10 0.4kv变电所设计

1、供配电课程设计设计主题：某纺织厂10kV/0.4kV变电站设计姓氏：班级级别：号码：讲师：成就评估：2018年1月19日内容1.设计主题.11.1原始数据.11.1.1设计环境和基本数据.11.1.2设计内容.22.功率计算和无功功率补偿.22.1功率计算.22.2无功功率补偿.42.2.1无功补偿的意义.42.2.2无功补偿的基本要求.42.2.3无功功率平衡和补偿.43.变压器的选择.53.1变压器数量的选择.53.2变压器容量的选择.63.3变压器类型的选择.64.电气主接线设计.64.1电气主接线的基本要求.64.2电气主接线的基本形式.64.3电气主接线方案.74.3.1主要电气接线

2、方案的比较.74.3.2主要电气接线方案的确定.75.短路电流计算.75.1短路电流计算的目的.75.2短路计算的假设5.3短路点的确定.85.4短路电流计算.86.选择主要电气设备.117.继电保护配置.131设计主题：某纺织厂10kV/0.4kV变电站设计1.1原始数据1.1.1设计环境和基本数据(1)由于扩大生产规模和提高供电可靠性的需要，某纺织厂计划新建一个厂区，因此计划新建一个10/0.4KV降压变电站。新厂区总平面布置相关负荷数据及附图见附表1。(2)从电力部门的110/10KV变电站开始，变电站母线出线的短路容量为350兆伏安，向工厂的配电由工厂以南0.5公里的10KV双回路架空

3、线进行。(3)功率因数应大于0.9 (10KV)。图1纺织厂平面图表1新厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表命令数字电力或车间设备的名称设备容量(千瓦)Kd设计载荷功率(千瓦)Q(kvar)S(kVA)1纺纱车间4400.80.80.752纺织车间4000.80.80.753自来水车间700.650.80.754大修车间260.30.651.175动力车间3600.30.51.736住处400.60.61.337仓库250.30.51.178小仪表13611.1.2设计内容(1)负荷计算和无功补偿。(2)选择变电站主变压器的数量、容量和类型。(3)设计变电站的主要电气接线，选择几种主要电气接

4、线方案进行技术经济比较，确定最佳方案。(4)进行必要的短路电流计算。(5)选择并验证所需的电气设备。(6)继电保护的选择和整定(略)。2功率计算和无功功率补偿2.1功率计算功率计算公式如下：主动计算负载：无功功率计算负荷：视在计算负载：其中是设备容量。图表中的p、Q、S、Q和S数据可以计算出来，然后填写。1.纺纱车间：已知，2.纺织车间：已知，3.水厂：已知，4.机器维修车间：已知，5.动力车间：已知，6.生活区：已知，7.仓库：已知，8.小计：已知，P=352 320 45.5 7.8 108 24 7.5=864.8kW千瓦，q=264 240 34.125 9.126 186.84 31

5、.92 8.775=774.786 kvar，表1新厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表命令数字电力或车间设备的名称设备容量(千瓦)Kd设计载荷功率(千瓦)Q(kvar)S(kVA)1纺纱车间4400.80.80.753522644402纺织车间4000.80.80.753202404003自来水车间700.650.80.7545.534.12556.8754大修车间260.30.651.177.89.126125动力车间3600.30.51.73108186.842166住处400.60.61.332431.92407仓库250.30.51.177.58.775158小仪表13610.64

6、0.740.90864.8774.7861161.12.2无功功率补偿2.2.1无功补偿的意义无功功率平衡是保证电力系统电压质量的基础。合理的无功补偿和有效的电压控制不仅能保证电压质量，而且能提高电力系统运行的经济性、安全性和稳定性。2.2.2无功补偿的基本要求电力系统的无功电源和无功负荷在各种正常运行和事故运行中应执行分级分区和局部平衡的原则，无功电源应具有灵活的调节能力和一定的维护和事故备用容量。在正常运行模式下，当最大的无功供电设备突然失去时，系统应能迅速调用无功事故备用容量，维持系统电压稳定和正常供电，避免电压崩溃；在正常维护运行模式下，如果发生上述事故，应采取切断部分负荷或切断并联电

