浴盆厂高压供配电系统设计

浴盆厂高压供配电系统设计1第1章负荷计算和无功补偿精品文档放心下载备的基础，保障供电系统安全可靠运行必不可少的重要环节。感谢阅读感谢阅读感谢阅读精品文档放心下载的具体工作情况，从而，计算出用电设备的负荷。1.1负荷计算1.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式(1)有功计算负荷PkW30KPdeK为需要系数d(2)无功计算负荷Qtan（单位为kvar）30P30(3)视在计算负荷S30PQ（单位为kV•A）223030(4)计算电流SI30,（单位为）30UNU为用电设备的额定电压（单位为kV）N(5)计算功率因数2PS1.1.2车间380侧负荷计算以一车间为例，对其进行负荷计算。视在计算负荷30PQ242023152525kVA谢谢阅读2S3030S计算电流797.68AI3030U3NP计算功率因数30S30其它车间计算方法同上，经计算，可得到各车间380V侧计算负荷，见表1-1。感谢阅读表1-1380V侧各车间负荷计算表序号车间名称costan30/kWQ/kvar30S/kVA30I/A301一车间0.800.75420315525.00797.68精品文档放心下载2二车间0.820.70568390689.001046.86感谢阅读3三车间0.820.70686485840.131276.48感谢阅读4铸造车间0.790.78650508824.961253.43感谢阅读5模具车间0.840.65458290542.09823.64感谢阅读6空压站、煤气站0.830.67582396703.951069.57精品文档放心下载33642384总计0.810.723027.62217.123752.605701.65精品文档放心下载注：p0.90,K0.93Kq1.1.3车间10kV侧负荷计算3经计算，可得各车间10kV侧计算负荷，见表1-2。感谢阅读表1-210kV侧各车间负荷计算表序号车间名称costan30/kW30/kvarS30/kVAI30/A感谢阅读1一车间0.780.80525.25341.25545.2431.48谢谢阅读2二车间0.800.75574.89424.45714.6041.26谢谢阅读3三车间0.800.75694.40527.01871.7450.33精品文档放心下载4铸造车间0.770.83658.25549.25857.3049.50精品文档放心下载5模具车间0.830.67463.42317.10561.5332.42感谢阅读6空压站、煤气站0.810.72589.04431.20730.0042.153405.252590.26总计0.790.783064.732408.943898.15225.07精品文档放心下载注：Kp0.90,K0.93q1.2.1无功补偿感谢阅读感谢阅读它给工厂供配电系统造成不利影响[6]谢谢阅读感谢阅读系统的功率因数。感谢阅读感谢阅读用并联电力电容器组的方法来提高功率因数。41.2.2无功功率补偿容量精品文档放心下载精品文档放心下载联电容器在供电系统中应用最为普遍。该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.81精品文档放心下载的功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧谢谢阅读最大负荷时功率因数应稍大于0.90.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：感谢阅读QcPtantantanarccos0.81tanarccos0.92902.19kvar3012感谢阅读参照工厂供电附录表4BCMJ0.4-50-3谢谢阅读量为50kvar19950kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而感谢阅读无功计算负荷2217.12950kvar1267.12kvar感谢阅读Q，补偿后变电所低压侧计算负02荷为：S30'223027.61267.123282kVA精品文档放心下载21.2.3无功补偿后10kV侧的计算负荷(1)车间变电所变压器损耗功率有功损耗T0.01'0.013282kVA32.8kW感谢阅读PS30(2)无功损耗T0.05'0.053282kvar精品文档放心下载QS30(2)0有功计算负荷P3027.6kW32.8kW3060.4kW谢谢阅读无功计算负荷1431.2kvar精品文档放心下载30'1视在计算负荷3060.41431.23378.5kVA谢谢阅读S30'221(2)无功补偿车间功率因数P3060.4S3378.530(1)这一功率因数满足要求。51.2.4无功补偿后35kV侧的计算负荷(1)总降压变电所变压器损耗功率有功损耗0.013378.5kVA33.8kW感谢阅读T无功损耗T0.053378.5kVA168.9kW精品文档放心下载有功计算负荷03060.4kW33.8kW3094.2kW感谢阅读P0无功计算负荷Q1431.2kvar168.9kvar感谢阅读视在计算负荷030942160023483kVA精品文档放心下载S(2)补偿后工厂功率因数P3094.230(1)S30(1)0.9这一功率因数满足要求。在无功补偿前，该变电所主变压器T的容量为应选为，才能满足负荷谢谢阅读用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T的容量选为的就足够了。