塑料制品厂变电站电气设计
目 录
文总页数：8页
1 引言 1
11 设计容 1
12 设计原 1
13 设计 1
2 负荷计算功功率补偿 1
21 需系数法确定计算负荷 1
22功功率补偿 3
3 变电位置型式选择 3
附录A 电气接线图 5
分工：**（20160721012）学负责数值计算绘图
**（2016072103）学负责文档制作器件选型
1 引言
11 设计容
某塑料制品厂配电站电气设计
12 设计原
(1)总降压变电装设载动调压装置提高电质量
(2)采取车间变电低压侧补偿功功率总降压变电二次侧补偿辅混合^补偿方式装设电计量部位功率数保持09
(3)降低造价简化设备10千伏高压设备装屋外装屋值＇班变电
(4)厂区较紧凑装卸产品起重汽车工作频繁安全美观起见化工厂配电联络线外厂区配电线路律敷设
(5)求厂备电源保证电源发生障时担厂二级负荷馈电务
13 设计
1工厂总面图 图 1 示
图 1 工厂总面图
2 工厂生产务规模产品规格 厂年产 10000t 聚乙烯茎塑料制 品产品品种薄膜单丝材注射品等原料某石油化纤总厂 工厂车间负荷情况表 1 示三级负荷设计
表 1 工厂负荷统计资料
3 供电协议
1）电力系统某 3510kV 变电站回 10kV 架空线路工厂馈电系 统变电站工厂西 35km
2）系统变电站馈电线定时限电流保护整定时间 top15s求工厂 降压变电保护整定时间 1s
3）工厂变电 10kV 进线侧进行电计量工厂负荷时功率素 低 09
4）电力系统短路数表 2 示供电系统图 2 示
表 2 电力系统 10kV 母线短路数
图 2 供电系统图
4 气象资料 厂区年高气温 38°C年均气温 23°C年 低气温8°C年热月均高气温 33°C年热月均气温 26°C 年热月 08m 处均温度 25°C导风东北风年雷暴日数 20 5质水文资料 厂区均海拔 500m层土质砂粘土 水位 2m 6电费制度 厂供电部门达成协议工厂变电高压侧计量电 设专计量柜两部电费制交纳电费月基电费变压器容量计 18 元kW·h动力电费 02 元kW·h明（含家电）电费 05 元kW·h 工厂负荷时功率素低 09外电力户需新装变压器容量 计算次性供电部门交纳供电贴费：10kV 150 元kVA
2 负荷计算功功率补偿
21 需系数法确定计算负荷
（1）单组电设备计算负荷计算公式
1）功计算负荷（单位kW）计算公式：
(21)
式中：电设备组总设备容量电设备组需系数
2）功计算负荷（单位kvar）计算公式：
(22)
式中：应电设备组功率素正切值
3）视计算负荷（单位kVA）计算公式：
(23)
4）计算电流（单位A）计算公式：
(24)
式中：电设备组额定电压（单位kV）
（2）组电设备计算负荷计算公式
1）功计算负荷（单位kW）计算公式：
(25)
式中：设备组功计算负荷功负荷时系数
2）功计算负荷（单位kvar）计算公式：
(26)
式中：设备组功计算负荷功负荷时系数
3）视计算负荷（单位kVA）计算公式：
(27)
4）计算电流（单位A）计算公式：
(28)
式中：电设备组额定电压（单位kV）
根述公式工厂负荷统计资料厂房生活区负荷计算表21示
表21 塑料厂负荷计算表
编号
名称
类
设备容量PekW
需系数Kd
cosφ
计算负荷
P30kW
Q30kvar
S30kVA
I30A
1
薄膜车间
动力
360
065
060
234
312
390
5295
2
单丝车间
动力
260
06
065
156
1824
240
3646
3
注塑车间
动力
170
04
065
68
7956
10462
1589
4
材车间
动力
360
03
060
108
14364
180
2735
5
仓库
动力
38
035
05
133
2304
266
404
6
柳焊车间
动力
180
035
05
63
10912
126
1914
7
锻工车间
动力
30
035
065
105
123
1615
2454
8
锅炉房
动力
150
075
08
1125
84375
140625
2136
9
机修模具车间
动力
150
025
065
375
43875
5769
8765
10
生活区
明
330
07
09
231
1118
25667
6736
总计（380V侧）
合计
2028
10338
110211
15111
2296
KΣp08 KΣq085
066
82704
9368
12496
1899
