【導(dǎo)讀】外，通常均由電力系統(tǒng)供給。工業(yè)企業(yè)所使用的電能都是通過企業(yè)的各級變電。站經(jīng)過變換電壓后，分配到各用電設(shè)備。電力供應(yīng)的樞紐，所處地位十分重要。一般常用于企業(yè)電力負(fù)荷計算的方法有需用系數(shù)法、利用。經(jīng)過優(yōu)化計算,科學(xué)合理對配電間進(jìn)行選址、布局,并選用新一代。供配電系統(tǒng)方面的安全穩(wěn)定節(jié)能可靠運行、保證優(yōu)質(zhì)供電提供了強有力的保證.如何正確地計算選擇各級變電站的變壓。器容量及其它主要電氣設(shè)備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。各種電氣設(shè)備的型號、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線牌號等提供科學(xué)的依據(jù)。此設(shè)計采用的是需用系數(shù)法來對加氫裂化裝置進(jìn)行電力負(fù)荷計算的。這種方法簡便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計算。有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計算負(fù)荷，計算過程十分繁瑣。法和單位指標(biāo)法主要多用于民用建筑；單位產(chǎn)品耗電量法主要適用于某些工業(yè)。

　　

【正文】 40 時 6C 10Q ?? ； KV 時 6C 10Q77R ?? 式中， R 為每相的放電電阻 ? ； cQ 為每相電容器的容量 Kvar 綜上所述：選用 GR1 型高壓電容器柜和 PGJ1 型低壓無功功率自動補償屏 A. GR1 型高壓電容器柜采用 01 號方案結(jié)線圖 （ a） （ b） 圖 a 為 01 號方案結(jié)線圖，圖 b 為放電互感器柜 03 號方案結(jié)線圖 電容器為 — 12 型，互感器為 JSJB 型。 B. PGJ1 型低壓無功功率自動補償屏 01 號方案結(jié)線圖 電容器為 — 14— 3型，每屏六個， 84kvar；采用 6步控制，每步投入 14kvar。 第 5 章 車間變電所和供配電系統(tǒng)的主結(jié)線 車間變電所所址選擇的要求 1. 接近負(fù)荷中心 這樣可以縮短低壓配電線路，降低了線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬的消耗量。 2. 接近電源側(cè)。 3. 設(shè)備運輸方便 應(yīng)考慮到電力變壓器和高低壓開關(guān)柜等大件設(shè)備的運輸通道。 4. 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動的場所 41 振動場所不僅影響變配電所本身建筑及其中設(shè)備的安全，而且可導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備和繼電保護(hù)、自動裝置的誤動作。 5. 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室附近及地勢低洼和易積水的場所。 6. 不宜設(shè)在有爆炸危險和火災(zāi)危險環(huán)境的正下方或 正上方。 7. 不應(yīng)妨礙企業(yè)單位的發(fā)展，并適當(dāng)考慮將來發(fā)展的可能。 車間變電所的總體布置及要求 便于運行維護(hù)；保證運行安全；便于進(jìn)出線；節(jié)約土地和建筑費；留有發(fā)展余地。 加氫裂化裝置變電所布置方案 備注： 2 6KV 電纜進(jìn)線 ； 3 高壓開關(guān)柜； T T T T4 6/； 42 5 、 6 低壓配電屏；配電間為四層，一三層為電纜夾層，二四層為高低壓配電間； 車間供電系統(tǒng)的主結(jié)線 車間變電站的主結(jié) 線由于車間的負(fù)荷性質(zhì)及生產(chǎn)工藝要求決定。一般采用線路 變壓器組、單母線及分段單母線三種結(jié)線方式。 （ 1） 線路 變壓器組主結(jié)線多用在只對三級負(fù)荷供電且用電量較小的車間變電站。 （ 2） 當(dāng) 610KV 高壓負(fù)荷的出線較多時，可采用單母線結(jié)線。如負(fù)荷中心有一、二級負(fù)荷，則應(yīng)有與其它電源相聯(lián)絡(luò)的線路，作為備用電源。 （ 3） 分段單母線結(jié)線方式主要用在一、二級負(fù)荷比較重，要求供電可靠性高的車間。 低壓配電線路常見的結(jié)線方式有放射式結(jié)線、樹干式結(jié)線、變壓器 — 干線結(jié)線、環(huán)形結(jié)線和柴油發(fā)電機組作備用電源的結(jié)線。 放射式結(jié)線方式的優(yōu)點 是配電線路互不影響，供電可靠性高；主要用于容量大、負(fù)荷集中或重要的用電設(shè)備，或需要集中聯(lián)鎖起動、停車的用電設(shè)備。 樹干式結(jié)線方式雖配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較少，運行靈活性好，但是干線故障時影響范圍比較大；一般用于用電設(shè)備布置較均勻、容量不大的場合。 變壓器 干線式結(jié)線方式雖結(jié)線簡單，能大量減低壓配電設(shè)備，但是供電可靠性不高，并且不適用于頻繁起動，容量較大的沖擊負(fù)荷及對電壓質(zhì)量要求嚴(yán)格的用電設(shè)備。 環(huán)形結(jié)線方式供電可靠性高，但是保護(hù)裝置及其整定配合較復(fù)雜。 綜上所述，車間供配電系統(tǒng)的結(jié)線方式選擇為分段單母線 式和放射式結(jié)線方式。 43 44 第 6 章供電系統(tǒng)的繼電保護(hù) 繼電保護(hù)的概述 繼電保護(hù)的任務(wù) (1) 故障時作用于跳閘 在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路等故障時，作用于前方最近的斷路器，使之迅速跳閘，切除故障部分，恢復(fù)系統(tǒng)其它部分的正常運行，同時發(fā)出信號，提醒運行值班人員及時處理事故。 （ 2）異常時發(fā)出信號 在電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)如過負(fù)荷或故障苗頭時，發(fā)出報警信號，提醒運行值班人員及時處理，以免發(fā)展為故障。 繼電保護(hù)的要求 可靠性；選擇性；靈敏性 ；速動性 繼電保護(hù)裝置的操作電源 繼電保護(hù)裝置常用的操作電源采用鎘鎳蓄電池組直流操作電源。 鎘鎳蓄電池組的優(yōu)點：不受供電系統(tǒng)運行情況的影響，工作可靠，大電流放電性能好，使用壽命長，腐蝕性小，投資少，運行維護(hù)簡便。 常用繼電保護(hù)的結(jié)線及整定計算 常用繼電保護(hù)的結(jié)線 A. 定時限過電流保護(hù)的結(jié)線 45 圖中 QF 斷路器 TA電流互感器 KADL型電流繼電器 KMDZ型中間繼電器 YR跳閘線圈 KTDS型時間繼電器 KSDX型信號繼電器 B. 電流速斷保護(hù)的結(jié)線 圖 QF 斷路器 TA電流互感器 KADL型電流繼電器 KMDZ型中間繼電器 YR跳閘線圈 繼電保護(hù)的整定計算公式 A. 過電流保護(hù)動作電流整定計算公式 m a xLire wre lOP IKK KKI ??式中， relK 為保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，對 DL 型電流繼電器取，對 GL 型電流繼電器取 ； wK 為保護(hù)裝置的結(jié)線系數(shù)，對兩相兩繼電器式結(jié)線取 1，對兩相一繼電器式結(jié)線取 3 ； reK 為保護(hù)裝置的返回系數(shù)，一般取 或 ； Ki 為電流互感器變流比； maxLI? 為線路或變壓器的最大負(fù)荷電流。 B. 速斷電流整定計算公式 m a xki wre lqb IKKKI ?? 式中 maxkI? 為線路末端的最大短路電流 車間部分裝置的繼電保護(hù) 車間變壓器的保護(hù)配置 46 A. 