住宅小区10kv供电系统设计本科毕业设计

住宅小区10kv供电系统设计本科毕业设计内容摘要：

压器的选择 主变压器的选择原则 主变容量一般按变电所建成后 510 年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期 1020 年的负荷发展。 根据变电 所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。 对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的 I 级和 II 级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的 60%80%。 为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。 不变台数确定 根据原始资料，本变电室为住宅小区专用变电室，出线多，负荷轻，所以考虑每处配电所配置两台主变压器，总共需要四台主变压器。 可保证供电的可靠性，避免一处配电室或一台 变压器故障或检修时影响对用户的供电。 主变压器容量的确定 首先对交大西苑住宅小区总电量进行计算： 1 总电量： 192+192+80+72=536（ KW） 2 总电量： 338+282+127+143=890（ KW） 3 总电量： 492+524+248+255=1519（ KW） 4 总电量： 492+524+248+255=1519（ KW） 5 总电量： 523+520+248+255=1546（ KW） 6 总电量： 578+578+246+253=1655（ KW） 7 总电量： 515+505+79+79=1178（ KW） 8 总电量： 408+390+95+95=988（ KW） 9 总电量： 408+390+95+95=988（ KW） 10 总电量： 416+441+121+137=1115（ KW） 11 总电量： 452+527+118+134=1231（ KW） 12 总电量： 515+505+79+79=1178（ KW） 考虑到住宅小区的地理位置问题及经济效益，于是设计为 1配电室控制 1楼至 6楼， 2配电室控制 7至 12楼。 所以接下来要计算两处配电室所承担的总负荷为多少。 1楼至 6楼的总电量： S2=1178+988+1115+1231+1178=6678（ KW） 4 7楼至 12楼的总电量： S2=536+890+1519+1546+1655=7665（ KW） 根据原始资料得知小区的同期系数为 1配电室两台变压器的总容量： ST1+ST2=6678 =2337（ KW） ST3+ST4=7665 =2683（ KW） 主变压器型号的确定 1．相数的确定 变压器的相数形式有单相和三相，主变压器是采用三相还是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及 运输条件等因素。 规程上规定，当不受运输条件限制时，容量为 300MW 及以下机组单元连接主变压器和 330KV 及以下的发电厂用变电站，一般选用三相变压器。 因为单相变压器组相对来讲投资大、占地多、运行损耗也较大，而不作考虑。 绕组的形式主要有双绕组、三绕组或更多绕组等型式。 根据本变电所的条件，主要是把 10KV 电压变为 380V。 所以选择双绕组变压器。 变压器的三相绕组的接线组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行。 对于 10KV 变电所，主变压器一般采用常规接线。 （ 1） 调压方式的 确定 为了保证变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内。 通过变压器的分接头开关切换，改变变压器高压部分绕组匝数，从而改变变压器高压部分绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。 切换方式有两种：不带电切换，称无励磁调压，调整范围通常在177。 2 %以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达 30%。 其结构复杂，价格较贵，主要适用于出力变化大的发电厂的主变压器和接于时而为送端，时而为受端，要求母线电压恒定时。 本变电站选用有载调压。 （ 2） 冷却方式 电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷 却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。 自然风冷却及强迫风冷却适用于中、小型变压器；大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却。 在水源充足的条件下，为压缩占地面积，也可采用强迫油循环水冷却方式。 根据上述对变压器选择的分析，在每个配电室中装设两台主变压器，采用常规接线。 由于此配电室为住宅小区的配电室，故当一台主变压器停运时，其余 5 变压器容量应能满足全部负荷的 70%，查阅《电力工程电气设备手册》，选择变压器为： SLZ72020/10。 电气主接线方案的设计 电气 主接线的基本形式 有汇流母线的主接线形式包括单母和双母接线。 单母线分为单母线接线、单母线分段、单母线分段带旁路母线形式；双目线分为双母线接线、双母线分段、带旁路的双目线和二分之三接线的形式。 无汇流母线主要有单元接线、扩大单元接线、桥形接线、角形接线。 