某重型機(jī)械制造廠供電系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用S9型，根據(jù)SNT≥S30，選擇SNT=1600kVA，即選擇型號(hào)為S91600/10型低損耗變壓器。方案二 裝設(shè)兩臺(tái)變壓器，型號(hào)也采用S9型，每臺(tái)變壓器的容量按式SNT≈（）S30和SNT≥S30(Ⅰ+Ⅱ)計(jì)算，計(jì)算得SNT=800kVA，即選擇兩臺(tái)型號(hào)為S9800/10的低損耗變壓器。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用Yyn0。2）兩種方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較：表31 兩種方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)車變的方案裝設(shè)兩臺(tái)車變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足滿足供電可靠性基本滿足滿足供電質(zhì)量電壓損耗較大電壓損耗較小靈活方便性稍差較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差較好經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資查資料可知S91600/10的單價(jià)約49萬(wàn)元，變壓器綜合投資為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資約98萬(wàn)元。查資料可知S9800/10的單價(jià)約31萬(wàn)元，變壓器綜合投資為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資約62萬(wàn)元。高壓開關(guān)柜的綜合投資JYN2型柜每臺(tái)15萬(wàn)元，需5臺(tái)，515=。采用8臺(tái)JYN2型柜，815=180萬(wàn)元。電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)用主變折舊費(fèi)=98=；柜折舊費(fèi)==；設(shè)備維修管理費(fèi)=（98+）=主變折舊費(fèi)=62=；柜折舊費(fèi)=180=；設(shè)備維修管理費(fèi)=（180+62）=按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一臺(tái)主變優(yōu)于兩臺(tái)主變；按技術(shù)指標(biāo)，兩臺(tái)主變優(yōu)于一臺(tái)主變，但由于該廠大部分為二級(jí)負(fù)荷，必須達(dá)到供電可靠性，因此選用兩臺(tái)型號(hào)為S9800/10的變壓器。 車變2變壓器容量及臺(tái)數(shù)的確定車變二同車變一，也有兩種方案，方案的選擇方法也同車變一，最終采用兩臺(tái)型號(hào)為S9630/10(6)的變壓器即可，連接組別為Yyn0。 所用變壓器容量及臺(tái)數(shù)的確定由于整個(gè)廠區(qū)的照明及其它負(fù)荷均由所變提供，所以首先要選擇所變的型號(hào)，廠區(qū)照明及其它負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷為：P30=80kWQ30=40kvar89kVA因?yàn)樵撟儔浩髫?fù)荷很小，所以無(wú)需進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。選擇型號(hào)為SC9100/10的干式變壓器，連接組別為Yyn0。 總變配電所變壓器的選擇由于該廠有兩回路供電，有10kV備用電源，供電可靠性較高，所以總變配電所可只采用一臺(tái)主變，即選擇一臺(tái)型號(hào)為S92500/35的變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Dyn11。第七章 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的、方法與步驟 短路電流計(jì)算的意義短路電流計(jì)算有著極其重要的意義，短路計(jì)算目的大致分為以下三個(gè)：正確選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。為了合理選擇起初短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置，以及選擇限制短路電流的電抗器等元件。用于防雷接地工程設(shè)計(jì)中。 短路電流的計(jì)算方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法，工程上常用標(biāo)幺值法。 短路電流計(jì)算的方法與步驟對(duì)于一般工廠來(lái)說(shuō)，電源方向的大型電力系統(tǒng)可看做是無(wú)限大容量的系統(tǒng)。無(wú)限大容量系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是其母線電壓可視為總維持不變。