变电所位置及供电电源确定

1、第 1 章 变电所位置及供电电源的确定1.1 变电所位置的确定本工厂总将压变电所设在工厂东北部(附图 1)1.1.1 变电所具体位置与选址原则(1) 靠电源进线侧，接近负荷中心。(2) 进出线方便，远离工厂中心区，不影响工厂厂区面积的利用。(3) 靠近铁路专线，便于变、配电设备运输。(4) 位于煤气站、锅炉房等空气污染源的上风侧、环境洁净。(5) 与锻工车间保持足够距离以免受震动影响。(6) 远离人员集中区，有利于安全且便于保卫。1.1.2 对总将压变电所的要求1. 因工厂距地区变电所较远，联系不便，为便于检修、维护、管理、控制， 进线处应设置油断路器；2. 根据规定，备用电源只有在主电源线路

2、解列及主变压器故障或检修时才允 许投入，因此备用电源进线开关在正常工作时必须断开；3. 变压器二次侧设油断路器，与备用电源进线断路器组成备用电源自动投入 装置(BZT，当工作母线段失去电压时，BZT工作使备用电源自动投入；4. 根据3项，10KV母线应分段，母线联络开关正常工作时投入，重要二级负 荷可接在第段母线分段上， 期使主电源停止供电时， 不使重要负荷的供电受到影 响；5. 当主电源发生故障时，本变电所的操作电源来自备用电源断路器前的所用 变压器。根据以上要求设计总降压变电所主接线图(附图 2)1.2 供电电源的确定工厂东北方向6公里处又新建地区降压变电所，110/35/10KV,1*2

3、5MVA变压 器一台作为工厂的主电源。此外，有正北方向其他工厂引入 10KV电缆作为备用 电源。第 2 章 变电所的负荷统计与主变压器的选择2.1 全厂计算负荷的确定利用法求得全厂计算负荷，见“工矿企业负荷计算表”2.1.1 ABC '法我国工厂设计工作者提出 ABC '法求计算负荷，其特点是：1. 运用概率论的基本原理找出计算负荷与设备容量之间的关系；2. 利用单元功率的概念和 AB '列表法，将繁杂的功率运算简化为台数的 运算，使运算简单准确，适宜于工厂设计利用。2.1.2 利用 ABC '法求计算负荷的公式Pjs = DKL（ACA 2B）式中D单台等值功

4、率（KW ）, D可取任意值，一般取 D=3KW ;Kl 该组用电设备的利用系数;mA 八ni Kii=1式中 Pei 该组用电设备中某一单台设备额定功率（ KW）；ni 对应于该功率设备的台数。m=11i 123 Kj 1 H2.2主变压器的选择据设计方案的选择结果，本期只设计1台主变压器即可满足需要，如图 4-1所示：型号SJL1-6300/35联接组标号Y, d11空载电流%1.0额定电压（KV）咼压低压35;38.510.5;6.3;3.15阻抗电压咼 中7.5图2-1型号中个符号表示意义： S:三相 J:油浸自冷式了L1 :铝线7:性能水平号6300:第3章 变电所供电系统的拟定由于

5、地区变电所只能提供35KV或 10KV中的一种电压，所以将两种电压的优 缺点进行扼要分析3.1 35KV电压供电优点1）cos要求值低，可以减少提高功率因数的补偿设备投资;2 ）线路能耗小年运行费用较节省；3）电压损失小。调压问题容易解决；4）如建设总降压变电设总降压变电所，工厂便于集中控制管理，易于实现自 动化；5）有利于工厂的进一步扩展。3.2 10KV电压供电优点1）不需要投资建设工厂总降压变电所；2）占用工厂建设面积较少；3）根据工厂年用电量为2175万度计算，由于二部电价制，每月电费差价计 算如下：设工厂有效生产时间为10个月，则每月电费差价为2175000021750000汉 0.

