电修车间变电所及低压配电系统设计(编辑修改稿)

电修车间变电所及低压配电系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

因数降低，所以一般工厂的自然功率因数都比较低，它给工厂供配电系统造成不利影响。 根据我国制定的按功率因数调整 收费的办法要求，高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户，功率因数应达到 以上，当功率因数低于 ，电业局 9 不予供电。 因此，工厂在改善设备运行性能，合理调整运行方式提高自然功率因数的情况下，都需要安装 无功功率补偿装置，提高工厂供配电系统的功率因数。 在工厂中，提高配电系统功率因数，人工补偿无功功率采用安装移相电容器。 并联电容器的选择计算 ，无功功率补偿容量（单位为 kvar） 的计算： QC=P30(tanφ 1tanφ 2)=△ qcP30 式中 P30 — 车间的有功计算负荷（单位为 kvar） ； tanφ 1— 对应于原有功率因数 cosφ 1的正切； tanφ 2— 对应于需补偿到的功率因数 cosφ 的正切； △ qc— 无功功率（单位为 kvar/KW） 并联电容器个数的计算： N= QC/ qc 式中 qc— 单个电容器的 容量（单位为 kvar/KW） 由表 可知，该车间 380V 侧最大负荷时的功率因数只有。 而供电部门要求厂 10KV 进线侧最大负荷时功率因数不应低于。 考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此 380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于 ，暂取 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量： QC=P30(tanφ 1tanφ 2)=*[()]kvar=var 根据要求 ，选择 PGJ1 型低压自动补偿屏，并联电容器 ，采用其方案 2（主屏）一台 ， 2 屏有 8支路，电容器宜为 型，每屏共 112kvar,采用 8步控制，每步投入 14kvar。 补偿结构图见 图 ， 因此补偿后 380V 侧和10KV 侧负荷计算如表 32所示。 10 1 0 K VQ SQ FT A 1 T A 2F UCT V 图 高压电容器集中补偿的接线 表 无补偿后车间的计算负荷 项目 cosφ 计算负荷 P30/KW Q30/kvar S30/KVA I30/A 380V 侧补偿前负荷 772 380V 侧补偿前负荷 112 380V 侧补偿前负荷 709 主变压器功率损耗 S30=7 S30=27 10KV 侧负荷总计 27 11 3. 变配电所及主变压器的选择 变配电所所址的选择 根据国家标准《 10KV 以下变电所设计规范》（ GB5005394）的规定。 工厂变配电所位置的选择应考虑如下的原则： 1）尽量接近负荷中 心，以缩短低压配电线路距离，减少有色金属消耗量，降低配电系统的电压损耗、电能损耗，保证电压质量。 2） 接近电源侧 3） 进线、出线方便。 4） 设备运输、安装方便。 5） 避开剧烈震动、高温场所，避开多尘、有腐蚀性气体的场所，避开有爆炸、火灾危险的场所。 6） 尽量使用高压配电所与车间变电所合建。 7） 为工厂的发展和负荷的增加留有扩建的余地。 变配电所有屋内式和屋外式两大型式。 屋内式运行维护比较方便，占地面积少。 在选择工厂总变配电型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优 先选用屋内式。 负荷较大的车间，宜设附设式或半露天式变电所。 负荷较大的多跨厂房及高层建筑内，宜设车间（室内）变电所或组合式成套变电所。 负荷小而分散的车间及生活区，或需远离有易燃易爆危险及有腐蚀性车间时，宜设独立变电所。 根据配电所所址选择原则及配电所型式以及现有工厂的发展，车间的变电所选择屋内式配电站。 12 选择变压器时，必须对负载的大小、性质作深入的了解，然后按照设备的确定方法选择适当的容量。 为了降低电能损耗，变压器应该首选低损耗节能型。 当厂区配电母线电压偏差不能满 足要求时，总降压变电所可选用有载调压变压器。 车间变电所一般采用普通变压器。 变压器容量的确定除考虑正常负荷外，还应考虑变压器的过负荷能力和经济运行条件。 S9 系列 [10KV 级 ]低损耗配电变压器 S9 系列（ 10KV）变压器，为三相双绕组，油浸自冷式，容量从 10KV 至 1600KV，采用无磁励调压方式。 该系列变压器是我国第二代节能产品，符合 OBY、 500、507 技术条件的要求。 与 S7 系列产品相比，空载损耗降低 %，负载损耗降低 %，空域土电流降低 %。 具有显著的节能效果，运行成本大大 降低。 是电力系统的主要装备，在输变电过程中，可获得较显著的经济效益。 主变压器台数的选择原则 工厂变电所中的主要变压器台数应根据下列原则选择： 1） 应满足用电负荷对供电可靠性的要求。 对供有大量一、二级负荷的变电所应采用两台变压器，对只有二级负荷，而无一级负荷的变电所，也可只采用一台变压器，并在低压侧架设与其他变电所的联络线。 2） 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大的工厂变电所，可考虑采用两台主变压器。 3）一般的三级负荷只采用一台主变压器。 4）考虑负荷的发展，应留有安装第二台主变压器的空间。 主变压器容量的选择 1） 只安装一台主变压器时，主变压器的额定容量 总的计算负荷 S30的需要 : ≥ S30 13 2）安装两台变压器时，每台主变压器的额定容量 应同时满足以下两个要求： ≥ S30 ≥ S(Ⅰ＋Ⅱ ) 式中 S(Ⅰ＋Ⅱ ) —— 计算负荷中的全部一、二级负荷。 3） 单台主变压器的容量上限。 工厂变电所单台主变压器容量一般不宜大于，也可以选用 1600~2500KVA 的配电变压器，这时变压器低压侧的断路器必须配套使用。 单台变压器的车间变电所的主变容量一般不能大于 1000KVA。 对装在楼上的电力变压器，单台容量不宜大于 630KVA。 对居住小区变电所，单油式变压器容量不宜大于 630KVA. 由于电修车间为三级负荷单位，装设一台变压器即可满足设备需要， =630KVA＞ 481KVA,即选择一台 S91000/10 型低损耗配电变压器。 根据 表 、 表 附录表 2数据分析选择 主变压器的容量为 630KVA,联结组别采用 Yyn0. 14 TV E G M 1 2 / T 6 3 0 2 53 * L Z Z B J 9 1 0 C 2 5 0 0 / 5 AS 9 6 3 0 1 0 / 0 . 4 K VV E G M 1 2 / T 6 3 0 2 53 * L Z Z B J 9 1 0 C 2 5 0 0 / 5 AB S T G B 1 2 . 7 / 6 0 02 2 0 / 3 8 0 VQ FT AT AQ F1 0 K V 图 15 及配电柜选择 车间变电所供电电源条件 根据以上数据 车间变电所的电源从工厂 10KV 变 配 电所 ， 10KV 母线 电源 用电缆引入， 来之工厂特钢虎变 35KV 变配电站， 10KV 变配电所 线路首端高压断路器型号为 VEGM12/ 型， 通过就地和远控两种方式控制断路器的分合 ； 同时该线路装设有过流保护，过压保护 、速断保护、低压保 护、变压器本身保护。 变电所配电柜 的选择 KYN28A12 型配电柜 适用范围 与作用 KYN28A12 型配电 柜 适用于额定电压 3~10KV，频率 50Hz 的户内金属铠装抽出式开关设备（以下简称开关设备），用于接受和分配电能的单母线分段制系统的输配电控制装置。 KYN28A12 型 配电柜 型号的组成及含义 16 与 380KV 侧一次设备型号选择 根据 实际工程技术水平为基础，以配电站资料为背景，从原始资料的分析做起 ，变电所的具体一次设备 如下： 10KV 侧一次设备型号的选择 根据变压器设备的容量，变电所高压柜一次设 备的型号如下 （表 ） 表 10KV侧一次设备型号 设备名称 设备型号 电压 互感器 3*JDZX1210 10/ 3 开关状态显控装置 YTK9230 真空断路器 VEGM12/ 电流互感器 3*LZZBJ910C2 500/5A 避雷器 真空断路器 1） 断路器型号、名称及含义。 图 2） 断 路器主要技术参数，见表。 VE GM — 12/ □ □ 额定短路开断电流（ kv） 额定电流（ A） 额定电压（ kv） 固封极柱 真空断路器 图 17 表 主要技术参数 序号 参数 单位 数据 1 额定电压 KV 12 2 额定绝缘水 平 1min 工频耐压 KV 42（极间，对地）； 48（断口） 额定雷电 冲击耐压 KV 75（极间，对地）； 85（断口） 3 额定电流 A 630 1000 1250 1600 2020 2500 3150 4000 4 额定短路关合电流 额定热稳定电流 （有效值） KA 20 20 20 25 25 25 25 40 40 40 40 40 5 额定短路关合电流 （峰值） 额定动稳定电流 （峰值） KA 50 50 50 63 63 63 63 80 80 80 80 80 100 100 100 100 100 6 额定短路开断 电流开端次数 次 30,50* 7 额定热稳定时间 S 4 8 额定操作顺序 9 机械寿命 次 30000 10 额定单个电容器组开断电流 A 630 11 额定背对背电容器组开断电流 A 400 18 3）真空断路器的原理 图，如图 图 真空断路器原理图 17 S9:辅助开关（当手车在工作位置时切换） S8：辅助开关（当手车在试验位置时切换） SP5：微动开关 SP1~SP4：微动开关（合闸弹簧储能后切换） HK:辅助开关（分合操作时切换） V1~V4:桥式整流器（直流电源取消 V2~V4） Y1:合闸闭锁线圈（可选） K0:防跳继电器（可选） Y7~Y9:间接式过流脱扣 器（可选） L1~L11: 跳线 HQ:合闸线圈 TQ:分闸线圈 R0~R1：电阻 M:储能电 380V 侧一次设备型号选择 根据电修车间的线路支线计算数据 确定各 回 断路器 根据《 低压配电设计规范 》 GB 5005495 第四节 接地故障保护 第 条 ：“ 接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、线路损坏等事故。 接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地型式 ,移动式、手握式或固定式电气设备的区别 ,以及导体截面等因素经技术经济比较确定。 ” 为保障供电线路的安全可靠进行，避免导线 流过的电流过大而致使导线温度升高，绝缘迅速老化，缩短使用期限，供电线路须采用保护措施。 根据线路需要选用 以下四种断路器： DZ15LE 系列漏电断路器 ， 适用于交流 50Hz，额定电压为 220V 或 380V，额定电流至 100A 或 250A 的电路中，作漏电保护之用，也可用来防止因设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起的火灾危险。 并可用来保护线路过载及短路，亦可作为线路的不频繁转换之用。 DZ47 系列小型断路器 (简称断路器 )，是一种具有过载与短路双重保护的限流型高分断小型断路器，适用于交流 50Hz/60Hz，额定电压 220V/400V，额定电流至 63A 及以下的电路中，作为线路过载和短路保护之用。 同时也可在正常情况下频繁的通断电器装置和。