XX机械厂降压变电所的电气设计.docx
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XX机械厂降压变电所的电气设计
编
号
名
称
类
别
设备
容量
Pe/kw
需
要
系
数
Kd
cosφ
tanφ
计算负荷
P30/kw
Q30/kw
S30/kva
I30/A
1
铸
造
车
间
动
力
300
0.3
0.7
1.02
90
91.8
——
——
照
明
6
0.8
1.0
0
4.8
0
——
——
小
计
306
—
94.8
91.8
132
201
2
锻
压
车
间
动
力
350
0.3
0.65
1.17
105
123
——
——
照
明
8
0.7
1.0
0
5.6
0
——
——
小
计
358
—
110.6
123
165
251
3
热
处
理
车
间
动
力
150
0.6
0.8
0.75
90
67.5
——
——
照
明
5
0.8
1.0
0
4
0
——
——
小
计
155
—
94
67.5
——
——
4
电
镀
车
间
动
力
250
0.5
0.8
0.75
125
93.8
——
——
照
明
5
0.8
1.0
0
4
0
——
——
小
计
255
—
129
93.8
160
244
5
仓
库
动
力
20
0.4
0.8
0.75
8
6
——
——
照
明
1
0.8
1.0
0
0.8
0
——
——
小
计
21
—
8.8
6
10.7
16.2
工
具
动
力
360
0.3
0.6
1.33
108
144
——
——
XX 机械厂降压变电所的电气设计
1负荷计算和无功功率补偿
1.1负荷计算
机械厂负荷计算表
1
6
车
间
照
明
7
0.9
1.0
0
6.3
0
——
——
367
—
114.3
144
184
280
7
金
工
车
间
动
力
400
0.2
0.65
1.17
80
93.6
——
——
照
明
10
0.8
1.0
0
8
0
——
——
小
计
—
88
93.6
128
194
8
锅
炉
房
动
力
50
0.7
0.8
0.75
35
26.3
——
——
照
明
1
0.8
1.0
0
0.8
0
——
——
小
计
51
—
—
35.8
26.3
44.4
67
9
装
配
车
间
动
力
180
0.3
0.7
1.02
54
55.1
80.6
122
照
明
6
0.8
1.0
0
4.8
37.4
——
——
小
计
186
—
58.8
0
——
——
10
机
修
车
间
动
力
180
0.2
0.65
1.17
32
37.4
——
——
照
明
4
0.8
1.0
0
3.2
0
——
——
小
计
164
—
35.2
37.4
51.4
78
11
生
活
区
照
明
350
0.7
0.9
0.48
245
117.6
272
413
总计
(380V
侧)
动
力
2220
1015.3
856.1
——
——
照
明
403
计入 Kep=0.8
Keq=0.85
0.75
812.2
727.6
1090
1656
1.2 无功功率补偿
由上表可知,该厂 380V 侧最大负荷时的功率因数是 0.75,而供电部门要求该
厂 10kv 进线侧最大负荷时因数不应低于 0.90.考虑到主变压器的无功损耗远大
于有功损耗,因此 380V 侧最大负荷时因数应稍大于 0.90,暂取 0.92 来计算
380V 侧所需无功功率补偿容量:
Qc=P30(tanφ1-tanφ2)=812.2[tan(arccos0.75)-
tan(arccos0.92)]kvar=370kvar
选 PGJ1 型低压自动补偿屏(如图 2.1 所示),并联电容器为 BW0.4-14-3 型,
2
项目
cosφ
计算负荷
P30/kw
Q30/kvar
S30/kva
I30/A
380v 侧补
偿前负荷
0.75
812.2
727.6
1090
1656
380v 侧无
功补偿容
量
-420
380v 侧补
偿后负荷
0.935
812.2
307.6
868.5
1320
主变压器
功率损耗
0.015S30=13
0.06S30=52
10kv 侧负
荷计算
0.92
825.2
359.6
900
52
采用其方案 1(主屏)1 台与方案 3(辅屏)4 台相组合,总共容量
84kvar*5=420kvar。
因此无功补偿后工厂 380V 侧和 10KV 侧的负荷计算如下表所示:
2变电所位置和形式的选择
2.1变电所位置的选择,应根据下列要求经技术、经济比较确定
1)接近负荷中心;
2)进出线方便;
3)接近电源侧;
4)设备运输方便;
3
5)不应设在有剧烈振动或高温的场所;
6)不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险
环境的正上方或正下方。
7)不应设在地势低洼和可能积水的场所。
2.2变电所的形式(类型)
(1)车间附设变电所
(2)车间内变电所
(3)露天(或半露天)变电所
(4)独立变电所
(5)杆上变电台
(6)地下变电所
(7)楼上变电所
我们的工厂是 10kv 以下,变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心,工厂
的负荷中心按负荷功率矩法来确定。
