第一章 负荷计算和无功功率补偿

1、第一章 负荷计算和无功功率补偿负荷计算 ： 负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有：有功功率： 无功功率: 或（） 视在功率:或 计算电流: 注:由校园生活区计算负荷直接相加来计算时，取 ， 总的有功计算负荷为： 总的无功计算负荷为： 总的视在计算负荷为： 总的计算电流为： 所有校园生活区总的计算负荷：取1.2确定补偿容量由资料可知，该学校生活区380V侧最大负荷时的功率因素只有0.8575。而现要求变电所最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时的功率因素应稍大于0.90，暂取0.92来计算38

2、0V侧所需无功功率补偿容量。主要公式有： （1.23）根据公式（1.23）计算补偿容量： （1.24）查书表A-2-2并联电容器的技术数据，选用BW0.4-14-3电容进行补偿，需要的数量为： （1.25）实际补偿容量为： （1.26）1.3补偿后的计算负荷和功率因数补偿后的计算负荷和功率因数： （1.27） 变压器的功率损耗为： （1.28）变压器高压侧的计算负荷为： （1.29）表格 3无功补偿后工厂的计算负荷项目计算负荷/kW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷0.8575869.25521.551013.7111540.22380V侧无功补偿容量151.25380V侧补偿后负荷0

3、.92869.25353.55938.401425.75主变压器功率损耗14.07656.30410KV侧负荷总计0.907883,326409.854973.7856.22第二章 主变压器台数、容量和类型的选择2.1变电所的容量因变电所中有二级负荷，所以变电所中选用2台变压器，选择明备用接线方式，一台变压器为主变压器，另一台为备用变压器，每台变压器单独运行，其额定容量满足全部用电设备计算负荷，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即：(1.151.4 (2.1=(1.151.4 =(1.151.4×973.78kVA=1119.8471363.292kVA (2

4、.2因此选用容量为1600kVA的三相油浸式自冷变压器，具体型号S9-1600/10。第三章 变电所主接线方案的设计图1 变电所主接线第四章 短路计算4.1绘制计算电路图2供电系统图 图3短路计算等效电路图4.2确定基准值 设Sd=100MVA，Ud1=10.5kV，低压侧Ud2=0.4kV，则 4.3计算短路电路中各元件的电抗标幺值 (1 电力系统电抗标么值：因断路器得断流容量500 ，故 架空线路电抗的标幺值：查书表A-15-1得：0.344/ 电力变压器1T的电抗标要幺值，查的%=6 h3 (2 点三相短路的短路电流和容量的计算 计算短路电路总电抗标幺值：p 计算点所在电压级的基准电流：

5、 计算点短路电流各量： (3 点三相短路的短路电流和容量的计算计算短路电路总电抗标幺值： 计算点所在电压级的基准电流： 计算点短路电流各量： 表格 4短路计算表短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA1.654.212.4930.020.30437.3622.1314.1第五章 变电所一次设备的选择与校验5.1高压断路器的选择选择独立变电所，根据变压器一次侧额定电流来选择断路器的个顶电流， 故选择户内少油断路器查表A-4选择SN10-10/1000，表格 5 高压断路器选择校验表序号SN10-10/1000选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据110kV10kV合格21000A8

6、7.98A合格331.5kA1.65kA合格480kA4.21kA合格5合格5.2 高压隔离开关的选择高压隔离开关主要用于电器隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，因此只需选择额定电压和额定电流，校验动稳定和热稳定。表格 6 高压隔离开关选择校验表序号-10/200选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据110kV10kV合格2200A87.98A合格325.5kA4.21kA合格4合格5.3 高压熔断器的选择断路器没有触头，而且分断短路电流后熔体熔断，故不必校验动稳定和热稳定，仅需校验断流能力。序号RN1-10选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据110kV10kV合格2100A8