车间计算：P30Kd×Pe360kW×065234kW Q30P30×tanarccos060312kvar
S30P30060390kWA I30S30(1732Un)390(1732×038)5925A
明计算：I30 S30(1732Un)25667（1732×022）6736A
22功功率补偿
表21知该厂380V侧负荷时功率数075供电部门求该厂10kV进线侧负荷时功率数应低090
表22 功补偿工厂计算负荷
项目
计算负荷
P30kW
Q30kvar
S30kVA
I30A
380V侧补偿前负荷
066
82704
9368
12496
189857
380V侧功补偿容量
600
380V侧补偿负荷
092
82704
3368
893
135677
变压器功率损耗
134
536
10kV侧负荷总计
0907
84044
3904
92664
5350
设补偿功率数093
S30P300938893kW Q30(S30^2P30^2)^1232689kvar
差值Q9368326896099kvar
选取3BFM2001kvar进行补偿
380V侧补偿负荷Q309368200×33368kvar S30(P30^2+Q30^2)^12893KVA
功率数：82704893092
变压器功率损耗：p893×0015134kW q893×006536kvar
10kV侧负荷总计：P3082704+13484044kW Q303368+5363904kvar
S30(P30^2+Q30^2)^1292664KVA
功率数：84044926640907
3 变电位置型式选择
变电址选择应符合10kV变电设计规范外应根工程具体情况相应符合民建筑设计通爆炸火灾危险环境电力装置设计规范高层民建筑设计防火规范建筑设计防火规范关规定
工厂负荷中心负荷功率矩法确定计算公式：
(31)
(32)
计算程
中心点：
X轴：(458·X1+1948·X2+150·X3+231·X4) 10338 36
Y轴：(2135·Y1+2818·Y2+297·Y3+2415·Y4) 10338 25
X1 1 X2 3 X3 6 X4 8 Y1 1 Y2 2 Y3 3 Y4 4
计算结果知工厂负荷中心图示
4 变电变压器选择接线设计
41 负荷分级供电电源
（1）负荷等级
根JBJ 61996机械工厂电力设计规范规定工程负荷等级：空气压缩车间模具车间熔制车间磨抛车间封接车间配料车间锅炉房属二级负荷余综合楼生活区均属三级负荷根第二章负荷计算结果知：二级负荷合计802W三级负荷合计231kW考虑时系数二级负荷合计6416kW三级负荷合计1848kW
（2）供电电源
厂附条10kV公电源干线取工作电源该干线导线型号LGJ150导线等边三角形排列线距2m干线首端距离厂约8km干线首端装设高压断路器断流容量500MVA断路器配备定时限电流保护电流速断保护定时限电流保护整定动作时间15s满足工厂二级负荷求采高压联络线邻单位取备电源
42 电力变压器选择
根10kV变电设计规范工厂负荷性质电源情况工厂变电变压器考虑列两种供选择方案：
1）装设台变压器选择变压器容量SNT应总计算负荷S30选台S11160010型低损耗配电变压器工厂二级负荷需备电源考虑邻单位相联高压联络线承担
2）装设两台变压器台变压器容量SNT应总计算负荷S3060～70时台变压器容量SNT应全部二级负荷计算负荷
选两台S11M125010型低损耗配电变压器工厂二级负荷需备电源邻单位相联高压联络线承担
变压器联结组均采Yyn0
43 变电接线电气设计
参考国家电网公司输变电工程典型设计 10kV配电工程分册（2006年版）
（1）变电高压电气接线设计
1）电气接线形式运行方式
工程变电两路10kV外供电源时供电分公电源干线取电源A邻单位取备电源B变电装设台变压器两台变压器高压侧电气接线两种方案供选
方案：采单母线台变压器形式
正常运行时仅电源A供电电源B断开电源A障检修时断开三级负荷电源B承担二级负荷供电方案供电性高济性灵活性较差
方案二：采单母线两台变压器列运行
正常运行时电源A供电电源B断开两台变压器列运行电源A障检修时断开三级负荷电源B承担二级负荷供电台变压器障检修时断开三级负荷台变压器承担二级负荷供电方案供电性高灵活性济性较差
综分析工程变电高压侧电气接线采方案单母线台变压器形式变压器保护配置方式：断路器方式
2）开关柜型式配置