此設(shè)計(jì)按無(wú)限大容量系統(tǒng)中的短路計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖，在等效電路圖上，經(jīng)電流計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，再確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇使需要進(jìn)行短路計(jì)算的各元件有最大可能的電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪制等效電路圖，計(jì)算短路電路中各元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)與阻抗值，一般是分子標(biāo)序號(hào)，分母標(biāo)阻抗值。然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于一般工廠來(lái)說(shuō)，大多只需采用阻抗串并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出短路電路的等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法），本設(shè)計(jì)選擇標(biāo)幺制法。其計(jì)算步驟如下：，選擇短路計(jì)算點(diǎn) 計(jì)算電路圖上應(yīng)將短路計(jì)算中需計(jì)入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，如圖71所示。短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。 圖71 短路計(jì)算電路示例，并計(jì)算基準(zhǔn)電流 一般設(shè)基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，而設(shè)基準(zhǔn)電壓Ud=Uc,(短路計(jì)算電壓,)。因此短路基準(zhǔn)電流為Id=Sd/Ud=100MVA/Uc（1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值Xs*= Sd /SOC=100MVA/ SOC式中SOC——電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，單位為MVA。（2）電力線路的電抗標(biāo)幺值XWL*=X0lSd/Uc2= X0l100MVA/Uc2式中Uc——線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓，單位為KV，Uc= UN（3）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值XT*= uk% Sd/100 SN= uk% /SN式中uk%——變壓器的短路電壓（又稱阻抗電壓）百分值； SN——變壓器的額定容量（單位為kVA，但是在此式應(yīng)化與Sd同單位MVA）。，并計(jì)算總阻抗（總電抗）標(biāo)幺值 采用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)，無(wú)論電路中有幾個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，均只需一個(gè)等效電路，如圖72所示。 圖72 圖71所示電路的短路等效電路圖72中對(duì)k1點(diǎn)的短路回路總電抗標(biāo)幺值為X*∑（k2）=X*1+X2*+X3*//X4* =X1*+X2*+X3*X4*/(X3*+X4*) 分別對(duì)個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算各短路電流I(3)k I″(3) ish（3） Ish（3）等。I(3)k=Id/ X*∑I″(3)= I∞(3)= I(3)k高壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計(jì)算：ish（3）=(3)kIsh（3）=(3)k低壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計(jì)算：ish（3）=(3)kIsh（3）=(3)kS(3)k= Sd/ X*∑k=100MVA/ X*∑k 短路電流計(jì)算及結(jié)果 35kV主電源短路計(jì)算繪制計(jì)算電路 如圖73所示。圖73 計(jì)算電路圖確定短路計(jì)算的基準(zhǔn)值設(shè)Sd=100MVA,Ud=Uc=,即Ud1=37kV, Ud2=, Ud3=,所以Id1=Sd/Ud1=100MVA/(37kV)=Id2=Sd/Ud2=100MVA/()=Id3=Sd/Ud3=100MVA/()=144kA計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值（1）電力系統(tǒng) 已知SOC=200MVA,可得 X1*= Sd/SOC=100MVA/200MVA=（2）架空線路 查表可知LGJ395的x0=，線路長(zhǎng)28km X2*=x0lSd/Uc2=(28)Ω100MVA/(37KV)2=（3）35KV/10KV變壓器 查表可知uk%=7，故 X3*= uk%Sd/100 SN=7100MVA/1003150kVA=（4）S9800/10變壓器 查表可知uk%=，故 X4*= uk%Sd/100 SN=100MVA/100800kVA=（5）S9630/10變壓器 查表可知uk%=5，故 X5*= uk%Sd/100 SN=5100MVA/100630kVA=（6）S9100/10變壓器 查表可知uk%=4，故X6*= uk%Sd/100 SN=4100MVA/100100kVA=40短路計(jì)算等效電路圖如圖74所示：圖74 短路計(jì)算等效電路圖三相短路電流及短路容量計(jì)算(1)短路點(diǎn)k1總電抗標(biāo)幺值：X*∑k1= X1*+ X2*=+=三相短路電流周期分量有效值：I(3)k1= Id1/ X*∑k1=其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k1=ish（3）=(3)k1==Ish（3）=(3)k1=三相短路容量：S(3)k1= Sd/ X*∑k1=100MVA/=(2)短路點(diǎn)k2總電抗標(biāo)幺值：X*∑k2= X1*+ X2*+ X3*=++=三相短路電流周期分量有效值：I(3)k2= Id1/ X*∑k2=其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k2=ish（3）=(3)k2==Ish（3）=(3)k2=三相短路容量：S(3)k2= Sd/ X*∑k2=100MVA/=(3)短路點(diǎn)k3總電抗標(biāo)幺值：X*∑k3= X1*+ X2*+ X3* +X4*// X5*=+++=三相短路電流周期分量有效值：I(3)k3= Id1/ X*∑k3=144kA/=23kA其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k3=23kAish（3）=(3)k3=23=Ish（3）=(3)k3=23=三相短路容量：S(3)k3= Sd/ X*∑k3=100MVA/=(4)短路點(diǎn)k4總電抗標(biāo)幺值：X*∑k4= X1*+ X2*+ X3* +X6*=+++40=三相短路電流周期分量有效值：I(3)k4= Id1/ X*∑k4=144kA/=其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k4=ish（3）=(3)k4==Ish（3）=(3)k4==三相短路容量：S(3)k4= Sd/ X*∑k4=100MVA/=(5)短路點(diǎn)k5總電抗標(biāo)幺值：X*∑k5= X1*+ X2*+ X3* +X5*// X8*=+++=三相短路電流周期分量有效值：I(3)k5= Id1/ X*∑k5=144kA/=其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k5=ish（3）=(3)k5==Ish（3）=(3)k5==三相短路容量：S(3)k5= Sd/ X*∑k5=100MVA/= 10kV備用電源短路計(jì)算繪制計(jì)算電路 如圖75所示。 圖75 計(jì)算電路圖確定短路計(jì)算的基準(zhǔn)值設(shè)Sd=100MVA,Ud=Uc=,即Ud1=, Ud2=,所以Id1=Sd/Ud1=100MVA/()=Id2=Sd/Ud2=100MVA/()=144kA計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值（1）電力系統(tǒng) 已知SOC=150MVA,可得 X1*= Sd/SOC=100MVA/150MVA=（2）架空線路 查表可知LGJ3120的x0=， X2*=x0lSd/Uc2=()Ω100MVA/()2=（3）S9800/10變壓器 查表可知uk%=，故 X4*= uk%Sd/100 SN=100MVA/100800kVA=（4）S9630/10變壓器 查表可知uk%=5，故 X5*= uk%Sd/100 SN=5100MVA/100630kVA=（5）S9100/10變壓器 查表可知uk%=4，故X6*= uk%Sd/100 SN=4100MVA/100100kVA=40短路計(jì)算等效電路圖如圖76所示：圖76 等效電路圖三相短路電流及短路容量計(jì)算(1)短路點(diǎn)k1總電抗標(biāo)幺值：X*∑k1= X1*+ X2*=+=三相短路電流周期分量有效值：I(3)k1= Id1/ X*∑k1=其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k1=ish（3）=(3)k1==Ish（3）=(3)k1=三相短路容量：S(3)k1= Sd/ X*∑k1=100MVA/=(2)短路點(diǎn)k2總電抗標(biāo)幺值：X*∑k2= X1*+ X2*+ X3*// X4*=++=6三相短路電流周期分量有效值：I(3)k2= Id2/ X*∑k2=144kA/6=24kA其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k2=24kAish（3）=(3)k2=24=Ish（3）=(3)k2=26kA三相短路容量：S(3)k2= Sd/ X*∑k2=100MVA/6=(3)短路點(diǎn)k3總電抗標(biāo)幺值：X*∑k3= X1*+ X2* + X5*=++40=43三相短路電流周期分量有效值：I(3)k3= Id2/ X*∑k3=144kA/43=其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k3=ish（3）=(3)k3==Ish（3）=(3)k3==三相短路容量：S(3)k3= Sd/ X*∑k3=100MVA/43=(4)短路點(diǎn)k4總電抗標(biāo)幺值：X*∑k4= X1*+ X2*+ X6*//X7*=++=三相短路電流周期分量有效值：I(3)k4= Id1/ X*∑k4=144kA/=其它短路電流：I″(3)= I∞(3)= I(3)k4=ish（3）=(3)k4==39kAIsh（3）=(3)k4==三相短路容量：S(3)k4= Sd/ X*∑k4=100MVA/= 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算結(jié)果如表7表72所示表71 35kV主電源短路計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVAI(3)I″(3)I∞(3)ish（3）Ish（3）S(3)k1k2k