7、7.98A合格340A合格412kA4.21kA合格5合格5.4 互感器的选择（1）电流互感器的选择已知电流互感器采用两项式接线，如下图所示，其中0.5级二次绕组用于测量，接有三相有功电度表和三相无功电度表各一只，每一电流线圈消耗功率0.5VA，电流表一只，消耗功率3VA。电流互感器二次回路采用BV5001×2.5mm的铜芯塑料线，互感器距仪表的单相长度为2m.变压器二次侧额定电压10KV，额定电流87.98A，查表A-7，选变比为100/5A的LQJ10型电流互感器，t=1s，0.5级二次绕组的。图5-1电流互感器和测量仪器的接线图准确度校验 满足准确度要求。动稳定校验 满足动稳定

8、性要求。热稳定校验满足热稳定性要求。所以选择LQJ-10 100/5A型电流互感器满足要求。(2电压互感器的选择电压互感器的一次侧和二次侧均有熔断器保护，素以不需要动态稳定和热稳定。电压互感器的选择如下：（1） 按安装地点环境及工作要求选择电压互感器型号；（2） 电压花干起的额定电压应不低于装设点线路额定电压；（3） 按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。故选用JDZJ-10型电压互感器，额定电压/kV。5.5 380V侧一次设备的选择校验380V侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件参数数据380V1425.75A20.304kA37.36k

9、A一次设备型号规格额定参数低压断路器DW15-1500/3电动380V1500A40kA低压刀开关HD13-1500/30380V1500A-电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-5.6 高低压母线的选择查表得到，10kV母线选LMY (404mm,即母线尺寸为40mm4mm;380V母线选LMY（12010）+806，即相母线尺寸为120mm10mm，而中性线母线尺寸为80mm6mm。第六章 继电保护选择、整定计算6.1变电所继电保护装置1.主变压器的继电保护装置a）装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量的瓦斯时，应动作于高压侧断路

10、器。b）装设反时限过电流保护。采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。2.保护动作电流整定 其中，可靠系数，接线系数，继电器返回系数，电流互感器的电流比=100/5=20 ，因此动作电流为： 因此过电流保护动作电流整定为10A。3过电流保护动作时间的整定 因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍的动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s 。4过电流保护灵敏度系数的检验 其中，=0.86610.54kA/(10kV/0.4kV=0.365kV ，因此其灵敏度系数为： 满足灵敏度系数的1.5的要求。6.2装设电流速断保护 利用GL15的

11、速断装置。1.速断电流的整定：利用式，其中，因此速断保护电流为速断电流倍数整定为(注意不为整数,但必须在28之间2电流速断保护灵敏度系数的检验利用式，其中，因此其保护灵敏度系数为>1.5从工厂供电课程设计指导表6-1可知，按GB5006292规定，电流保护的最小灵敏度系数为1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏度系数是达到要求的。但按JBJ696和JGJ/T1692的规定，其最小灵敏度为2，则这里装设的电流速断保护灵敏度系数满足要求。第七章 降压变电所防雷与接地装置的设计7.1变电所的防雷保护1. 直接防雷保护 在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。

12、如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。如果变电所所在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。按规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻（表9-6）。通常采用3-6根长2.5 m的刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排和多边形排列，管间距离5 m，打入地下，管顶距地面0.6 m。接地管间用40mm×4mm 的镀锌扁刚焊接相接。引下线用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径20mm的镀锌扁

13、刚，长11.5。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上的距离。2.雷电侵入波的防护a在10KV电源进线的终端杆上装设FS410型阀式避雷器。引下线采用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端栓连接。b）在10KV高压配电室内装设有GG1A（F）54型开关柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防雷电侵入波的危害。c）在380V低压架空线出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。第八章 设计总结参考文献【1】 唐志平，杨胡萍. 供配电技术（第2版）， 北京：电子工业出版社，2008.6.【2】 刘介才.工厂供电设计指导 ，北京：机械工业出版社，1999.12.【3】 刘介才.工厂供电（第3版），北京：机械工业出版社，1998.【4】 刘介才.工厂供电（第4版），北京：机械工业出版社，2004.5.【5】 苏文成.工厂供电（第2版），北京：机械工业出版社，1990.【6】 姚志松,姚磊等.中小型变压器使用全书（第2版），北京：机械工业出版社，2008.1.【7】 李军.供配电技术 北