7、抗器等必要措施来维持电压稳定。对于220千伏及以上系统的无功补偿，还应考虑提高电力系统稳定性的效果。无功补偿设备的配置和设备选型应从技术和经济上进行比较。可成组切换的并联电容器和可调并联电抗器通常是主要的无功功率补偿设备。2.2.3无功功率平衡和补偿不同电压等级的电网无功平衡和补偿形式不同。为了提高功率因数，用户需要安装并联电容器，其容量见图2。经过计算，用户的功率因数为0.74，需要将功率因数提高到0.90以上。因为表中的数据太多，只有0.74的功率因数被截取。表2单位负荷所需的补偿电容器容量单位：千伏安/千瓦1原始功率因数cos1要增加的功率因数是cos20.700.750.800.820

8、.840.860.880.900.920.940.960.981.000.740.030.160.210.260.320.370.430.480.550.620.710.91因此，要安装的并联电容器的容量为q=0.43 kvar/kw 864.8 kw=371.864 kvar或更大，因此功率因数可以增加到0.90以上。表3补偿电容器的选择模型额定电压/千伏标准容量/千伏安相数BW0.23-4(5)-1BW0.4-12(13，14)-1(3)BW0.4-40(60，80)-1(3)BWF6.3-22(25，30，40，50，100)-1Wbw 10.5-22(25，30，33.4，40，50，

9、100，120)-1WBW0.525-12(13，14)-1(3)BWM6.3-100(200，334)-1WBWF12.5-25(40，100，120，150)-1WBWM10.5-50(100，200，334)-1WBGM6.3-45(50，100)-1WBGM10.5-45(50，100)-1W0.230.40.46.310.50.5256.312.510.56.310.54 512 13 1440 60 8022 25 34 40 50 10022 25 30 33.440 50 100 12012 13 14100 200 33425 40 100 120 15050 100 200

10、 33445 50 10045 50 10011 31 31111 3111111因此，选择型号BW0.4-40(60，80)-1(3)的电容器。并联数量n=371.864kvar/80w5台，即通过并联上述型号的5台变压器，功率因数可补偿到0.90以上。3变压器的选择3.1变压器数量的选择发电厂或变电站中主变压器的数量与电压等级、接线方式、传输容量以及与系统的连接密切相关。通常与系统连接紧密的大中型发电厂和枢纽变电站在一个电压等级下应至少有两台主变压器；然而，对于弱联系的中小型发电厂、低压侧电压为6-10kV的变电站，或者当与系统的连接具有备用性质时，只能安装一个主变压器。本设计为10kV/

11、0.4kV降压变电站，为小型变电站，因此只安装一台主变压器。3.2变压器容量的选择单元接线主变压器容量的确定原则。连接机组时，变压器容量按发电机额定容量扣除机组辅助负荷后确定，裕度为10%。当采用扩展单元接线时，应尽可能采用分裂绕组变压器，其容量应根据单元接线的计算原理，通过计算两台机器的容量之和来确定。发电机额定容量为1361千伏安，扣除厂用电负荷后为1161.1千伏安。裕度为10%时，需要1161 . 11 . 1=1277.21千伏安，因此选择1600千伏安的变压器。3.3变压器类型的选择中电制造的SG10系列无封装h级干式变压器技术数据(频率为50Hz)电压组合高压(kV): 3、6、

12、6.3、6.6、10、10.5、11，高压抽头范围%:5%或22.5%低电压(千伏):0.4。连接组标签：Y、yn0或d、yn11绝缘等级LI75AC35/AC3类型和容量KVA空载损耗w负荷损失W(145)负荷损失W(120)空载电流%声级(LPA)分贝短路阻抗%体重公斤SG10-100/10400157014670.80404600SG10-160/10540212019800.80424760SG10-200/10620252023540.80424920SG10-250/10720275025690.704441080SG10-315/10880346032320.704641230S

13、G10-400/10970398037180.604641510SG10-500/101160487045500.604741740SG10-630/101290595055590.604761930SG10-800/101520695064930.504862260SG10-1000/101760812075860.504862750SG10-1250/102080969090520.504963140SG10-1600/10244011730109580.505063820SG10-2000/10332014450134500.405064490SG10-2500/10400017170160400.405165480因此，选择SG10-1600/10型变压器。4主要电气线路设计4.1电气主接线的基本要求电气主接线必须满足可靠性、灵活性和经济性这三个基本要求。4.2电气主接线的基本形式主要电气线路主要分为两类：有母线和无母线。其中，母线分为单母线配置和双母线连接。单母线配置分为简单单母线、单母线分段、带旁路接线的单母线；双母线连接分为简单双母线、双母线分段、带