小区供配电设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

小区供配电设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

6 吉林化工学院毕业设计说明书 7 第 3章 无功补偿 无功补偿点的设定 如果把补偿装置设在变压器的高压侧，则只是补偿了变压器前的无功功率，对低压侧的无功功率起不到补偿的作用。 如果把补偿装置设置在变压器的低压侧就补偿了小区所需要的无功功率，从而补偿了低压配电线路本身的无功损耗及广大用户用电设备的部分无功需要，提高了小区用电的功率因数。 在小区中，安装位置通常只有 3 个，即装设于住宅楼总配电箱进线处，楼梯单元配电 箱进线处或住户配电箱进线处。 由于大多数单元负荷在 6KW 一下，且无功需求波动大，投入时间短，投切频繁。 因此，终端补偿位置，根据线路终端总容量的大小，一般分别选用前两个。 使无功尽可能尽可能就地达到平衡，减少无功在电网中的流动，这对降低线损，改善电压质量和提高供电能力是十分有利的。 本次无功补偿装置设在变电所里，采用低压集中补偿的方式。 无功补偿容量的确定 无功功率补偿容量（单位为 Kvar）的计算： 3030 qt a n( t a n PPQ c  补偿后）补偿前  （ 31） 302130)tan(tan PqPQ c  （ 32） 补偿前 380 V 侧的统计 ：  号楼有功功率），，（有功功率 补偿前 17,16,15,14,1312,11,10,9,8,7,6,5,4,3,21P （ 33）  号楼无功功率）（无功功率 补偿前 ,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1Q （ 34） 补偿前视在功率 S =22 补偿前补偿前 QP  （ 35） 功率因数 COS 补偿前 =补偿前补偿前Sp （ 36） 补偿后 380V侧的统计： 补偿前补偿后 有功功率有功功率 PP  （ 37） 小区供配电设计 8 Q 补偿容量无功功率无功功率 补偿前补偿后  （ 38） 22 QPS 补偿后补偿后补偿后视在功率  （ 39） 补偿后补偿后补偿后 视在功率有功功率功率因素 SPCOS  （ 310） 视在功率变压器损耗的有功功率  （ 311） 视在功率变压器损耗的无功功率  （ 312） 10KV侧补偿后，有功功率，无功功率，功率因数算法同上。 现在把整个小区算在内，估算整个小区需要的无功补偿容量。 为了达到低压侧功率因数为 ，算定的补偿容量Qc 取 1008Kvar。 采用 低压无功功率动态补偿柜 ，这种 补偿柜适用于农村、城市配电网和工矿企业内部配电网，可安装在 低压配电室内，对低压负荷实现动态无功补偿；也可用于厂矿、石油、铁路、化工、港口等行业的低压电网，对动力设备进行就地无功补偿。 屏内设有 ZKWⅡ型无功率自动补偿控制器一台。 控制器采用 8步或 6 步循环投切的方式进行工 作，并根据电网负荷消耗的感性无功量的多少以 10 秒～ 120秒可调的时间间隔自动地控制并联电容器组的投切动作，使电网的无功消耗保持到最低状态，从而可提高电网电压质量减少辅配电系统和变压器的损耗。 下表 31 为补偿屏的参数，表 32为各小区补偿前后统计。 表 31 补偿屏参数 组合方式 屏宽（ mm） 电容器数量 总容量 每步投入千乏数 PGJ11 800 6 只 84 千乏 14 千乏 表 32 各小区统计 楼号 功率因数cos( ) tan( ) 有功功率（ KW） 无功功率（ Kvar) 视在功率（ KVA） 1 号楼 370 吉林化工学院毕业设计说明书 9 2 号楼 370 3 号楼 200 4 号楼 200 380V侧 补偿前 负荷 5 号楼 200 6 号楼 200 7 号楼 200 8 号楼 200 9 号楼 120 10 号楼 120 11 号楼 120 12 号楼 120 13 号楼 175 14 号楼 175 15 号楼 175 16 号楼 175 17 号楼 10 合计 3130 无功补偿 0 1008 380V侧补偿后 负荷 5 变压器的损耗 每一栋楼经过无功补偿后，即功率因数从 左右提高到 ，有功功率不变，无功率减小，视在功率也变小。 补偿后补偿前补偿前补偿后视在功率视在功率  COS/COS SS （ 313） 下表 33 是补偿过后每栋楼的视在功率 S30 ， 小区供配电设计 10 表 33 各个楼的视在功率 楼号 视在功率 KVA（补偿前） 视在功率 KVA（补偿后） 1 370 324 2 370 324 3 200 173 4 200 173 5 200 173 6 200 173 7 200 173 8 200 173 9 120 106 10 120 106 11 120 106 12 120 106 13 175 153 14 175 153 15 175 153 16 175 153 17 10 9 吉林化工学院毕业设计说明书 11 第 4章 变压器的选择和电气主接线 无功补偿后小区负荷 由于小区用户的一部分无功功率由无功补偿装置提供，在第 3 章计算过了经过无功补偿后每栋楼的视在功率。 变压器容量确定的依据是每栋楼补偿后的视在功率。 下图 41 是小区平面图的负荷图。 图 41小区平面负荷图 补偿后整个小区的视在功率 S30 =2731KVA。 选择变压器的原则 随着科学技术的进步，变压器行业的发展突飞猛进。 