工廠供配電系統畢業設計-供配電在企業的應用(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 線較之采用單母線結線，供電可靠性和運行靈活性大大提高，但開關設備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結線在工廠電力系統在工廠變電所中很少運用主要用與電力系統的樞紐變電所。本次設計的電機修造廠是連續運行，負荷變動較小，電源進線較短（）,主變壓器不需要經常切換，另外再考慮到今后的長遠發展。采用一、二側單母線分段的總降壓變電所主結線（即全橋式結線）。4 短路電流和功率補償的計算及繼電保護短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。短路電流按系統正常運行方式計算為了選擇高壓電氣設備，整定斷電保護，需計算總降壓變電所的35kv側、10kv母線以及廠區高壓配電線路末端（即車間變電所10kv母線）的短路電流，分別為kk2和k3點。但因工廠廠區不大，總降壓變電所到最遠車間的距離不過數百來，因此總降壓變電所10kv母線（k2點)與廠區高壓配電線路末端處（k3點)的短路電流值差別極小，所以只計算主變壓器高、低壓側k1和k2兩點短路電流。根據計算電路作出計算短路電流的等效電路圖如附圖32所示 求各元件電抗（用標幺制法計算） 設基準容量 Sd=100MVA 基準電壓 Ud1=37kv,Ud2= 而基準電流 Id1=Sd/ Ud1=100/ *37＝ Id2=Sd/ Ud2=100/ *= a、 電力系統電抗 當S（3）km =1000MVA時，X * max=Sd/S3 km =100/1000= 當S3 km =500MVA時，X* 1m =Sd/S3 km =100/500= b、 架空線路電抗 X* 2=X0lSd/U2 d1=*6*100/372 = c、 主變壓器電抗 X* 3=Uk%Sd/100SN=7*100*102/100*5000= k1點三相短路電流計算 系統最大運行方式時，總電抗標幺值 X*′ Σk =X* 1ma+X* 2=+= 系統最小運行方式時，總電抗標幺值 X*′Σ（ =X* 1mi +X* 2=+= 因此，系統最大運行方式時，三相短路電流及短路容量各為 I（3）k1 =Id1/X*′Σk = I3 ∞（k =I3 k1=I3 k1= i3 sh = k =*= S3 k1=Sd/X*′Σk =100/=A 而最小運行方式時，三相短路電流及短路容量各為 I（3）k1= I3′sh =I3′k =I 3′k = i3′sh=′k =*= S3′k =Sd/Z*Σk =100/=A k2點三相短路電流的計算 系統最大運行方式時 X*′ Σ（k =X* 1ma +X* 2=X* 3=++= 系統最小運行方式時 X* Σ（k =X* 1mi+X* 2+X* 3=++= 因此，三相短路電流及短路容量各為 I（3） k =Id2/X*′Σk = I339。k=Id2/X*Σk = I3 ∞k =I3 k =I3 k2=I3 k2= I339。∞ =I339。 k =I339。k = i3 sh = k =*= S3 k2=Sd/X*39。Σk =100/=A由于本設計中上級要求COSφ≥,而由上面計算可知COSф=，因此需要進行無功補償。綜合考慮在這里采用并聯電容器進行高壓集中補償。，Qc = 5999（tanarc －tanarc ）Kvar=2724Kvar 取Qc=2800 Kvar因此，其電容器的個數為： n = Qc/qC = 2800/100 =28而由于電容器是單相的，所以應為3的倍數，取28個 正好無功補償后，變電所低壓側的計算負荷為： S30（2）′= [59992+(54632800) 2] 1/2 =6564KVA變壓器的功率損耗為：△QT = S30′= * 6564 = Kvar△PT = S30 ′= * 6564= Kw變電所高壓側計算負荷為： P30′= 5999+ = 6098 KwQ30′= (54632800 )+ = 3057 KvarS30′ = (P302 + Q302) 1/2= 6821 KV .A無功率補償后，工廠的功率因數為： cosφ′= P30′/ S30′= 6098 / 6821= 則工廠的功率因數為： cosφ′= P30′/S30′= ≥因此，符合本設計的要求對于線路的相間短路保護，主要采用帶時限的過電保護和瞬時機構，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。對于單相接地保護可才用絕緣監視裝置，裝設在變配電所的高壓母線上，動作于信號。