第一章 变电所位置及供电电源的确定

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解列及主变压器故障或

2、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*25MVA变压器一台作为工厂的主电源。此外，

3、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 式中 D单台等值功率（KW），D可取任意值，一般取D=3KW； 该组用电设备的利用系数； 式中 该组用电设备中某一单台设备额定功率（KW）； 对应于该功率设备

4、的台数。 2.2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)高压低压35;38.510.5;6.3;3.15阻抗电压高中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：额定容量 35：电压等级第3章 变电所供电系统的拟定由于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）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

5、； 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22950故以10KV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

6、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KW=2260KVAR35KV侧电流为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电压供电具体核算第4章短路电流的计算 设基准容量基准电压 5.1.2 计算

7、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*=XOL（SB/VB12）=0.4×5×100/372=0.146变压器电抗 X3*=XT1*=（SS%/100）×（SB/ST1） =(7.5/100) ×(100/10)=0.755.2 最大运行方式下的短路点计算5.2.1 d1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

8、点短路电流标幺值为：I d1*=3.145换算到35kV侧0秒钟短路电流有名值I = I d1*× =3.145× = 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 = ×I =×4.908=7.41kA当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流ich =Kch× I =×1.87×I = 2.55× I = 2.55×4.908= 12.515 kA短路容量 S = UB × I

9、 = ×37×4.908 =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*=0.936换算到10kV侧0秒钟短路电流有名值I = I d1*× =0.936× =5.15kA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 = ×I =×5.15=7.78kA当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流ich =Kch× I

10、 =×1.87×I = 2.55× I = 2.55×5.15= 13.133kA短路容量 S = UB × I = ×10.5×5.15 =93.66MVA5.3 最小运行方式下的短路点计算5.3.1 d1点的短路电流计算同上所得，则d1点短路电流标幺值为：I d1*=1.912换算到35kV侧0秒钟短路电流有名值I = I d1*× =1.912× =2.983KA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

11、有效值Ich = ×I =×2.983=4.505kA当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流ich =Kch× I =×1.87×I = 2.55× I = 2.55×2.983= 7.61kA短路容量 S = UB × I = ×37×2.983=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*=0.785换算到10kV侧0秒钟短路电流有名值I = I d1*× =0.785&#

12、215; =4.317KA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 = ×I =×4.317=6.519kA当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流ich =Kch× I =×1.87×I = 2.55× I = 2.55×4.317= 11.008kA短路容量 S = UB × I = ×10.5×4.317=78.51MVA以上计算结果如图5-2所示运行方式短路点Id/kAich/kA

13、Ich/kASd/MVA最大运行方式D14.90812.5157.41314.52D25.1513.1337.7893.66最小运行方式D12.9837.614.505191.16D24.31711.0086.51978.51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。6.6.1.6 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/：0.1/：0.1/：0.1 kV 0.5 30VA/10P 30VA/10P 30VA。6

14、.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。6.6.2.2 一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%。6.6.2.3 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

15、，电压互感器测量、计量和保护绕组二次额定电压为Un=0.1/kV，单相接地绕组二次额定电压为Un=0.1kV。6.6.2.4 额定容量选择为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量Se2。即：Se2 S2 = Ie22z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（） 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。6.6.2.5 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。6.6.2.6 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- 10kV 10/：0.1/：0.1/：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KYN28