各接线的使用范围 ： 适用范围： 一般只适用于一台发电机或一台主变压器，出线回路数少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中 ： 使用范围： ～ 10KV 配电装置出线回路数为 6 回及以上 ～ 63KV 配电装置出 线回路数为 4～ 8 回 ～ 220KV 配电装置出线回路为 3～ 4 回 适用范围： 6～ 10KV 配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时； 35～ 63KV 配电装置，当出线回路数超过 8 回时，或连接的电源较多，负荷较大时； 110～ 220KV配电装置出线回路数为 5 回及以上时；或当 110～ 220KV 配电装置在系统中居重要地位，出线回路数为 4回及以上。 ： 分段原则：当进出线回路数为 10～ 14 回时，在一组母线上用断路器分段；当进出线回路数为 15回及以上时，两组母线均用断路器分段。 为了保证采用单母线分段或双目线的配电装置在进出线断路器检修时，不中断对用户的供电时采用。 供电系统主接线方案的设计 1配电室主接线的设计 6 方案： 10KV 侧目线采用单母线分段接线形式。 10KV 母线 I段接 110KV 变电站 10KV 母线 I段， 10KV 母线 II 段接 110KV 变电站 10KV 母线 II 段。 380V 侧目线采用单母线分段接线形式。 回路： 1变压器的回路数： 22 条， 2变压器的回路数： 22 条。 2配电室主接线的设计 方案： 10KV 侧目线采用 单母线分段接线形式。 10KV 母线 I 段开闭所 10KV母线 I段， 10KV 母线 II 段接开闭所 10KV 母线 II段。 380V 侧目线采用单母线分段接线形式。 回路： 1变压器的回路数： 12 条 2变压器的回路数： 12条。 开闭所的设计 考虑到住宅小区的地理分布和工程经济问题，把开闭所和 1配电室设计在一起。 本章小结 设计主接线应因地制宜地综合分析各站的容量，负荷性质以及在系统中的地位等条件，依据国家有关政策及技术规范，正确确定主接线的形式，合理选择变压器的容量，和结构形式。 在设计过程中，对原始资料进 行详尽分析，关注电力市场化改革，对草拟的主接线方案进行比较时， 始终围绕着可靠性和经济性之间的协调，使主接线方案保证供电可靠性和技术先进，且最终又尽可能的满足经济原则。 7 第二章 短路电流计算 短路计算的目的及步骤 短路电力计算的目的 在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。 其计算的目的主要有一下几个方面： 1. 校验电气设备和载流导体时需要三相短路电流 2. 整定供电系统的继电保护装置需要计算短路电流 3. 在校验继电保护装置的灵敏度时计算不对称短路的电路电流值 4. 校验电气设备及载流导体的力稳定就要用到短路冲击电流、稳态短路电流、短路容量 5. 接地装置的设计，也需要短路电流 短路电流计算的一般规定 （ 1）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； （ 2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁） （ 3）短路发生在短路电流为最大值的瞬间； （ 4）所有电源的电动势相位角相同； （ 5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。 对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大安全电流有效值时才予以考虑。 ：计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能仅在切换过程中可能并可能并列运行的接线方式。 ：按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建设后 5～ 10年） ：一般按三相短路计算。 若发电机出口的两相短路，或直接接地系统以及自耦变压器回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况进行校验。 ：在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。 短路电流的计算步骤 在工程设计中，短路电流的计算通常采用使用曲线法。 步骤如下： 1. 选择计算短路点 2. 画等值网络（次暂态网络）图 8 （ 1） 首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗。 （ 2） 选取基准容量和基准电压（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幺电抗。 （ 4） 会出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。 3. 化简等值网络：为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。 4. 求计算电抗。 （将各转移阻抗按各发电机额定功率归算） 5. 查运算曲线查出各供给的短路电流周期分量。 6. 计算无限大容量的电源供给的短路电流周期分量。 7. 计算短路电流周期分量有名值。 短路电流的计算 tkPPPPS kv %)51(c os 水泥厂二水泥厂一郊二35  郊一 ＝  ＝ tI kSSSSS  )(水泥厂二水泥厂一郊二 郊一、 ＝（ ＋ ＋ ＋ ）   ＝ kv35SS、 ％ ＝ ％＝ 本章小结 本章介绍了短路电流的计算目的及计算。