畢業設計-xx廠降壓變電所的電氣設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 區 照明 300 210 總計 （ 380V 側） 動力 2250 — — 照明 352 計入 K∑ p= K∑ q= 1632 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 14 繪制計算電路 圖 1 三相短路計算圖 求 K1 點的三相短路電流和短路容量 （ 1） 計算短路電路中各元件 的電抗及總電抗 1） 電力系統的電抗 ??? 500 )(1 221 ocS cUX ? 2)架空線路的電抗 查表得 ?0X km/? ?2X ?lX0 km/? ? 8 km=? 3)繪 K1 點短路的等效電路 ??)1(KX= ?? 21 XX ? +? =? 圖 2 K1 點短路等效電路圖 (2) 計算三相 短路電流和短路容量 1) 三相短路電流周期分量有效值 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 14 ?????? ?? )1(1)3( 1 KcK XUI 2) 三相短路次暫態電流和穩態電流 ??? ?? )3( 1)3()3(39。39。 KIII 3) 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 ??? )3()3( Iish ? =5kA ??? )3(39。39。)3( II sh ? = 4) 三相短路容量 ??????? ?? kAkVIUS KclK )3( 1)3( !1 求 K2 點的短路電流和短路容量 （ 1） 電力系統的電抗 ???500)(22239。1 ocS cUX? ??410 (2) 架空線路的電抗 ???????? ? 3222039。2 ) ()( NcSUlXX (3) 電力變壓器的電抗 查表得 KU ％ = ??????? ? 322 23 )(100 % NcK SUUX (4) 繪 K2 點短路的等效電路 ????????????? ????? 3334339。239。1)2( K 圖 3 K2 點短路等效電路圖 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 14 (5) 計算三相短路電流和短路容量 1) 三相短路電流周期分量有效值 ??????? ??? 3)2(2)3( 2 KcK XUI 2) 三相短路次暫態電流和穩態電流 ??? ?? )3( 2)3()3(39。39。 KIII 3) 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 ??? )3()3( Iish ? = ??? )3(39。39。)3( II sh ? = 4）三相短路容量 ??????? ?? kAkVIUS KcK )3( 22)3( 2 以上計算結果綜合如表 3 所示 表 2 短路計算表 短路 計算點 三 相 短 路 電 流 /kA 三相短路容量 /MVA )3(KI )3(39。I )3(?I )3(shi )3(shI )3(KS K1 5 K2 功率因數太低將會給配電系統帶來電 能損耗增加，電壓損失增大和供電設備利用效率降低等不良影響。正是如此，要求電力用戶功率達到一定數值，低于此值時就必須進行補償，國家標 準 GB/T34851998《 價企業合理用電技術導則》 規定：“在企業最大負荷時的功率因數應不低于 ，凡功率因數未達到上述規定的，應該在負荷側合理裝置集中與就地無功補償設備”。 由表 1可知，該廠 220/380V側最大負荷是的功率因數只有 ，本設計中上級要求功率因數 COSφ≥ ，因此需要進行無功補償。暫取 ，來計算 220/380V側所需要無功功 率補償容量： Qc=P30（ tanφ 1 tanφ 2） =[tan() tan()]Kar= Kar 取 Qc=400 Kar 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 14 ，其額定容量是 14kvar，額定電容為 280181。F。 因此無功補償后，變電所低壓側的計算負荷為： S30(2)= ? ? 227 9 5 .9 2 7 2 1 .5 2 4 0 0??KVA=858 KVA 取 S30(2)=900 KVA 變壓器的功率損耗為： Δ PT= S30(2)= Δ QT= S30(2)= 變電所高壓側 (10KV)計算負荷為：P30（ 1） = Q30(1)= S30(1)= 373? KVA= )1(30I =( 3 10)= 無功率補償后，工廠的功率因數為： ??cos = KW / KVA = 則工廠的功率因數為： ??cos = ?cos = 滿足規定（ ?? ）要求 參照圖 1，選 PGJ1型低壓自動補償，并聯電容器為 ，采用主屏 1 臺與輔屏 4 臺組合，總共容量為 84Kvav。因此補償后主變容量可選 1000KVA。 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 圖 4 補償電容電路圖 表 3 無功功率 補償后的計算負荷表 項 目 cosφ 計 算 負 荷 P30/KW Q30/Kar S30/KVA I30/A 380V側補償前負荷 380V側無功補償容量 400 380V側補償后負荷 主變壓器功率后損耗 10KV側負荷總計 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 3 變電所位置和形式的選 擇 變電所的位置應盡量接近負荷中心，工廠的負荷中心按功率矩法來確定。 