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工业区供配电系统设计实例分析

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随着我国工业的高速发展,工业用电量迅猛增长,而要在竞争中获得优势,必须要降低成本,降低成本方法之一就是降低耗电。而供电系统作为降低耗电的关键之一,在一定程度上决定了企业的的命运的好坏,节电低耗是所有企业的要求,其作用不言而喻。因此一个好的工厂供配电系统设计非常重要,本文就对此系统设计进行全面的阐述,希望给工业区施工提供一点经验。 1工程概况及设计范围 1.1工程概况 本建设项目为新建工程,项目所在地为韶关市城郊,分为生产区和辅助区,主要包括厂房、

随着我国工业的高速发展,工业用电量迅猛增长,而要在竞争中获得优势,必须要降低成本,降低成本方法之一就是降低耗电。而供电系统作为降低耗电的关键之一,在一定程度上决定了企业的的命运的好坏,节电低耗是所有企业的要求,其作用不言而喻。因此一个好的工厂供配电系统设计非常重要,本文就对此系统设计进行全面的阐述,希望给工业区施工提供一点经验。
1工程概况及设计范围
1.1工程概况
本建设项目为新建工程,项目所在地为韶关市城郊,分为生产区和辅助区,主要包括厂房、办公楼、宿舍楼、传达室、变配电所、水泵房、锅炉房等子项。
1.2设计范围
根据建设单位的要求,对每个建设子项完成供配电设计,再根据每个建设子项的供电要求完成总体的电力外线设计。
2设计依据
(1)建设单位提供的工艺设备用电负荷数据、相关供电系统现状及其供电能力等资料。
(2)GB 50052-2009供配电系统设计规范。
(3)GB 50053-9510kV及以下变电所设计规范
(4)GB 50054-95低压配电设计规范。
(5)GB 50055-93通用用电设备配电设计规范。
3.1负荷等级
根据工艺资料说明及相关规范要求,除办公楼内的消防、弱电设备为二级负荷外,其余各子项内的用电设备均为三级负荷。
3.2供电区域划分
供电区域的划分原则上根据项目的总图布置,按照低压供电半径(允许的线路电压损失)进行划分。拟在厂区新建两座变配电所,分别为生产区和辅助区的子项供电,具体如下:
(1)1号变配电所:为厂区总变配电所,为2号变配电所提供10kV电源,并为辅助区内的办公楼、宿舍楼、传达室、锅炉房及预留子项提供220/380V电源。
(2)2号变配电所:为生产区内的厂房、水泵房及预留子项提供220/380V电源。
3.3配电系统
(1)10kV电源进线采用铠装高压聚氯乙烯电缆YJV22-10kV,沿室外电缆沟敷设。高压柜至变压器采用高压聚氯乙烯电缆YJV-10kV。
(2)变压器至低压配电室低压配电柜采用密集铜母线。
(3)低压配电系统。采用400/230V低压供电。
该车间电力负荷包括:生产设备负荷、部分区域的空调负荷、厂房的通风负荷照明负荷。
生产负荷:主要集中在印刷车间共有八条生产线,生产线全天运行,在印刷车间内设置8台落地开关柜(向8条生产线供电),另有冲压车间;抗氧化房等分车间的生产负荷所设置的动力箱15台;通风负荷动力箱4台;照明箱18台。
据甲方提供技术资料及节能手册、工厂与民用配电设计手册:生产线负荷全天运行需用系数取0.9;割房、测试房、空压站、照明、空调等Kx取0.7;通风负荷取0.8;冲压、包装车间Kx取0.3。
(4)由低压配电室放射式供电至各开关柜;动力箱;照明箱。据《全国民用建筑工程设计技术措施.电气》2003,每个低压回路负荷控制在250kW内,线路长度均小于200m。电缆采用阻燃聚氯乙烯电缆ZR-VV-1kV/0.75kV。电缆沿电缆桥架或钢管敷设。电缆桥架利用厂房钢屋架混凝土柱子悬吊支撑。悬吊支架间距不大于1.5m。电缆托盘容积率不超过45%。
3.4供电电源及电压
3.4.1负荷对供电的要求
本工程全部子项用电总负荷约为2864.4kW,需在生产区、辅助区分别建设一座变配电所为各子项供电。办公楼内的消防设备、弱电设备均为二级负荷,需要两路电源供电。
