【《某高校实验楼变配电系统设计案例》2900字】

某高校实验楼变配电系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u17557某高校实验楼变配电系统设计案例 115631.1实验楼变压器的选择 1155431.1.1变压器的选择原则 190331.1.2本工程的变压器选择 273161.1.3变压器的无功补偿 313141.2变配电系统设计 3317041.2.1变电电源选泽 3157471.2.2变配电系统设计 387801.2.3变配电系统图设计 5实验楼变压器的选择变压器的选择原则选择变压器时应当综合考虑以下因素(1)变配电所中，负荷总量和负荷对供电可靠性的要求是与变电器台数相关的主要因素，其次是变压器数量具备优秀的运转灵活性与经济实用性。变电器的选择需求原则如下1)现有设计原则条件下对10/0.4kV变压器要求为，一台变压器的最大容量通常不可超过2500kVA小于1600kVA。此原因是由于短路电流的数值会随着变压器容量值变大，相应的断路器具备的开断能力也变得更高，也更不易满足低压线缆所需的热稳定性要求，这些都可能造成资源的浪费与设计投资的追加:此外，所带负荷因为变压器容量变大而增多，一旦设备发生故障需要维护修理时，受故障所造成的影响范围就更大，不利于设计原则随规定的供配电系统的可靠性。2)双电源供电至所需设备处是一级负荷需要具备的供电方式，若双电源供电的两个电源都是10kV市级供电，两条独立的供电路径则最少需要两台变压器才能保证;二级负荷在没有装设备用电源的情况下至少需要两台变压器才能满足检修变压器时不停电的供电要求(2)多台变压器互相之间的工作方式问题。所谓的工作方式问题就是当变配电所中有多台变压器时，各台变压器在运行中的协调问题，工作方式即协调情况通常有下列三类方式1)变压器并列与分列运行的运行方式。两台设备容量、连接组、分接头、短路电压等方面在变压器分列运行的情况下，不需要考虑两台变压器间的相互配合，但相序、变比和短路电压、连接组在两个并列运行的变压器之间必须确保相同一致，最好具备容量相等，同步调压的能力。2)变压器相互独立的运行方式，相互之间没有工作任务的协调。此类变压器设置方式的情况下，各台变压器各自独立工作对变压器的选择可不作特别的规定。3)变压器工作与备用的运行方式，这种种协调方式是几台变压器同时进行工作、互为彼此变压器的备用变压器，最基本的工作与备用运作方式是两台变压器间的相互备用，同时工作。变压器的容量选择在这种工作运行模式下需要仔细校核，应按一台变压器退出运行的情况考虑另一台变压器的容量:另一种方式是一用一备，这种工作方式下，备用变压器容量只需考虑需要备用的负荷大小。本工程的变压器选择Dynll联结组别的变压器适合当中性线上的电流由于线路单相不平衡负荷所导致的大于变压器低压侧绕组额定电流的25%时装设。实际设计中选用Dynl1变压器为了保证单相保护动作的敏捷程度而采取提高单相短路的电流值的方法。10/0.4kV双绕组类型的变压器选择为了控制各类非线性用电设备所产生的谐波，即限制三次谐波的含量导致电网中的产生的电压正弦波形畸变率，应选用接线组别为Dynall的三相配电的变压器类型。结合本次设计实际的建筑物类型、面积大小、全部设备的用电负荷，并且结合以上规定条件的要求与实际设计得出的计算电流、总容量等计算结果，初步装设一座位于首层的10/0.4kV变配电室，变配电室内设置2台强迫风冷式干式变压器，采用的两台SCB13-1000/0.4kV-800kVA变压器的主要特点为1.安全、不易燃烧、防火可直接安装在负荷中心2.维护简易、安装简便、经济运行成本低3.防潮湿性好，可在100%湿度下正常运行4.损耗低、噪声低、绝缘性好，局部5.放电量小，无污染，损耗通常比国家相应标准5%~10%6．