同感谢阅读谢谢阅读此无功补偿的经济效益十分可观。无功补偿后工厂380V侧、10kV侧和35kV侧的负荷计算如表1-3所示。感谢阅读表1-3无功补偿后工厂的计算负荷计算负荷项目cosP/kW30Q/kvar30S30I/A380V侧补偿前负荷0.8063027.62217.123752.65701.65精品文档放心下载380V侧无功补偿容量950380V侧补偿后负荷0.923027.6126732824986.6感谢阅读车间变压器功率损耗32.8164.110kV侧负荷计算0.9063060.41431.23378.5195精品文档放心下载主变压器功率损耗33.8168.935kV侧负荷计算0.93094.21600.1348357.5精品文档放心下载6第2章变压器的选择2.1变压器选择的一般原则(1)仅装一台主变压器的变电所主变压器的额定容量S应满足全部用电设备总N.T视在计算负荷S的需要，即30SNS。T30(2)装有两台主变压器且为暗备用的变电所(所谓暗备用，是指两台主变压器同时感谢阅读运行，互为备用的运行方式)。此时，每台主变压器容量件：S应同时满足以下两个条N.T①任一台变压器单独运行时，可承担60%～70%的总视在计算负荷S，即30SN0.6~0.7S。T30S30()S。NST30(Ⅰ)(3)对接有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，可保证一台变压器精品文档放心下载发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。感谢阅读(4)对只有二级负荷的变电所，如果低压侧有与其他变电所相联的联络线作为备精品文档放心下载用电源，也可采用一台变压器。(5)负荷变动较大的变电所，可采用两台变压器，实行经济运行方式。精品文档放心下载(6)对负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或两台以谢谢阅读上变压器，以降低单台变压器容量。(7)在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑未来5～10年负荷的增长。谢谢阅读2.2变压器台数、容量及型号的选择对于电源进线电压为35kV及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所谢谢阅读降为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。谢谢阅读2.2.1总降压变电所变压器精品文档放心下载精品文档放心下载压器。通过第一章的负荷计算和功率补偿可知，选用一台容量为4000kV•A的变压器精品文档放心下载即可满足要求。查表得，选一台S9-4000/35联结组别的低损耗配电变压器。精品文档放心下载至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。精品文档放心下载7第3章工厂供配电系统电气主接线设计精品文档放心下载无功补偿装置等一次设备按要求有序地连接起来，以完成电能的输送与分配的电路。感谢阅读精品文档放心下载电力设备和变电所在电力系统中的实际地理位置。3.1供配电主接线的基本要求3.1.1供电可靠性的要求感谢阅读运行，同时要保证电力系统运行的稳定性，避免电压波动等现象。感谢阅读3.1.2供电安全性的要求精品文档放心下载谢谢阅读单相变压器；架空线路之间尽量避免交叉。3.1.3供电灵活性的要求精品文档放心下载精品文档放心下载5年-10年内的发展留下扩建的余谢谢阅读地。3.1.4供电经济性的要求谢谢阅读属和设备的投资。3.2供配电系统主接线设计主接线图常用的是单母线分段接线和单母线接线两种方案。感谢阅读8精品文档放心下载感谢阅读灵活性均较差。精品文档放心下载精品文档放心下载灵活性均较大。精品文档放心下载精品文档放心下载出现故障，失去电压时，备用电源立即自动投入使用。工厂供配电系统的电气主接线图如图3-1所示。图3-1主接线图9第4章短路电流的计算谢谢阅读合理配置继电保护和自动装置进行短路电流计算,首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所需谢谢阅读精品文档放心下载感谢阅读最后计算短路电流和短路容量。4.1绘制计算电路图图4-1短路计算电路4.2计算三相短路电流和短路容量4.2.1k-1点的三相短路电流和短路容量（U=37kV）感谢阅读1U感谢阅读c因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比线路额定电压U高5%，根谢谢阅读N据标准，取标准电压Uc37KV。4.2.1.1计算短路电路中各元件的电抗及总电抗(1)电力系统的电抗：S1000MVAoc10X1U(37kV)221.371S1000MVAoc(2)架空线路的电抗：由表4-2得00.4/km感谢阅读X，因此X2XL0.4(/km)8km3.2精品文档放心下载0表4-1电力线路每相的单位长度电抗平均值线路电压

