10kv变电所毕业设计896

10kv变电所毕业设计89196

2.工厂负荷性质

工厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为3500h，属于三级负荷。

3.供电电源条件

(1本厂变电所从四周35/10kV变电所引入10kV电源，架空线路长800m。

(2)要求工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。

(3)工厂10kV母线上的短路容量按200MVA计算。

4?工厂自然条件

(1)气象条件

工厂最热月平均温度为30C;地中最热月平均温度为20C;土壤冻结深度为1.1m;工厂属于正常干燥环境。

(2)地址水文资料

工厂地势平坦，地层以砂粘土为主，地下水位为2.8?5.3m。

3、毕业设计基本要求

(1)编写设计说明书及主要设备材料清单

(2)绘制系统图、平面布线图及其它图纸

4、应收集的文献资料

《工厂供电》、《电工手册》、《供配电系统设计规》、《低压配电系统设计规》、

《10kV及以下变电所设计规》、《机械工厂电力设计规》、《工业企业供电》

四、车间变电所负荷计算和无功功率补偿

4.1计算负荷的意义和计算的目的

计算负荷：计算负荷是指通过负荷的统计计算确定的、

用来按发热条件选择供电系统中的各元件

(包括设备

和线路)的一种负荷值。依据计算负荷选择的电气设备和导线电缆等，如以计算负荷持续运行时，其发热温度不会超过正常允许值。

计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的铺张；如计算负荷确定过小，将使电器和导线处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘老化甚至烧毁，同样造成损失。由此可见，正确计算负荷意义重大。

4.2负荷计算

需要系数法

利用一个需要系数乘以设备容量即可求得设备的有功计算负荷的一种方法。该方法计算非常简便，它是最早提岀的也是至今应用最为普遍的一种方法。

但由于需要系数值是依据设备台数较多、

容量差别不是很大的一般状况来

确定的，未考虑设备容量相差悬殊时少数大容量设备对计算机负荷的影响，因此此法较适用于设备台数较多的车间

及全厂围的计算负荷的确定。需要系数法的基本公式为：①有功计算负荷：

P30

KX?

P

N

(1)式中：

KX

:称为需要系数；

PN

:为该组各设备额定功率之和，即

PN=

PN

；

P

30

:为有功功率负荷；

K.KL

KX--------------------

其中：

*WL

K:设备组的同时使用系数(即最大负荷时运行设备的容量与设备组总额定容量之比)

；

K

L:设备组的平均加权负荷系数(表示设备组在最大负荷时输岀功率与运行的设备容量的比值)

；

:设备组的平均加权效率；

WL

:配电线路的平均效率。

②无功计算负荷：

Q30P30.tan

(2)tan:用电设备组的功率因数角的正切值;

③视在计算负荷:

(3)cos:用电设备组的平均功率因数;

S30

7

P3oQ30

P30

cos

30

④计算电流:

30

N

(4)UN：用电设备组的额定电压;

Kx=1；即P30PN;但对于电留意：需要系数值是按设备较多的状况来确定的，对单台设备,

动机，它本身损耗较大，因此当只有一台时，P匚N

30

1

注：(

4.3功率因数和无功补偿

1＞＞最大负荷时的功率因数：COS=P30/S30=251.8/415.4-0.6

2＞无功功率补偿容量

该厂的最大负荷功率因数是0.6，而供电部门要求该长10KV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此10KV侧最大负荷时426.9功率因数应稍大于0.90，暂取0.92来计算10KV侧的无功功率补偿容量：

Qc=P30(tan1-tan2)=251.8x=204.4kvar

3＞＞无功功率补偿设备

选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4—14—3型，采纳方案1(主屏)1台与方案3(辅屏)4台相组合，总容量84kvarx5=420kvar。

4＞无功补偿后工厂计算负荷的确定

补偿后变电所低压侧的视在功率

S30(2)=(251.8A2+(330.4-204.4)A2)A(1/2)KVA=283.5(kV?A)

变压器的功率损耗

△PT?0.015*283.5=4.3(KW)

