某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计(完美版,有程序,visio).

1、1 绪论11.1工厂供电的意义及要求 11.2工厂供电设计的一般原则 21.3设计的具体内容21.4工厂原始资料21.4.1生产任务及车间组成 21.4.2设计依据31.4.3本厂负荷性质 42 一次系统主接线方案设计 42.1总降压变电所的任务和类型 42.2变电所主接线方案的设计原则与要求 42.3 主接线方案的选择 63确定全场负荷及其计算 73.1 工厂的电力负荷 73.2车间计算负荷的确定 83.3工厂计算负荷的确定 104 功率补偿计算及变压器的选择 124.1无功功率补偿及其计算 124.2 车间变电所变压器选择 154.3总降压变电所变压器台数和容量的选择 165 等值电路及短

2、路电流计算 165.1 等值电路的等效电路图 165.2短路电流计算方法及意义 175.3 短路计算175.3.1 短路电流及容量的计算 175.3.2 短路电流计算等效示意图 196进线、母线及电器设备的选择 216.1总配电所架空线进线的选择 216.2高压侧与低压侧母线的选择 226.3各变电所进线选择 226.4 变电所低压出线的选择 236.5 设备的选择236.5.1 高压侧设备的选择 236.5.2 各车间进线设备的选择 246.5.3各变电所低压侧出线回路设备选择与校验表 257小结27参考文献28电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计电气系统分析课程设计某塑

3、料制品厂总降压变电所一次系统设计电力系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计设计1 绪论从十九世纪七十年代开始，人类开始了以电能的广泛使用为显著特点的第二 次工业革命。这个时期的电力工业和电器制造业迅速发展起来，同时为社会创造了巨大的社会财富，也极大地提高了人们的生活水平，更为以后电子计算机的问 世奠定了基础。1831年，法拉第发现了电磁感应定律，它揭示了电、磁现象之 间的相互联系，为以后发电机的发明、电能的大规模生产和传输以及电能的广泛 应用提供了重要理论基础。随着电能在社会各个方面的广泛应用， 人类社会从此 进入了电气化时代，电能成为主要的能源，并极大地促进了社会生产力的发展。

4、1.1工厂供电的意义及要求电能不仅是人们生活的能源，更重要的是工业生产的主要能源和动力。电能 容易从其他一次能源中获得，也容易转化为工业生产中的电能、 动能，而且使用 方便灵活。电能的输送和分配简单经济是电能的又一优点， 通过导线可以直接把 电能引至负荷，不像蒸汽机、内燃机那样笨重，更避免了一次能源费时耗力的运 输。当代工厂里应用的信息技术、生产自动化技术和其他高新技术无一不是建立 在电能应用的基础之上的。因此，电能在当代工业生产有着及其广泛的应用， 是 工业生产中不可替代的能源。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力， 但是它在产品成本中所 占的比重一般很小。电能在工业生产中的重要性，

5、在于工业生产实现电气化以后 可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人 的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。因此，做好工 厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。在工厂中，供电系统起着至关重要的作用。要保证工厂内的正常生活生产秩 序、保证人民群众财产，就要有一个可靠稳定的供电系统。 一个优质的工厂供电 系统必须达到以下基本要求：（1）安全电能在供应、分配和使用中，要保证输电线路的安全性，设计合 理的供电系统，不能够因为供电系统出现人身伤亡事故和设备事故；（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。 对于一些要求连续不间

6、断 供电的企业，可靠性是第一位的。对于一些负荷，如果由于电力系统故障供电系 统突然中断，可能会造成重大设备损坏、大量产品报废很严重的经济财产损失，甚至发生重大的人身伤亡事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损1电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计失；（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 使用电设备在额定 的电压、频率下进行生产，不仅可以避免设备损坏，而且也以提高产品质量，给企业带来利润；（4）经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减 少有色金属的消耗量。1.2工厂供电设计的一般原则工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）工厂供电设计必

7、须遵守国家的有关法令、标准和技术规范，执行国家 的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属和保护环境等技术经济政策；（2）工厂供电设计应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合 格、技术先进和经济合理，设计的电器产品；（3）工厂供中应采用符合国家标准的效率高、能耗低、性能先进及与用户 投资能力相适应的经济合理电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、 用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案；（4）工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设 与远期发展的关系，做到远近结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。1.3设计的具体内容该冶金机械厂总降压变电所及高压

8、配电系统设计， 是根据各个车间的负荷数 量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况，解决对 电能分配的安全可靠，经济合理的问题。其基本内容有以下几方面：（1）一次系统主结线方案设计（2）确定全厂负荷（3）主变压器容量和台数的选择（4）选择35kV架空（8km长）输电导线截面积（根据额定电流）计算并说明选 择的理由。（5）画出等值电路简图（6）画出总降压站的电气主结线图1.4工厂原始资料1.4.1生产任务及车间组成本厂主要承担万吨聚乙稀及烃塑料制品的生产，产品品种有薄膜，单丝，管材和注射器等制品，原料来自于某石油化纤总厂。1电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统

9、设计本厂车间组成如表1所示1.4.2设计依据(1) 设计总平面布置图某塑料制剧厂总平面布置图1 一薄強车间F 2原料阳t3成品库*4包装材料库I 5亠单丝车!3U注矍车何十了一管材车间权一备録趙制车庭h令一槪工车剛刘一含库；11机穆模具车间r垃一锅炉畠*爲一水泵房；也一油泵房；14 一办公楼图1.1(2) 全厂各车间负荷如表2所示，各车间均为380V的负荷。 供用电协议 工厂与供电部门所签定的供用电协议主要内容如下(1) 工厂从供电部门用35千伏单回架空线引入本厂，供电部门短路容量为 200MVA，该变电所距厂东侧8公里。1； =2S35K7沏関曲地区夔电所本厂总变电所（特设计）（2）在本厂的

10、总降压变电所35千伏侧进行计算，本厂的功率因数应大于0.9 1.4.3本厂负荷性质本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为5000小时，属于三级负荷2 一次系统主接线方案设计2.1总降压变电所的任务和类型总降压变电所是工厂供电系统中最重要的变电所， 它担负着从电力系统中受 电，然后将电压从35kV降至厂区内高压供电系统电压，然后将电能分配到各车 间变电所。总降压变电所是工厂能源的命脉，在工厂中占有特殊重要的地位。工厂变配电所分总降压变电所和车间变电所， 不过一般中小型工厂不设总降 压变电所。变电所的主要类型有露天式、独立式、地下式、楼上式等。由于本章 内容设计的是总降压变电所，故本设计的总

11、降压变电所采用半露天式变电所，这种变电所建筑费用低，人力物力投入小，并且考虑到该厂为大型冶金机械厂，负 荷很大，总降压变电所是全厂电能的来源， 要保证总降压变电所的可靠运行， 所 以我们结合实际情况，将35kV母线和主变压器露天放置，10kV采用屋内开关柜 接线。2.2变电所主接线方案的设计原则与要求变电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、 进出线回路数、设 备特点及负荷性质等因素综合分析确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要 求。1、安全性（1）在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离 开关；（2）在低压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开

12、关；（3）在装设高压熔断器-负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关；4电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计（4）35kV及以上的线路末端，应装设与隔离开关联锁的接地刀闸；（5）变电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器。装于母线上的避雷器，宜与电压互感器公用一组隔离开关， 接于变压器引出线上的避雷器， 不 宜装设隔离开关。2、可靠性（1）变电所的主接线方案，必须与其负荷级别相适应。对一级负荷，应由两个电源供电。对二级负荷，应由两回路或一回6kV及以上专用架空线或电缆供 电；其中采用电缆供电时，应采用两根电缆并联供电，且每根电缆应能承受100% 的二级负荷；（2）变

13、电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或负荷开关- 熔断器。当双电源供多个变电所时，宜采用环网供电方式；（3）对一般生产区的车间变电所，宜由工厂总变配电所采用放射式高压配电，以确保供电可靠性，但对于辅助生产区及生活区的变电所，可采用树干式配电；（4）变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。当低压侧为单母线，且 有自动切换电源要求时，低压总开关和低压母线分段开关，均应采用低压断路器。3、灵活性（1）变配电所的高低压母线，一般宜采用单母线或单母线分段接线方式；（2）35kV及以上电源进线为双回路时，宜采用桥形接线和线路 -变压器组 接线；（3）需带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高

14、压断路器或高压负 荷开关；（4）变电所的主接线方案应与主变压器的经济运行要求相适应；（5）变电所的主接线方案应考虑到今后可能的增容扩展，特别是出线柜便 于添置；4、经济性（1）变电所的主接线方案在满足运行要求的前提下，应力求简单。变电所 高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线；（2）变电所的电气设备应选用技术先进、经济适用的节能产品，不得选用 国家明令淘汰的产品；（3）工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的电流、电压互感器只 供计费的电能表使用；（4）应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时功率因素达到规定的要求。1电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计2.3主接线方案的

15、选择1.总降压变电所主接线的设计原则对于电源进线电压为35K V及以上的大中型企业，通常是先经工厂总降压变电所 降为6 10KV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电 压。（1）装有一台主变压器的总降压变电所。35kV电源进线QS1QF1TQF2QS2 I. 610kVIB)(2)装有两台主变压器的总降压变电所。WL1 J35kV电源进线卄WL2QF206电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计案 方 的 变 主 台 设 装案 方 的 变 主 台 两 设 装技术指标性 靠 可 电 供量 质 电 供*7变 主 台 于山大由小略变 主 台 有 只变 主 台些 差

16、经济指标尼fr台0TJ单2 按为资 投合 综儿元 元万 万44 10心 台X1 单4 按为S+资 含投(合 刑综 关的 压柜 高量额台必 每2 按为运 高 和年 口、Al r 压柜 变关 力开费 电压行关元 心万 土 7 高 约 和 费 变 理 主修管隹高 约 和 费 变 理 主 管修一、306 必元 贴(，7 计55. kk元 X/万 0009 9 0 按X为费贴元万从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案优于装设一台主变的方案。从经济指标来看，装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案。因为塑料制品厂属于三类负荷， 对供电要求相对较低，对三级负荷一般只需要一个电源供电。3确定全场

17、负荷及其计算3.1工厂的电力负荷电力负荷（electric power load ）又称电力负载，有两种含义：一是指耗 用电能用电设备或用户，另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。电力负 荷的具体含义视具体情况而定，本章指的是用电设备或用户耗用的功率大小。计算负荷又称需要负荷或最大负荷 Pmaxo计算负荷是一个假想的持续性的负 荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用半小时最大平均负荷 P30作为按发热条件选择电器或导体的依据。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是

18、否正确合理，直接 影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定得过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小， 又将使电器和导线电缆处于过负荷状态下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。但是 负荷情况复杂，影响负荷计算的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定规律可循， 1电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计但仍难准确确定计算负荷的大小。 实际上，负荷也不是一成不变的，它与设备的 性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷 计算只能力求接近实

19、际。3.2车间计算负荷的确定车间计算负荷是选择工厂内配电线路电缆型号和主要电气设备包括车间变压器的基本依据。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法、利用系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法， 本设计采用需要系数法进行负荷计算。计算的基本公式如下：（1）单组用电设备计算负荷的确定 有功计算负荷P30为P30=KdPe（ 3.2.1）这里的Kd称为需要系数（dema nd coefficie nt ）， Fe为车间用电设备总容量。(3.2.2)无功计算负荷Q3o为Q30 = P3ota n式中，tan为对应于车间用电设备cos:的正切值。视在计算负荷为P3

20、0(3.2.3)8电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计#电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计式中，cos为车间供电设备的平均功率因素计算电流I 30为30(3.2.4)式中，IN为用电设备组的额定电压。（2）多组用电设备计算负荷的确定确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因数。 因此在确定多组用电设备的计 算负荷时，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别记入一个同时系KpKq ；、7P3o = K* P3o.iI 30S303Un负荷计算matlab程序Kd1=0.6 0.25 0.8

21、0.3 0.3 0.3;Pe仁1400 30 10 25 24 20;Kd2=0.6 0.65;Pe2=138520;Kd3=0.4 0.35;Pe3=189880;Kd4=0.6 0.8 0.8 0.3 0.8 0.3 0.25 0.6 0.3;Pe4=138 10 330 15 15 100150 180 ;Kd5=0.7 0.25 0.2 0.65 0.65 0.6;Pe5=200 125 110 15 10 15 ;C1=0.6 0.5 1 0.5 0.5 0.5;C2=0.6 08;C3=0.6 0.6;C4=0.5 1 1 0.65 1 0.5 0.65 0.7 0.5;C5=0.

22、75 0.5 0.5 0.8 0.8 0.6;T1=1.33 1.73 1.33 1.73 1.73 1.73 ;T2=1.3 0.75;T3=1.33 1.33;T4=1.73 0 0 1.17 0 1.17 1.73 1.02 1.73;T5=0.88 1.73 1.73 0.75 0.75 1.33;%单组用电设备计算负荷的确定P30_1=Kd1.*Pe1,P30_2=Kd2.*Pe2,P30_3=Kd3.*Pe3,P30_4=Kd4.*Pe4,P30_5=Kd5.*Pe5Q30_ 仁P30_1.*T1,Q30_2=P30_2.*T2,Q30_3=P30_3.*T3,Q30_4=P30_

23、4.*T4,Q30_5=P30_5.*T5S30_ 仁P30_1./C1,S30_2=P30_2./C2,S30_3=P30_3./C3,S30_4=P30_4./C4,S30_5=P30_5./C5%多组有功、无功、视在功率总和计算sum_P_ 仁sum(P30_1),sum_P_2=sum(P30_2),sum_P_3=sum(P30_3),sum_P_4=sum(P30_4),sum_P_5=sum(P30_5)sum_Q_ 仁 sum(Q30_1),sum_Q_2=sum(Q30_2),sum_Q_3=sum(Q30_3),sum_Q_4=sum(Q30_4),s um_Q_5=sum

24、(Q30_5)sum_S_ 仁 sum(S30_1),sum_S_2=sum(S30_2),sum_S_3=sum(S30_3),sum_S_4=sum(S30_4),sum _S_5=sum(S30_5)%乘以同时系数Kp=0.9,Kq=0.95Kp=0.9,Kq=0.95 sum_P_1_Kp=sum_P_1.*Kp,sum_P_2_Kp=sum_P_2.*Kp,sum_P_3_Kp=sum_P_3.*Kp,sum_P_ 4_Kp=sum_P_4.*Kp,sum_P_5_Kp=sum_P_5.*Kpsum_Q_1_Kq=sum_Q_1.*Kq,sum_Q_2_Kq=sum_Q_2.*Kq,

25、sum_Q_3_Kq=sum_Q_3.*Kq,sum_ Q_4_Kq=sum_Q_4.*Kq,sum_Q_5_Kq=sum_Q_5.*KqS30_ 仁 sqrt(sum_P_1_Kp)A2+(sum_Q_1_Kq)A2),S30_2=sqrt(sum_P_2_Kp)A2+(sum_Q_2_Kq) A2),S30_3=sqrt(sum_P_3_Kp)A2+(sum_Q_3_Kq)A2),S30_4=sqrt(sum_P_4_Kp)A2+(sum_Q_4_ Kq)A2),S30_5=sqrt(sum_P_5_Kp)A2+(sum_Q_5_Kq)A2),将计算得到的值，带入表1。3.3工厂计算负荷的

26、确定工厂计算负荷是选择工厂电源进线及主要电气设备包括主变压器的基本依 据，也是计算工厂的功率因素及无功补偿容量的基本依据，确定工厂计算负荷的 方法很多，有需要系数法、年产量估算工厂计算负荷和逐级计算法等。根据国际 普遍的计算方法和该冶金机械厂的实际情况，本设计采用需要系数法计算工厂的计算负荷。序车间或用电设备容 量（KW）系数Kxcos0号单位名称No1变电所1薄膜车间1400.000.600.602原料库30.000.250.503 生活间10.000.801.004成品库（一）25.000.300.505成品库（二）24.000.300.506包装材料库20.000.300.507小计15

27、092.553.6No2变电所1 单丝车间1385.000.600.60水泵房及其220.000.650.80附属设备3 小计14051.251.4No3变电所1 注塑车间189.000.400.602管材车间880.000.350.60表3-1全厂各车间负何表tan1PQS (KVA )变压器台备注0数11.338401117.214001.737.513151.33810.681.737.513151.737.212.514.41.73610.4129.58876.21176. 61464.4411.308311080.313850.75139.81.62.058441090.11386.

28、61.3375.6100.5481261.33308409.64513.33333小计10690.75No4变电所1备料复制车间138.000.602生活间10.000.803浴室3.000.804锻工车间30.000.305原料、生活间15.000.806仓库15.000.307机修模具车间100.000.258热处理车间150.000.609铆焊车间180.000.3010小计6414.7No5变电所1锅炉房200.000.702试验室125.000.253辅助材料库110.000.204油泵房15.000.655加油站10.000.656办公楼、招待 所、食堂15.000.607小计47

29、53.058全厂合计509912.351.22.66383.66510.188639.33330.501.7382.8143.244165.61.00881.002.42.40.651.17910.5313.84621.0012120.501.174.55.26590.651.732543.2538.46150.701.029091.8128.57140.501.735493.421086.58.55287.7387.509485.87910.750.88140123.2186.66670.501.7331.2554.062562.50.501.732238.06440.800.759.757

30、.312512.18750.800.756.54.8758.1250.601.33911.97153.957.17218.5239.48328.479230.02610.03403.874304.73116.651676(在计算各车间变电所负荷合 程序结果分别如下：考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因数。(在计算各车间变电所负荷合计时，同时系数分别取值：Kp=0.9 ； Kq=0.95)程序结果分别如下：(1) N0.1变电站有功计算负荷：sum_P_1_Kp=sum_P_1.*Kp=788.58KW无功计算负荷：sum_Q_1_Kq=sum_Q_1.*Kq=1117.8Kvar视在计算负

31、荷：S30_ 仁sqrt(sum_P_1_Kp)A2+(sum_Q_1_Kq)A2)=1368KV A(2)N0.2变电站有功计算负荷：sum_P_2_Kp=sum_P_2.*Kp=759.6KW无功计算负荷：sum_Q_2_Kq=sum_Q_2.*Kq=1035.5Kvar视在计算负荷：S30_2=sqrt(sum_P_2_Kp)A2+(sum_Q_2_Kq)A2)=1284.3KV A(3) NO.3变电站有功计算负荷：sum_P_3_Kp=sum_P_3.*Kp=345.24KW无功计算负荷：sum_Q_3_Kq=sum_Q_3.*Kq=484.6786Kvar视在计算负荷：S30_3=

32、sqrt(sum_P_3_Kp)A2+(sum_Q_3_Kq)A2)=595.0664KV A(4)N0.4变电站有功计算负荷：sum_P_4_Kp=sum_P_4.*Kp=258.93KW无功计算负荷：sum_Q_4_Kq=sum_Q_4.*Kq=368.1336Kvar视在计算负荷：S30_3=sqrt(sum_P_3_Kp)A2+(sum_Q_3_Kq)A2)=450.0745KV A(5)N0.5变电站有功计算负荷：sum_P_5_Kp=sum_P_5.*Kp=196.65KW无功计算负荷：sum_Q_5_Kq=sum_Q_5.*Kq=227.506Kvar视在计算负荷：S30_5=s

33、qrt(sum_P_5_Kp)A2+(sum_Q_5_Kq)A2)=300.7161KV A4功率补偿计算及变压器的选择4.1无功功率补偿及其计算供电单位一般对用电用企业要求要求功率因数达到 0.9以上，当总功率因数 较低时，常采用提高用电设备的自然功率因数的方法提高总平均功率因数。提高负荷的功率因数，可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率，使线损大为降低，而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送 能力。无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点， 本设计采用并联电容器进行

34、无功补偿，它是目前最行之有效且应用最广的无功补 偿的措施，它主要用于频率为50HZ的电网中提供功率因数，作为产生无功功率的 电源。以NO.1变电所计算为例：变电所的补偿前功率因数：cos =pS| =788.58 - 1368=0.5764计算电流：130 = S = 1368 =78.98 A0.9，满足要求。S 30同样地，计算下面的参数Matlab 程序：%功率补偿计算%P30为乘以系数以后的值P30=788.58 759.6 345.24 258.93 196.65;Q30=1117.8 1035.5 484.6786 368.1336 227.506;S30=1368 1284.3

35、595.0664 450.0745 300.7161;%补偿前的功率因数cos_first=P30./S30%设补偿低压侧cos_mid=93%,要使低压侧功率因素提高到0.93，低压侧需装设的并联电容器容量为Qc=P30.*(ta n(acos(cos_first)-ta n(acos(0.93)n=Qc./25%向上取整N=ceil( n)%计算实际的补偿功率Qc_new=N.*25%补偿后的无功计算负荷Q30_ new=Q30-Qc%补偿后的视在计算负荷S30_ new=sqrt(P30).A2+(Q30_ n ew).A2)%补偿后的计算电流Un=10;l30_new=S30_new.

