小区供电设计方案

小区供电设计方案第1章 设计任务设计容变压器及其一次侧电气设备花园小区长期供电变电所设计。电所进出线和低压进线。设计依据210kw，380v228kw，380v101kw，380v6000w，220v9000w，220v0.5，0.9.小区有两栋高层楼房18，12两栋楼各有30kw消防水泵电动机各两台；1192kw，2144kw。2kw，21kw。2kw。设计要求为两栋楼房临时建筑施工选配变压器，选择变压器一次侧电气设备；选择变电所进线，低压进电线；画出二次回路接线图；第2章 负荷计算和无功功率补偿负荷计算单组用电设备计算负荷的计算公式有功计算负荷〔单位为KW〕P =K P30 d e

，K 为系数d

Q =P30

tan视在计算负荷〔单位为kvA〕

S =P3030 cos计算电流〔单位为A〕

I =S303U3UNU 为用电设备的额定电压〔KV〕N多组用电设备计算负荷的计算公式有功计算负荷〔单位为KW〕

P 30

p

P30i式中P30i0.80~0.90。

P30

之和，K

是有功负荷同时系数，可取无功计算负荷〔单位为kvar〕Q =K30

q

Q30iQ30i

是全部设备无功Q30

K

q

是无功负荷同时系数，可取0.85~0.95。视在计算负荷〔单位为kvA〕P2P230Q230S30计算电流〔单位为A〕总负荷计算〔单位为KW〕

I =S303U3UNP K 30p

30iQ30Kq

30i2-1〔380V〕表2-1 临时施工现场和小区长期供电的负荷计算表编名称 类别号

设备容量P/kWe

需要系数 cos tanKd

/kW Q30

计算负荷/kvar S30

/kVA I /A30搅拌机卷扬机搅拌机卷扬机560.50.750.882824.6437.356.7塔式起400.50.750.882017.626.640.5重机振捣器100.50.750.8854.46.610.1施工照60.9105.405.48.2明生活照90.9108.108.112.3明风机200.80.80.7516122030.3

20 0.5 0.75 0.88 10 8.8 13.3 20.2临时施1工2 一号楼每单元高压水500.80.80.7540305076.06泵热力泵4400.80.80.75352264440669.3电动机住户用电设备1920.910172.80172.8262.9容量续上表风机200.80.80.7516122030.3高压水500.80.80.7540305076.06泵3二号楼热力泵4400.80.80.75352264440669.3电动机住户用电设备1440.910129.60129.6197.1容量电梯1200.250.51.733051.96091.34重要负荷消防水泵电动1200.80.80.759672120182.5机地下车30.7102.102.13.195附加负荷库照明路灯照21102023.04明负荷元计算负荷

P=68.8530P30=1045.44P

Q =52.6730Q30581.4Q

S30=86.7S30=1196.2S

cos=0.794cos=0.873计算负荷

P=522.7230P=600.9330

Q =290.730Q =408.430

S30=598.10S30=726.5

cos=0.873cos=0.827=11.7%15%，按三相负荷计算。1、23分别设立三个变电所对小区供电。同时，对此三局部进展负荷计算。无功功率补偿380V10KV380V0.9，0.92380V临时工地：1=PC 30

(tan1

-tan2

)=68.85[tan(arccos0.794)-tan(arccos0.92)]=22.99kvar花园小区：1、2Q 2=PC 30

(tan1

-tan2

)=1045.44[tan(arccos0.873)-tan(arccos0.92)]=139.04kvar3Q 3=PC

(tan1

-tan2

)=522.72[tan(arccos0.873)-tan(arccos0.92)]=69.52kvar二号楼及各种负荷：Q 4=PC

(tan1

-tan2

)=600.93[tan(arccos0.827)-tan(arccos0.92)]=150.23kvar补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷根本不变，而无功计算负荷：Q”1=〔52.67-22.99〕kvar=29.68kvar；Q”30

2=〔581.4-139.04〕kvar=442.36kvarQ”3=〔290.7-69.52〕kvar=221.18kvar；Q”30

4=〔408.4-150.23〕kvar=258.17kvar视在功率：S”301P2Q”230 30=74.65kVA；S”230P2Q”230 30=1134.63kVAS”303P2Q”230 30=567.78kVA；S”430P2Q”230 30=654.04kVA变压器的功率损耗为：P =0.01×74.65=0.75；P =0.01×1134.63=11.34t1 t2P =0.01×567.78=5.68；P =0.01×654.04=6.54t3 t4Q =0.05×74.65=3.73;Q =0.05×1134.63=56.7t1 t2Q =0.05×567.78=28.38;Q =0.05×654.04=32.70t3 t4变电所高压侧的计算负荷：P”(1)68.85+0.75=69.6;P”30

