辽阳石化20万吨年乙二醇项目电气计算书

辽阳石化20万吨年乙二醇项目电气计算书内容摘要：

MrMMrrM os3 10 33     φη　 异步电动机送到短路点 d2 点的超瞬变电流为： kAIKI rMqMM 39。 39。 39。  异步电动机送到短路点 d2 点的短路冲击电流为： kAIKi Mc h Mc h M 39。 39。 　 以上式中 UrM —— 电动机的额定电压， UrM＝ ； η Mcosφ —— 电动机平均效率和功率因数的乘积，计算中取估算值η Mcosφ＝ ； K’qM —— 多台异步电动机等效起动电流倍数，计算中取估算值 K’qM ＝ 6。 KchM —— 由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，计算中取KchM ＝。 系统最大运行方式时 EO 罐区配电室 母线 (d2 点 )上的短路电流计算结果 系统最大运行方式时 EO罐区配电室 (d2点 )上的短路电流计算结果 短路点编号 电源 (反馈 )支路 名称 I (kA) (kA) I (kA) ich (kA) d2 热电厂燃油泵房变电所 380V异步电动机反馈 合计 系统最小运行方式时 EO罐区配电室 (d2点 )上的短路电流计算 结果 短路点编号 电源 (反馈 )支路 名称 I (kA) (kA) I (kA) ich (kA) d2 热电厂燃油泵房变电所 380V异步电动机反馈 合计 寰球工程 HQCEC 辽阳石化 20 万吨 /年乙二醇项目 电气计算书 第 20页 共 41 页 4 10kV 电气设备和材料选择计算 10kV电缆最小截面选择计算书 本工程中的 10kV 电缆选用铜芯 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆， 按下式计算 10kV 电缆热稳定的最小截面，并选用接近 于计算值的电缆。 32m in 10 C tIS j ……………………… ..() 式中 Smin —— 电缆所需最小截面， mm2。 I∞ —— 稳态短路电流有效值， I∞ ＝ Ismax=(见“ EO/EG 装置变电所10kV 系统短路电流计算书” )。 tj —— 假想时间， s。 C —— 热稳定系数，对于 10kV 交联聚乙烯绝缘电缆C＝ 137。 假想时间 tj= 时， 32m in 10 CtIS j ＝ 33mm2， 考虑到今后电网的发展 取 Smin=50mm2。 假想时间 tj= 时， 32m in 10 CtIS j ＝ 57mm2，取 70mm2。 假想时间 tj= 时， 32m in 10 CtIS j ＝ 73mm2，取 95mm2。 按短路动、热稳定条件选择 10kV 电流互感器最小变比计算书 校验计算方法 按下式校验电流互感器器的短路动稳定和热稳定，进而确定电流互感器器的最小变比。 内部动稳定校验 ich≤ 2 KdwIr1x103……………… () 热稳定校 验 I∞ ≤ (KtIr1x103)/ jt …………… () 寰球工程 HQCEC 辽阳石化 20 万吨 /年乙二醇项目 电气计算书 第 21页 共 41 页 式中 ich —— 三相短路冲击电流， 根据“ EO/EG 装置变所 10kV 系统短路电流计算书”， ich＝。 Kdw—— 电流互感器器动稳定倍数，可由样本查得。 Ir1 —— 电流互感器一次额定电流， A。 Kt —— 电流互感器的 1s 热稳定倍数，可由样本查得。 I∞ —— 稳态短路电流有效值，根据“ EO/EG 装置变所 10kV 系统短路电流计算书”， I∞ ＝ Ismax=。 tj —— 假想时间， s。 电流互感器器的选型 本工程中的电流互感器选用 AS12/150b/2s 系列产品，其技术参数如下： 额定电压： 12kV＞ 10kV 额定绝缘水平 : 42/75kV 额定频率： 50Hz 额定二次电流： 1A 按短路动稳定和热稳定条件确定电流互感器器的最小变比 选择 AS12/150b/2s40/5 型电流互感器，查样本得其 动稳定倍一次额定电流和 1s 热稳定倍数 如下： Kdw＝ 625， Ir1＝ 40A Kt＝ 250 Ir1 根据式 () 进行内部动稳 定校验如下： 2 KdwIr1x103＝ 2 x625x40x103=＞ ich； 即 选择 AS12/150b/2s40/5 型电流互感器， 满足内部动稳定要求。 根据式 () 进行热稳定校验如下： － 当假想时间 tj= 时， (KtIr1x103)/ jt ＝ 250x40x103/ = kA＞ I∞ 寰球工程 HQCEC 辽阳石化 20 万吨 /年乙二醇项目 电气计算书 第 22页 共 41 页 即选择 AS12/150b/2s40/5 型电流互感器 满足内部热稳定要求。 － 当假想时间 tj= 时， (KtIr1x103)/jt＝ 250x40x103/ = kA＞ I∞ 即选择 AS12/150b/2s40/5 型电流互感器 满足内部热稳定要求。 － 当假想时间 tj=1s 时， (KtIr1x103)/ jt ＝ 250x40x103/ 1 =10 kA＜ I∞ 即选择 AS12/150b/2s40/5 型电流互感器不 满足内部热稳定要求；为此，当 tj=1s 时， 选择 AS12/150b/2s50/5 型电流互感器，查样本得其 动稳定倍、一次额定电流和 1s 热稳定倍数 如下： Kdw＝ 750 Ir1＝ 50A Kt＝ 300 Ir1 根据式 () 重新进行热稳定校验如下： (KtIr1x103)/ jt ＝ 300x50x103/ 1 =15 kA＞ I∞ 即 当假想时间 tj=1s 时， 选择 AS12/150b/2s50/5 型电流互感器 满足内部热稳定要求。 