負荷中心的坐標為 : X=? ? iii PXP /)( (285 +347 2+166 +285 +24 +356+430 6+49 +205 9+155 +300 )/2602 = Y= ?? iii PYP /)( (285 +347 +166 +285 2+24 +356+430 +49 2+205 +155 +300 )/2602 = 由計算結果可知，工廠的 負荷中心在 6廠房（工具車間） 的西南角?？紤]到方便進出線及周圍環境情況，決定在 6號廠房（工具車間）的西側緊靠廠房修建工廠變電所，其型式為附設式。 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 4 變壓器的選擇 變壓器容量與臺數的確定 變壓器臺數確定原則： 1 應滿足用電負荷對可靠性的要求。在一二級負荷的變電所中，選擇兩臺主變壓器，當在技術，經濟上比較合理時，也可以多于兩臺。 2 對季節性負荷變化較大的宜采用經濟運行方式的變電所，技術經濟合理時可選擇兩臺主變 壓器 。 3 三級負荷一般選擇 一臺主變壓器，負荷較大時，也可選擇兩臺主變。 根據工廠只有三個廠房為二級負荷 ,其他均為三級負荷 。還有按經濟指標 ,因此決定采用裝設一臺主變壓器 ,型式采用 S9裝設一臺主變方案遠優于裝設兩臺主變方案。容量為： =1000KVA 30S =900KVA 即選一臺 S91000/10 型低損耗配電變壓器 工廠二級負荷的設用電源，由與鄰近單位相連的高壓聯絡線取得（因為二級負荷達 ， 380/220V側電流達 ， 距離又較長，因此不能采用低壓聯絡線作備用電源）。 表 5 主變壓器的主要技術數據 型號 臺數 額定容量 額定電壓 聯結組別號 損耗 /W 空載電流(%) 阻抗電壓(%) 高壓 低壓 空載 負載 S91000/10 1 1000 Yyn0 1700 10300 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 44 5 變電所主接線方案的設計 對變電所主接線的一般要求 變電所主接線要求安全，可靠，靈活，經濟。 主要有以下一些原則： 1 在 高壓斷路器的電源側及可能反饋電能的另一側 ，必須安裝高壓隔離開關。 2 在 低壓斷路器的電源側及可能反饋電能的另一側，必須裝設低壓刀開關。 3 在 裝設高壓熔斷器 負荷開關的出線柜母線側，必須裝設高壓隔離開關。 4 變 配電所高壓母線上及架空線末端，必須裝設避雷器，裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開關，線路上避雷器前不必裝設隔離開關。 5 變 電所的主接線方案，必須與其負荷類型相適應，對于一級負荷，應由兩個電源供電，對二級負荷，應由兩回路或者一回專用架空線路供電。 6 接 于公共干線上的變配電所電源進線首端，應裝設帶有短路保護的開關設備。 7 對 一般的生產區的車間變電所，宜由工廠總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性，但對輔助生產區的變電所，可采用樹干式配電。 8 變 電所低壓側的總開關，宜采用低壓斷路器，當有繼電保護或自動切換電源要求時，低壓側總開關和低壓母線分段開關均應采用低壓斷路器。 9 兩路電源進線，裝有兩臺主變壓器的變電所，當兩路電源同時供電時，兩臺主變壓器一般分列運行，當只有一路電源供電，另一路電源備用時，則兩臺主變壓器并聯運行。 10 需帶負荷切換主變壓器的變電所，高壓側應裝設高壓斷路器或者高壓負荷開關。 變電所主接線方 案 當單電源進線一臺變壓器時，主接線采用一次側線路 變壓器組，二次側單母線不 分段接線，這種主接線經濟簡單，可靠性不高，適用于三級負荷情況 . 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 44 主接線圖如下 : 圖 5 主接線方案圖 昆明理工大學楚雄應用技術學院 05 級自動化畢業設計 44 6 電氣設備的選擇 供配電系統中的電氣設備是在一定的電壓，電流，頻率和工作環境條件下工作的，電氣設備的選擇，除了應滿足在正常工作時能安全可靠運行之外，還應滿足在短路故障時不至損壞的條件，開關電器還必須具有足夠的斷流能力，并適 應所處位置，環境溫度，海拔高度，以及防塵，防腐，防火，防爆等環境條件。 電氣設備選擇應遵循以下三個原則： 1 按工作環境及正常工作條件選擇電氣設備； 2 按短路條件校驗電氣設備的動穩定度和熱穩定度； 動穩定校驗 (3)max shii? 或 (3)max shII? 式（ ） 式中， maxi — 為電氣設備的極限通過電流峰值； (3)shi — 為短路后第一個周期的短路電流最大值； maxI — 為電氣設備的極限通過電流有效值； (3)shI — 為短路后第一個周期的短路電流有效值。 熱穩定校驗 2 (3)2t imaI t I t?? 式（ ） 式中， tI — 為電氣設備的 熱穩定電流； t— 為熱穩定時間。 3 開關電器斷流能力校驗。 高壓設備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設備應工作安全可靠，運行方便，投資經濟合理。 高壓刀開關柜的選擇應滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經濟比較優選出開關柜型號及一次結線方案編號，同時確定其中所有一次設備的型號規格。 工廠變電所高壓開關柜母線宜采 用 LMY 型硬 母線 高壓熔斷器的選擇與校驗 查表取 .NFUU =10KV， .NFUI =， .OCFUI =50KA (3)1kI? = 因此選擇 RN210 型高壓熔斷器。 本設計中，為戶內變電 所，故選擇戶內少油斷路器，由設計數據可知，變壓器10/， 1000kVA，線路計算電流 ，三相最大短路電流為 ，沖擊短路電流為 ，三相短路容量為 ，試初步選擇 SN1010I型斷路器來進行校驗。 39。. 3 0630 2N Q FI A I A? ? ? ( 3 ).11 6 1 .9