(2)1045.44+1134=1056.78P”(3)522.72+5.68=528.4;P”30

(4)600.93+6.54=607.47Q”(1)29.68+3.73=33.41;Q”30

(2)442.36+56.7=499.06Q”(3)221.18+28.38=249.56;Q”69.6269.6233.412

(4)258.17+32.7=290.87S”30(1)

S” (2)=1056.7821056.782499.062528.42249.562

1168.69S”30(1)

584.37；S”30(1)

(4)=

607.472607.472290.872I”130

=117.4A；I”2303US303US”N

S” =1777.7A303303U

30

=888.9A；I”4303US303US”N

S” =1024.5A303303U”30cos”1=P”30S”30

=0.902；cos”2=P”30S””3030

=0.904”30cos”2=P”30S”30

=0.904；cos”2=P”30S””3030

=0.902T100kVA,才能满足负荷用电的需要；而实行无功补偿后，主变压器T的容量选为80kVA的就足够了。依据实际状况，小区应初定选择三个变压器。而无功补偿前小区的变电所主变压器TT1250kVA、630kVA、800kVA380V10kV2-5。2-2

无功补偿后临时工地的计算负荷计算负荷工程 3030

S 30

I /A30380V0.8068.6552.6785.53129.98380V22380V主变压器功率损耗0.9168.650.01S =0.743030.670.05S =3.763075.18112.4510kV0.9169.3934.4377.464.472-3

11、2 计算负荷cos工程

/kW30

/kvar30

S /kVA30

I /A30380V0.871045.44581.401196.231817.98380V146380V主变压器功率损耗0.921045.440.01S =9.0530435.40.05S =45.2530904.95137.1210kV0.91847.13386.65931.1953.76表2-4 无功补偿后花园小区1号楼3单元的计算负荷cos工程

P/kW

Q /kvar

S

I /A30 30 30 30380V0.87522.72290.70598.1908.96380V73.2380V0.92522.72217.5452.4764.32主变压器功率损耗10kV侧负荷计算 0.92

0.01S 30420.75

0.05S =7.5530178.25 456.95 26.38表2-5 无功补偿后花园小区2号楼及各种负荷的计算负荷cos工程

P

Q /kvar

S

I /A30 30 30 30380V0.83600.93408.4726.61104.26380V144.2380V主变压器功率损耗0.91600.930.01S =2.2830264.210.05S =11.430568.7179.6410kV0.91523.11239.81575.4633.22第三章变电所主变压器及主接线方案的选择变电所主变压器的选择临时工地变压器选择S9变压器容量依据式〔3-1〕选择，即：S S =80KVA＞75.2KVA 〔3-1〕NT 30因此选一台S9-80/10型低损耗配电变压器，联结组为Yyn0。花园小区变压器选择SC〔B〕10TM111、2TM213TM32而变压器容量依据式〔3-2〔3-3〔3-4〕选择，即：

S =1000KVA＞904.95KVA 〔3-2〕30

S 30S 30

〔3-2〕〔3-2〕Yyn0。变电所主接线方案的选择案：临时工地主接线图3-1临时工地主接线图花园小区主接线图由于本设计实行的是三个变电所分别为花园小区的住宅楼各单元和各种负荷供出一个变电所的主接线图。3-2花园小区主接线图第四章 短路电流的计算临时施工短路电流计算绘制计算电路(1) K-1(3) K-2500MVA(2)～∞系统

5km

10.5kVS9-80 0.4kV图4-1 短路计算电路计算短路电路中个元件的电抗电力系统电力系统出口断路器的断流容量S 故ocU2架空线路

X N11 Soc

(10.5kV)2500MVA0.22 (4-1〕暂设线路长为5km，查表得6-10KV电缆线路电抗x 0.35/km，故0X xl(0.355)1.752 0

〔4-2〕电力变压器查表得变压器的短路电压百分值U=4，故kkX U%U2kN2

4 (10.5kV)255.13

〔4-3〕3 100SN

100 80KVA式中，S 为变压器的额定容量Nk-1〔10.5kV〕的相关计算总电抗

X X X 0.221.751.97(k1) 1 2

〔4-4〕三相短路电流周期重量有效值U

10.5kV3XN13XN131.97

1)

3.08kA

〔4-5〕三相短路次暂态电流和稳态电流I””(3)I(3)

I(3)

3.08kA

〔4-6〕三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值i(3)2.55I””(3)2.553.08kA7.85kAsh

〔4-7〕I(3)1.51I””(3)1.513.08kA4.65kA 〔4-8〕sh三相短路容量S(3)k1

I(3)N1k1

56.0MVA 〔4-9〕表4-1 短路计算结果三相短路电流三相短路容量/MVA路计算点 三相短路电流三相短路容量/MVA路计算点 I(3) I””(3) I(3) i(3) I(3) S(3)k sh sh kk-1 3.083.083.087.854.6556.0花园小区短路电流计算绘制计算电路(1)～

