電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計-某紡織廠全廠總配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 補償計算的時候假設(shè) cos? = cQ =?（ + ） = 變壓器的功率損耗為： TP? = )2(30S =?= TQ? = )2(30S =?= 變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷為 )1(39。30P =+= )1(39。30Q =+= )1(39。30S = 22 ? = 此時的功率因數(shù) cos? = =? 滿足要求 。 靜電電容器補償 靜電電容器即電力電容器。利用電容器進(jìn)行補償，具有投資省、有功功率損耗運行維護(hù)方便、故障范圍小等優(yōu)點。但當(dāng)通風(fēng)不良、運行溫度過高時，油介質(zhì)電容器易發(fā)生漏油、鼓肚、爆炸等故障。因此，建議使用粉狀介質(zhì)電容器。 當(dāng)企業(yè)感性負(fù)載比較多時，它們從供電系統(tǒng)吸取的無功功率是滯后（負(fù)值）功率，如果 用一組電容器和感性負(fù)載并聯(lián)，電容需要的無功功率是超前（正值）功率，如果電容器選的合適，令 Qc+Ql=0，這時企業(yè)已不需要向供電系統(tǒng)吸取無功功率，功率因數(shù)為 1，達(dá)到最佳效果 [2,4]。 電容器補償容量的確定： 電力電容器的補償容量 Qc可按下式計算： cQ = jsP?? ( 1?tg 2tg? ) 式中 jsP —— 最大有功計算負(fù)荷， kW 1?tg 、 2?tg —— 補償前、后功率因數(shù)角的正切值 9 ? —— 平均負(fù)荷系數(shù)，一般取 ～ 1，視 jsP 的計算情況而定。如果在計算時已采用了較小系數(shù)值， ? 可取 1。 某些已進(jìn)行生產(chǎn)的工礦企業(yè)，可由以下公式確定其有功電能消耗量： pA = jsP ? MAXpT (kWh) 式中 pA —— 有功電能消耗量 jsP —— 有功計算負(fù)荷 MAXpT —— 最大有功計算負(fù)荷年利用小時數(shù) 并聯(lián)補償移相電容器，應(yīng)滿足以下電壓和容量的要求 ecU ? Ugc n gcQ ? cQ 式中 ecU —— 電容器的額定電壓（ kV） Ugc —— 電容器的工作電壓（ kV） n—— 并聯(lián)的電容器總數(shù) gcQ —— 電容器的工作容量（ kVar） cQ —— 電容器的補償容 量（ kVar） 無功功率分析計算完畢后 第一變電所 : jsP =， jsQ =， jsS =； 第二變電所： jsP =， jsQ =， jsS =； 第三變電所： jsP =， jsQ =， jsS =。 計算電容器的數(shù)量 n 由公式 n=NbqQ 可計算電容器的數(shù)量 n。 nq 為每臺容量額定容量， bQ 為需要補償?shù)臒o功功率， 10 n 為電容器的數(shù)量。 低壓電容器一般是三相的，高壓電容器一般作單相的，應(yīng)將單相電容器 均勻的分配到三相電網(wǎng)上，因此 n 應(yīng)該為 3 的倍數(shù)。 根據(jù)表 2 數(shù)據(jù) ，從表 4 中 可選擇補償電容器型號為： (60,80)1(3) 表 4 補償電容的選擇 型號 額定電壓 /kV 標(biāo)準(zhǔn)容量 / kVar 相數(shù) (5)1 (13,14)1(3) (60,80)1(3) (25,30,40, 50,100)1W (25,30, 40,50,100,120)1W (13,14)1(3) (200,334)1W (40,100,120,150)1W (100,200,334)1W (50,100)1W (50,100)1W 4 5 12 13 14 40 60 80 22 25 34 40 50 100 22 25 30 40 50 100 120 12 13 14 100 200 334 25 40 100 120 150 50 100 200 334 45 50 100 45 50 100 1 1 3 1 3 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 第一變電所需要補償?shù)臒o功功率為 第二變電所需要補償?shù)臒o功功率為 第三變電所需要補償?shù)臒o功功率為 所以可以求得 3個變電所需要并聯(lián)的電容個數(shù)分別為 1n = =5， 2n = =5， 3n = =3 對 35/10kV 的變壓器進(jìn)行選擇 jsP? = jsQ? = 則 jsS? = 22 jsjs QP ??? = 應(yīng)該選擇容量為 2500kVA 的變壓器一臺， 11 查文獻(xiàn) [3]附表可得 1SJL 2500/35 的數(shù)據(jù)為： 0P? =， dP? =，dU %=， 0I %= 計算此時的變壓器損耗為 bP? =n 0P? + 21 )(ejsdn SSP? =1?