某冶金機械修造廠總降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-24 10:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 擴容方便等優(yōu)點，因此本設(shè)計選用并聯(lián)電容進行無功補償。由該廠的負荷計算表可知，總變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為4942kVA，因此為進行功率補償時，主變壓器容量應(yīng)選為5000kVA。按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的功率因素cos≥.?？紤]到變壓器本身的無功功率損耗ΔQT遠大于其有功功率損耗ΔPT，一般ΔQT=（4~5）ΔPT，因此在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，這里取cos＇=。，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為QC = （－）kvar = 取 QC=2700kvar補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為KVA.因此主變補償后選擇容量變選擇7000kVA。變壓器的功率損耗為ΔPT ≈ = =ΔQT ≈ = kVA=變電所高壓側(cè)的計算負荷為= + = =（—2700）kvar + ==補償后工廠的功率因素為這一功率因素滿足供電部門規(guī)定的要求。根據(jù)以上計算。四、總降壓變電所變壓器臺數(shù)和容量的選擇根據(jù)工廠提供的數(shù)據(jù)，本工廠負荷為二級負荷，故本工廠總降壓變電所應(yīng)選擇兩臺主變壓器。由于本工廠選用兩臺主變壓器，故每臺主變壓器的容量SNT不應(yīng)小于總的計算負荷S30的60%~70%。但由于本工廠的負荷均為二級負荷，故該工廠的總降壓變電所選用兩臺容量為5000kVA型號為S95000/35的變壓器。 S95000/35變壓器技術(shù)參數(shù)額定容量/kVA額定電壓/kV損耗/kW阻抗電壓（%）空載電流（%）聯(lián)結(jié)組別總體質(zhì)量/t備注高壓低壓空載短路500035，38177。 2%7Y d11沈變上變福變武變五、 短路電流計算 短路電流計算的目的工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對用電負荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進行。然而由于各種原因（如工作人員誤操作、鳥獸跨越在裸露的相線之間）也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路（short circuit）。短路就是指不同電位的導電部分包括導電部分對地之間的低阻性短接。短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流（shortcircuit current）比正常負荷電流大得多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安。如此大的電流可產(chǎn)生很大的點動力和很高的溫度，而使線路中的原件受到損害。由于短路時電路的電壓驟降，嚴重影響電氣設(shè)備的正常運行和降低產(chǎn)品質(zhì)量。繼電保護裝置在發(fā)現(xiàn)短路電流后動作，切除故障線路，可造成不同范圍的停電。由此可見，短路的危害是很大的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時需要進行短路電流計算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不致?lián)p壞。 為了斷則切除短路故障的開關(guān)電源、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的原件等，也必須計算短路電流。 短路電流計算的方法和步驟進行短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺值法（又稱相對單位制法），工程上常用標幺制法。故本設(shè)計采用標幺值法進行計算。繪制計算電路圖、選擇短路計算點。計算電路圖上應(yīng)將短路計算中需計入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個元件依次編號。短路計算點應(yīng)選擇得使需要進行短路效驗的電器元件有最大可能的短路電流通過。設(shè)定基準容量Sd=100MVA和基準電壓Ud=Uc（短路計算電壓，），并計算基準電流Id。 （）計算短路回路中各主要元件的阻抗標幺值（一般只計算電抗標幺值）（1）電力系統(tǒng)的電抗標幺值 （）式中，SOC—電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，單位為MVA。（2）電力線路的電抗標幺值 （）式中，UC—線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓，單位為kV，UC=.采用標幺值計算時，無論短路計算點在哪里，線路的電抗標幺值不需換算。（3）電力變壓器的電抗標幺值 （）式中，Uk%—變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值； SN —變壓器的額定容量。繪制短路回路等效電路，并計算總阻抗（總電抗標幺值）。計算短路電流，分別對各短路計算點計算各短路電流、等。 （）在無窮大容量系統(tǒng)中，存在下列關(guān)系： == （）高壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計算： （） （）低壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計算： （） （）計算短路容量，三相短路容量按下式計算： （） 該廠供電系統(tǒng)電路及短路等效電路該廠電源從位于距該廠東側(cè)8km處的220/35kV變電站以35kV雙回路架空線引入工廠，其中一路做為工作電源，另一路作為備用電源，兩個電源不并列運行。該供電系統(tǒng)中，需計算圖中的四處短路點的短路電流、短路容量等，以用于確定一次設(shè)備。 工廠供電系統(tǒng)電路圖 短路計算取基準容量Sd=100MVA；計算基準電流電力系統(tǒng)的電抗：架空線路電抗： 電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線 路 電 壓35kV及以上6～10kV220/380V架空線路電纜線路因此變壓器電抗： ，根據(jù)短路圖可算出各短路點的總阻抗如下： 計算三相短路電流和短路容量（1）k1點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量 短路等效電路圖（2）k2點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（3）k3點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（4）k4點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路
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