【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 南的某220/35KV 區(qū)域變電站提供，10kV 備用電源為廠南的某 35/10KV 變電所提供，因此可以考慮本廠總降壓變電所主電源采用 35kV 電壓等級(jí)，經(jīng)過(guò)變壓后采用 10kV 輸送至各個(gè)車間變電房降壓至 直供負(fù)荷。同時(shí)采用 10kV 作為保安電源，為鍋爐房等一級(jí)負(fù)荷提供備用電源。3 全廠負(fù)荷計(jì)算 變電所的負(fù)荷計(jì)算 用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，按照需要系數(shù)法及以下計(jì)算公式 KdPej??21/?COSjQ? 2jPSj?? UejI3/得各項(xiàng)數(shù)據(jù)列表如下（下表數(shù)據(jù)均為 35kV 側(cè)）：計(jì) 算 負(fù) 荷用電設(shè)備 Pe/kW Kd CosφPj/kW Qj/kVA Sj/kVA Ij/A電機(jī)修理車間 2300 1380 機(jī)械加工車間 880 572 新品試制車間 650 原料車間 550 備件車間 560 280 鍛造車間 180 108 鍋爐房 260 234 空壓房 302 汽車庫(kù) 56 28 40 線圈車間 328 半成品試驗(yàn)車間750 429 成品試驗(yàn)車間 2564 加壓站（10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷）274 設(shè)備處倉(cāng)庫(kù)（10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷）654 成品試驗(yàn)站內(nèi)大型集中負(fù)荷3874 合 計(jì) 有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)取 ??kP無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)取 變壓器損耗估算ΔPb=1%Sj==ΔQb=5%Sj== 無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算從設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求可知，工廠 35kV 高壓側(cè)進(jìn)線在最大負(fù)荷時(shí)，其功率因素不應(yīng)小于 ，考慮到變壓器的無(wú)功功率損耗 ΔQb，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率損耗 ΔPb，因此，在變壓器的 10kV 側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，其補(bǔ)償后的功率因素應(yīng)稍大于 ，現(xiàn)設(shè) cosφ=，則10kV 側(cè)在補(bǔ)償前的功率因素為: Pj/S1cos??　 .?因此，所需要的補(bǔ)償容量為： )21(??tgPjQc )??? v41k 選取 ar50Qc?35kV 側(cè)在補(bǔ)償后的負(fù)荷及功率因素計(jì)算： kWPbjg ???? var45...9kQcj ??? KjgPjSjg ????j/2cos?　 8425/? ?滿足了設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，其計(jì)算數(shù)據(jù)如下：cos?計(jì)算機(jī)負(fù)荷項(xiàng) 目 cosφPj/kW Qj/kvar Sj/kVAIj/A（10kV 側(cè)）10kV 側(cè)補(bǔ)償前 需要補(bǔ)償容量 5000變壓器損耗 35kV 側(cè)補(bǔ)償后 8425 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求以及以上計(jì)算結(jié)果，選取：并聯(lián)補(bǔ)償電容為 型電容器 50 只。補(bǔ)償總?cè)萘繛? 100kvar50=5000kvar。 變壓器選擇 根據(jù)補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷（8425kVA） ，同時(shí)考慮工廠 510 年的負(fù)荷增長(zhǎng)，變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負(fù)荷能保證變壓器運(yùn)行在 6070%經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可，因此選擇型號(hào)為： SFZ71000035177。3*%/ YN,d11 的變壓器。4 系統(tǒng)主接線方案的選擇 方案 1：?jiǎn)位芈犯邏壕€路—變壓器組、低壓?jiǎn)文妇€分段主接線 方案 2：雙回路高壓線路—變壓器組、低壓?jiǎn)文妇€分段主接線 方案的比較與選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本廠基本負(fù)荷為一班制，少數(shù)負(fù)荷為兩班或三班制，屬于二級(jí)負(fù)荷；同時(shí)鍋爐房供電可靠性要求高，屬于一級(jí)負(fù)荷。主接線的設(shè)計(jì)必須滿足工廠電氣設(shè)備的上述要求，因此：方案 1：該方案 35kV 側(cè)為單回路線路變壓器組接線、10kV 單母線，與 10kV備用電源通過(guò)母聯(lián)連接，正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)合閘，由主電源供給鍋爐房；當(dāng)主電源故障或主變等設(shè)備停電檢修退出運(yùn)行時(shí)，母聯(lián)分閘，由 10kV 備用電源直供鍋爐房及其他重要負(fù)荷。由于本廠基本負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電可靠性要求不高，采用單回路進(jìn)線和 1臺(tái)主變基本可滿足對(duì)二級(jí)負(fù)荷供電的要求，對(duì)于鍋爐房等重要負(fù)荷采用 10kV 備用電源作為備用，以保證工廠的重要用電設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間斷電，即在任何時(shí)候都能滿足對(duì)二級(jí)負(fù)荷的供電要求。方案 2：該方案 35kV 側(cè)采用從 220/35kV 變電站出雙回路電源、高壓線路 —變壓器組接線、10kV 側(cè)為單母線分段接線。方案 2 的特點(diǎn)就是采用雙電源、可靠性高。其缺點(diǎn)就是設(shè)備投資大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，同時(shí)本廠最大負(fù)荷利用小時(shí)僅為 2600 小時(shí)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，變壓器的利用率低，2 臺(tái)主變的空載損耗將大大超過(guò) 1 臺(tái)主變的選擇。選擇結(jié)果：從上述分析可知，方案 1 能滿足供電要求，同時(shí)設(shè)備投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和占地面積、建筑費(fèi)用等方面均由于方案 2，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合指標(biāo)最優(yōu)，因此，在本設(shè)計(jì)中，選用方案 1 作為本設(shè)計(jì)的主接線方案。方案詳細(xì)的圖紙見《35/10kV 降壓變電所電氣主接線圖》 。