邱栓 薛冰（新地能源工程技術(shù)有限公司石家莊能源化工技術(shù)分公司，河北 石家莊 050000）

化工廠變電所及配電線路綜合設(shè)計(jì)技術(shù)研究

邱栓 薛冰（新地能源工程技術(shù)有限公司石家莊能源化工技術(shù)分公司，河北 石家莊 050000）

筆者根據(jù)某化工廠生產(chǎn)性質(zhì)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，并結(jié)合該化工廠對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電所造成的損失、影響程度，對(duì)該廠區(qū)變電所及其供配電線路展開(kāi)全面、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為廠區(qū)變電所滿足供電可靠性、安全性、滿足生產(chǎn)需要提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)保證。

化工廠；變配電所；配電線路

變電所是把電能的電壓和電流進(jìn)行相互變換、集中，并進(jìn)行再分配的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題，將造成整個(gè)電力系統(tǒng)的故障。筆者此次設(shè)計(jì)專門針對(duì)某化工廠的變配電所與其低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其中主要工作就是對(duì)整個(gè)化工廠的負(fù)荷計(jì)算展開(kāi)合理的總結(jié)、分析，同時(shí)編制了科學(xué)的供配電方案；并重點(diǎn)關(guān)注變配電所內(nèi)高、低壓電氣設(shè)備的選擇，電氣設(shè)備是否符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，決定了整個(gè)供配電系統(tǒng)能否安全、可靠的運(yùn)行，進(jìn)而為廠區(qū)變電所滿足供電可靠性、安全性、滿足生產(chǎn)需要提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)保證。

1 化工廠負(fù)荷計(jì)算方法與分析

負(fù)荷計(jì)算又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷，是按照已經(jīng)確定的工廠用電設(shè)備的容量來(lái)確定的，且是一個(gè)假想的持續(xù)性負(fù)荷，負(fù)荷計(jì)算大致有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位指標(biāo)法等。需要系數(shù)法主要是對(duì)用電設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷，此方法廣泛應(yīng)用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。利用系數(shù)法就是先求出最大負(fù)荷的平均負(fù)荷，在考慮用電設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，并乘有效臺(tái)數(shù)的最大系數(shù)算出計(jì)算負(fù)荷，此方法主要是概率、數(shù)理的統(tǒng)計(jì)，計(jì)算過(guò)程繁瑣。單位指標(biāo)法多用于民用建筑，再次不討論。對(duì)于化工廠負(fù)荷計(jì)算過(guò)程中，大多采用需要系數(shù)法，主要包括確定設(shè)備功率，并根據(jù)需要系數(shù)發(fā)求出計(jì)算負(fù)荷。(其中有功功率Pc=KxPekW，無(wú)功功率Qc=Pctg φ kvar，視在功率Sc=√(Pc2+Qc2)kVA。

2 變電所主變壓器與主接線方案的選擇

變壓器主要分三種，油浸式變壓器、氣體絕緣變壓器、干式變壓器，其性能及適用環(huán)境均不一樣。變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)其所處環(huán)境、負(fù)荷計(jì)算容量、負(fù)荷特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行選擇，當(dāng)存在有大量一、二級(jí)負(fù)荷、季節(jié)性負(fù)荷變化較大及負(fù)荷集中較大時(shí)宜設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器。當(dāng)任其中一臺(tái)變壓器斷開(kāi)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足一、二級(jí)負(fù)荷要求。

選取十千伏系統(tǒng)單電源向本工廠供電方法。裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器：型式也選擇S11，每臺(tái)主變壓器容量根據(jù)公式SN.T= 500kv＞SJS/2選擇，所以選取主變壓器為S11-500/10節(jié)能型配電變壓器兩臺(tái)，主變壓器的聯(lián)結(jié)組別選用yn0。

3 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)

3.1 變壓器繞組的連接方式

電力系統(tǒng)選取的繞組連接方式唯有星形、三角形，高、中、低三測(cè)繞組怎樣組合需要按照工程的詳細(xì)情況來(lái)確定。我國(guó)110千伏及以上電壓，變壓器繞組都是選擇星形連接方式，35千伏選取的也是該種辦法，其中性點(diǎn)多利用消弧線圈來(lái)完成接地，至于不超過(guò)35千伏的電壓，變壓器繞組就都是選取三角形連接。

