电气工程综合设计课程设计-某化纤毛纺厂总降压变电所设计

电气工程综合设计课程设计-某化纤毛纺厂总降压变电所设计内容摘要：

∆ T2 = 于是高压侧的有功和无功为： = Σ + ΣΔ T = kw (340) = Σ + ΣΔ T = (341) S30 = kV r (342) 11 I30 = S30√3UN= A (343) o Φ = S⁄ = 满足要求不用补偿。 无功补偿详表如下表 3 表 3 无功补偿表 项目 cos 计算负荷 jsP/kW jsQ/kVar jsS/kVA NO1 车间 380V 侧 就地 补偿前负荷 NO2 车间 380V 侧就地补偿前负荷 886 1052 NO3 车间 380V 侧就地补偿前负荷 195 NO1 车间 380V 侧就地补偿后负荷 NO2 车间 380V 侧就地补偿后负荷 886 NO3 车间 380V 侧就地补偿后负荷 NO1 车间 380V 侧集中补偿后负荷 NO2 车间 380V 侧集中补偿后负荷 886 NO3 车间 380V 侧集中补偿后负荷 主变压器功率损耗 10KV 侧负荷总计 （四） 总变压器所址选择 变电所所址的选择按照国家有关标准和规范，应根据下列要求选择确定： 1. 靠近负荷中心 2. 节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地 3. 与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出 4. 交通运输方便 5. 环境宜无明显污染，如空气污秽时，所址宜设在受污染影响最小处 6. 具有适宜的地址、地形和地貌条件 7. 应考虑职工生活上的方便及水源条件 8. 应考虑变电所与周围环境、临近设施的相互影响 根据上面的要求，本设计结合该工厂的负荷情况和工厂的布局，选择该厂的西南角锅炉房东面作为总降压变电所的所址，其变电所所址示意图如下图 2 12 所示 图 2 变电所所址图 变电所的型式有很多种，优点各异。 露天式配电装置具有运行维护方便，占地面积少、投资少等优点，而屋内式配电装置安装方便、运行可靠，故本设计总降压变电所 10KV 采用屋内式配电装置。 根据各车间的地理位置、车间建筑物结构、周围环境和车间负荷等情况，本设计详细考虑了各个车间的变电所形式， 三个变电所设于主要供电负荷车间，并位于一个厂房中， 故采用独立式，以保证供电安全。 （五） 变电所主变压器及主接线方案选择 本工厂负荷为二级负荷，且工厂 三个车间 视在计算负荷 分别 为 ， ， 由于 本厂总降压变电所应选择 10kv 进线，所以不设立主变压器。 从经济和 工厂 发展看每个车间选用一台 主变压器，故每台主变压器的容量 应大于 计算负荷 S30 的 15%，但由于本工厂的负荷为二级负荷，故该工厂的总降压变电所选用两台容量为型号为 S91000/10 ，s91250/10,s9315/10 的变压器。 由于工厂的负荷为二级负荷，总降压变电所出线较多，故本降压变电所采用单母线分段方式的接线，电气接线图见图 ，这种接线方式采用的高压开关设备较多，初期投资较大，但单母线分段接线方式比其他的接线方式 13 的灵活性、可靠性更高，考虑到总降压变电所在工厂的特殊地位，故本设计采用单母线分段方式的主接线方案。 考虑主接线方案的选 择时，有两种方案：装设一台主变压器的主接线 案和 装设两台主变压器的主接线方案，下面就对这两种方案在经济指标和技术指标两方面进行比较 如下表 4： 表 4 方案对比表 比较项目 装设一台主变的方案 装设两台主变的方案 供电安全性 满足要求 满足要求 供电可靠性 基本满足要求 满足要求 供电质量 电压损耗大 电压损耗略小 灵活方便性 灵活性稍差 灵活性较好 扩建适应性 稍差一些 更好一些 电力变压器的综合投资额 网上查询 S91000/10 的单价为 26 万，变压器的综合投资为其单价的 2 倍，所以其综合投资为 52 万 网上查询 S9500/10 的单价为20 万，因此两台综合投资为 80万，比一台主变的方案多投资28 万 高压开关柜的综合投资额 查表得 GG1A（ F）型柜按每台 万元计，而综合投资为 倍，因此综合投资为 21 本方案采用 6 台 GG1A(F)柜，其综合投资为 万，比一台主变的方案多投资 万 14 电力变压器和高压开关柜的年运行费 查表可得，主编和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为 万 主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为 万，比一台主变的方案多耗 万 交供电部门的一次性供电补贴 按 700 元 /KVA 计，贴费为 350万 贴费为 2*3500*=490 万，比一台主变的方案多交 140 万 从上表可以看出，从技术指标，装设两台主变的主接线方案稍优于装设一台主变的主接线方案，但从经济指标，则装设一台主变的方案远远优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设一台主变的方案。 （六） 短路电流计算（标幺值计算法） 基准容 Sd = MVA,基准电压 UC1 = KV,UC2 = KV,基准电流Id = Sd (√ UC)⁄ ,电力变压器的电抗标幺值 ： XT∗ = UK%Sd/ SN,电力线路的电抗标幺值： XWL∗ = XOl∙ SdUc2,设计四个短路点分别为 k1,k2,k3,k4 如图 5。 图 5 短路点标志图 （ 1） 三相短路电流周期分量有效值： Ik(3) = IdXΣ∗ （ 61） （ 2） 在无限大容量系统中，短路点处的次暂态短路电流： I(3) = I∞(3) = Ik(3) （ 62） （ 3） 短路冲击电流： ish(3) = I(3) ( 高压系统 ) （ 63） ish(3) = I(3) （低压系统） （ 64） （ 4） 冲击电流有效值： Ish(3) = I(3) （高压系统） （ 65） Ish(3) = I(3) （ 低压系统） （ 66） 15 （ 5） 三项短路电容量： Sk(3) = √ UCIk(3) （ 67） 在 10/，一般 RΣ 13XΣ.  确定基准值 而 Id1 = Sd√3UC1= kA （ 68） Id2 = Sd√3UC2= kA （ 69）  计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1) 电力系统的电抗标幺值 系统最大运行时： X1max∗ = 100MV∙A187MV∙A = （ 610） 系统最小运行时： X1min∗ = 100MV∙AMV∙A = （ 611） 2) 架空线路的电抗标幺值 查表的 X0 = Ω/km,因此 X2∗ = (Ω/km) km 100MV∙A(10 5)2 = （ 612） 3) 电力变压器的电抗标幺值 查表 得 Ukno 1% = Ukno 2% = ,Ukno 3%= ,因此 X3∗ = 4 5 100MV∙A100 1000kV∙A = （ 613） X4∗ = 4 5 100MV∙A100 1250kV∙A = （ 614） X5∗ = 4 100MV∙A100 315kV∙A = （ 615）  计算 k1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流及短路容量 1. 总电抗标幺值 XΣmax∗ = X1max∗ +X2∗ = + = （ 616） XΣmin∗ = X1min∗ + X2∗ = + = （ 617） 2. 三相短路电流周期分量有效值 16 I(k−1)max(3) = Id1XΣmax∗= 5 50kA0 689 = kA （ 618） I(k−1)min(3) = Id1XΣmin∗ =5 50kA1 089 = kA （ 619） 3. 其他三相短路电流 Imax(3) = I∞(3) = I(k−1)max(3) = kA （ 620）。