500MVA(2)5km

K-1(3) K-210.5kV 0.4kVSC(B)10-1000图4-2 短路计算电路计算短路电路中个元件的电抗电力系统电力系统出口断路器的断流容量S 故ocU2电缆线路

X 1 Soc

(10.5kV)2500MVA0.22

〔4-10〕暂设线路长为5km，查表得6-10KV电缆线路电抗x 0.08/km，故0X xl(0.085)0.402 0

〔4-11〕电力变压器查表得变压器的短路电压百分值U=6，故kUX

%U2N2

6 (10.5kV)26.30

〔4-12〕3 100SN

100 1000KVASN为变压器的额定容量k-1〔10.5kV〕的相关计算总电抗

X X X 0.220.40.62(k1) 1 2

〔4-13〕三相短路电流周期重量有效值I k1

U3XN3XN1(k1)

10.5kV

9.77kA

〔4-14〕三相短路次暂态电流和稳态电流I””(3)I(3)

I(3)

9.77kA

〔4-15〕三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值i(3)sh

2.55I””(3)

2.559.77kA24.93kA

〔4-16〕I(3)sh

1.51I””(3)1.519.77kA14.75kA 〔4-17〕三相短路容量S(3)

I(3)

177.68MVA

〔4-18〕k-2〔0.4kV〕的相关计算0.4KV(U

)2 (0.4kV)2X N21 SOC

500MVA3.2104 〔4-19〕0.4kV2X 0.62(10.5kV)22

5.8104 〔4-20〕kX U%U2kN2

6 (0.4kV)2 9.6103

〔4-21〕3 100SN

100 1000KVA三相短路电流周期重量有效值I k2

U3XN2(3XN2

0.4kV 21.99kA3(3.23(3.21045.81049.6103)其他短路电流I””(3)I(3)

I(3)

21.99kA 〔4-23〕i(3)shI(3)sh

1.84I””(3)1.8421.99kA40.46kA1.09I””(3)1.0921.99kA23.97kA

〔4-24〕〔4-25〕三相短路容量S(3)k2

I(3)N2k2

30.4kV21.99kA15.24MVA 〔4-26〕11、2〔SC〔B〕10-1000〕的短路计算结果，同理可3〔变压器为〔变压器为4-2。表4-2 短路计算结果三相短路电流三相短路容量/MVA三相短路电流三相短路容量/MVAI(3)kI””(3)I(3)i(3)shI(3)shS(3)k9.779.779.7724.9314.75177.6821.9921.9921.9940.4623.9715.249.779.779.7724.9314.75177.6811.4911.4911.4921.1412.527.969.779.779.7724.9314.75177.6814.3414.3414.3426.3915.639.941、213号楼及各种负荷

k-1k-2k-1k-2k-1k-2第五章变电所一次设备的选择校验10kV按工作电压选则设备的额定电压U

Ne

一般不应小于所在系统的额定电压UN

，即U

U ，高压N设备的额定电压U

Ne

应不小于其所在系统的最高电压U

max

U

U Umax

=10kV，U Umax

Ne

压UNe

=12kV。按工作电流选择设备的额定电流I 不应小于所在电路的计算电流I ，即Ne 30I INe 30按断流力量选择Ioc

Soc

，对分断短路电流的设备来说，不应小于I(3)或短路容量S(3)，即k kI I(3)或S(3)S(3)oc k oc k对于分断负荷设备电流的设备来说，则为I I ，I 为最大负荷电流。oc OLmax OLmax隔离开关和断路器的短路稳定度校验1.动稳定校验条件imax

i(3)Ish

max

I(3)shi 、I 分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，i(3)、I(3)分别为开关所处的max

max

sh sh2.热稳定校验条件I2tI(3)2tt ima对于上面的分析，如表5-1所示，由它可知所选一次设备均满足要求。表5-1 临时施工变压器一次侧设备选择：选择校验工程 电压

动态定度 热稳定度 其它参数装置地点条

U I I(3)N N k

I(3)sh

I(3)2t

ima件 数据额定参数

10kVUNe

4.62A(I Ie

3.08kAIoc

4.65kAimax

3.0821.3=12.33I2tt一次设备型

LQJ-10

10kV

100/5A

225 (900.1)21 二次负荷-号规格

GW4-12/400

12kV

=31.8kA400A - 25kA

=81

0.65-211、2〔变压器SC〔B〕10-1000〕10kV选择校验工程 电压

其动稳定度 热稳定度它参数装置地点条

U I I(3)N