6、55 +14 汉6300 汉 0.58 =2295010 10故以10K V供电可以减少产品成本；4）减轻维护工作量，减少工作人员。3.3 35KV电压供电具体核算从计算负荷值并考虑到工厂的扩展， 需选择35/10KV、6300KVA变压器一台, 建设工厂总降压变电所，因此，由供电系统供给工厂的容量，必须在原有计算负 荷的基础上加该变压器的功率损耗。即Ppjs = 5428 Pob Pteb 导JPseb2二 5428 8.2 52 5600= 5488 KW63002Pqjs=1378i0%Pseb d%P se100100 Pseb=2260KVAR35KV侧电流为P'js2 Pq

7、.jsjS3 35-54882 22602 二 98A.3 3554885935二 0.924'5488cos = ；2一 54882 2260考虑到本厂负荷增长是逐渐的，为了节约有色金属消耗量，根据允许发热条 件选择导线截面，而为采用电流经济密度选择导线截面，于是可选择导线LGJ-35,并查得本方案投资项目说明单价数量费用（万元）线路综合投资LGJ-3516变压器综合投资SJL-35/10 6300KVA变压器进线SW2-25/1000A1000MVA避雷器及电压互感器JDJJ-35+FZ-35功率损失引起发电厂附加投资1000 元/KW217KW共计3.4 10KV电压供电具体核算

8、第4章短路电流的计算P sci.nii«5D0MVASdmax =580MVAL 二 5 kmSdmi n = 265MVAXO =0.4"/kmSN -10MVAVs% = 7.5设基准容量S3 =100MVA计算电抗将所有电抗归算到35kV侧：系统电抗 X1*=Xsmax*=SB/Sdmax=100/580=0.172 (最大运行方式下)X1*=Xsmin*=SB/Sdmin=100/265=0.377 (最小运行方式下)架空线路电抗 X2*=XL*=X0L(SB/VB12) =0.4X 5X 100/372=0.146变压器电抗 X3*=XT1*=(SS%/100)X

9、( SB/ST1)=(7.5/100) X (100/10)=0.755.2最大运行方式下的短路点计算5.2.1 di点的短路电流计算10kV母线侧没有电源，无法向35kV侧提供短路电流，即可略去不计，则 d1点短路电流标幺值为:I d1* ”=3.1451 二 1X1*X2*0.1720.146换算到35kV侧0秒钟短路电流有名值ff=I d1* X 仝 =3.145X<3Ub100.3 37=4.908kA根据电力工程电气设计手册的相关规定,远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数Kch = 1.8，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值Ich = 1 2(Kch -1)2

10、 X | = .12(1.8 -1)2 X 4.908=7.41kA当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流ich = 2 Kch X | = 2 X 1.87X | = 2.55X | = 2.55X 4.908= 12.515 kA短路容量 S =3 UB X 1 = ,3 X 37 X 4.908 =314.52MVA5.2.2 d2点的短路电流计算10kV母线侧没有电源，无法向35kV侧提供短路电流，即可略去不计，则 d2点短路电流标幺值为：I d1* ”=0.936X1*X2*X3*0.1720.1460.75换算到10kV侧0秒钟短路电流有名值1 = I d1* x SB =0.93

11、6X100=5.15kAv'3U B如 10.5根据电力工程电气设计手册的相关规定，远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数 Kch = 1.8，当不计周期分量 的衰减时，短路电流全电流最大有效值Ich = J2（Kch二 1）2 X | = J2（1.8匚 1）2 X 5.15=7.78kA当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流ich = 2 Kch X | = 2 X 1.87X | = 2.55X | = 2.55X 5.15= 13.133kA短路容量 S = 3 UB X | =3 X 10.5X 5.15 =93.66MVA5.3最小运行方式下的短路点计算5.3.1 di点