3.2 冷卻方式的選用

主變壓器通常選擇的都是自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻等，這些冷卻方式較為經(jīng)濟(jì)適用。而本次適用的是小容量變壓器，因此選取自然風(fēng)冷卻即可，在不影響設(shè)備使用的情況下，還能減少成本支出。

3.3 設(shè)備的校驗(yàn)

設(shè)備的校驗(yàn)內(nèi)容包括了對(duì)高壓設(shè)備側(cè)一次設(shè)備、低壓設(shè)備側(cè)一次設(shè)備根據(jù)技術(shù)參數(shù)展開(kāi)檢驗(yàn)，該工作的重要意義通過(guò)對(duì)設(shè)備的檢驗(yàn)看設(shè)備工作是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保障設(shè)備適用的可靠。倘若發(fā)現(xiàn)設(shè)備檢驗(yàn)后出現(xiàn)問(wèn)題，就需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和維修。

4 變電所進(jìn)出線的選擇

4.1 10千伏電纜的選取

由主變壓器10千伏側(cè)進(jìn)線選取電纜方式連接，型號(hào)使用的是YJV22-3X35mm。輻射方式選擇的是電纜溝敷設(shè)辦法。此電纜長(zhǎng)度距離較短，所以在此就不需要考量經(jīng)濟(jì)電流密度大小，只需要對(duì)選擇的電流展開(kāi)短路電流熱效應(yīng)計(jì)算并校驗(yàn)即可，從而確保其短路電流熱效應(yīng)的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠。

4.2 380V低壓出線的選擇

380V低壓出線基本上是利用對(duì)配電室到主變低壓側(cè)的一段引入電纜的選擇進(jìn)行校驗(yàn)以后，對(duì)饋電給制冷車間的線路、饋電給供氣、供水站等諸多線路展開(kāi)科學(xué)合理的選擇。實(shí)際上因?yàn)榕潆娛倚枰獙?duì)應(yīng)不同功能區(qū)、不同線路的供電需求，因此，選擇合適的低壓出線就非常重要，情況較為復(fù)雜，需要工作人員參酌后認(rèn)真選取。

5 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定

（1）高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)與信號(hào)回路方案。斷路器選取的是手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，因?yàn)椴僮黠@示機(jī)構(gòu)不復(fù)雜，在化工廠配電設(shè)計(jì)中選取的真空斷路器有機(jī)械分、合閘指示與儲(chǔ)能指示，因此極大地便利了工作人員地操作，減少了因?yàn)闄C(jī)器復(fù)雜而需要額外培訓(xùn)的人工成本支出。

（2）線路開(kāi)關(guān)的繼電保護(hù)裝置整定。對(duì)于按時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的裝置，在該設(shè)計(jì)中，10千伏側(cè)饋線選取真空斷路器開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制目的。短路速斷保護(hù)為主要方面的保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)方式則為后備保護(hù)。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力設(shè)備對(duì)于人們的生活愈來(lái)愈重要。電力設(shè)備與相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)也在快速發(fā)展著，在這樣的局勢(shì)下，科學(xué)有效地保障工礦企業(yè)的供配電系統(tǒng)正常工作，不但能順利促進(jìn)企業(yè)良好發(fā)展，對(duì)于工業(yè)化的進(jìn)程也有正面影響。

[1]解海濤.10kV電力系統(tǒng)中變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇[J].機(jī)電信息.2010(30).

[2]孫杰,黃明強(qiáng),宗茂華,付懷珍.配電線路保護(hù)和變電所保護(hù)的配合運(yùn)行[J].電力設(shè)備.2004(07).

[3]潘能有.對(duì)車間變電所單臺(tái)配電變壓器容量選擇的新認(rèn)識(shí)[J].水泥.1994(06).

[4]劉玉珍,潘筱舒,李國(guó)徽,李昌,韓斌.提高10kV配電線路功率因數(shù)的措施研究[J].通訊世界.2016(19).