供配电工程课程设计-万马商业楼10kv配变电所电气设计

供配电工程课程设计-万马商业楼10kv配变电所电气设计内容摘要：

系数Kd 功率因数cosφ 有功 功率 /kW 无功 功率 /kvar 视在 功率 /kVA 计算电流 A 4~7层电力 W15 600 消防电梯 W47 30 1 屋面电梯 W49 30 1 屋面稳压泵 W51 11 1 消防电梯 W53 15 1 空调机房水泵冷却塔 W60 303 制冷机组 W81 257 1 生活泵 W84 1 合计 乘同时系数（ .80) 功率因数补偿 350 功率因数补偿后 变电所电气主接线设计 变电所高压侧电气主接线 设计 采用分段单母线形式，由 10KV 电源 A 和电源 B 同时供电，母线联络断路器断开，两个电源各承担一半负荷。 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。 见 图纸目录 变电所高压侧电气主接线图，图号电 01，共 1 张。 变电所低压侧电气主接线设计 正常运行时，两台变压器同时运行，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、二级负荷及部 分三级负荷。 见 图纸目录 变电所低压侧电气主接线图，图号电 02，共 8 张。 19 4 变电所布置设计 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。 配电装置通道与安全净距 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。 20 5 短路电流计算与 高低压电器选择 变电所高压侧短路电流计算 高压三相短路电流与短路容量的计算公式： Ik3= X*Id Ib =Ik33 Ik3 ip3= 2 KpIk3 Sk3= 3 cUn Ik3 上 面 对应的是变电所高压侧短路电流计算电路 公式 ，高压侧短路计算见表 51。 表 51 高压侧短路计算 基准值 Sd=100MVA， Uc1=， Id1= kA 序号 元件 短路点 运行参数 X* Ik3/kA Ib3/kA Ik3/kA ip3/kA Sk3/MVA Ik2/kA 1 SA max min 2 WHA x/Ω/km l/km 3 1＋ 2 k1 max min 低压电网短路电流计算 变压器低压侧短路电流计算 计算有关电路元件的阻抗 ⑴ 高压系统电抗（归算到 400V 侧） 每相阻抗 : Zs= Uc2x103/Sk=(400V)2 x103/ A= Xs= Zs= MΩ = 相零阻抗 : XLPE=2 Xs/3= MΩ RLPE=2 Rs/3= MΩ 21 ⑵ 变压器的阻抗（由附录表查得 SCB101250/10 变压器 Dyn11 联接， △ Pk=11KW Uk％ =6 每相阻抗 : RT=△ PkUC2/ SNT2 =11KWx(400V)2/(1250 KV A)2= MΩ ZT= Uk％ UC2/100SNT=6x (400V)2/100x1250KV A= XT= RT2 ZT2 = MΩ 相零阻抗： RLPE = RT= MΩ XLPE = XT= MΩ ⑶ 母线和电缆的阻抗 每相阻抗 : Rwb=R*L== Xwb=X*L== 相零阻抗 : RLPE =rLPE L== MΩ XLPE =xLPE L== MΩ 计算 K5 点的三相和单相短路电流 三相短路回路总阻抗： R∑ = Rs+ RT+ RWB=++= MΩ X∑ = Xs+ XT+ XWB=++= MΩ 三相短路电流 : I（ 3） k= Uc/ 3 R∑ 2+ X∑ 2= 短路电流冲击系数 : Kp=1+ e(∏ R∑ / X∑ )2= 三相短路冲击电流： i（ 3） p3= 2 Kp I（ 3） K= 2 **= 单相短路回路总相零阻抗： R=++= MΩ X=++= MΩ 22 两相短路电流： I（ 2） k2= I（ 2） k== 单相短路电流： I（ 1） k=U/ R2+ X2= 计算 K7 点的三相和单相短路电流 每相阻抗 : Rwb=R*L== Xwb=X*L== 相零阻抗 : RLPE =rLPE L== MΩ XLPE =xLPE L== MΩ 三相短路回路总阻抗： R∑ = += MΩ X∑ = ++= MΩ 三相短路电流 : I（ 3） k= Uc/ 3 R∑ 2+ X∑ 2= 短路电流冲击系数 : Kp=1+ e(∏ R∑ / X∑ )2= 三相短路冲击电流： i（ 3） p3= 2 Kp I（ 3） K= 2 **= 单相短路回路总相零阻抗： R=+= MΩ X=+= MΩ 两相短路电流： I（ 2） k2= I（ 2） k== 单相短路电流： I（ 1） k=U/ R2+ X2= 变压器低压侧短路计算见表 52。 