《10kv降压变电所电气设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10kv降压变电所电气设计（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、哈尔滨某机械厂哈尔滨某机械厂 降压变电所电气设计降压变电所电气设计- 1 -目目 录录一、负荷计算和无功功率计算及补偿2二、变电所主变压器台数和容量选择6三、变电所位置和形式的选择8四、短路电流的计算8五、变电所高、低压线路的选择9六、变电所一次设备的选择与校验11七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定14八、防雷和接地装置的确定18九、附录参考文献18- 2 -一一负荷计算和无功功率计算及补偿负荷计算和无功功率计算及补偿哈尔滨某机械厂负荷统计资料厂房编 号用电单位 名称负荷性 质设备容量/kw需要系 数tan功率因数cos动力880.251.170.651仓库照明20.801.0 动力3
2、380.351.020.702铸造车间照明100.801.0 动力3380.251.170.653锻压车间照明100.801.0 动力3380.251.330.604金工车间照明100.801.0 动力3380.251.170.655工具车间照明100.801.0 动力3380.500.880.756电镀车间照明100.801.0 动力1380.501.330.607热处理车 间照明100.801.0 动力1380.351.020.708装配车间照明100.801.09机修车间动力1380.251.170.65- 3 -照明50.801.0 动力1380.501.170.6510锅炉房照明20
3、.801.0 宿舍区照明4000.701.0(一)负荷计算和无功功率计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分 最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下。1.仓库：动力部分 ，；30(11)880.2522PkWkW30(11)221.1725.74 varQkWk； 22 30(11)2225.7433.86Sk VAA30(11)33.8651.451.7320.38k VAIAkVA照明部分，； 30(12)20.81.6PkWkW30(11)0Q2.铸造车间：动力部分，；30(21)3380.35118.3PkWkW30(21)118.31.
4、02120.666 varQkWk22 30(21)118.3120.666168.98Sk VAA30(21)168.98256.751.7320.38k VAIAkVA照明部分，；30(22)100.88PkWkW30(22)0Q3.锻压车间：动力部分，；30(31)3380.2584.5PkWkW30(31)84.51.1798.865 varQkWk22 30(31)84.598.865130.06Sk VAA30(31)130.06197.611.7320.38k VAIAkVA照明部分，； 30(32)100.88PkWkW30(32)0Q4.金工车间：动力部分，；30(41)33
5、80.2584.5PkWkW30(41)84.51.33112.385 varQkWk22 30(41)112.38584.5140.61Sk VAA30(41)140.61213.641.7320.38k VAIAkVA照明部分，； 30(42)100.88PkWkW30(42)0Q- 4 -5.工具车间：动力部分，；30(51)3380.2584.5PkWkW30(51)84.51.1798.865 varQkWk22 30(51)84.598.865130.06Sk VAA30(51)130.06197.611.7320.38k VAIAkVA照明部分，； 30(52)100.88PkW
6、kW30(52)0Q6.电镀车间：动力部分，；30(61)3380.5169PkWkW30(61)1690.88148.72 varQkWk22 30(61)169148.72225.12Sk VAA30(61)225.12342.041.7320.38k VAIAkVA照明部分，； 30(62)100.88PkWkW30(62)0Q7.热处理车间：动力部分，；30(71)1380.569PkWkW30(71)691.3391.77 varQkWk22 30(71)6991.77114.82Sk VAA30(71)114.82174.461.7320.38k VAIAkVA照明部分，； 30(
7、72)100.88PkWkW30(72)0Q8.装配车间：动力部分，；30(81)1380.3548.3PkWkW30(81)48.31.0249.266 varQkWk22 30(81)48.349.26668.99Sk VAA30(81)68.99104.821.7320.38k VAIAkVA照明部分，； 30(82)100.88PkWkW30(82)0Q9.机修车间：动力部分，；30(91)1380.2534.5PkWkW30(91)34.51.1740.365 varQkWk22 30(91)34.540.36553.10Sk VAA30(91)53.1080.681.7320.38
8、k VAIAkVA照明部分，； 30(92)50.84PkWkW30(92)0Q- 5 -10. 锅炉房：动力部分，；30(101)1380.569PkWkW30(101)691.1780.73 varQkWk22 30(101)6980.73106.2Sk VAA30(101)106.2161.361.7320.38k VAIAkVA照明部分，；30(102)20.81.6PkWkW30(102)0Q11.宿舍区照明，。30(11)4000.7280PkWkW30(11)0Q另外，所有车间的照明负荷： 3063.2PKW取全厂的同时系数为：，则全厂的计算负荷为：0.95pK0.97qK11
9、3030( 1)30 10.95()0.95(1063.663.2)1070.46i iPPPkW113030( 1) 10.970.97867.372=841.35 vari iQQk；22 301070.46841.351361.53SkV A301361.532068.6930.38kV AIAkV(二)无功功率补偿由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：301361.53SkV A这时低压侧的功率因数为：(2)1070.46cos0.791361.53为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于 0.90，取： 。要使低压侧的功率因数由 0.79 提高到 0.95，
10、则低压侧需装设的并联电容器cos0.95容量为：1070.46(tanarccos0.79tanarccos0.95) var478.92 varCQkk取:=480则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：CQvark22 30(2)1070.46(841.35480)1129.80SkV A- 6 -计算电流 30(2)1129.801716.6030.38kV AIAkV变压器的功率损耗为： 30(2)0.0150.015 1129.8016.95TPSkV AkW 30(2)0.060.06 1129.8067.79 varTQSkV Ak变电所高压侧的计算负荷为： 30(1)1070.4
11、616.951087.41PkWkWkW 30(1)(841.35480) var67.79 var429.14 varQkkk22 30(1)1087.41429.141169.03SkV AkV A 30(1)1169.0367.503 10kV AIAkV补偿后的功率因数为：满足（大于 0.90）的要求。1087.41cos0.931169.03(三)年耗电量的估算年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：年有功电能消耗量： 30pWP T年无功电能耗电量： 30qWQ T结合本厂的情况，年负荷利用小时数为 4800h，取年平均有功负荷系数，年平均无功T0.72负荷系数。由此可
12、得本厂：0.78年有功耗电量： ；60.72 1169.0348004.04 10pWkWhkW h年无功耗电量：。60.78 841.35 var 48003.15 10qWkhkW h二二变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择(一)变电所主变压器台数的选择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- 7 -二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。(二)变电所主变压器容量选择。每台变压器的容量应同时满足以下两个条
13、件：N TS1） 任一台变压器单独运行时，宜满足：30(0.6 0.7)N TSS2） 任一台变压器单独运行时，应满足：，即满足全部一、二级负荷需求。30(1 11)N TSS代入数据可得：=（0.60.7）1169.03=（701.42818.32）。N TSkV A又考虑到本厂的气象资料（年平均气温为） ，所选变压器的实际容量：20 C也满足使用要求，同时又考虑到未来 510 年的负荷发展，初(10.08)920N TNTSSKVA实步取=1000 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为 SC3 系列箱型干式变压器。N TSkV A型号：SC3-1000/10 ，其主要技术指标如下表所
14、示：额定电压/kV损耗/kW变压器型号额定容量/kV A高压低 压联 结 组型 号空载负载空载电流%0I短路阻抗%KUSC3-1000/10100010.50.4Dyn112.457.451.36（附：参考尺寸（mm）：长：1760 宽：1025 高：1655 重量（kg）：3410） （三） 变电所主接线方案的选择方案：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
15、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：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：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- 8 -供电要求又较经济，故本次设计选用方案。根据所选的接线方式，画出主接线图。三三