线路结构35KV及以上6~10KV220V/380V架空线路0.400.350.32电缆线路0.120.080.066(3)绘出k-14-3感谢阅读和电抗值（分母），并计算其总阻抗为X(X1X21.373.24.57感谢阅读k11.3723.2k-1图4-2短路计算等效电路4.2.1.2计算三相短路电流和短路容量(1)三相短路电流周期分量有效值U37kVI1(3)1kX334.57(k4.7kA(2)三相短路电流次暂态电流和稳态电流I(3)=I(3)=(3)I=4.7kAk1(3)三相短路冲击电流及第一周期短路全电流有效值(3)i=2.55shI(3)=2.55×4.7kA=11.9kA(3)I=1.51shI(3)=1.51×4.7kA=7.1kA(4)三相短路容量(3)S=3k1U1(3)I=3×37kV×4.7kA=301MV·Ak14.2.2k-2点的三相短路电流和短路容量（U=10.5kV）谢谢阅读c24.2.2.1计算短路电路中各元件的电抗及总电抗(1)电力系统的电抗X1U1022（.5kV）c2S1000MVAoc(2)架空线路的电抗：X222U10.5kVXL0.260.4/8kmckm20U37kV1(3)电力变压器的电抗：查表可得U%5.5因此谢谢阅读kX3U%U25.52kc2100S1004000kVAN(4)绘出k-2点短路的等效电路如图4-4所示，并计算其总阻抗为精品文档放心下载X(2)X1X2X30.110.261.51.87感谢阅读k120.263k-1k-2图4-3短路计算等效电路4.2.2.2计算三相短路电流和短路容量(1)三相短路电流周期分量有效值U10.5kVI2(3)c2kX331.87(k2)3.2kA(2)三相短路电流次暂态电流和稳态电流I3)=I(3)=(3)(I=3.2kAk2(3)三相短路冲击电流即第一周期短路全电流有效值(3)i=2.55shI(3)=2.55×3.2kA=8.2kA12(3)I=1.51shI3)=1.51×3.2kA=4.8kA((4)三相短路容量(3)S=3k2Uc2(3)I=3×10.5kV×3.2kA=58MV·Ak24.3短路计算表表4-2短路计算表三相短路电流/kA三相短路容量/MV·A短路计算点(3)IkI()(3)3I(3)ish(3)Ish(3)Skk-14.74.74.711.97.1301精品文档放心下载k-23.23.23.28.24.858精品文档放心下载感谢阅读精品文档放心下载稳定性，保证出现最大短路电流时不致损坏。13第5章母线及厂区高低压供配电线路的选择校验5.1导线和电缆选择的一般原则(1)发热条件感谢阅读正常运行时的最高允许温度。(2)电压损耗条件精品文档放心下载正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。精品文档放心下载(3)经济电流密度35kV及以上的高压线路及电压在35kV以下但距离长电流大的线路，其导线和谢谢阅读电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经精品文档放心下载济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。工厂内的10kV及以下线路，感谢阅读通常不按此原则选择。(4)机械强度感谢阅读感谢阅读5.235kV高压架空进线的选择校验35kV侧高压架空进线导线的截面面积按经济电流密度选择，再按发热条件、机感谢阅读械强度和电压损耗校验。初选为LGJ型钢芯铝绞线。5.2.1选择经济截面工厂总计算负荷为3483kVA,计算电流为S3483kVAIU335kVN57.5A根据年最大负荷利用小时数max4500h，查表得j2,则导线的经精品文档放心下载济截面面积为57.5A

Aec50mm21.15A/2初选标准面为2，即选LGJ-50型钢芯铝绞线。感谢阅读145.2.2校验发热条件查表得LGJ-50型钢芯铝绞线的允许载流量（假设环境温度为℃）谢谢阅读Ial17857.5A，因此满足发热条件。AI305.2.3校验机械强度查表得35kV架空铝绞线的最小截面A22,因此所选谢谢阅读min35mmA50mmLGJ-50型钢芯铝绞线满足机械强度要求。5.2.4校验电压损耗利用A50mm2查表得LGJ型钢芯铝绞线电阻R0.68/km1.5m谢谢阅读0计）X00.38/km，因此线路的电压损耗为0.68)1600kvar0.38).2U35kW线路电压损耗百分值为619.8V%.8VU1.77%U%al35000V5%因此所选LGJ-50型钢芯铝线满足允许电压损耗要求。谢谢阅读5.310kV侧出线的选择校验主变压器10kV谢谢阅读后进行热稳定校验。初选为YJL型交联聚乙烯绝缘铝芯电力电缆埋地敷设。精品文档放心下载5.3.1按发热条件选择截面主变压器10kV侧计算电流I30,本厂地区土壤一年中最热月平均温度为感谢阅读20℃，查表得初选缆芯截面为3120mm2的交联聚乙烯绝缘滤芯电力电缆感谢阅读(YJL—3×120型)。其允许载流量Ial205AI满足要求。305.410kV侧配电线路的选择校验谢谢阅读精品文档放心下载进行热稳定校验。以一车间为例，馈电给一车间的电缆线路初选用YJL型交联聚乙烯绝缘铝芯电感谢阅读力电缆直接埋地敷设。15一车间10kV侧计算电流为I31.48A，本厂地区土壤一年中最热月平均气温精品文档放心下载30为20℃，查表得初选缆芯截面为325mm2的交联聚乙烯铝芯绝缘电力电缆（YJL—谢谢阅读3×25Ial90AI满足要求。30因为厂区高压配电线路很短，线路首末两端短路电流相差不大，故以10kV母线精品文档放心下载上短路时（k点）的短路电流进行热稳定校验。2查表得，交联聚乙烯铝芯绝缘电力电缆的热稳定系数C84As/mm2谢谢阅读小允许截面为IAt1.5感谢阅读22C热稳定不满足要求，改选YJL—3×50型交联聚乙烯绝缘铝芯电力电缆。感谢阅读其他车间的配电电缆截面选择校验的过程相似，其选择结果见表5-1。谢谢阅读5.5做备用电源的高压联络线的选择校验初选用YJL型交联聚乙烯绝缘铝芯电力电缆，直接埋地敷设，与工厂变配电所精品文档放心下载的10kV侧母线相连。5.5.1按发热条件选择截面本工厂二级负荷容量为730kVA,10kV侧计算电流30谢谢阅读I,最热月土壤平均温度为20℃。查表得，初选缆芯截面为120mm2交联聚乙烯绝缘铝芯电力电缆，其谢谢阅读I205Ial满足发热条件。30以上所选工厂供配电系统进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表5-1所示。感谢阅读16表5-1厂区高压供配电线路型号规格线路名称导线或电缆的型号规格35kV进线LGJ—50型钢芯铝绞线（三相三线架空）谢谢阅读10kV出线YJL—3×120型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）精品文档放心下载母线LMY—25×4型矩形铝母线至一车间引线YJL—3×50型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）感谢阅读至二车间引线YJL—3×50型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）精品文档放心下载至三车间引线YJL—3×50型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）精品文档放心下载至铸造车间引线YJL—3×50型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）谢谢阅读至模具车间引线YJL—3×50型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）精品文档放心下载YJL—3×50型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）谢谢阅读10kV备用电源线YJL—3×120型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）感谢阅读17第6章高低压侧设备的选择6.1高压侧设备选择原则和方法高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工感谢阅读作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。感谢阅读6.1.1高压侧设备的选择原则(1)按工作电压选择设备的额定电压UNUU一般不应小于所在系统的额定电压UNeNeN设备的额定电压U应不小于其所在系统的最高电压U，即NU。谢谢阅读UNemaxemax(2)按工作电流选择设备的额定电流I不应小于所在电路的计算电流NeI，即30INI。e30(3)按断流能力选择设备的额定开断电流I或断流容量ocSoc它可能分断的最大短路有效值I(3)或短路容量S(3)，即感谢阅读kkI(3)或IS(3)ockkS对于分断负荷设备电流的设备来说，则为I，ocIOL.maxI为最大负荷电流。OLmax(4)短路动稳定度的校验条件i或(3)iII3式中，i、maxI分别为电器的动稳定电流峰值和有效值，i(3)、I(3)分别为电气max设备所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值。(5)短路热稳定度的校验条件I2(3ttIt)2式中，I为电气设备在时间tkAt为电气设备的热稳定试验精品文档放心下载t时间（st为发热假想时间（sima18根据以上分析，35kV侧高压设备选择校验列出表6-1。精品文档放心下载表6-135kV一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度结论装置参数UNIN(3)Iki(3)I(3)2t地点条件数据35kV57.5A4.7kA4.72=20.248.60额定参数UNeINeIocimaxIt感谢阅读2

t3高压隔离开关GW2-35G/60035kV600A20kA42kA24合格5kV侧高压少油断路器SW2-35/100035kV1000A16.5kA45kA16.524合格设备高压熔断器35kV60A---合格型号电压互感器JDJJ2-3535kV----合格规格电流互感器油浸35kV100/5A-10020.112合格户外式14.14kA42.25避雷器FZ-3535kV----合格6.210kV侧高压设备选择校验10kV侧高压设备选择校验列出表6-2。19表6-210kV侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度结论参数UNINI3i(3)kIt(3)2装置地点条件数据10kV195A3.2kA8.2kA3.221.50.2=17.41额定参数UNeINeIocimaxIt谢谢阅读210k高压少油断路器SN10-10Ⅰ/63010kV630A16kA20kA1624合格V侧高压隔离开关GN6-10T/20010kV200A10kA25.5kA1024合格设备型号规高压熔断器RN2-10/200电压互感器JSZJ-1010kV200A---10kV----合格合格格电流互感器LAJ-1010kV200/5A-22520.2=63.63kA(900.2)21=324合格避雷器FS-10100kV----合格20第7章二次回路方案的选择感谢阅读感谢阅读谢谢阅读感谢阅读精品文档放心下载感谢阅读速动性、可靠性和灵敏性。根据本厂需要，应对工厂供配电系统如下设备安装继电保护装置：35kV电源进精品文档放心下载线保护