化工廠變電所及配電線路綜合設計技術研究

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

化工廠變電所及配電線路綜合設計技術研究

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

筆者根據某化工廠生產性質、規模和發展規劃，并結合該化工廠對供電可靠性的要求及中斷供電所造成的損失、影響程度，對該廠區變電所及其供配電線路展開全面、系統的設計，為廠區變電所滿足供電可靠性、安全性、滿足生產需要提供堅實技術保證。

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行相互變換、集中，并進行再分配的一個重要環節，一旦出現運行問題，將造成整個電力系統的故障。筆者此次設計專門針對某化工廠的變配電所與其低壓配電系統的設計。其中主要工作就是對整個化工廠的負荷計算展開合理的總結、分析，同時編制了科學的供配電方案；并重點關注變配電所內高、低壓電氣設備的選擇，電氣設備是否符合標準、規范，決定了整個供配電系統能否安全、可靠的運行，進而為廠區變電所滿足供電可靠性、安全性、滿足生產需要提供堅實技術保證。

1 化工廠負荷計算方法與分析

負荷計算又稱需要負荷或最大負荷，是按照已經確定的工廠用電設備的容量來確定的，且是一個假想的持續性負荷，負荷計算大致有需要系數法、利用系數法、單位指標法等。需要系數法主要是對用電設備功率乘以需要系數和同時系數，直接求出計算負荷，此方法廣泛應用于配、變電所的負荷計算。利用系數法就是先求出最大負荷的平均負荷，在考慮用電設備臺數和功率差異的影響，并乘有效臺數的最大系數算出計算負荷，此方法主要是概率、數理的統計，計算過程繁瑣。單位指標法多用于民用建筑，再次不討論。對于化工廠負荷計算過程中，大多采用需要系數法，主要包括確定設備功率，并根據需要系數發求出計算負荷。(其中有功功率Pc=KxPekW，無功功率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，其性能及適用環境均不一樣。變壓器臺數應根據其所處環境、負荷計算容量、負荷特點及經濟運行選擇，當存在有大量一、二級負荷、季節性負荷變化較大及負荷集中較大時宜設兩臺及以上變壓器。當任其中一臺變壓器斷開時，其余變壓器容量應能滿足一、二級負荷要求。

選取十千伏系統單電源向本工廠供電方法。裝設兩臺主變壓器：型式也選擇S11，每臺主變壓器容量根據公式SN.T= 500kv＞SJS/2選擇，所以選取主變壓器為S11-500/10節能型配電變壓器兩臺，主變壓器的聯結組別選用yn0。

3 變電所一次設備的選擇校驗

3.1 變壓器繞組的連接方式

電力系統選取的繞組連接方式唯有星形、三角形，高、中、低三測繞組怎樣組合需要按照工程的詳細情況來確定。我國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，其中性點多利用消弧線圈來完成接地，至于不超過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冷卻、強迫油循環風冷卻等，這些冷卻方式較為經濟適用。而本次適用的是小容量變壓器，因此選取自然風冷卻即可，在不影響設備使用的情況下，還能減少成本支出。

3.3 設備的校驗

設備的校驗內容包括了對高壓設備側一次設備、低壓設備側一次設備根據技術參數展開檢驗，該工作的重要意義通過對設備的檢驗看設備工作是否能夠正常運轉，從而保障設備適用的可靠。倘若發現設備檢驗后出現問題，就需要及時進行調整和維修。

4 變電所進出線的選擇

4.1 10千伏電纜的選取

由主變壓器10千伏側進線選取電纜方式連接，型號使用的是YJV22-3X35mm。輻射方式選擇的是電纜溝敷設辦法。此電纜長度距離較短，所以在此就不需要考量經濟電流密度大小，只需要對選擇的電流展開短路電流熱效應計算并校驗即可，從而確保其短路電流熱效應的數據精準可靠。

4.2 380V低壓出線的選擇

380V低壓出線基本上是利用對配電室到主變低壓側的一段引入電纜的選擇進行校驗以后，對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科學合理的選擇。實際上因為配電室需要對應不同功能區、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，情況較為復雜，需要工作人員參酌后認真選取。

5 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定

（1）高壓斷路器的操動機構與信號回路方案。斷路器選取的是手力操動機構，因為操作顯示機構不復雜，在化工廠配電設計中選取的真空斷路器有機械分、合閘指示與儲能指示，因此極大地便利了工作人員地操作，減少了因為機器復雜而需要額外培訓的人工成本支出。

（2）線路開關的繼電保護裝置整定。對于按時限過電流保護的裝置，在該設計中，10千伏側饋線選取真空斷路器開關來實現控制目的。短路速斷保護為主要方面的保護，過電流保護方式則為后備保護。

隨著社會經濟的不斷發展，電力設備對于人們的生活愈來愈重要。電力設備與相關產品的研發也在快速發展著，在這樣的局勢下，科學有效地保障工礦企業的供配電系統正常工作，不但能順利促進企業良好發展，對于工業化的進程也有正面影響。

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