23 表 52 变压器低压短路计算 变压器 T1 低压侧短路计算 Un=380V 序号 元件 短路点 运行参数 R/mΩ X/mΩ Z/mΩ RLPE/mΩ XLPE/mΩ ZLPE/mΩ Ik3/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 1 SA k1 Skmax/MVA 2 T1 SrT/kVA △ Pk/kW Uk％ 1250 11 6 3 1＋ 2 k3 4 T1WB1 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m 4 rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 4 5 3＋ 4 k5 6 T1WB2 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 7 5+6 k7 24 低压配电线路短路电流计算 共对四组配电干线进行了低压短路计算，分别是 2 层商店照明（ W9） 、 4~7 层照明（ W13） 、 五层排烟风机（ W25） 、 喷淋泵（ W88）。 短路计算见表 53~表 56。 表 53 配电干线 W9（ AA4 柜配出）低压短路计算 变压器 T1 低压侧配电干线 W9（ AA4 柜配出）短路计算 Un=380V 序号 元件 短路点 运行参数 R/mΩ X/mΩ Z/mΩ RLPE/mΩ XLPE/mΩ ZLPE/mΩ Ik3/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 1 SA k1 Skmax/MVA 2 T1 SrT/kVA △ Pk/kW Uk％ 1250 11 6 3 T1WB1 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 4 1+2+3 AA4 5 W9 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 6 4+5 2AL1 25 表 54 配电干线 W13（ AA2 柜配出）低压短路计算 变压器 T1 低压侧配电干线 W13（ AA2 柜配出）短路计算 Un=380V 序号 元件 短路点 运行参数 R/mΩ X/mΩ Z/mΩ RLPE/mΩ XLPE/mΩ ZLPE/mΩ Ik3/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 1 SA k1 Skmax/MVA 2 T1 SrT/kVA △ Pk/kW Uk％ 1250 11 6 3 T1WB1 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 4 1+2+3 AA11 5 W13 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m 50 rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 50 6 4+5 7AL 26 表 55 配电干线 W25（ AA6 柜配出）低压短路计算 变压器 T1 低压侧配电干线 W25（ AA6 柜配出）短路计算 Un=380V 序号 元件 短路点 运行参数 R/mΩ X/mΩ Z/mΩ RLPE/mΩ XLPE/mΩ ZLPE/mΩ Ik3/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 1 SA k1 Skmax/MVA 2 T1 SrT/kVA △ Pk/kW Uk％ 1250 11 6 3 T1WB1 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m 12 rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 12 4 1+2+3 AA7 5 W25 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 6 4+5 PYAC2 27 表 56 配电干线 W88（ AA7 柜配出）低压短路计算 变压器 T1 低压侧配电干线 W88（ AA7 柜配出）短路计算 Un=380V 序号 元件 短路点 运行参数 R/mΩ X/mΩ Z/mΩ RLPE/mΩ XLPE/mΩ ZLPE/mΩ Ik3/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 1 SA k1 Skmax/MVA 2 T1 SrT/kVA △ Pk/kW Uk％ 1250 11 6 3 T1WB1 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m rLPE/mΩ/m xLPE/mΩ/m l/m 4 1+2+3 AA6 5 W88 r/mΩ/m x/mΩ/m l/m 26。