在工厂的平面图下侧和左侧,分别作一条
直角坐标的 x 轴和 y 轴,然后测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置,
p1、p2、p3……p10 分别代表厂房 1、2、3……10 号的功率,设定
p1、p2……p10 并设定 p11 为生活区的中心负荷,如图 3-1 所示。
而工厂的负
荷中心的力矩方程,可得负荷中心的坐标:
把各车间的坐标带入(3-1) (3-2),得到 x=5.38,y=5.38.由计算结果可知,
工厂的负荷中心在 6 号厂房的西北角。
考虑到周围环境和进出线方便,决定在
6 号厂房的西侧仅靠厂房建造工厂变电所,器型为附设式。
4
3变电所主变压器及主接线方案的选择
3.1根据工厂的负荷情况和电源情况,工厂变电所的主变压器考虑有下列两种
可供选择的方案
3.2类型
我们这里选 S9-630/10 或 S9-1000/10(下一章具体介绍选哪一台比较好)
主变压器的联结组为 Yyn0。
根据上面考虑的两种主变压器方案可设计出下列两种主接线方案:
3.3装设一台主变压器的主接线方案
5
3.4装设两台主变压器的主接线方案
3.5主接线方案的技术经济比较
6
从上表可以看出,按技术指标,装设两台主变的主接线方案略优于装设一
台主变的主接线方案,但按经济指标,则装设一台主变的主接线方案远优于装
设两台主变的主接线方案,因此决定采用装设一台主变的主接线方案。
4短路电流的计算
4.1绘制计算电路及计算
7
4.2确定短路计算基准值
设基准容量 Sd=100MVA,基准电压 Ud=Uc=1.05UN。
UC 为短路计算电压,即
高压侧 Ud1=10.5kv,Ud2=0.4kv,则
4.3计算短路电路中各元件的电抗标幺值
4.3.1电力系统
4.3.2架空线路
4.3.3电力变压器
式中,Sn 为变压器的额定容量
因此绘制短路计算等效电路如图 5-2 所示
8
4.4k-1 点的相关计算
4.4.1总电抗标幺值
4.4.2三相短路电流周期分量有效值
4.4.3其它短路电流
4.4.4三相短路容量
5k-2 点的相关计算
5.1总电抗标幺值
5.2三相短路电流周期分量有效值
5.3其它短路电流
5.4三相短路容量
以上短路计算结果综合图表 5-1 所示
9
6变电所一次设备的选择与校验
6.1电气设备选择的一般原则
电气设备选择的一般原则主要有以下几条:
(1)按工作环境及正常工作条件选择电气设备。
1)根据设备所在位置(户内或户外)、使用环境和工作条件,选择电气设备型
号。
2)按工作电压选择电气设备的额定电压。
3)按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。
电气设备的额定电流 IN 应不小于实际通过它的最大负荷电流 Imax(或计算
电
流 Ij),即
IN≥Imax
或 IN≥Ij(7—1)
(2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。
为保证电气设备在短路故障时不至损坏,按最大可能的短路电流校验电气
设备的动稳定和热稳定。
动稳定:
电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作
用下,电气设备不至损坏。
热稳定:
电气设备载流导体在最大隐态短路屯流作
用下,其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。
(3)开关电器断流能力校验。
断路器和熔断器等电气设备担负着可靠切断短路电流的任务,所以开关电
器还必须校验断流能力,开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容
量.
6.2高低压电气设备的选择
6.2.1 高压侧一次设备的选择与校验
a 按工作电压选择
设备的额定电流 IN 不应小于所在的电路计算电流 I30,既 IN>I30
10
b 按断流能力选择
6.2.2 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验
a 动稳定度校验
11
6.2.2 低压侧一次设备的选择与校验
同样,做出 380V 侧一次设备的选择校验,如图 6-2 所示,所选数据均满足要求。
6.2.3 高低压母线的选择
12
查表得到 10kv 母线选 LMY-3(40*4mm),即母线尺寸为 40mm*4mm
380V 母线选 LMY-3(120*10)+80*6,即母线尺寸为 120mm*10mm,而中性母线
尺寸为 80mm*6mm。
7变电所进出线及临近单位联络线的选择
7.1 10kv 高压进线和引入电缆的选择
7.1.110kv 高压进线的选择校验
采用 LJ 型钢芯铝绞线架空敷设,接往 10kv 公用干线。
a)按发热条件选择由 I30=Int=57.7A 及室外环境温度 33℃,查表得,初
选 LJ-16,其 35℃时的 Ial=93.5,满足发热条件。
b)校验机械强度查表得,最小允许截面积 AMIN=35mm2 而 LJ-16 满足要
求,故选它。
由于此线路很短,不需要检验电
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- XX 机械厂 降压 变电所 电气设计