供配电工程课程设计报告---10kv_变电所设计(编辑修改稿)

供配电工程课程设计报告---10kv_变电所设计(编辑修改稿)内容摘要：

座，变电所内设置 10kV配电柜、变压器 2 台和若干低压配电柜，由相应部门设计。 两路 10kV电源同时工作，互为备用，当一路电源发生故障时，另一路承担全部二级以上负荷。 低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式由变电所直供电；对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式；一级负荷采用双电源供电，最末一级配电箱切换（自投自复）。 详细分级见下表： 表格 平时一级负荷计算 表格 三级负荷计算 扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 6 电压 选择 与 电能质量 1）本工程总计算容 量 ，功率因数 . 2）本工程供电电源采用两路独立的 10KV高压电源经室外变配电室送至本工程地下一层低压配电室。 低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式由变电所直供电；对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式；一级负荷采用双电源供电，最末一级配电箱切换（自投自复）。 电力配电系统采用 ~380/220V,50HZ,TNCS 系统。 3）减少电压偏差的措施：①合理选择变压器的电压比和分接头。 必要时采用有载调压变压器。 ②合理地减少变压器及 线路的阻抗。 例如，减少系统的变压级数；合理增大导线或电缆的截面积；采用多回路并联供电；尽量使高压线路深入负荷中心，减少低压配电距离。 ③采取无功补充措施。 ④宜使三相负荷平衡。 4）减少电压波动和闪变的措施：①大容量的冲击性负荷宜与对电压波动和闪变敏感的负荷由不同变压器供电。 ②较大容量的冲击性负荷宜由变电所低压柜处采用专用回路供电。 ③较小容量的冲击性负荷与其他负荷共用回路时，宜采用加大导线截面或降低共用线路阻抗的措施。 ④采用静止无功功率补偿装置减少无功功率冲击引起的电压波动。 5）抑制谐波的措施：①各类大功率非 线性用电设备变压器由短路容量较大的电网供电。 ②对大功率静止变流器应提高整流变压器二次侧的相数和增加变流器的波形脉动数，多台相数相同的整流装置，使整流变压器的二次侧有适当的相角差。 ③按谐波次数装设滤波器。 ④选用 Dyn11 联结组标号的三相配电变压器。 电力 变压器选择 电力变压器是供电系统的关键设备，并影响电气主接线的基本形式和变电所总体布置形式。 供配电系统设计时，应经济合理地选择变压器的形式、台数及容量，并使扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 7 所选择变压器的总费用最小。 变压器型式选择是指确定变压器的相数、绕组型式、绝缘及冷却方式、联结组 标号、调压方式等，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品。 对干式变压器，通常还根据其布置形式相应选择其外壳防护等级。 变压器的台数和容量一般根据负荷等级、用电设备和经济运行等条件综合考虑确定。 本工程为一般民用建筑，变压器位于变电所内，故采用 SCB10 型三相双绕组干式变压器，联结组标号 Dyn11,无励磁调压，电压比 10（ 1177。 5%） /。 考虑到与开关柜布置在同一房间内，变压器外壳防护等级选用 IP2X。 SCB10 型干式变压器符合GB202022020《三相配电变压器能效限定及节能评价》的要求。 因工程中具有一、二级负荷，故采用两台变压器。 本工程总计算负荷为 ，（ cosφ =），其中一级负荷为 192kVA（ cosφ =）。 选择两台等容量的变压器，互为备用。 每台变压器的容量为 1250KVA。 正常运行时照明负荷与电力负荷共用变压器，通过合理分配负荷，可使两台变压器正常运行时功率相当。 查光盘附录三或者厂家样本得 SCB10— 500/10 型变压器。 变压器负荷分配计算及补偿装置选择详见表。 表格 10/ 变电所变压器 T1 负荷分配计算及无功功率补偿装置选择 扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 8 表格 10/ 变电所变压器 T2 负荷分配计算及无功功率补偿装置选择 变电所电气主接线设计 变电所高压侧电气主接线设计 1）电气主接线形式及运行方式 本工程变电所的两路 10kv 外供电源可同时供电，并设有两台变压器。 因此，高压侧电气主接线采用分段单母线形式。 正常运行时，由 10kV 电源 A和电源 B同时供电，扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 9 母线联络断路器断开，两个电源各承担一般负荷。 当电源 B故障或检修时，闭合母联断路器，由电源 A承担全部负荷；当电源 A故障或检修时，母联断路器仍断开，由电源 B 承担一半负荷。 此方案的供电可靠性高、灵活性好，但经济性稍差。 2）所用电设计： 考虑到经济性，变电所不设所用变压器。 3）电气主接线图绘制： 本工程变电所高压侧电气主接线图见附录图纸。 