综上述，本工程中 按短路动稳定和热稳定条件确定电流互感器器的最小变比如下表所示。 序号 假想时间 电流互感器型号 最小变比 1 tj= AS12/150b/2s 40/5 2 tj= AS12/150b/2s 40/5 3 tj=1s AS12/150b/2s 50/5 10kV断路器的选择及其短路动、热稳定校验 本工程的 10kV 开关柜内配置 EV12□ 31 系列真空断路器，真空断路器的 短路动、热稳定校验如下表所示。 第 23页 共 41页 10kV 断路器的选择及其短路动、热稳定校验 序号 安装地点 设备名称 计 算 值 选用设备型号 保 证 值 备注 工作电压 工作 电流 短路 容量 次暂态短路电流 短路电流冲击值 稳态短路电流有效值 设备 t秒热稳定电流 热稳定电流通过时间 额定电压 额定电流 额定短路开断电流 极限通过电流峰值 设备 t秒热稳定电流 U kV I kA 39。 S MVA 39。 I kA ich kA I∞ kA I kA tj s U kV I kA I kA imax kA I kA 1 乙二醇变电所 真空断路器 10 (tj=) (tj=1s) (1) EV121231 12 80 (4s) 进线断路器和分段断路器 2 乙二醇变电所 真空断路器 10 ＜ (tj=) EV120631 12 80 (4s) 馈电断 路器 第 24页 共 41页 5 无功补偿装置容量计算书 10kV 无功就地补偿装置容量计算书 计算目的 由于本工程中循环气压缩机的主电机容量较大，为此对循环气压缩机的主电机采用就地无功补偿装置，通过计算确定循环气压缩机的主电机就地无功补偿装置的容量。 计算条件 循环气压缩机主电机的参数 位号： KM201 额定电压： UrM＝ 10kV 额 定容量： PrM ＝ 6000 kW (初步的 ) 额定电流 : PrM ＝ 433A (初步的 ) 额定功率因数： (初步的 ) 由于循环气压缩机尚未采购，故电机额定容量、额定电流和额定功率因数均为初步值，待采购后再调整。 无功补偿后，循环气压缩机主电机的功率因数不低于。 10kV 无功就地补偿装置容量计算 补偿容量 Qc按下式计算：     tantanc os1c os1 1212   rMrMrMrMc PPQ … .( ) 式中 Qc – 补偿容量 kvar； PrM 电动机额定功率， PrM =6000 kW； 寰球工程 HQCEC 辽阳石化 20 万吨 /年乙二醇项目 电气计算书 第 25页 共 41 页 rMcos 电动机额定功率因数 , rMcos =； cos 补偿后的目标功率因数 , cos =； rMtan 电动机额定功率因数角的正切值， rMtan =； tan 补偿后的目标功率因数的正切值， tan =； 根据式 ( )得补偿容量 Qc为： Qc＝ 6000x(－ ) ＝ 518（ kvar） 取 主电机就地无功补偿装置的容量 Qc=600kvar。 为防止产生自励磁过电压，电动机单机补偿容量不宜过大，应保证电容器电流小于电机空载电流 I0的 90% ,即补偿容量需采用下式校验： IUQ rMc  ……………………………… .( ) 电机空载电流 I0应由电机制造商提供， 但在循环气压缩机尚未采购前，电机空载电流 I0估算如下： )()(4 3 32)c o s1(20 AII rMrM  φ 根据式 ( )得： v a r1 4 8 0 kIUQ rMc 。 即当 主电机就地无功补偿装置的容量 Qc=600kvar 时，可 防止产生自励磁过电压对电机的危害且可保证 循环气压缩机主电机的功率因数不低于。 根据式 ()计算无功补偿后 循环气压缩机主电机的功率因数 如下： a nt a n  rM crM PQ 寰球工程 HQCEC 辽阳石化 20 万吨 /年乙二醇项目 电气计算书 第 26页 共 41 页 cos = EO/EG 变电所 380/220V 系统 无功补偿装置容量计算书 EO/EG 变电所 380/220V 系统的 补偿容量根据式 ( )确定，详见“ 106400000EL1501”。 EO/EG 变电所 10kV 系统 无功补偿装置容量计算书 EO/EG 变电所 10kV 系统的 补偿容量根据式 ( )确定，详见“ 106400000EL1501”。 6 电容电流计算书 电网中的单相接地电容电流由电力线路及电力设备两部分的电容电流组成。 但是电 力设备的电容电流比线路的电容电流小得多，故一般在工程中忽略不计。 本工程中，单相接地电容电流由系统的电容电流、 EO/EG 装置变电所两回路 10kV 电源电缆增加的电容电流和 EO/EG 工艺主装置增加的电容电流三部分组成。 电容电流补偿措施由界区外工程统一考虑。 计算条件 系统的电容电流 辽阳石化没有提供系统的电容电流，系统的电容电流值需在施工图设计前确认。 EO/EG 装置变电所两回路 10kV 电源引自电厂东区变电所，每回路电缆的型号和规格为 (3x240)，每回路长度 L1≈。 EO/EG 装置 内新增加的 10kV 电力电缆的型号、规格和长度如下： 寰球工程 HQCEC 辽阳石化 20 万吨 /年乙二醇项目 电气计算书 第 27页。