某學(xué)校10kv變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-08-25 02:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ／kW．H，照明(含家電)電費為 元／kW．H。工廠最大負荷時的功率因數(shù)不得低于 。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性地向供電部門交納供電貼費：6～10kV 為 800 元／kVA。 設(shè)計任務(wù)要求在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成下列設(shè)計說明書，包括：①學(xué)校負荷計算及功率補償，列出負荷計算表、表達計算成果；②學(xué)校總降壓變電所主變壓器的臺數(shù)及容量選擇；③學(xué)校總降壓變電所主接線設(shè)計；④導(dǎo)線型號及截面的選擇； ⑤學(xué)校電力系統(tǒng)短路電路的計算；⑥變電所一側(cè)設(shè)備的選擇與校驗；⑦防雷保護和接地裝置的設(shè)計；2 負荷計算及功率補償 負荷計算的方法 負荷計算的內(nèi)容和目的（1）計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用 30 分鐘的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。（2) 尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù) 1 秒左右的最大負荷電流。一般取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護元件等的依據(jù)。在校驗瞬動元件時，還應(yīng)考慮啟動電流的非周期分量。（3）平均負荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負荷，有時也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。本設(shè)計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有：有功功率： = ， （ 為系數(shù)）30PdKed無功功率： = tanQ?7視在功率： =30S?cosP計算電流： = , 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為 KV）30INU 由上述方法算出個車間的符合列表如下：編號 名稱 設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)有功功率/kw無功功率/kvar視在功率/kvA計算電流/A1 宿舍樓 200 160 120 200 2 教學(xué)樓 380 285 213 3 實驗樓 320 112 131 4 食 堂 30 18 30 5 鍋爐房 30 18 30 總 計 K∑p= K∑q= 537表 2 .1 全廠負荷計算取 =； =??q??根據(jù)上表可算出：=593Kw； =； = kvAiP?3030iQ30iS其中 是所有設(shè)備組有功計算負荷 之和； 是所有設(shè)備無功i? PiQ??30之和。30Q則：= =593Kw =??iP?30= ==??= kvA= kvA30S230?= =537A30INU= =?30iPS?8 無功功率補償 功率因數(shù)由上表可知，該學(xué)校 380V 側(cè)最大負荷時的功率因素只有 ，而供配電部門要求該學(xué)校 10kV 進線側(cè)最大負荷時功率因數(shù)不應(yīng)低于 ，需要功率補償。Qc=〔tan（）－tan（） 〕kvar=243 kvar由《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》P319 表選：,額定容量 13 kvarn= Qc/△q=243/13=19，要為 3 的倍數(shù)，即 21 臺。 補償后，重新選擇變壓器容量： Sˊ30（2）= 56)(2????補償后的功率因數(shù)：PT≈（2）=565KVA=QT≈ Sˊ30（2）= 565KVA=變電所高壓側(cè)的計算負荷：P′30（1）=＋= kwQ′30（1）=(＋2113)＋= S′30（1）= ?? 補償后的功率因數(shù)： .39。cos???∴滿足相關(guān)規(guī)定。計算負荷項目 ?cosP30/kw Q30/kvar S30/kVA I30/A380V 側(cè)補償前負荷 1072380V 側(cè)無功補償容量 273380V 側(cè)補償后負荷 859主變壓器功損耗（2）= Sˊ30（2）=910kV 側(cè)負荷總計 585 889表 3 變電所位置和型式的選擇 根據(jù)變配電所位置選擇一般原則：1 盡量靠近負荷中心；2 進出線方便；3 靠近電源側(cè)；4 設(shè)備運輸方便；5 不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所；6 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所；7 不宜設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；8 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方；9 不應(yīng)設(shè)在地勢較洼和可能積水的場所。綜合考慮，變電所應(yīng)設(shè)在變電所為小區(qū)內(nèi)附式，建在小區(qū)內(nèi)一側(cè)，有高、低壓配電室、值班室及變壓器室。值班室有分別通往高、低壓配電室的門，且朝值班室開；變壓器室的門朝外開，室內(nèi)設(shè)通風(fēng)窗，進風(fēng)窗設(shè)在變壓器室前門的下方，出風(fēng)窗設(shè)在變壓器室的上方。高壓配電室設(shè)不能開啟的自然采光窗，窗臺距室外地坪 ，低壓m配電室設(shè)能開啟地自然采光窗。 變電所的型式與方案：1 采用獨立變電所。2 有原始材料知，該學(xué)校除實驗樓、教學(xué)樓，鍋爐房屬二級負荷外，其余均屬三級負荷，綜合考慮變配電所位置的選擇原則，該學(xué)校采用一個高壓配電所，變電所方案10如下：學(xué)校只用一個變電所，見附圖。4 變電所變壓器和主接線方案的選擇 主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：裝設(shè)一臺變壓器,型號為 S963010 型，而容量根據(jù)式 30STN??， TN?為主變壓器容量， 30S為總的計算負荷。選 TNS?=630 kvA 30S=585 kvA，即選一臺 S91000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 見附圖。115 短路電流的計算 繪制計算電路圖 確定短路計算基準值設(shè) ， ,即高壓側(cè) ,低壓側(cè) 。MVASd10?Ucd???則： kA?
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