工程变压器容量较开关采真空断路器高压开关柜采KYH44A12根供电部门规定电源进线第台柜隔离柜电计量柜进线断路器柜前两进线断路器设电气联锁情况合中台断路器保证两电源联运行
3）电设计
考虑济性变电设变压器供操作控制保护信号等电源引电压互感器
4）电气接线图绘制
工程变电施工阶段高压侧电气接线图图（参考变电高压侧接线图1）
根建设工程设计文件编制深度规定（2003年版）求图中注明母线型号规格断路器互感器熔断器避雷器等型号规格图方表格标注开关柜编号型号回路编号设备容量计算电流电缆型号规格继电保护方案途开关柜尺寸等续章节进行导体电器选择
（2）变电低压电气接线设计
1）电气接线形式运行方式
变电设两台变压器低压配电系统电气接线采单母线形式运行方式：
正常运行时公电源供电公电源供电线路障检修时切三级负荷闭合备电源线路备电源承担二级负荷供电
2）开关柜型式配置
工程变压器容量较开关采真空断路器高压开关柜采KYN2812型金属移开式开关柜根供电部门规定电源进线第台柜隔离柜电计量柜进线断路器柜前两进线断路器设电气联锁情况合中台断路器保证两电源联运行
3）电设计
考虑济性变电设变压器供操作控制保护信号等电源引电压互感器
4）电气接线图绘制
工程变电施工阶段高压侧电气接线图图（参考变电高压侧接线图1）
根建设工程设计文件编制深度规定（2003年版）求图中注明母线型号规格断路器互感器熔断器避雷器等型号规格图方表格标注开关柜编号型号回路编号设备容量计算电流电缆型号规格继电保护方案途开关柜尺寸等续章节进行导体电器选择
（2）变电低压电气接线设计
1）电气接线形式运行方式
变电设两台变压器低压配电系统电气接线采单母线形式运行方式：
正常运行时公电源供电公电源供电线路障检修时切三级负荷闭合备电源线路备电源承担二级负荷供电
2）开关柜型式配置
低压进线断路器采CM1低压出线断路器采CM2低压配电屏采MNS
3）电气接线图绘制
工程变电施工阶段低压侧电气接线图图示（参考变电低压侧接线图1）
根建设工程设计文件编制深度规定（2003年版）求图中注明母线型号规格断路器电流互感器熔断器避雷器等型号规格图方表格标注开关柜编号型号回路编号设备容量计算电流电缆型号规格等续章节进行导体电器选择
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文总页数：8页
1 引言 1
11 设计容 1
12 设计原 1
13 设计 1
2 负荷计算功功率补偿 1
21 需系数法确定计算负荷 1
22功功率补偿 3
3 变电位置型式选择 3
附录A 电气接线图 5
分工：**（20160721012）学负责数值计算绘图
**（2016072103）学负责文档制作器件选型
1 引言
11 设计容
某塑料制品厂配电站电气设计
12 设计原
(1)总降压变电装设载动调压装置提高电质量
(2)采取车间变电低压侧补偿功功率总降压变电二次侧补偿辅混合^补偿方式装设电计量部位功率数保持09
(3)降低造价简化设备10千伏高压设备装屋外装屋值＇班变电
(4)厂区较紧凑装卸产品起重汽车工作频繁安全美观起见化工厂配电联络线外厂区配电线路律敷设
(5)求厂备电源保证电源发生障时担厂二级负荷馈电务
13 设计
1工厂总面图 图 1 示
图 1 工厂总面图
2 工厂生产务规模产品规格 厂年产 10000t 聚乙烯茎塑料制 品产品品种薄膜单丝材注射品等原料某石油化纤总厂 工厂车间负荷情况表 1 示三级负荷设计
表 1 工厂负荷统计资料
3 供电协议
1）电力系统某 3510kV 变电站回 10kV 架空线路工厂馈电系 统变电站工厂西 35km
2）系统变电站馈电线定时限电流保护整定时间 top15s求工厂 降压变电保护整定时间 1s
3）工厂变电 10kV 进线侧进行电计量工厂负荷时功率素 低 09
4）电力系统短路数表 2 示供电系统图 2 示
表 2 电力系统 10kV 母线短路数
图 2 供电系统图
4 气象资料 厂区年高气温 38°C年均气温 23°C年 低气温8°C年热月均高气温 33°C年热月均气温 26°C 年热月 08m 处均温度 25°C导风东北风年雷暴日数 20 5质水文资料 厂区均海拔 500m层土质砂粘土 水位 2m 6电费制度 厂供电部门达成协议工厂变电高压侧计量电 设专计量柜两部电费制交纳电费月基电费变压器容量计 18 元kW·h动力电费 02 元kW·h明（含家电）电费 05 元kW·h 工厂负荷时功率素低 09外电力户需新装变压器容量 计算次性供电部门交纳供电贴费：10kV 150 元kVA
