【《适用IEC规范和ANSI规范的供配电系统实际工程案例分析》3900字】

适用IEC规范和ANSI规范的供配电系统实际工程案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u29714适用IEC规范和ANSI规范的供配电系统实际工程案例分析 116321.1IEC标准工程案例分析 1179871.1.1项目基本信息 19971.1.2供电系统设计 1281751.1.3系统短路电流计算 3137071.2ANSI标准工程案例分析 6162831.2.1项目基本信息 6267721.2.2供电系统设计 677101.2.3系统短路电流计算 867341.3小结 101.1IEC标准工程案例分析1.1.1项目基本信息工程A坐落于地中海东南岸，是以色列最大港口之一。海法Bayport港计划于2021年投入营运。全部建成后，港区总占地面积将达80公顷，码头岸线总长1500米，码头前沿最大水深17.3米，港区设计年吞吐能力186万标准箱。工程建设单位以色列港口发展及资产公司ISRAELPORTSDEVELOPMENT&ASSETSCOMPANYLTD（IPC）已先期启动了本工程的水工建筑物及陆域的建设，包括防波堤、码头、陆域形成及地基处理。IPC于2014年7月正式发出运营招标书，招标内容包括集装箱港区总体布局、装卸工艺、面层结构以及电气、给排水、土建、暖通等相关配套工程的建设，建设期为2018年到2021年并负责2021年起25年的码头运营。1.1.2供电系统设计根据港区总平面布置、用电负荷、装卸设备分布以及分期建设情况，一期工程先设置1座主变电所、4座分变电所和1套船舶供电岸电设施，二期工程再增加2座分变电所和1套船舶供电岸电设施。为满足港区在失电情况下的持续运营，本工程另设置2座发电机房以满足任意2台岸桥和3台RMG设备的操作需要。（1）变电所SS001）位置：变电所SS00位于闸口区域。2）容量：装机容量为100559kW，计算有功功率为32518kW，计算视在负荷为35285kVA。3）变压器：配置2台1000kVA、22/0.4kV变压器。4）主接线：22kV侧主接线采用分段单母线形式，两路电源由161kV降压站引来。（2）变电所SS011）位置：变电所SS01位于6号泊位后方。2）容量：装机容量为22610kW，计算有功功率为6274kW，计算视在负荷为6971kVA。3）变压器：配置2台5000kVA、22/11.5kV变压器，2台500kVA、22/0.4kV变压器。4）主接线：22kV侧主接线采用单母线形式，两路电源由变电所SS00引来。（3）变电所SS021）位置：变电所SS02位于冷藏箱堆场旁。2）容量：装机容量为13684kW，计算有功功率为4020kW，计算视在负荷为4245kVA。3）变压器：配置2台2000kVA、22/0.4kV变压器。4）主接线：22kV侧主接线采用单母线形式，与变电所SS03组成环网。（4）变电所SS031）位置：变电所SS03位于冷藏箱堆场旁。2）容量：装机容量为14028kW，计算有功功率为3578kW，计算视在负荷为3782kVA。3）变压器：配置2台4000kVA、22/11.5kV变压器，2台800kVA、22/0.4kV变压器。4）主接线：22kV侧主接线采用单母线形式，与变电所SS02组成环网。（5）变电所SS041）位置：变电所SS04位于堆场与铁路卸车区交界处。2）容量：装机容量为3697kW，计算有功功率为1533kW，计算视在负荷为1686kVA。3）变压器：配置2台1000kVA、22/11.5kV变压器，2台400kVA、22/0.4kV变压器。4）主接线：22kV侧主接线采用单母线形式，与变电所SS05组成环网。（6）发电机房1）位置：发电机房位于SS00和SS01变电所附近。2）发电机：配置1台发电机组，常用功率为1800kW，电压为11kV，频率为50Hz。发电机经11kV/22kV变压器升压至22kV，向SS00和SS01变电所内22kV母线进行供电。（7）CIR01岸电设施1）位置：CIR01岸电设施位于6号泊位后方。2）容量：每套装置容量为5500kVA，共2套。（8）负荷计算港区远期设备装机容量为100MW，计算有功功率为32MW，计算视在功率为35MVA，总需要系数为0.3。（9）配电电压及方式装卸桥、RMG供电电压为11kV，动力设备供电电压为380V，照明供电电压为380/220V，频率均为50Hz。船舶供电电压为1.6kV，频率为60Hz。22kV系统供配电方式采用放射式或环网式，11kV系统配电方式采用放射式，0.4kV系统配电方式采用放射式与树干式相结合方式，1.6kV系统配电方式采用树干式。图6-1工程A配电系统图Fig.6-1PowerdistributionsystemdiagramofprojectA1.1.3系统短路电流计算图6-1为本工程案例的配电系统图，本次计算为该系统假定8个短路位置，分别为d1~8；下文仅给出短路点d3处的详细短路计算过程，其余位置计算方法相似。图6-2计算短路点d3处配电系统图Fig.6-2Distributionsystemdiagramatshort-circuitpointd3图6-3计算短路点d3处IkFig.6-3PositivesequencenetworkdiagramofIk正序阻抗的计算1）馈电网络的阻抗。根据式（4-4），其中cQ=ZZ2）变压器阻抗。