+1?? 2)( = bQ? =n 0Q? + 21 )(ejsdn SSQ? =1? ?2500+1? ? 2500? 2)( = 則高壓側(cè) 39。jsP =+= 39。jsQ =+= 39。jsS = 221869 .1 617. 26? = 39。jsI = USjs339。 = 35? = 查表可選擇 LGJ16 的導(dǎo)線允 許通過 電流 105A? LGJ16 導(dǎo)線的數(shù)據(jù)為 0r =? /km 0x =? /km 此時的功率因數(shù)為 cos? = ? 滿足要求 標(biāo)幺值計 算 假設(shè)基準(zhǔn)量 jS =1000MVA 基準(zhǔn)電壓為 1jU =35kV 2jU = 選用 LGJ16 導(dǎo)線的電抗為 1?X =210X jjUSl =? ? = 總 降壓變電所的主變壓器的電抗為 1X =ejd SSU ?100% = ? 25001000 ? 1000=26 三相短路電流計算 變電所 10kV母線短路原始數(shù)據(jù) 見 表 5。 12 表 5 變電所 10kV母線短路原始數(shù)據(jù) 運行方式 電源 10千伏母線短路容量 說明 系統(tǒng)最大運行方式 )3(maxdS =187兆伏安 系統(tǒng)為無限大容量 系統(tǒng)最小運行方式 )3(mindS =107兆伏安 已知系統(tǒng)的最大和最小運行方式，所以可求得最大和最小運行方式下的短路總電抗， minX? =maxdjSS = 1871000 =, maxX? =mindjSS =1071000 = 1d 點短路的電流計算如圖 1 所示 圖 1 1d 點的短路計算 由于該點三相短路電流的基準(zhǔn)電流值為 1jI =13 jjUS = ? = 所以可以求得最大和最小運行方式下的三相短路電流的有效值 )3(max1I =? = )3(min1I =? = 沖擊電流分別為 : )3( max1chdI = )3(max1I =?= )3( min1chdI = )3(min1I =? = 現(xiàn)將 1d 點短路的計算數(shù)據(jù)列于表 6。 表 6 1d 點短路的計算 項目 )3(dI )3(?I )3(chi )3(ds 計算公式 101DjXI )3(dI = )3(?I )3(dI 1djXS 系統(tǒng)最大運行方式 187MVA 系統(tǒng)最小運行方式 107MVA 13 經(jīng)過計算比較兩相短路的大小為 )2(kI = )3(23 kI 單相短路 電流比兩相短路電流還要小 ,所以在進(jìn)行電氣選擇的時候只需要計算三相短路電流即可 [5， 6]，再計算線路末端短路的電流 ,線路如圖 2所示。 圖 2線路末端短路 等效電路圖表示為 : 兩種情況下的電路圖為 : 最大運行方式 : 最小運行方式 : 由于在最小運行方式下： maxX? =1x +x=26+= 最大運行方式下： minX? =1x +2x =26+ = 由于電流的基準(zhǔn)值為 : 1jI =13 jjUS = ? = 所以求得在此情況下的三相短路電流的有效值分別為 : )3(maxI = 1jI ?min1X? =? = )3(maxI = 1jI ?max1X? =? = 現(xiàn)將線路末端短路的計算數(shù)據(jù)列于表 7。 14 表 7 線路末端 短路的計算 項目 )3(dI )3(?I )3(chi )3(ds 計算公式 101DjXI )3(dI = )3(?I )3(dI 1djXS 系統(tǒng)最大運行方式 系統(tǒng)最小運行方式 3 電氣設(shè)備的選擇 10kV 母線的選擇 : 主變壓器一側(cè)工作電流為 : 1jI =13 jjUS = ? = 則母線的計算面積為 :S=ejJI1 = ? 2mm 其中 eJ 的值通過查表可得為，此時應(yīng)該選用規(guī)格為 5?40 2mm 的母線 ， 它允許通過的電流為 540A 大于 工作的電流 ， 滿足要求。 高壓斷路器的作用：高壓斷路器又稱為高壓開關(guān)，是高壓供電系統(tǒng)中最重要的電器之一，由于高壓斷路器具有良好的滅弧性能，因此它能夠在有負(fù)荷的情況下接通或斷開電路，而且能在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時快速切斷短路電流 [7， 8， 9]。 高壓