原則：帶時限過電流保護的動作電流Iop,應躲過線路的最大負荷電流；。變壓器過電流保護和速斷保護：繼電器采用DL15/10，動作時限設為1S。TA的變相比：Ki=5000/35=143 所以采用150/5A，計算電流：Ii=2*Seb/√3UN=2*5000/√3*35=過電流保護: Iop＝130=整定動作電流為9A，過電流保護一次側動作電流為： Iopl=Ki/Kw*Iop=30*9=270A靈敏度校驗：Ks=**103/270=WL2過電流保護整定滿足要求。速斷保護：Ike(2)=*103*10/35==*Ike(2)=*1/30*948357=速斷電流倍數整定為 nqb= ，Iopl（qb）=*270=靈敏度校驗：Ks=(2)/Iopl=**103/=WL2過電流速斷保護整定滿足要求。 5 電氣設備的選擇根據上述短路電流計算結呆，按正正常工作條件選項擇和按短路情況校驗確定的總降壓變電所高、低壓電氣設備如下：（1） 主變35kA側高備如表6所示。表6 35kV側電氣設備 設備名稱及型號計算數據高壓斷路器SW235/100隔離開關JDJJ35電壓互感器LCW35電流互感器LCW35避雷器/（MVA）U=35kv35kv35kv35kv35kv35kvI30=SN/ UN1=1000A600A150/5I3 k1=K3 K1=A1500MVAI3 shk =50KA100* *150=I32∞tτma=*I2 tt=*4〞142*5〞I2 tt=(65*)2*1〞（2）主變10kv側設備（主變壓器低壓側及備用電源進線）如表8所示。該設備分別組裝在兩套高壓開關柜GG1A（F）中。其中10kV母線按經濟電流密度選為LMY3（50*5）鋁母線，動穩定和熱穩定均滿足要求10kV側設備的布置、排列順序及用途.表8 10kV側電氣設備（變壓器低壓側及備用電源進線）設備名稱及型號計算數據高壓斷路器SN 1010I/600隔離開關GN810T/600電流互感器LAJ10/D隔離開關GN610T/600備注U=10KV10KV10KV10KV10KV采用GG1A（F）高壓開關柜I30=SN/ UN2=600A600A400/5，300/5600AI3 K2=16KA30KA30KA I3 K2=A300MVAI3 sh=40KA52KA180* *=57KA52KAI32∞t∞τma=*I2 tt=162*2〞202*5〞(100*)2*1〞202*5〞 （3） 10kV饋電線路設備選擇。以一車間的饋電線路為例，10kV饋電線路設備如表129。該設備組裝在11臺GGA（F）型高壓開關柜中，其編號、排列順序及用途見圖122所示。表9 10kA饋電線路設備設備名稱及型號計算數據高壓斷路器SN 1010I/600隔離開關GN610T/600電流互感器LDC10/電力電纜ZLQ20103*25U=10KV10KV10KV10KV10KVI30=SN/ UN2=600A600A300/580AI3 K2=16A30KAI3 K2=A300MVI3 sh=40KA52KA135* *Amin=I32∞t∞τma=*I2 tt=162*2〞202*5〞A=25mm2(4) 導線、電纜的選擇概述為了保證供電系統安全、可靠、優質、經濟地運行，進行導線和電纜截面時必須滿足下列條件:發熱條件導線和電纜(包括母線)在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的發熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。電壓損耗條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。經濟電流密度35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經濟截面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。工廠內的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。機械強度導線（包括裸線和絕緣導線）截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩定度。母線也應校驗短路時的穩定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。根據設計經驗，一般10KV及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發熱條件和機械強度。對長距離大電流及35KV以上的高壓線路，則可先按經濟電流密度確定經濟截面，再校驗其它條件。架空進線的選擇按發熱條件選擇導線截面