从 S7， S9， S10， S11， S12，S13 系列不断进步，所用材料也不断的改进。 由于干式变压器越来越好的性能，相比于油浸式变压器以绝缘油为绝缘介质，干式变压器采用 环氧树脂绝缘。 本次采用 SCB10 系列。 S 表示三相 ， C表示环氧树脂浇注 ， B表示箔绕式线圈。 小区供配电设计 12 选择变压器的数量 选择主变压器台数时应考虑的基本原则，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，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压 器能对一，二级负荷继续供电。 对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用电源，或另有备用电源。 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可以考虑采用两台变压器。 在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。 选择变压器的容量安装一台主变压器 主变压器容量 S TN. 应满足全部用电设备总计算负荷 S30 的需要，即 30SSNT （ 41） 安装两台主变压器每台变压器的容量 SNT 应同时满足以下两个条件： (1) 任一台变压器 单独运行时，宜满足总计算负荷 S30 的大约 60%~70%的需要，即 S TN. ≧（ ~） S30 （ 42） (2) 任一台变压器单独运行时，应满足全部一级负荷，二级负荷的需要，即 )(30 IIISNT  （ 43） 其他因素 (1) 主变压器单台容量上限，单台配电变压器（低压为 ）的容量一般不宜大于 1250KVA。 当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时，亦可选用较大容量的配电变压器； (2) 位于同一个变电所的变压器宜用型号容量相同的； (3) 适当考虑负荷的发展。 负荷中心的计算 根据小区的平 面图，本小区每栋楼的房型基本上是矩形的，那么可以假设每一栋楼的负荷中心位于矩形的中心。 按负荷功率矩确定负荷中心。 在小区平面图上建立一个适当的坐标系，测量每栋楼中心的横坐标和纵坐标。 仿照力学中求重心的力矩方程可得。 吉林化工学院毕业设计说明书 13 主变压器选择的方案 小区的总负荷 S30 =2731KVA。 全区的负荷中心位于 8 号楼的西北角处。 考虑到变电所应尽量靠近负荷中心以及小区居民生活，结合小区平面图，把变电所建于 7 号楼东南角的正南方靠近小区围墙的位置。 负荷中心的位置如上图小区负荷图上 B1 和 B2 的所示。 选择 4 台 1000KVA 的 SCB101000/10。 采用两台并列运行的方式。 变压器的联结组别为 D， yn11。 1 和 2 变压器并列运行，给 17 和 6 号楼供电。 距负荷中心约 130m。 3 和 4 号变压器并列运行，给 1 1 8 和 1 1 1 15号楼供电，距负荷中心约 100m。 KVASKVAS NT 1638)~(2020 30 ，满足要求。 变电所主接线方案的选择 电气主接线时变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用，连 接方式和回路间的相互联系。 所以它的设计直接关系到全所电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护，自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全，经济运行起着决定的作用。 对主接线的基本要求，概括地说包括可靠性，灵活性和经济性三个方面。 在 6～ 10KV 配电装置，出线回路数为 6 回及以上时，宜采用分段的单母线接线。 结合上面的两种变压器选择方案画出的主接线简图如图 42下。 图 42主接线简图 每台变压器需要的无功补偿容量 Qc =S30 (tan 补偿前 － tan 补偿后 ) （ 44） 小区供配电设计 14 1变压器给 17 号楼供电， 表 41 1,3,5,17号楼各功率情况 楼号 cos( )  tan( ) 有功功率（ KW） 无功功率（ Kvar） 视在功率（ KVA） 1号楼 3号楼 4号楼 17号楼 合计 每个无功补偿屏补偿的容量为 84Kvar 无 功补偿的容量 84 3= 252Kvar 合计 即 =3 84Kvar=252Kvar。 同理，给 6供电的 2 号变压器需要的无功补偿为： 3 84Kvar=252Kvar；给 1 16 号楼供电的 3 号变压器需要的无功补偿为： 384Kvar=252Kvar；给 1 1 1 15 号楼提供电的 4号变压器需要的无功补偿为： 3 84Kvar=252Kvar。 吉林化工学院毕业设计说明书 15 第五章 短路电流 计算 造成短路的原因 短路是系统常见的严重故障。 所谓短路，就是系统中各种类型不正常的相与相之间的短接。 系统发生短路的原因有很多主要有： （ 1）电气设备、元件的损坏。 如：设备绝缘部分自然老化或设备本身缺陷，正常运行时被击穿短路；以及设计、安装、维护不当所造成的设备缺陷最终发展成短路等； （ 2）自然原因。 如：气候恶劣，由于大风，低温导线覆冰引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷。