某學(xué)校10kv變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-25 02:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ／kW．H，照明(含家電)電費(fèi)為 元／kW．H。工廠最大負(fù)荷時(shí)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(jì)算，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi)：6～10kV 為 800 元／kVA。 設(shè)計(jì)任務(wù)要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成下列設(shè)計(jì)說明書，包括：①學(xué)校負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償，列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果；②學(xué)?？偨祲鹤冸娝髯儔浩鞯呐_(tái)數(shù)及容量選擇；③學(xué)?？偨祲鹤冸娝鹘泳€設(shè)計(jì)；④導(dǎo)線型號(hào)及截面的選擇； ⑤學(xué)校電力系統(tǒng)短路電路的計(jì)算；⑥變電所一側(cè)設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；⑦防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)；2 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 負(fù)荷計(jì)算的方法 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的（1）計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用 30 分鐘的最大平均負(fù)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(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù) 1 秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。（3）平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功功率： = ， （ 為系數(shù)）30PdKed無(wú)功功率： = tanQ?7視在功率： =30S?cosP計(jì)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(gè)車間的符合列表如下：編號(hào) 名稱 設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)有功功率/kw無(wú)功功率/kvar視在功率/kvA計(jì)算電流/A1 宿舍樓 200 160 120 200 2 教學(xué)樓 380 285 213 3 實(shí)驗(yàn)樓 320 112 131 4 食 堂 30 18 30 5 鍋爐房 30 18 30 總 計(jì) K∑p= K∑q= 537表 2 .1 全廠負(fù)荷計(jì)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(jì)算負(fù)荷 之和； 是所有設(shè)備無(wú)功i? PiQ??30之和。30Q則：= =593Kw =??iP?30= ==??= kvA= kvA30S230?= =537A30INU= =?30iPS?8 無(wú)功功率補(bǔ)償 功率因數(shù)由上表可知，該學(xué)校 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素只有 ，而供配電部門要求該學(xué)校 10kV 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于 ，需要功率補(bǔ)償。Qc=〔tan（）－tan（） 〕kvar=243 kvar由《工廠供電設(shè)計(jì)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(tái)。 補(bǔ)償后，重新選擇變壓器容量： Sˊ30（2）= 56)(2????補(bǔ)償后的功率因數(shù)：PT≈（2）=565KVA=QT≈ Sˊ30（2）= 565KVA=變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：P′30（1）=＋= kwQ′30（1）=(＋2113)＋= S′30（1）= ?? 補(bǔ)償后的功率因數(shù)： .39。cos???∴滿足相關(guān)規(guī)定。計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目 ?cosP30/kw Q30/kvar S30/kVA I30/A380V 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 1072380V 側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 273380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 859主變壓器功損耗（2）= Sˊ30（2）=910kV 側(cè)負(fù)荷總計(jì) 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(fù)荷中心；2 進(jìn)出線方便；3 靠近電源側(cè)；4 設(shè)備運(yùn)輸方便；5 不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；6 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所；7 不宜設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰；8 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方；9 不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)較洼和可能積水的場(chǎng)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(jìn)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(tái)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(dú)立變電所。2 有原始材料知，該學(xué)校除實(shí)驗(yàn)樓、教學(xué)樓，鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷，綜合考慮變配電所位置的選擇原則，該學(xué)校采用一個(gè)高壓配電所，變電所方案10如下：學(xué)校只用一個(gè)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(fù)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(tái)變壓器,型號(hào)為 S963010 型，而容量根據(jù)式 30STN??， TN?為主變壓器容量， 30S為總的計(jì)算負(fù)荷。選 TNS?=630 kvA 30S=585 kvA，即選一臺(tái) S91000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)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(lái)承擔(dān)。 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案 見附圖。115 短路電流的計(jì)算 繪制計(jì)算電路圖 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè) ， ,即高壓側(cè) ,低壓側(cè) 。MVASd10?Ucd???則： kA?
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