12、的短路电流计算同上所得，则d1点短路电流标幺值为:I d1* ”=1.9121 = 1 X1*X2* =0.3770.146ff=I d1* XSB=1.912XV3UB100、3 37=2.983KA换算到35kV侧0秒钟短路电流有名值根据电力工程电气设计手册的相关规定,远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数Kch = 1.8，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值Ich =1 2(Kch _1)2 X | = -12(1.1 X 2.983=4.505kA当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流ich = 2 Kch X | = .2 X 1.87X | = 2.55X | =

13、2.55X2.983= 7.61kA短路容量 S = 3 UB X | = 3 X 37X 2.983=191.16MVA5.3.2 d2点的短路电流计算10kV母线侧没有电源，无法向35kV侧提供短路电流，即可略去不计，则d2点短路电流标幺值为:I d1* ”1X1*X2*X3*10.3770.1460.75=0.785换算到10kV侧0秒钟短路电流有名值| = I d1* X % =0.785X_100一 =4.317KAV3U B如 10.5Kch = 1.8，当不计周期分量根据电力工程电气设计手册的相关规定， 远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数的衰减时，短路电流全电流最大有效值I

14、ch =.1 2(Kch -1)2 X1 = 12(1.8-1)2 X 4.317=6.519kA当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流ich = 2 Kch X | = 2 X 1.87X | = 2.55X | = 2.55X 4.317= 11.008kA短路容量 S = 3 UB X | =3 X 10.5X 4.317=78.51MVA以上计算结果如图5-2所示运行方式短路点Id/kAich/kAIch/kASd/MVA最大D14.90812.5157.41314.52运行方式D25.1513.1337.7893.66最小D12.9837.614.505191.16运行方式D24.3

15、1711.0086.51978.51第5章电气设备的的选择按照设计任务书要求，本所计量在 35kV侧，因此二次绕组准确度选择：计 量、测量绕组0.5级，保护绕组10P级，单相接地监测绕组10P级。661.6型号、参数选择根据上述选择，最终 35kV电压互感器型号及参数为：户外油浸式JDJJ2-35kV 34.5/ 3 : 0.1/ 3 : 0.1/ 3 : 0.1 kV 0.5 30VA/10P 30VA/10P 30VA。6.6.2 10kV电压互感器的参数计算与选择6.6.2.1 10kV电压互感器的配置原则：1) 为监视线路电压和满足计量、保护装置的需要，在10kV的I、II段母线 侧装

16、设三相电压互感器。本站10kV配电装置为户外式，因此电压互感器也为户内干式。2) 根据10kV保护和测量、计费的需要，电压互感器二次绕组应分别配置 计量、测量、保护三种绕组，对应的组别分别为：一次侧星形，二次侧计量测量、 保护为星形，单相接地监测为开口三角。662.2 次额定电压选择一次额定电压为Un=10kV，允许一次电压波动范围为 U=10kV ± 10%。662.3二次额定电压选择根据一次绕组接入方式为接入相电压上，电压互感器测量、计量和保护绕组二次额定电压为Un=0.1/ 3kV，单相接地绕组二次额定电压为 Un=0.1kV。662.4额定容量选择为保证互感器的准确级，其二次

17、侧所接负荷 S2应不大于该准确级所规定的 额定容量Se2。即：Se2 > S2 = Ie22z2fz2f = Vy + Vj + Vd + Vc ( Q)Vy 测量仪表电流线圈电阻Vj 继电器电阻Vd 连接导线电阻Vc 接触电阻一般取0.1 Q按照常规设计，一般二次绕组额定容量为：计量、测量75VA，保护、接地监测30VA。662.5准确度选择根据惯例，二次绕组准确度选择：计量、测量绕组0.5级，保护绕组10P级, 单相接地监测绕组10P级。型号、参数选择根据上述选择，最终10kV电压互感器型号及参数为：户内干式JDZJ1-10kV10/ .3 : 0.1/ .3 : 0.1/ . 3 : 0.1 kV 0.5 75VA/10P 30VA/10P 30VA。6.7 10kV高压柜的选择根据上文所述：10kV采用户内高压开关柜，选择型号为KYN28A-12的手车式开关柜，高压断路器等主要电气设