2 负荷计算功功率补偿
21 需系数法确定计算负荷
（1）单组电设备计算负荷计算公式
1）功计算负荷（单位kW）计算公式：
(21)
式中：电设备组总设备容量电设备组需系数
2）功计算负荷（单位kvar）计算公式：
(22)
式中：应电设备组功率素正切值
3）视计算负荷（单位kVA）计算公式：
(23)
4）计算电流（单位A）计算公式：
(24)
式中：电设备组额定电压（单位kV）
（2）组电设备计算负荷计算公式
1）功计算负荷（单位kW）计算公式：
(25)
式中：设备组功计算负荷功负荷时系数
2）功计算负荷（单位kvar）计算公式：
(26)
式中：设备组功计算负荷功负荷时系数
3）视计算负荷（单位kVA）计算公式：
(27)
4）计算电流（单位A）计算公式：
(28)
式中：电设备组额定电压（单位kV）
根述公式工厂负荷统计资料厂房生活区负荷计算表21示
表21 塑料厂负荷计算表
编号
名称
类
设备容量PekW
需系数Kd
cosφ
计算负荷
P30kW
Q30kvar
S30kVA
I30A
1
薄膜车间
动力
360
065
060
234
312
390
5295
2
单丝车间
动力
260
06
065
156
1824
240
3646
3
注塑车间
动力
170
04
065
68
7956
10462
1589
4
材车间
动力
360
03
060
108
14364
180
2735
5
仓库
动力
38
035
05
133
2304
266
404
6
柳焊车间
动力
180
035
05
63
10912
126
1914
7
锻工车间
动力
30
035
065
105
123
1615
2454
8
锅炉房
动力
150
075
08
1125
84375
140625
2136
9
机修模具车间
动力
150
025
065
375
43875
5769
8765
10
生活区
明
330
07
09
231
1118
25667
6736
总计（380V侧）
合计
2028
10338
110211
15111
2296
KΣp08 KΣq085
066
82704
9368
12496
1899
车间计算：P30Kd×Pe360kW×065234kW Q30P30×tanarccos060312kvar
S30P30060390kWA I30S30(1732Un)390(1732×038)5925A
明计算：I30 S30(1732Un)25667（1732×022）6736A
22功功率补偿
表21知该厂380V侧负荷时功率数075供电部门求该厂10kV进线侧负荷时功率数应低090
表22 功补偿工厂计算负荷
项目
计算负荷
P30kW
Q30kvar
S30kVA
I30A
380V侧补偿前负荷
066
82704
9368
12496
189857
380V侧功补偿容量
600
380V侧补偿负荷
092
82704
3368
893
135677
变压器功率损耗
134
536
10kV侧负荷总计
0907
84044
3904
92664
5350
设补偿功率数093
S30P300938893kW Q30(S30^2P30^2)^1232689kvar
差值Q9368326896099kvar
选取3BFM2001kvar进行补偿
380V侧补偿负荷Q309368200×33368kvar S30(P30^2+Q30^2)^12893KVA
功率数：82704893092
变压器功率损耗：p893×0015134kW q893×006536kvar
10kV侧负荷总计：P3082704+13484044kW Q303368+5363904kvar
S30(P30^2+Q30^2)^1292664KVA
功率数：84044926640907
3 变电位置型式选择
变电址选择应符合10kV变电设计规范外应根工程具体情况相应符合民建筑设计通爆炸火灾危险环境电力装置设计规范高层民建筑设计防火规范建筑设计防火规范关规定
工厂负荷中心负荷功率矩法确定计算公式：
(31)
(32)
计算程
中心点：
X轴：(458·X1+1948·X2+150·X3+231·X4) 10338 36
Y轴：(2135·Y1+2818·Y2+297·Y3+2415·Y4) 10338 25
X1 1 X2 3 X3 6 X4 8 Y1 1 Y2 2 Y3 3 Y4 4
计算结果知工厂负荷中心图示