5 變電所位置及變壓器、配電裝置選擇 變電所位置根據(jù)變電所選址原則：，可減少低壓損耗；維修；； ； ，將 35/10kV 總降壓變電所設(shè)置在木工車間后側(cè)。具體位置見附件 3《工廠總平面布置圖》 。 變壓器選擇根據(jù)設(shè)計(jì)方案的選擇結(jié)果，本期只設(shè)計(jì) 1 臺(tái)主變壓器即可滿足需要，因此變壓器選擇結(jié)果不變，即為：型號(hào) SFZ710000/35聯(lián)接組標(biāo)號(hào) YN， d11空載電流% 高壓 低壓額定電壓(KV)35177。3% 高－中阻抗電壓％型號(hào)中個(gè)符號(hào)表示意義：S：三相 F：風(fēng)冷卻 Z：有載調(diào)壓 7：性能水平號(hào) 10000：額定容量 35：電壓等級(jí) 所用變壓器選擇 為保證變電所正常運(yùn)行，需要設(shè)置所用變壓器。根據(jù)常規(guī)，本所所用變壓器可以選擇為：SC930/10 10177。5%/ Y,y11 阻抗電壓 4%，布置在 10kV 柜內(nèi)。 配電裝置選擇根據(jù)供電電壓等級(jí)選擇的結(jié)果：進(jìn)線電源采用 35kV，經(jīng)過(guò)變壓器降為 10kV 供給各車間配電所，從經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行維護(hù)等方面考慮，35kV 配電裝置采用戶外常規(guī)布置，10kV 采用戶內(nèi)配電裝置。6 短路電流計(jì)算 確定計(jì)算電路及計(jì)算電抗 計(jì)算電路圖 MVASd580max?MVASd265min? kLkXO/?N1 .7%s設(shè)基準(zhǔn)容量 VASB0? 基準(zhǔn)電壓 ? 歸算前的等值電路圖 計(jì)算電抗 將所有電抗歸算到 35kV 側(cè)：系統(tǒng)電抗 X1*=Xsmax*=SB/Sdmax=100/580=（最大運(yùn)行方式下）X1*=Xsmin*=SB/Sdmin=100/265=（最小運(yùn)行方式下）架空線路電抗 X2*=XL*=XOL（S B/VB12）=5100/37 2=變壓器電抗 X3*=XT1*=（S S%/100）（S B/ST1） =() (100/10)= 歸算后的等值電路圖 最大運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算　d1 點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV 母線側(cè)沒有電源，無(wú)法向 35kV 側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則 d1 點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：I d1*〞＝ = =*21X?.?換算到 35kV 側(cè) 0 秒鐘短路電流有名值I″ = I d1*〞 = = ?根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù) Kch = ，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值Ich = I″ = =)1(??Kch2)18.(??當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流沖擊電流ich = Kch I″ = I″ = I″ = = kA2 2短路容量 S = UB I″ = 37 = 3　d2 點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV 母線側(cè)沒有電源，無(wú)法向 35kV 側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則 d2 點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：I d1*〞＝ = =*32*1X??換算到 10kV 側(cè) 0 秒鐘短路電流有名值I″ = I d1*〞 = =?根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù) Kch = ，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值Ich = I″ = =)1(??Kch2)18.(??當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流沖擊電流ich = Kch I″ = I″ = I″ = = 2短路容量 S = UB I″ = = 3 最小運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算　d1 點(diǎn)的短路電流計(jì)算同上所得，則 d1 點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：I d1*〞＝ = =*21X?.?換算到 35kV 側(cè) 0 秒鐘短路電流有名值I″ = I d1*〞 = =?根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù) Kch = ，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值Ich = I″ = =)1(??Kch2)18.(??當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流沖擊電流ich = Kch I″ = I″ = I″ = = 2短路容量 S = UB I″ = 37= 3　d2 點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV 母線側(cè)沒有電源，無(wú)法向 35kV 側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則 d2 點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：I d1*〞＝ = =*32*1X??換算到 10kV 側(cè) 0 秒鐘短路電流有名值I″ = I d1*〞 = =.?根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù) Kch = ，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值Ich = I″ = =)1(??Kch2)18.(??當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流沖擊電流ich = Kch I″ = I″ = I″ = = 2短路容量 S = UB I″ = = 3以上計(jì)算結(jié)果列表如下：運(yùn)行方式 短路點(diǎn) Id/kA ich/kA Ich/kA Sd/MVAD1 運(yùn)行方式 D2 D1 運(yùn)行方式 D2 7 高壓電氣設(shè)備的選擇　35kV 架空線的選擇考慮到變壓器在電壓降低 5%時(shí)其出力保持不變，所以 35kV 架空線相應(yīng)的Igmax= 即：Igmax = = =?33510?根據(jù)設(shè)計(jì)條件 Tmax=2500h 取 J=則導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)截面面積 S=Igmax/J=173/=。．選擇導(dǎo)線（按照經(jīng)濟(jì)電流密度）： 選擇 LGJ150/20 鋼芯鋁絞線，其室外載流量為 Ij1=306A，面積為S=,導(dǎo)線最高允許溫度為 70℃，根據(jù)工作環(huán)境溫度為 30℃，查綜合修正系