△QT~0.06*283.5=17(Kvar)

变压器高压侧的计算负荷

P30(1)=251.8+4.3=256.11(kW)

Q30(1)=(330.4-204.4)+17=143(kvar)

S‘30(1)=(256.11A2+143A2)A(1/2)=284.1(kV?A)

补偿后的大路因数=0.901

补偿后高压侧的功率因数为0.901>0.9,满意补偿要求，补偿电路如图所示：

五、变压器数量、容量及类型选择

选择主变压器台数按其符合性质要求为：

1.工厂负荷性质

工厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为3500h，属于三级负荷。

2.供电电源条件

(1)本厂变电所从四周35/10kV变电所引入10kV电

源，架空线路长800m。

(2)要求工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。

(3)工厂10kV母线上的短路容量按200MVA计算。

因此只装设一台主变压器.

装有一台主变压器的变电所，主变压器容量S2T应不小于总的计算负荷S30,即

SN.TS30

依据补偿后一次侧容量，可以选择其额定容量为400KVA,型号为S9系列三项环氧树脂干式变压器，连接组别为Dyn11，即S9—400—10/0.4—Dyn11.

六、变电所主接线方案的确定

变配电所主接线方案的基本要求

（1

）保证向用户供电的牢靠性、平安性、敏捷性、经济性。（2）保证电能质量--频率和电压符合要求。

（3）大型电厂的机组在分期投入过程中，应考虑逐年电力，电量平衡

6.1高、低压侧主接线的基本形式1>10KV侧电气主接线的基本形式

e\

I*

2>380/220侧电气主接线的基本形式

3>低压线路的接线方式

1放射式接线：

220/380V

放射式接线

1）配电线路互不影响，供电牢靠性较高，但配电设备和导线材料耗用较多，且运行不够敏捷2）主要用于容量大、负荷集中或重要的用电设备，或者需要集中联锁启动。2树干式接线

树干式接线

1）配电设备和导线材料耗用较少，运行敏捷性好，特殊是采纳封闭式母线槽时；但干线故障时影响围大，供电牢靠性较低。

2）一般用于用电设备容量不很大、布置较匀称的场合，例如对机械加工车间的中小机床设备供电以及对比明灯具供电等，均采

用树干式接线。

..

r

⑴电力系统的电抗标么值Xs

SdSoc

式中Sc――电力系统出口断路器的断流容量〔单位为

Sd

⑵电力线路的电抗标么值Xwl

Xo|

2

U2

c

式中Uc线路所在电网的短路计算电压（单位为

MVA>

kV）。

采纳标么值计算时，无论短路计算点在哪里，电抗标么值均不需换算。

（3）电力变压器的电抗标么值

XT

Uk%Sd100SN

式中Uk%-一变压器的短路

电压（阻抗电I^LErv

PC2>kw

------------------------IF-

3链式接线：220/380V

链式接线

它实质上是一种树干式接线，适用围与树干式相像，但链式相连的用电设备一般不宜多于5台，链式相连的

配电箱不宜多于3台，且总容量不宜超过10kW

以上介绍了低压配电系统的三种基本接线方案，各有优缺点；总的来说，树干式系统投资较省，但负荷支接

点多，检修和事故时停电面大，一般适用于对三级负荷供电。放射式系统投资大，但线路没有分支接点。因此，应依据状况详细对待，但对于本机电修车间而言，按牢靠性第一的原则，所以采纳放射式供电。

七、短路电流的计算

1＞短路的形式

三相短路的基本形式有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相短路。

三相短路电压和电流仍是对称的，只是电流比正常值增大，电压比额定值降低。三相短路发生的概率最小，只有5%左右，但是它的危害是最严峻的短路形式。

两相短路发生的概率约为10%?15%

两相接地短路是指中性点不接地系统中两不同相均发生单相接地而形成的两相短路，亦指两相短路后又接地的状况。两相接地短路发生的概率约为

10%?20%

单相接地的危害虽不如其他短路形式严峻但中性点直接接地的系统中，发生的概率最高，约占短路

故障的65%?