工厂10kv供配电设计

工厂10kv供配电设计内容摘要：

W P T （ 26） 年无功电能耗电量： . 30qW Q T （ 27） 结合本厂的情况，年负荷利用小时数 T 为 4600h，取年平均有功负荷系数  ，年平均无功负荷系数 。 由此可得本厂： 年有功耗电量： 60 . 7 2 7 8 1 . 2 5 4 6 0 0 2 . 5 9 1 0pW k W h k W h       年无功耗电量： 60 . 7 8 7 8 7 . 1 5 5 v a r 4 6 0 0 2 . 8 2 1 0qW k h k W h       8 第三章 变电所位置和型式选择 变配电所所址的选择，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定。 ①尽量接近负荷 中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。 ②进出线方便，特别是要便于架空进出线。 ③不应妨碍企业的发展，有扩建的可能。 ④接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。 ⑤设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。 ⑥不应设在有剧烈震动或高温的场所，无法避开时，应有相应的保护措施。 ⑦不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应在污染原的下风侧。 ⑧不应设在厕所、浴室和其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相邻。 ⑨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。 当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国标GB500581992 的规定。 ⑩不应设在地势低洼和可能积水的场所。 负荷指示图是指电力负荷按一定比例用负荷圆的形式标示在工厂或车间的平面图上。 各车间（建筑）的负荷圆的圆心应与车间（建筑）的负荷“重心”（负荷中心）大致相等。 在负荷大体均匀分布的车间（建筑）内，这一重心就是车间（建筑）的中心。 在负荷分布不均匀的车间（建筑）内，这一重心应偏向负荷集中的一侧。 负荷圆的半径 r，由车间（建筑）的计算负荷 230 rKP  得 KPr 30 (31) 31 式中， 30P 为车间（建筑）内的有功计算负荷（ kW）， K 为负荷圆的比例（ 2/kW mm ）。 9 工厂负荷指示图可以直观地大致确定工厂的负荷中心，但还必须结合其它条件，综合分析比较多个方案 ，最后选择其最佳方案来确定变配电所的所址。 假设有负荷 1P 、 2P 和 3P （均为有功计算负荷），它们在任选的直角坐标系中的坐标为 1P （ 1X 、 1Y ）、 2P （ 2X 、 2Y ）和 3P （ 3X 、 3Y ）。 现假设总负荷 1 2 3iP P P P P    的负荷中心坐标为 P（ X、 Y），则仿照力学中求重心的力矩方程可得： 1 1 2 2 3 3iX P P X P X P X    （ 32） 1 1 2 2 3 3iY P P Y P Y P Y    （ 33） 写成一般式为： i i iX P PX （ 34） i i iY P PY （ 35） 因此，可求得负荷中心的坐标为： iiiPXX P （ 36） iiiPYY P  （ 37） 由此可确定变配电所位置。 根据 和 所述，结合设计的工厂总平面图，由重心法可 得出变配电所的确切位置。 先假定一个坐标原点，然后根据式 (32)、 (33)、 (34)、 (35)、 (36)、 (37)计算出工厂的负荷中心，然后在根据选择变电所位置的原则确定出变电所的具体位置，最后根据工厂的地理位置进行布线。 依据上述原则和要求，变电所的位置如图 31 所示 A。 由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经10kV 公共市电架空进线（中间有电缆接入变电所）；一路引自邻厂高压联络线。 10 图 31 工厂变电所位置位置 A 示意 变电所的型式由用电负荷的状况和周围环境情 况确定，根据《变电所位置和型式的选择规定》及 GB50053－ 1994 的规定，结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。 第四章 主变台数、容量选择及主接线方式 11 第四章 主变台数、容量选择及主接线方式 变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。 当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。 结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。 设计选择的是两台主变变压器，那么选择其单台容量时，每台变压器的容 量 NTS 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： 30(0 .6 ~ 0 .7)NTSS  2．任一台变压器单独运行时，应满足： 30( )NTSS ，即满足全部一、二级负荷需求。 由第二章表 21 可知，本工厂一、二级负荷为 3 0 ( ) + S + SSS  锅电铸。 代入数据可得： 303 0 ( )(0 . 6 ~ 0 . 7 ) (0 . 6 ~ 0 . 7 ) 8 4 7 . 0 6 ( 5 0 8 . 2 4 ~ 5 9 2 . 9 4 )1 1 6 . 5 6 1 6 6 . 5 1 5 2 . 5 3 3 5 . 5 7NTNTS S k V AS S k V A            又考虑到本厂的气象资料（年平均气温为 20C ），所选变压器的实际容量也满足使用要求，同时又考虑到未来 5~10 年的负荷增长，在这里，假设负荷以每年 5%的速度增长， 10 年后 NTS =，这里初步取 NTS =630 kVA。 考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为 SC9 系列干式变压器。 型号： SC9630/10， 其主要技术指标如表 41 所示。 表 41 SC9630/10 型变压器主要技术指标 型号 0P /W kP (75oC )/W kU /% 0I (%) pL /dB（ A） TG /kg SC9630/10 1200 5400 4 52 2210 注： 0P — 空载损耗； kP — 负载损耗； kU — 阻抗电压； 0I — 空载电流； pL — 声压级； TG— 总重。 12 方案 Ⅰ ： 高、低压侧均采用 单母线分段。 优点： 用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供 电； 当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 缺点 ： 当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电 ； 当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越 ； 扩建时需向两个方向均衡扩建。 方案 Ⅱ ：单母线分段带旁路。 优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断对用户供电。 缺点： 常用于大型电厂和变电中枢，投资高。 方案 Ⅲ ： 高压采用单母线、低压单母线分段。 优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。 缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。 以上三种方案均能满足主接线要求， 采用三方案时虽经济性最佳，但是其可靠性相比其他两方案差； 采用 方案二需要的断路器数量多 ， 接线复杂， 它们的经济性能较差 ；采用方案一 既满足负荷供电要求又 较经济 ， 故本次设计选用方案Ⅰ。 （本处应该有一张变电所主接线图，请补全。 ）第五章 短路电流和短路容量计算 13 第五章 短路电流和短路容量计算 1． 在选择 电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 2． 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。 3． 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。 4． 在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。 5． 按接地装置的设计，也需用短路电流。 1． 验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器 开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后 5～ 10年）。 确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应仅按在切换过程中可能并列运行的接线方式。 2． 选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步 电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 3． 选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。 4． 导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。 目前在电力变电站建设工程设计中，计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法，其步骤如下： 1． 选择要计算短路电流的短路点位置。 2． 按选好的设计接线方式画出等值电路网络图。 14 1）在网络图中，首选去掉系统中所有负荷 支 路，线路电容，各元件电阻。 2）选取基准容量和基准电压 Ub（一般取各级的平均电压）。 3）将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗。 4）由上面的推断绘出等值网络图。 3． 对网络进行化简，把供电系统看为无限大系 统 ，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，即转 移电抗。 4． 求其计算电抗。