根据式（4-7）~(4-10)得出下列等式：ZRuRrXZKZ电缆阻抗线路WG-1（两根电缆并联）：Z线路0WG-1：Z表6-1电气设备短路阻抗Table.6-1Short-circuitimpedanceofelectricalequipment设备元件数据公式Z(1)馈电网络QUnQ=22kVcRQ=式（3-4）Z变压器1TA1SrT=UrTLV=11kVP式（3-7）~（3-10）Z线路WG-1电缆：l=180m；2~3x1x400mm2CuZZ线路0WG-1电缆：l=1700m；3x185mm2CuZZ三相短路中Ik"及根据图6-3，短路点d3处的短路阻抗：Z最大的三相短路初始电流通过式（4-25）计算，其中c=cI按式（4-31）和（4-32）计算ipRk=1.02+0.98i其余短路位置的计算其余短路位置处的短路电流计算过程与d3处相似，分别进行计算后可得：短路点d1：Ik"=15.7kA短路点d2：Ik"=14.9kA短路点d4：Ik"=16.7kA短路点d5：Ik"=16.3kA短路点d6：Ik"=2.6kA短路点d7：Ik"=16.3kA短路点d8：Ik"=0.9kA1.2ANSI标准工程案例分析1.2.1项目基本信息工程B位于墨西哥湾的西南侧，是墨西哥最大的港口之一，本项目的合同金额接近十亿人民币。项目的落地将使目前墨西哥基建设备老损及港区规模无法达到现代化诉求的局面得到改善。墨西哥维拉克鲁斯港集装箱码头堆场及房建项目是一个复合型港口设计的项目。项目设计内容包含堆场面层、重箱区、冷藏箱区、铁路区、门禁系统、视频监控系统、通信系统、供电系统等十余项分项工程。1.2.2供电系统设计根据港区总平面布置、用电负荷、装卸设备分布以及分期建设情况，本工程设置1座主变电所和6座分变电所。（1）变电所SS11）位置：变电所SS1位于堆场区域。2）容量：装机容量为37260kW，计算有功功率为16463kW，计算视在负荷为17079kVA。3）变压器：配置2台300kVA、13.2/0.48kV变压器。4）主接线：13.2kV侧主接线采用分段单母线形式，两路电源由CFE变电所引来。（2）变电所SS21）位置：变电所SS2位于堆场区域。2）容量：装机容量为15170kW，计算有功功率为6872kW，计算视在负荷为6968kVA。3）变压器：配置2台4500kVA、13.2/0.48kV变压器。4）主接线：13.2kV侧主接线采用分段单母线形式，两路电源由变电所SS1引来。（3）变电所ERTGCCONTAINER1）位置：在堆场区域分设4个箱式变电所#1eRTGC~#4eRTGC。2）容量：装机容量为8440kW，计算有功功率为4232kW，计算视在负荷为4459kVA。3）主接线：4个箱式变电所电源均由变电所SS1引来。（4）变电所CE-11）位置：变电所CE-1位于CFS仓库内。2）容量：装机容量为1058kW，计算有功功率为880kW，计算视在负荷为926kVA。3）变压器：配置1台1600kVA、13.2/0.48kV变压器。4）主接线：13.2kV侧主接线采用单母线形式，一路电源由变电所SS1引来。（5）变电所CE-21）位置：变电所CE-2位于设备维修车间EMW内。2）容量：装机容量为898kW，计算有功功率为635kW，计算视在负荷为659kVA。3）变压器：配置1台1000kVA、13.2/0.48kV变压器。4）主接线：13.2kV侧主接线采用单母线形式，一路电源由变电所SS1引来。（6）变电所CE-31）位置：变电所CE-3位于综合楼AB内。2）容量：装机容量为725kW，计算有功功率为588kW，计算视在负荷为618kVA。3）变压器：配置1台1000kVA、13.2/0.48kV变压器。4）主接线：13.2kV侧主接线采用单母线形式，一路电源由变电所SS1引来。（7）变电所CE-51）位置：变电所CE-5位于集装箱冲洗区。2）容量：装机容量为494kW，计算有功功率为314kW，计算视在负荷为329kVA。3）变压器：配置1台400kVA、13.2/0.48kV变压器。4）主接线：13.2kV侧主接线采用单母线形式，一路电源由变电所SS1引来。（8）负荷计算港区远期设备装机容量为37.3MW，计算有功功率为11.5MW，计算视在功率为17MVA，总需要系数为0.45。（9）配电电压及方式装卸桥、RMG供电电压为13.2kV，动力设备供电电压为480V，照明供电电压为220/127V，频率均为60Hz。13.2kV系统供配电方式采用放射式或环网式，0.4kV系统配电方式采用放射式与树干式相结合方式。图6-4工程B配电系统图Fig.6-4PowerdistributionsystemdiagramofprojectB1.2.3系统短路电流计算图6-4为本工程案例的配电系统图，本次计算为该系统假定10个短路位置，分别为d1~10；下文仅给出短路点d3处的详细短路计算过程，其余位置计算方法相似。在以下计算中，基准容量值取为100MVA。图6-5计算短路点d3处配电系统图Fig.6-5Distributionsystemdiagramatshort-circuitpointd3设备阻抗的计算根据设备厂商提供的数据，短路点处的设备参数如下表：表6-2等效电网参数Table.6-2Equivalentgridparameters编号连接母线额定电压（kV）三相短路容量（MVA）X/RINCOMING1SS01-BUSⅠ13.2394.6170.03表6-3变压器参数Table.6-3Transformerparameters编号容量（MVA）一次侧电压（kV）二次侧电压（kV）%ZX/R2T014.513.20.48612.14表6-4电缆参数Table.6-4Cableparameters编号规格材料长度（m）额定电压（kV）RXWP1M01350kCMCUPVC39013.20.13010.1155由此可以得出该等效回路的总阻抗，见表6-5：表6-5计算回路的总阻抗标幺值Table.6-5Calculatethetotalimpedanceoftheloop设备名称标幺值R标幺值X等效电网0.00840.2533变压器2T010.10881.3288电缆WP1M010.13010.1155合计0.24731.6976三相短路电流的计算短路电流标幺值计算如下：I转换为有名值电流：I=X其余短路位置的计算其余短路位置处的短路电流计算过程与d