車間變壓器需要的保護(hù)： 過電流保護(hù) 防御內(nèi)外部相間短路及作后備保護(hù)； 電流速斷保護(hù) 防御內(nèi)外部引線短路； 瓦斯保護(hù) 防御內(nèi)部匝間故障，油面降低； 過負(fù)荷保護(hù) 監(jiān)視變壓器的過負(fù)荷； 溫度保護(hù) 監(jiān)視變壓器油溫升高和冷卻系統(tǒng)得故障； B. 保護(hù)配置 裝設(shè)兩個 GL11 型繼電器和變比為 1500/5 的電流互感器 1~2TA，組成過電流保護(hù)兼作電流速斷保護(hù)；裝設(shè)瓦斯保 護(hù)； 高壓電動機及電容器的保護(hù)配置 尾油泵 (P3206A/B) 分溜塔進(jìn)料泵 (P3204A/B) 注水泵 (P3103/)需裝設(shè)電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和低壓保護(hù)；新氫壓縮機主機 反應(yīng)進(jìn)料泵 需裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和低壓保護(hù)； 采用 GL13 型感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成電動機的過負(fù)荷與瞬時電流速斷保護(hù)。 高壓并聯(lián)電容器組需要裝設(shè)電流速斷保護(hù)、低壓保護(hù)和單相接地保護(hù)。 6KV 線路的繼電保護(hù) 6KV 線路二相式過電流保護(hù)結(jié)線圖 47 圖中 TAa、 TAc電流互感器 KA KA2電流繼電器（ GL型） TAN零序電流互感器 第 7 章 防雷和接地 變電所的防雷保護(hù) 一般 35KV 及以下變、配電所的直擊雷需用獨立避雷針保護(hù)。 獨立避雷針的設(shè)置要求： （ 1）獨立避雷針與被保護(hù)物之間應(yīng)保持一定的距離，以免避雷針上落雷時造成對保護(hù)物的反擊。 避雷針對被保護(hù)物不發(fā)生反擊的最小距離 Sa 應(yīng)滿足下式的要求： sha ?? 式中， Rsh 為獨立避雷針的沖擊接地電阻； h 為獨立避雷針校驗高度； （ 2）獨立避雷針宜裝設(shè)獨立的接地電阻，工頻接地電阻不宜大于 10? 。獨立避雷針的接地裝置與被保護(hù)物的接地間最小允許的距離 she ? 式中， Se為地中距離，一般不應(yīng)小于 3m。 （ 4） 獨立避雷針不宜設(shè)在人經(jīng)常通行的地方。 車間變電所采用單支避雷針保護(hù) 避雷針在地面上的保護(hù)半徑 r=，如被保護(hù)物的高度為 xh 時，在 xh 水平面上的保護(hù)半徑 xr 按下列公式計算： 當(dāng) xh ? h/2 時， xr =（ h xh ） p；當(dāng) xh ﹤ h/2 時， xr =（ xh ） p p考慮到針太高時保護(hù)半徑不成比例而應(yīng)減小 的系數(shù)。 當(dāng) h≤ 30m 時， p=1；當(dāng) 30﹤ h≤ 120m 時，?。 h避雷針的高度； xr 避雷針在 xh 高度水平面上的保護(hù)半徑； xh 被保護(hù)物的高度； 該車間變電所的高度 xh =10m ；避雷針高度 h=30m；則避雷針保護(hù)的半徑 xr = 48 （ 3010） 1=20m 。 配電變壓器和電容器的保護(hù) 配電變壓器的保護(hù) 一般 3~10KV 變壓器應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器。 6KV Y， yn0 接線變壓器防雷保護(hù)接線圖 電力電容器的保護(hù) 裝在配電線路上的電容器，既是較貴重的電氣設(shè)備，也是線路的絕緣弱點，宜裝設(shè)閥型避雷器或間隙保護(hù)。 電容器的保護(hù)接線圖 接地保護(hù) 在電力系統(tǒng)中有兩類接地保護(hù)方式：一類為中性點接地，即大電流接地系 統(tǒng)；另一類為中性點不接地系統(tǒng)，即小電流接地系統(tǒng)。 