36、/sqrt(3)/Un%高压侧功率因数的校验det_Pt=0.015.*S30_ newdet_Qt=0.06.*S30_ new%高压侧有功计算负荷P30_H=det_Pt+P30%高压侧无功计算负荷Q30_H=det_Qt+Q30_ new%高压侧视在计算负荷S30_H=sqrt(P30_H).A2+(Q30_H).A2)%高压侧计算电流I30_H=S30_H./sqrt(3)/U n%高压侧的功率因数COS_n ew=P30_H./S30_H运行结果，制成表格4.1如下：表4.1功率补偿计算结果变电所NO.1NO.2NO.3NO.4NO.5补cos0.57640.59150.58020.

37、57530.6539偿P30 (KW)788.58759.6345.24258.93196.65Q3o(Kvar)1117.81035.5484.7368.1227.5116电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计刖S30 (KV - A)13681284.3595.1450.1300.72I 30 (A)78.981574.149134.356225.985117.3619补COS0.930.930.930.930.93偿P30 (KW)788.58759.6345.24258.93196.65Q30 (Kvar)311.6271300.1291136.4476102.335

38、777.7211后S30 (KV - A)847.9209816.7433371.2258278.4194211.4516I30(A)48.954747.154721.432716.074612.2082高COS中0.91110.91110.91110.91110.9111压P30 (KW)801.2988771.8511350.8084263.1063199.8218Q30 (Kvar)362.5023349.1337158.7211119.040990.4082侧S30 (KV - A)879.4815847.1414385.0440288.7831219.32261 30 (A)50.7

39、76948.909722.230516.672912.66264.2车间变电所变压器选择(1) 电力系统的35kV供电电源引入该厂后，经过厂区内的35/10kV总降变电所将电压降至10kV给厂区供电。10kV仍是高压电源，不能被380V以下负荷所用，固还需要进行降压才能供负荷使用。根据工厂布局并结合实际情况，在该工厂设立五个10/0.4kV车间变电所，给车间380V以下负荷供电。车间变电所变 压器的容量上限。单台变压器不宜大于 1000KV- Ao这一方面是受以往低压开关 电器断流能力和短路稳定度要求的限制；另一方面也是考虑到可以使变压器更接 近于车间负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗、电

40、压损耗和有色金属消耗量。(2) 并行运行的变压器最大容量与最小容量之比不应超过 3:1 o同时，并联运行的两台变压器必须 符合以下条件： 并联变压器的电压比必须相同，允许差值不应超过-5%，否则会产生环流引起电能损耗，甚至绕组过热或烧坏。 并列变压器的阻抗电压必须相等，允许差值应不超过土10%否则阻抗电压小的变压器可能过载。 并列变压器的联接组别应相同，否则二次侧会产生很大的环流，可能使变 压器绕组烧坏。以及所需变压器的技术参数见总结各车间变电所所需变压器型号 见表4.2所示.表4.2各变电所选的变压器及台数变 电 所变压器的型号额定容量KVA额定电压消耗(KW空载电流(%阻抗电压(%台数(台

41、)高压低压空载短路NO.1S9-1000/10100010.50.41.7210.01.14.51NO.2S9-1000/10100010.50.41.7210.01.14.51NO.3S9-500/1050010.50.41.05.01.441NO.4S9-400/1040010.50.40.844.201.441NO.5S9-315/1031510.50.40.703.501.5414.3总降压变电所变压器台数和容量的选择根据工厂提供的数据，本工厂负荷为三级负荷，本工厂总降压变电所应选择1台主变压器。变压器的容量St：应满足用电设备全部的计算负荷 S30的需要，即St 亠 S30由上面求得

42、的参数的总的视在计算负荷：S30=S30_1+S30_2+S30_3+S30_4+S30_5=1368+1284.3+595.0664+450.0745+300.716仁4159.1409KV A ,故该工厂的总降压变电所选用量为5000kVA型号为S9-5000/35的变压器，其技术参数见表 4.1。表4.1 S9-5000/35变压器技术参数额定容量/kVA额定电压/kV损耗/kW阻抗电压(%)空载电流(%)联结组别总体质量/t备注高压低压空载短路500035，38 2 X 2.5%3.156.310.56.5031.0070.7Y d1111.155等值电路及短路电流计算5.1等值电路的

43、等效电路图该厂电源从位于距该厂东侧 8km处的220/35kV变电站以35kV单回路架空19电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计线引入工厂，为工作电源，其供电系统电路图如图5.1所示20电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计#电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计#电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计5.2短路电流计算方法及意义短路电流计算的方法，常用的有欧姆法和标幺制法，本设计采用标幺制法。 短路电流计算的目的主要是为了正确选择电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。5.3短路计算5.3.1短路电流及容量的计算取基

44、准容量Sd =100MVA 35KV/10KV的高压侧高压侧基准电压 Uco=36.75kV，10KV/0.4KV的高压侧基准电压 Uci=10.5kV ，低压侧基Uc2 =0.4kV。35KV/10KV高侧基准电流|di = -jJ= l.57kA，10KV/0.4KV高侧基准电流 V3U “I d2Sd.3Uci= 5.5kA，低压侧基准电流Id3Sd-3Uc2=144.34kASd(1) 电力系统的电抗标幺值由 Soc=200MVAI： Xi =-=100- 200=0.5Soc(2) 架空线路的电抗标幺值：由 X。=0.4 Q /km , l=8km得：*Sd100X2 =Xo|2 =

45、0.4 82=0.237Uc1236.75表5.2 电力线路每相的单位长度电抗平均值线路结构线路电压35kV及以上6 10kV220/380 V架空线路0.400.350.32电缆线路0.120.080.066电力变压器的电抗标幺值： S9-5000/35的变压器:X3 = .L=.5100 Sn100100 105000=0.921电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计#电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计 NO.1和NO.2该变电所选的变压器是 S9-1000/10，所以5% =4.5 :X5 =X4 =Uk%Sd100 Sn=仝他卫3 =4.5100

46、 1000#电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计#电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计 NO.3该变电所选的变压器是 S9-500/10 ,所以Uk% =4:X6=U%100s-Sn100100 10500=9 NO.4该变电所选的变压器是S9-400/10,所以 Uk% =4:X7Uk%Sd100 Sn=4.5= 100100 10400=11.25 NO.5该变电所选的变压器是S9-315/10 ,所以 Uk% =4:X=空仝=好100 SN 100100 10315=14.29#电气系统分析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计22电气系统分

47、析课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计5.3.2短路电流计算等效示意图10 .52广 30.237Uc10.944.5/k-3/5 k-44.5I64k-29Vk-5Uc2711.25k-68/14.29k-7计算K-1点的短路电路总标幺值及三相短路电流和短路容量： 总电抗标幺值X* (K 4) = X1 + X2 =0.5+0.237=0.737 三相短路电流周期分量有效值|兀=1.57 - 0.737 KA=2.1303 KAX 送(K J) 其他三相短路电流|(3) = |(3)= |化=2.1303 KAiS3)=2.55 |(3) =2.55 X 2.1303= 5.4322

48、 KAlS；)=1.52=1.51 X 2.1303=3.2380 KA 三相短路容量SK = *Sd =135.6852 MV A0.737计算K-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值X*(K? =X1 X2 X3 =1.6370 三相短路电流周期分量有效值(3)K卫I d2*X(K _2)=3.3598 KA1.637 其他三相短路电流I(3)= I(3)=化=3.3598 KAiS3)=2.55 I，(3) =2.55 X 3.3598= 8.5675 KAlS3)=1.52 I =1.51 X 3.3598=5.1069 KA其他各变电所的短路计算与计算相同，其计算结果如表5.1所示:Matlab 程序：Id1=1.57;ld2=5.5;ld3=144.34;X1=0.5;X2=0.237;X3=0.9;X4=4.5;X5=4.5;X6=9;X7=11.25;X8=14.29;%K-1计算K-1点的短路电路总标幺值及三相短路电流和短路容量%总阻抗标幺值X_K_ 仁X1+X2,X_K_2=X1+X2+X3,X_K_3=X1+X2+X