石化厂加氢车间变电所电气设计学位论文.docx

1、石化厂加氢车间变电所电气设计学位论文该论文配有开题报告，英文翻译！需要者可以加我QQ：844423381,将给予优惠!X X 学院毕业设计说明书 课 题 石化厂加氢车间变电所电气设计继电保护系统设计 同 课 题 学 生 专 业 姓 名 学 号 指 导 教 师 1 引言11.1 工厂供电设计的意义、要求11.2 本次设计的内容及步骤12 一次系统的参与设计22.1 变压器的选择33 短路电流的计算及电气设备的选择53.1 短路电流的计算 53.2 电气设备的选择74 继电保护系统的设计84.1 继电保护的原理及其基本要求84.2 电力线路的继电保护104.3 电力变压器的继电保护164.4 数字

2、式继电保护215 自动重合闸装置226 变电所的防雷保护与接地装置的设计256.1 变电所的防雷措施256.2 变电所电气装置的接地287 电力系统的MATLAB仿真31 7.1 电力系统工具箱31 7.2 本设计的仿真32结论 35致谢 36参考文献37图1 电力系统主接线图381 引言1.1 工厂供电设计的意义、要求 电能是社会生产和生活中最重要的能源和动力。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用的基础上的。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。工厂供电系统就是将电力系统的

3、电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，由电力变压器和配电装置所组成，变电所的作用就是把电力系统供给的高压电能，经过变电站的各级降压，变成各种用电设备所需要的较低电压的电能，供给用电设备使用5。 工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择, 变配电所位置的电气设计, 短路电流的计算及继电保护, 电气设备的选择,车间变电所位置和

4、变压器数量、容量的选择, 防雷接地装置设计等。1.2 本次设计的内容及步骤 10KV加氢车间变电所继电保护系统设计主要就是二次保护的设计，下面是本设计的详细步骤： （1）收集资料,掌握电气设计的基本流程；（2）参与一次系统的设计，确定出各个设备的型号参数，算出短路参数为二次设计提供数据；（3）参与短路计算，并对配电设备进行选择；（4）确定继电保护方案；（5）建筑物防雷设计；（6）接地装置设计；（7）进行MATLAB仿真；2 一次系统的参与设计 本次设计的原始资料是石化加氢车间的用电符合统计表和变配电所容量计算表：表2-1 用 电 负 荷 统 计 表序 号 名 称 设备数量（台） 设备容量（台）

5、功率因数需要系数计算负荷年工作时间（h）年耗电量（kVh总的工作总的工作kWkvar一10kV动力新氢压缩机2118009000.9120.853768345.480004915000循环氢压缩机215002500.8640.904226131.780001446000反应进料泵214002000.8650.865173100.480001107000小计63270013501167577.57468000二380kV 动力1原料油泵2144220.890.65514.47.48000920002分馏塔顶回流泵2130150.880.527.84.28000500003侧线汽提塔底泵2131.

6、50.850.6710.62800064004分馏塔底泵2160300.890.6189.280001150005高压注水泵2122110.770.7386.68000512006液氨泵111.51.50.790.090.130.1100107硫化剂泵112.22.20.820.210.460.3100308缓蚀剂泵211.10.550.760.020.010.018000609污油泵115.55.50.880.442.41.31200230010注碱泵117.57.50.850.876.5410052011碱液泵1111110.880.818.94.880005700012反应馏出物空冷器1

7、137370.860.4817.810.6800011400013精制溶剂油空冷器1137370.860.4717.410.3800011140014分馏塔顶空冷器1122220.830.5117.480007040015引风机1111110.840.88.85.780005632016防爆双梁桥式起重机1130.5530.550.80.824.518.4200039200小计 2216325.35245.3147.190.93765840三仪表用电0.8107.5800064000四空调，轴流风机，吹灰器用电0.8107.5800064000五照明所用电0.85037.53000120000

8、低压负荷合计2216325.35245.30.83217.1143.431013840取Kp=1 Kq=1217.1143.43高低压负荷合计28193025.351595.31384.1720.938482000表2-2 变 配 电 所 容 量 计 算 表名称10kV需要容量380V需要容量需要容量合计变压器台数单台容量（kVA）kwkvarkwkvarkwkvarCOS高压负荷1167577.51167577.5低压负荷217.1143.43217.1143.43变压器损耗2.6132.613补偿电容功率-60-60低压合计219.796.43219.796.430.922315总计116

9、7577.5219.796.431386.7673.932.1 变压器的选择 电力变压器是变电所最主要的一次设备，其作用是将电力系统中的电压升高或降低，以利于电能的合理输送分配和使用。2.1.1 主变压器台数的选择主变压器应该根据负荷特点和经济运行要求选择。符合下列之一时，适宜装设两台及其以上的变压器。(1) 有大量的一级和二级负荷。(2) 季节性负荷变化较大，适与采用经济运行方式。(3) 集中负荷较大 对于本设计的特点即应该选择两台主变压器。当一台变压器故障或检修，另一台变压器容量能保证所有负荷计算。2.1.2 变压器容量的选择根据原始资料： P30。2=217.1 KW Q30.2=143

10、.43 Kvar对于高压侧：P30.3=P30.2+PT =P30.2+0.015S30.2=221 KW Q30.3=Q30.2+QT= Q30.2+0.06S30.2=159.04 Kvar而此时功率因数cos=P30.3/S30.3=221272.28=0.811.5 所以，电流保护的灵敏度符合要求。所谓最大最小运行方式从系统的角度看，最大运行方式时对应的系统等值阻抗最小，而最小运行方式对应的系统等值阻抗最大。在最大运行方式下三相短路时通过保护装置的短路电流最大,最小运行方式下两相短路时则短路电流最小。（2） 动作时间的整定：整定图如下:图4-4 过电流保护整定说明图 因为定时限过电流保

11、护的时间精确，简便。动作时间与短路电流的大小无关，不会因为短路电流的大小而使故障时间延长。图中，T1=T2+T.一般来说，T取0.5S 。4.2.2 线路的电流速断保护 电流速断保护是对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的过电流保护。对于本设计采用DL-11型电流继电器的速断保护来说，就相当于定时限过电流保护中抽取时间继电器，即在起动用的电流继电器之后，直接接信号继电器和中间继电器，最后由中间继电器触电接通断路器的跳闸回路。（1） 电流速断保护的整定(假设为K2点)Iop=KrelIk(3)B.max 其中Krel为可靠系数，取1.21.3, Ik(3)B.max为本线路末端的最大三相短路电流

12、,所以：Iop=1.210.83=13KA速断电流折算到一次侧即为：Iop1= Iop0.4/10.5=495.2A（2） 速断保护灵敏度的校验 2所以符合规程要求Ks=2.0（3） 电流速断保护的“死区”及弥补由于电流速断保护动作电流躲过了线路末端的最大短路电流，因此，靠近末端的相当长一段线路上发生的不一定是最大短路电流（例如两相短路电流）时，电流速断保护不会动作。这说明电流速断保护不能保护线路全长。这种装置不能保护的区域叫做死区。因此，凡是装有电流速断保护的线路必须都装设带时限的过流保护。动作时间长一个时间级差T=0.50.7S，而前后的过电流保护动作时间又要符合“阶梯原则”，以保证选择性。4.2.3 阶段式电流保护 由于电流速断不能保护线路全长，为保证迅速而有选择性的切除故障，将电流速断保护和定时限过电流保护组合在一起，构成阶段式电流保护。 电路图如下：图4-5 阶段式电流保护原理图4.2.4 线路的过负荷保护 线路的过负荷保护只对可能经常出现过负荷