散热好、过载能力强，风冷状况下,可保证变压器安全运行7.体积小重量轻、结构稳定，8.耐雷电冲击能力强，机械强度高,抗温度变化，抗突发短路能力强下图为设备、容量额定电压等参数表1-1变压器参数表样图项目单位参数额定容量kVAq800额定电压高压kV11、10.5、10、6.3、6高压分接范围%±5±5%低压kV±4×2.5±4×2.5联结组标号/Dyn11空载损耗Kw1.267负载损耗Kw8.170空载电流%1.1短路阻抗%6变压器TM1主要向地下一层和电上首层及三层、五层、七层一级负荷供电；变压器TM2主要向二层、四层、六层、八层供电。下表为两台变压器的相关详细信息表1-2变压器具体设计信息序号变压器编号位置供电范围安装容量负荷率低压侧主断路器和出线断路器运行分断能力1TM1首层地下一层及地上一三五七层80060.5%25kA2TM2首层首层至屋顶层80060.2%25kA变压器的无功补偿在变配电室内的低压绕组侧集中补偿是在本科研试验楼的设计中通常采用的无功补偿方式。回路中前相的设备和线路与变压器的功率因数可以通过使用低压侧集中补偿方式，同时装设配电装置与补偿装置。变配电室的功率因数需求取值应当符合低压用户的功率因数的值宜高于0.85。高压用户的功率因数宜高于0.9的取值要求;无功功率计算应当在进行本项目的施工图设计时进行。变配电系统设计变电电源选泽本工程装设两台变压器在首层的十千伏变配电室内，设置二路10kV非专用电源作为供电电源，采取最基本的工作与备用的变压器工作协调方式。从上级市政变电站电源引出两条不会同时损坏的供电线路，市政电源正常运行时两路高压各为一段母线供电，当一路电源由于发生意外故障而无法运行时，手动投入联络开关将母线两端联络起来，科研实验验楼的全部负荷由未发生意外故障的另一路电源承担，变配电系统设计1.变配电系统变配电室为采用下进下出的走线方式为配电装置与直流电源装置供电，为装设的电缆下挖深度为一米的沟道。单母线分段运行作为本次变电系统设计的主接线的运转方式，左右两侧彼此相连。左右两侧的电源线变在供电无故障及特殊情况发生时采取同时供电分左右两端运转的方式。当一路电源由于发生意外故障而无法运行时，科研实验验楼的全部负荷由未发生意外故障的另一路电源承担起来，2.单母线系统设计以单母线分段这种利用的方式作为变配电室的220/380V系统接线型式，设联络开关。当一台变压器检修或故障时，手动投入联络开关将母线两端联络起来，实验楼所有负荷等级及特别重要负荷的供由另外没有发生故障情况的变压器设备或应急电源承担。大大提高了供配电设计的安全性。联络开关选择三位转换开关，在主线路的母联开关进行自投动作有0.2秒的延时情况下，在发生变压器低压侧的电路主开关由于短路故障或电路过载而导致跳闸时，母联开关不可闭合。电气连锁装设在变压器低压侧主进开关与联络开关中间，无论如何只有两个开关可以同时闭合。3.继电保护设计以微机保护的方式作为设计高校科研试验楼实验楼变配电系统的继电保护方式。选择零序、速断、过电流保护措施进行装设进线的保护动作为跳闸等情况的应对措施。选择断流容量为25kA，弹簧储能操作机构的高压真空断路器作为高压断路器，操作电源电压标准为DC220V。变压器选取SCB13型强迫风冷式干式变压器，设置高温时动作于信号，超温时动作于10kV真空断路器跳闸进行两段温度保护。4.配电柜选择结合本次设计的实际计算情况和参考前人已有的设计中的配电柜选型，本研究实验楼的设计工程采用MNS型配电开关柜。框架方式为C型钢材组合式结构。柜体分为前后部分和下部分，分别为水平、抽屉、电缆室。符合下进下出走线的规范。满足本设计中变配电系统设计的需求，表2-1MNS高压开关柜参数表样图项目单位12kV参数额定工作电压kV0.4额定频率Hz50额定工作电流A水平母线630～5000垂直母线80