变电所低压侧电气主接线设计 1）电气主接线形式及运行方式 变电所设有两台变压器，因此，低压配电系统电气主接线也采用分段单母线形式。 运行方式如下：正常运行时，母联断路器断开，两台变压器分列运行，各承担一半负荷。 当任一台变压器故障或检修时，切除部分三级负荷后，闭合母联断路器，由另一台变压器承担全部一、二级负荷和部分三级负荷。 2）电气主接线图绘制：本工程变电所低压侧电气主接线图见附录图纸详见附录图纸。 总体布置 本工程变电所为单层布置，虽含有两个变电所，但超市变电所不再所考虑范围内。 由于变压器为干式并带有 IP2x防护外壳，所以可将高低压开关柜设置与一个房间内，即地下变配电室。 由于低压开关柜数量较多，故采用双列面对面布置方式。 本工程变电所电气设备布置平面图如图纸目录电 03 所示，途中按比例绘制变压器、开关柜、直流及交流信号屏等平面布置尺寸。 高压开关柜、低压开关柜及变压器的相对位置是基扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 10 于电缆进出线方便的考 虑，满足规定的尺寸大小。 由于干式变压器防护外壳只有 IP2x，未与低压开关柜贴邻安装，两者低压母线之间采用架空封闭母线连接。 双列布置的低压开关柜母线之间也采用架空封闭母线连接。 本工程高压开关柜的柜后维护通道最小处为 800mm、柜前操作通道为 2020mm、低压开关柜的柜后维护通道最小为 1200mm、柜前操作通道为 2400mm、干式变压器外廊与门的净距为 1000mm、与侧墙的净距为 800mm、干式变压器正面之间的距离为2400mm。 以上配电装置通道与安全净距均满足规范要求。 5 短路电流计算与高低压电器选择 短路电流计算 根据所设计的供配电系统一次接线，本工程变电所高压侧短路电流计算电路如图扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 11 所示。 短路点 k1 点选在变电所一段 10kV 母线上。 图 变压器高压侧短路电流计算电路 采用标幺值法计算，详见表。 表格 变电所高压侧短路电流计算 变压器低压侧短路电流计算 采用欧姆法计算，见表。 扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 12 低压配电线路短路电流计算 电器 选择 本工程高压断路器作为变压器回路、电源进线回路的控 制和保护电器及分段联络用电器。 查光盘，选用 KYN44A12630A/20kA 型户内高压真空断路器，配用弹簧操动机构，二次设备电压为 DC110V。 高压断路器的选择校验见表，由表 可知，所选断路器合格。 表格 高压断路器的选择校验 扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 13 高压互感器选择 （一）高压电流互感器的选择 本工程高压电流互感器有的安装于电能计量柜 AH2/AH11 内作计量专用，有的安装与电源进线柜 AH3/AH变压器保护柜 AH5/AH8。 选用 LZZBJ1210A 型户内高压电流互感器。 高压电流互感器一般项目的选择 校验如表。 表 高压电流互感器一般项目的选择校验 序号 选择项目 装置地点技术数据 互感器技术数据 结论 1 额定电压 Un=10kV Ur=10kV Ur=Um 合格 2 额定频率 50Hz 50Hz 合格 3 额定一次电流 AH2(计量 )： Imax= AH2： I1r=300A IrImax 合格 AH3(测量 /保护 )Imax= AH3： I1r=200A IrImax 合格 4 额定二次电流 I2r=5A 合格 5 准确级及容量 AH2/AH11 (计量 ) （ 10VA） 合格 AH3/AH5/AH8/AH10 (测量 /保护 ) （ 30VA/20VA） 合格 6 额定动稳定电流 ip3=（最大运行方式） Imax=(最小 ) ImaxIp3 合格 7 额定短路时（ 1s）热稳定电流 Qt=(++)= s (后备保护延时时间取 ) It2t=4521 =2025A2 s It2 t Qt 合格 8 环境条件 华东地区建筑物地下室 高压开关柜内 正常使用环境 满足条件 9 其他条件 电能计量接线 继电保护接线 两相不完全星型联接 三相星型联接 满足条件 （二） 高压电压互感器的选择 本工程高压电压互感器有的安装于电能计量柜 AH2/AH11 内作计量专用，有的安装于进线隔离测量柜 AH1/AH12内作电压测量用。 选用 JDZ12— 10型户内高压电压互感器 . 高压电压互感器一般项目的选择校验见表。 表 高压电压互感器一般的选择校验 序号 选择项目 装置地点技术数据 互感器技术数据 结论 1 额定一次电 压 Un=10KV Ur=10KV Ur=Un, 合格 2 额定频率 50HZ 50HZ 合格 扬州大学能动学院 电气 1002 供配电课程设计 14 3 额定二次电压 100V 合格 4 准确级及容量 AH2 /AH11(计量） AH1/AH12（测量） （ 30VA） （ 80VA) 合格 合格 5 环境条件 华东地区建筑物地下室高压开关柜内 正常使用环境 满足条件 6 其他条件 两只单相电压互感器接成 Vv 满足条件 断路器的初步 选择 表格 配电干线保护。