車間低壓系統(tǒng)的接地保護(hù) 為保證電 氣設(shè)備的正常工作和工作人員的安全，車間變壓器采用中性點直接接地的方式，即工作接地。其它配電設(shè)備與電器采用接零保護(hù)，即將設(shè)備的金屬外殼接到零線上；另外還需重復(fù)接地保護(hù)，這樣當(dāng)線路發(fā)生碰殼或接地短路時，可以降低零線對地電壓，使人身避免觸電危險。 接地電阻的計算 49 6KV 配電系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)，過電壓保護(hù)規(guī)程中規(guī)定獨立避雷針的沖擊接地電阻應(yīng)不大于 10 ? 。初步考慮采用三相放射式的復(fù)式接地裝置，每支水平射線長 10m，射線用 40 4 2mm 的扁鋼，每支水平射線上焊三支垂直接地體，垂直接地體半徑為 50mm，長為 2m 的鐵管。 試校驗次接地體裝置能否符合要求： 單根垂直接地的工頻為： ??????? 0 04Ln2 0 02 4CZ ??? 水平接地體的工頻接地電阻為： ?????????? ????????????? ?? 242SP ??? 式中 A 查資料為 ，埋深 h=1m，扁鋼等值直徑為 2cm。 已知 Im=100KA，故每支路水平射線泄流約 33KA，每支垂直接地體最多泄流11KA。已知單根垂直接地體的沖擊系數(shù)為 ，水平射線沖擊系數(shù)為 ，因此可以求得： 單根垂直接地體的接地電阻 CZCR = = ? ；水平接地體的沖擊接地電阻 SPCR = = ? 。 已知此復(fù)式接地體的沖擊系數(shù) ?? ，故 其沖擊接地電阻為????? ??????? RRR chS P CC Z C S P CC Z Cch ? 故接地裝置滿足要求。 50 謝 辭 經(jīng)過近兩個月時間的努力，我初步完成了 煉油廠 1000 萬噸 /年煉油系統(tǒng)改造工程 200 萬噸 /年加氫裂化裝置供配電系統(tǒng)設(shè)計 。通過本次設(shè)計，使我對工廠企業(yè)供配電系統(tǒng)各方面的知識有了更全面、更深入的了解和認(rèn)識，對自己所學(xué)知識也有了更進(jìn)一步的鞏固加深，為今后的工作學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ)。由于本人的知識水平有限，考慮問題不夠全面，所以設(shè)計過程中有許多的不足之處，還望各位專家給予批評指正，在此深表感謝！ 在本設(shè)計過程中， 電工車間胡單明主任和宋建立副主任給予了我很大的支持和幫助 ,還有第九作業(yè)部的劉艷睿技術(shù)員、二催化電工班的李志強班長、雙宇技師等也給予了我很大的幫助，給我提供了車間的一些原始材料。在此，我對以上四位同志的幫助表示感謝！ 參考文獻(xiàn) 1. 電工知識手冊編委會編 電工知識手冊 知識出版社 2. 張士林編 電工手冊 石油工業(yè)出版社 3. 中國電機工程學(xué)會編 供用電實用手冊 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 4. 王士政編 工礦企業(yè)電氣工程師手冊 中國水利水電出版社 2020 5. 劉介才編 供電工程師技術(shù)手冊 機械工業(yè)出版社 1998 6. 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計院編 電力工程電氣設(shè)備手冊（電氣一次部分）上、下冊 中國電力出版社 7. 劉介才編 工廠供電簡明設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社 1991 8. 張修正編 化工廠電氣手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 1993 9. 本書編委會編 新編電氣工程師實用手冊（上、下） 中國水利水電出版社 1997 10. 耿毅編 工業(yè)企業(yè)供電 冶金工業(yè)出版社 1985 11. 水利水電部西北電力設(shè)計院、東北電力設(shè)計院 編 電力工程設(shè)計手冊（ 3冊） 1973