10kv断路器控制回路设计1.doc

10KV断路器控制回路设计10KV断路器控制回路设计摘要：本论文主要闸述了10KV断路器控制回路设计，设计的内容包括主接线设计，短路电流计算在设计中，通过对任务书上所给系统与线路资料的要求分析，综合考虑、安全、经济和可靠性，对系统进行了短路计算和设备的选择、校验除此之外，还对防雷接地保护系统和变电站监控系统的主要保护配置做了简单的闸述在设计中绘出主执着线图等相关图纸信息，从而完成了10KV断路器控制回路设计关键词：10KV断路器、设计、计算1 引言电能是现代工业生产的主要能源和核心动力电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛在企业工厂里，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（除电化工业外）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自动化。

从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果 可见，做好工厂供电工作对于发展工业自动化生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用[1]工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并确实做好节能环保工作，就必须达到以下基本要求：（1） 安全： 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故2） 可靠： 应满足电能用户对供电可靠性的要求3） 优质： 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4） 经济： 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应社会的发展为了保证工厂供电的正常运转，就必须要有一套完整的保护，监视和测量装置目前多以采用自动装置，将计算机应用到工厂配电控制系统中去工厂供电设计的一般原则:按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。

　　（2） 安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品　　（3） 近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性4） 全局出发、统筹兼顾按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要2 对某厂基础材料的分析2.1 分析该资料的目的由于该典型工厂的规模、各个车间的用电情况、以及各个车间的重要性、自然条件还有供用电协议对经济的束缚对设备的选择及其重要，所以做以下分析2.2 全厂用电和设备情况2.2.1 负载的大小用电设备总安装容量为：2626.8KV计算负荷（10KV侧）有功：1953.08KV无功：1566.74KV根据已知资料，按需要系数法计算各车间计算负荷：所选用公式为： P30=KdPe Q30=P30tanΦ S30=P30/cosΦ总的计算负荷为：P30=K∑∑P30 Q30= K∑∑Q30 S30= P302+ Q302用以上公式经过计算得到 全厂用电设备情况见全厂车间负荷统计表2 如下表2表2 各车间和车间变电所负荷计算表各车间和车间变电所负荷计算表(380V)序号车间(单位)名称设备容量KW需用系数Kd功率因数cosΦ功率因数角正切tanΦ计算容量车变所代号变压器台数及容量KVAP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A（1）No.1变电所1 　制条车间345 0.8 0.8 0.75 276 207 345 524.17NO.11*1200　纺纱车间354 0.8 0.8 0.75 283.2 212.40 354 537.85　软水站86 0.65 0.8 0.75 55.9 41.93 69.88 106.16　锻工车间37 0.2 0.65 1.17 7.4 8.66 11.38 17.30　机修车间280 0.5 0.5 1.73 140 242.20 280 425.42　幼儿园12.8 0.6 0.6 1.33 7.68 10.21 12.80 19.45　仓库38 0.3 0.5 1.73 11.4 19.72 22.80 34.64　小计1152.8　　　781.58522.151095.86　1664.99同期系数K∑=0.91037.52　　　703.42 469.90　986.27　1498.49（2）No.2变电所2　织造车间535 0.8 0.8 0.75 428 321 535 812.85NO.21*1250　染整车间470 0.8 0.8 0.75 376 282 470 714.09　浴室、理发室15 0.8 1.0 　12 0.00 12.00 18.23　食堂50 0.75 0.8 0.75 37.5 28.13 46.88 71.22　单身宿舍60 1.0 1.0 　60 0.00 60.00 91.16　小计1160　　　913.5631.131123.88　　1707.55同期系数K∑=0.91044　　　822.15568.021011.49　1536.80　（3）No.3变电所3　锅炉房148 0.75 0.8 0.75 111 83.25 138.75 　210.81NO.31*400　水泵房118 0.75 0.8 0.75 88.5 66.38 110.63 　168.08　化验室50 0.75 0.8 0.75 37.5 28.13 46.88 　71.22　油泵房28 0.75 0.8 0.75 21 15.75 26.25 39.88　　小计344　　　258193.51 322.5　　490.00同期系数K∑=0.9309.6　　　232.2 174.16 290.25　　441.00折合同期系数2364.121757.771410.072275.553476.292.2.2 负荷类型多数车间为三班制，少数车间为一班或两班制。

本厂绝大部分用电设备属长期连续负荷，要求不间断供电全年为306个工作日，年最大负荷利用小时为6000小时属于二级负荷2.3 电源情况2.3.1 工作电源本厂拟从电业部门某35/10千伏变电所，用10千伏双回路架空线路向本厂配电，该变电所在厂南侧0.5公里其中一回为备用电源系统要求，只有在工作电源停电时，才允许备用电源供电详见供电系统图2-1 图2.1 供 电 系 统 图2.3.1 功率因数以10千伏供电时，COSΦ=0.952.3.2 电量计量 在总配电所10千伏侧计量2.3.3 电价供电局实行两部电价：a) 基本电价：按变压器安装容量每1千伏安每月4元计费b) 电度电价：10KV ß =0.06元/KW线路的功率损失在发电厂引起的附加投资按每千瓦1000元计2．4 本厂自然条件2.4.1 气象条件 该厂所在地区年最高气温为 40 度，年平均气温为 29 度，年最低气温为 1 度，年最热月平均最高气温为 32 度，年最热月平均气温为 31 度，年最热月地下0.8m处平均气温为 31 度，当地主导风向为南风，年雷暴日数为 35 天2.4.2 地质及水文条件本厂所在地区平均海拔 215 m，地层以砂粘土为主，地下水位为5m。

2.5　　供用电协议工厂与电业部门所签定的供用电协议主要内容如下[3]：a) 从电力系统的某35/10KV变电站，用双回10KV架空线路向工厂馈电，变电站在厂南0.5km；b) 系统变电站馈电线的定时限过流保护装置的整定时间为1.5s，要求工厂总配电所保护整定时间不大于1.0s；c) 在工厂总配电所的10kV进线侧计量工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9；d) 供电贴费为700元/kVA，每月电费按两部分电费制，基本电费为18元/KVA,动力电费为0.4元/kW·h，照明电费为0.5元/kW·h；e) 变电所10KV母线短路数据为下表运行方式电源10KV母线短路容量说明系统最大运行方式时S（3）k.max=187兆伏安系统为无限大容量系统最小运行方式时S（3）k.min=107兆伏安 3 负荷计算3.1 负荷计算的目的工业企业生产所需要的电能，除大型厂矿企业建有自备发电厂可供应部分外，通常均由电力系统共给工业企业所使用的电能都是通过企业的各级变电站经过变换电压后，分配到各用电设备因此，工业企业变电站可以说是企业电力供应的枢纽，所处地位十分重要如何正确地计算选择各级变电站的变压器容量及其它主要电气设备，这是保证企业安全可靠供电的重要前提。

进行企业电力负荷计算的主要目的就是为了正确选择企业各级变电站的变压器容量，各种电气设备的型号、规格以及供电网络所用导线牌号等提供科学的依据[2]3.2 负荷计算的方法一般常用于企业电力负荷计算的方法有需用系数法、利用系数法、单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法此设计采用的是需用系数法来对加氢裂化装置进行电力负荷计算的因为，需用系数是用设备功率乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷这种方法简便，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算采用利用系数法求出最大负荷的平均负荷，再考虑设备台数和。