4 变电变压器选择接线设计
41 负荷分级供电电源
（1）负荷等级
根JBJ 61996机械工厂电力设计规范规定工程负荷等级：空气压缩车间模具车间熔制车间磨抛车间封接车间配料车间锅炉房属二级负荷余综合楼生活区均属三级负荷根第二章负荷计算结果知：二级负荷合计802W三级负荷合计231kW考虑时系数二级负荷合计6416kW三级负荷合计1848kW
（2）供电电源
厂附条10kV公电源干线取工作电源该干线导线型号LGJ150导线等边三角形排列线距2m干线首端距离厂约8km干线首端装设高压断路器断流容量500MVA断路器配备定时限电流保护电流速断保护定时限电流保护整定动作时间15s满足工厂二级负荷求采高压联络线邻单位取备电源
42 电力变压器选择
根10kV变电设计规范工厂负荷性质电源情况工厂变电变压器考虑列两种供选择方案：
1）装设台变压器选择变压器容量SNT应总计算负荷S30选台S11160010型低损耗配电变压器工厂二级负荷需备电源考虑邻单位相联高压联络线承担
2）装设两台变压器台变压器容量SNT应总计算负荷S3060～70时台变压器容量SNT应全部二级负荷计算负荷
选两台S11M125010型低损耗配电变压器工厂二级负荷需备电源邻单位相联高压联络线承担
变压器联结组均采Yyn0
43 变电接线电气设计
参考国家电网公司输变电工程典型设计 10kV配电工程分册（2006年版）
（1）变电高压电气接线设计
1）电气接线形式运行方式
工程变电两路10kV外供电源时供电分公电源干线取电源A邻单位取备电源B变电装设台变压器两台变压器高压侧电气接线两种方案供选
方案：采单母线台变压器形式
正常运行时仅电源A供电电源B断开电源A障检修时断开三级负荷电源B承担二级负荷供电方案供电性高济性灵活性较差
方案二：采单母线两台变压器列运行
正常运行时电源A供电电源B断开两台变压器列运行电源A障检修时断开三级负荷电源B承担二级负荷供电台变压器障检修时断开三级负荷台变压器承担二级负荷供电方案供电性高灵活性济性较差
综分析工程变电高压侧电气接线采方案单母线台变压器形式变压器保护配置方式：断路器方式
2）开关柜型式配置
工程变压器容量较开关采真空断路器高压开关柜采KYH44A12根供电部门规定电源进线第台柜隔离柜电计量柜进线断路器柜前两进线断路器设电气联锁情况合中台断路器保证两电源联运行
3）电设计
考虑济性变电设变压器供操作控制保护信号等电源引电压互感器
4）电气接线图绘制
工程变电施工阶段高压侧电气接线图图（参考变电高压侧接线图1）
根建设工程设计文件编制深度规定（2003年版）求图中注明母线型号规格断路器互感器熔断器避雷器等型号规格图方表格标注开关柜编号型号回路编号设备容量计算电流电缆型号规格继电保护方案途开关柜尺寸等续章节进行导体电器选择
（2）变电低压电气接线设计
1）电气接线形式运行方式
变电设两台变压器低压配电系统电气接线采单母线形式运行方式：
正常运行时公电源供电公电源供电线路障检修时切三级负荷闭合备电源线路备电源承担二级负荷供电
2）开关柜型式配置
工程变压器容量较开关采真空断路器高压开关柜采KYN2812型金属移开式开关柜根供电部门规定电源进线第台柜隔离柜电计量柜进线断路器柜前两进线断路器设电气联锁情况合中台断路器保证两电源联运行
3）电设计
考虑济性变电设变压器供操作控制保护信号等电源引电压互感器
4）电气接线图绘制
工程变电施工阶段高压侧电气接线图图（参考变电高压侧接线图1）
根建设工程设计文件编制深度规定（2003年版）求图中注明母线型号规格断路器互感器熔断器避雷器等型号规格图方表格标注开关柜编号型号回路编号设备容量计算电流电缆型号规格继电保护方案途开关柜尺寸等续章节进行导体电器选择
（2）变电低压电气接线设计
1）电气接线形式运行方式
变电设两台变压器低压配电系统电气接线采单母线形式运行方式：
正常运行时公电源供电公电源供电线路障检修时切三级负荷闭合备电源线路备电源承担二级负荷供电
2）开关柜型式配置
低压进线断路器采CM1低压出线断路器采CM2低压配电屏采MNS
3）电气接线图绘制
工程变电施工阶段低压侧电气接线图图示（参考变电低压侧接线图1）
根建设工程设计文件编制深度规定（2003年版）求图中注明母线型号规格断路器电流互感器熔断器避雷器等型号规格图方表格标注开关柜编号型号回路编号设备容量计算电流电缆型号规格等续章节进行导体电器选择
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