短路電流沖擊值
4)熱穩(wěn)定：---穩(wěn)態(tài)三相短路電流
---短路電流發(fā)熱等值時間
---斷路器t秒熱穩(wěn)定電流
隔離開關(guān)一般與斷路器配套使用【5】，其選用的最大工作持續(xù)電流可以參照斷路器選擇時的最大持續(xù)工作電流。
4、配電裝置
在工廠和變電所中，根據(jù)電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和分配等各環(huán)節(jié)的需要，配置了各種配電設(shè)備。根據(jù)它們在運行中所起的作用不同，通常將他們分為一次配電設(shè)備和二次配電設(shè)備。
4.1 設(shè)計原則與要求
配電裝置型式的選擇應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，其設(shè)計必須滿足以下四點原則：節(jié)約用地;運行安全和操作巡視方便;便于檢修和安裝;節(jié)約三材，降低造價。配電裝置的確定應(yīng)滿足以下基本要求：滿足安全凈距的要求;滿足施工、運行和檢修的要求;噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及限制措施;靜電感應(yīng)的場強水平和限制措施;電暈無線電干擾的特性和控制。
4.2 屋內(nèi)配電裝置
屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)除與電氣主接線及電氣設(shè)備的型式有密切關(guān)系外，還與施工、檢修和運行有關(guān)。工廠和變電所中6～10kV屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式不同有單層、雙層和三層之分。35～220kV的屋內(nèi)配電裝置，只有單層和兩層型式[5]。
屋內(nèi)配電裝置設(shè)備的布置原則為：同一回路的電器和導(dǎo)體應(yīng)布置在一個間隔內(nèi)以保證檢修安全，并限制故障范圍;盡量將電源布置在中部，使母線通過較小的電流;較重的設(shè)備(如電抗器)布置在下層;布置對稱，便于操作并不易誤操作;有利擴(kuò)建。屋內(nèi)配電裝置不受外界諸因素影響，所以具有以下特點：占地面積小;維護(hù)、巡視和操作不受氣候條件影響;污穢、腐蝕氣體對電氣設(shè)備影響小，維護(hù)方便;房屋建筑投資大。
4.3 屋外配電裝置
屋外配電裝置按母線的高度分為中型、半高型和高型3種。如將斷路器、電流互感器移至相鄰的一組母線下方，則需將母線升高，則構(gòu)成半高型配電裝置;如將斷路器、電流互感器移至旁路母線下方，同時將兩組母線重疊布置，則構(gòu)成高型配電裝置。采用半高型、高型結(jié)構(gòu)可以節(jié)約占地，但構(gòu)架材料消耗較多，特別是檢修、巡視不便，因此一般不采用。
屋外配電裝置設(shè)備的布置與安裝應(yīng)注意以下問題：母線和構(gòu)架;電力變壓器;電氣設(shè)備的基礎(chǔ);電纜溝和通路。屋外配電裝置的特點有：土建工程量及費用較小，建設(shè)周期短;擴(kuò)建方便;相領(lǐng)設(shè)備間距大，便于帶電作業(yè);占地面積大;受外界氣候影響，設(shè)備運行條件差。
根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》規(guī)定，110kV及以上多為屋外配電裝置，35kV以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)型，本設(shè)計對建筑面積沒有特殊的要求，故500kV及220kV電壓等級均采用普通中型配電裝置【30】。若采用半高型、高型配電裝置，雖占地面積較小，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。6kV及10.5kV電壓等級采用屋內(nèi)成套配電裝置。
5、結(jié)論
本文主要從工廠的電氣主接線、負(fù)荷計算、電氣設(shè)備的選擇，介紹了工廠用電的接線原則，同時，在保證設(shè)計工廠供配電可靠性的前提下，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性、靈活性和靈敏性。
參考文獻(xiàn)
[1] 王玉華.趙志英,工廠供配電[M].北京大學(xué)出版社，2006，102~107
[2] 熊信銀.工廠電氣部分[M].中國電力出版社，2009，127~130
[3] 劉柏青.電力系統(tǒng)及電力設(shè)備概論[M].武漢大學(xué)出版社，2005，122~125
[4] 文鋒,馬振興.現(xiàn)代工廠概論[M].中國電力出版社，1999，55~59
[5] 王艷華.工業(yè)企業(yè)供電[M].中國電力出版社，2006，60~73
[6] 曾令琴.供配電技術(shù)[M].人民郵電出版社，2008，102~110
點擊下頁還有更多>>>工廠供配電技術(shù)論文