3.4.2供电现状及供电方案
(1)供电现状。距离厂区较近的10kV变电站为位于厂区东南侧的市政变电站,备用容量约为3500kVA,可以满足本次项目的供电需要。
(2)供电方案。为了解决本次项目的供电问题,拟采取如下设计方案:为厂区引入一路10kV电源,由附近的市政变电站先用架空线路引来,导线选用规格为JKLYJ-10kV-3-150,长度约为3000m;再用电缆埋地引入厂区,电缆选用规格为YJV22-10kV-3-240,长度约为600m。
厂区10kV配电室拟设在1号变配电所内。为了保证内二级负荷的连续供电,设置1台EPS电源作为备用电源。
3.5高、低压配电系统接线形式及运行方式
(1)10kV系统。厂区10kV配电系统采用单母线不分段接线。
(2)220/380V系统。各个变电所以变压器为单位,均为单母线系统。2号变配电所正常情况下2台变压器同时工作,对于重要负荷各台变压器同时向其供电,每台变压器各带重要负荷的50%左右,各台变压器在故障情况下互为备用。母联配电柜的断路器与进线柜断路器联锁,当联络断路器投入之前必须有一台进线断路器退出合闸状态。
3.6变配电所
(1)1号变配电所
1号变配电所主要为辅助区内的办公楼、宿舍楼、传达室、锅炉房及预留子项提供220/380V电源,设备总容量为906.0kW,计算负荷约为470.5kW。在1号变配电所内高压配电室设置8面10kV开关柜、1套站用直流操作电源和1套变电站综合自动化系统,高压开关柜选用KYN28-12系列柜,直流操作电源选用GZDW31-100/230微机型高频开关模块直流电源,变电站综合自动化系统选用微机综合自动化保护装置。在低压变配电室内设置1台630kVA的变压器。变压器选用干式变压器,低压配电柜选用GCS系列柜。
(2)2号变配电所
2号变配电所主要为生产区内的厂房、水泵房及预留子项提供220/380V电源,设备总容量为5096.5kW,计算负荷约为2393.9kW。在2号变配电所设置2台1600kVA的变压器、14台低压配电柜和4台高压环网柜。变压器均选用干式变压器,低压配电柜选用GCS系列柜,高压环网柜选用XGN15-12系列柜。
3.7线路保护
10kV开关柜进线开关采用断路器,断路器采用电动操作。220/380V的主进线采用断路器,设短路、失压、过负荷保护,为避免误动作,失压和过负荷保护均为延时动作。
3.8计量装置
(1)在1号变配电所的10kV电源进线柜设置计量装置。
(2)在1号,2号变配电所的220/380V主进线柜内装设三相四线有功和三相四线无功计量装置,另外在每个出线柜的主要馈电回路上装设单相有功计量装置。
3.9无功补偿
在变压器的低压侧设三相无功补偿装置。补偿采用多步自动补偿方式,通过控制装置跟踪系统的功率因数,自动投切补偿电容器组,使供电网络的功率因数始终保持在0.9以上。
3.10低压配电系统
(1)配电系统及接地保护方式
220/380V动力和照明配电系统均采用放射式方案,两座变配电所的接地保护采用TN-S系统方式,其余子项的接地保护采用TN-C-S系统方式。
(2)电动机起动、保护与控制
a.成套设备:对于容量较大的空压机空调系统的冷/热泵机组等自带控制系统的设备,一般为Y→Δ降压起动。
b.电动机:对于电动机一般都采用全压直接起动或降压方式起动,当电动机为轻载起动时,采用Y→Δ降压方式起动,当电动机为重载起动时,采用自耦变压器减压方式起动。
(3)重要负荷的供电措施
对于重要负荷(二级负荷)均采用两路电源供电,在末端设双电源自动切换装置。
结语
综上所述,工业区内供配电系统设计是一项内容丰富、牵涉面广的重要综合性设计工作,同时还要我们在具体施工中多观察、多比较,改进供配电系统设计,做到一次投资成本和后期维护成本最小化,并使供配电损耗降到最低,保证工厂的产品平均耗电低于行业平均水平,使企业可持续发展。
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