第一章 變電所位置及供電電源的確定

1、第1章 變電所位置及供電電源的確定1.1 變電所位置的確定 本工廠總將壓變電所設(shè)在工廠東北部（附圖1） 1.1.1 變電所具體位置與選址原則(1)靠電源進(jìn)線側(cè)，接近負(fù)荷中心。(2)進(jìn)出線方便，遠(yuǎn)離工廠中心區(qū)，不影響工廠廠區(qū)面積的利用。(3)靠近鐵路專線，便于變、配電設(shè)備運(yùn)輸。(4)位于煤氣站、鍋爐房等空氣污染源的上風(fēng)側(cè)、環(huán)境潔凈。(5)與鍛工車間保持足夠距離以免受震動影響。（6）遠(yuǎn)離人員集中區(qū)，有利于安全且便于保衛(wèi)。1.1.2 對總將壓變電所的要求1.因工廠距地區(qū)變電所較遠(yuǎn)，聯(lián)系不便，為便于檢修、維護(hù)、管理、控制，進(jìn)線處應(yīng)設(shè)置油斷路器；2.根據(jù)規(guī)定，備用電源只有在主電源線路解列及主變壓器故障或

2、檢修時才允許投入，因此備用電源進(jìn)線開關(guān)在正常工作時必須斷開；3.變壓器二次側(cè)設(shè)油斷路器，與備用電源進(jìn)線斷路器組成備用電源自動投入裝置（BZT），當(dāng)工作母線段失去電壓時，BZT工作使備用電源自動投入；4.根據(jù)3項(xiàng)，10KV母線應(yīng)分段，母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)正常工作時投入，重要二級負(fù)荷可接在第段母線分段上，期使主電源停止供電時，不使重要負(fù)荷的供電受到影響；5.當(dāng)主電源發(fā)生故障時，本變電所的操作電源來自備用電源斷路器前的所用變壓器。根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)總降壓變電所主接線圖（附圖2）1.2供電電源的確定工廠東北方向6公里處又新建地區(qū)降壓變電所，110/35/10KV,1*25MVA變壓器一臺作為工廠的主電源。此外，

3、有正北方向其他工廠引入10KV電纜作為備用電源。第2章 變電所的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與主變壓器的選擇2.1 全廠計(jì)算負(fù)荷的確定利用法求得全廠計(jì)算負(fù)荷，見“工礦企業(yè)負(fù)荷計(jì)算表”2.1.1 ABC法我國工廠設(shè)計(jì)工作者提出ABC法求計(jì)算負(fù)荷，其特點(diǎn)是：1. 運(yùn)用概率論的基本原理找出計(jì)算負(fù)荷與設(shè)備容量之間的關(guān)系；2. 利用單元功率的概念和列表法，將繁雜的功率運(yùn)算簡化為臺數(shù)的運(yùn)算，使運(yùn)算簡單準(zhǔn)確，適宜于工廠設(shè)計(jì)利用。 2.1.2 利用ABC法求計(jì)算負(fù)荷的公式 式中 D單臺等值功率（KW），D可取任意值，一般取D=3KW； 該組用電設(shè)備的利用系數(shù)； 式中 該組用電設(shè)備中某一單臺設(shè)備額定功率（KW）； 對應(yīng)于該功率設(shè)備

4、的臺數(shù)。 2.2主變壓器的選擇據(jù)設(shè)計(jì)方案的選擇結(jié)果，本期只設(shè)計(jì)1臺主變壓器即可滿足需要，如圖4-1所示：型號SJL1-6300/35聯(lián)接組標(biāo)號Y，d11空載電流%1.0額定電壓(KV)高壓低壓35;38.510.5;6.3;3.15阻抗電壓高中7.5 圖2-1型號中個符號表示意義：S：三相 J：油浸自冷式了 L1：鋁線 7：性能水平號 6300：額定容量 35：電壓等級第3章 變電所供電系統(tǒng)的擬定由于地區(qū)變電所只能提供35KV或10KV中的一種電壓，所以將兩種電壓的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行扼要分析3.1 35KV電壓供電優(yōu)點(diǎn) 1）要求值低，可以減少提高功率因數(shù)的補(bǔ)償設(shè)備投資； 2）線路能耗小年運(yùn)行費(fèi)用較節(jié)省

5、； 3)電壓損失小。調(diào)壓問題容易解決； 4)如建設(shè)總降壓變電設(shè)總降壓變電所，工廠便于集中控制管理，易于實(shí)現(xiàn)自動化； 5)有利于工廠的進(jìn)一步擴(kuò)展。 3.2 10KV電壓供電優(yōu)點(diǎn)1）不需要投資建設(shè)工廠總降壓變電所；2）占用工廠建設(shè)面積較少；3）根據(jù)工廠年用電量為2175萬度計(jì)算，由于二部電價制，每月電費(fèi)差價計(jì)算如下：設(shè)工廠有效生產(chǎn)時間為10個月，則每月電費(fèi)差價為22950故以10KV供電可以減少產(chǎn)品成本；4)減輕維護(hù)工作量，減少工作人員。3.3 35KV電壓供電具體核算從計(jì)算負(fù)荷值并考慮到工廠的擴(kuò)展，需選擇35/10KV、6300KVA變壓器一臺，建設(shè)工廠總降壓變電所，因此，由供電系統(tǒng)供給工廠的容

6、量，必須在原有計(jì)算負(fù)荷的基礎(chǔ)上加該變壓器的功率損耗。即KW=2260KVAR35KV側(cè)電流為考慮到本廠負(fù)荷增長是逐漸的，為了節(jié)約有色金屬消耗量，根據(jù)允許發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，而為采用電流經(jīng)濟(jì)密度選擇導(dǎo)線截面，于是可選擇導(dǎo)線LGJ-35，并查得本方案投資 項(xiàng)目說明單價數(shù)量費(fèi)用（萬元）線路綜合投資LGJ-3516變壓器綜合投資SJL-35/10 6300KVA變壓器進(jìn)線SW2-25/1000A1000MVA避雷器及電壓互感器JDJJ-35+FZ-35功率損失引起發(fā)電廠附加投資1000元/KW217KW共 計(jì) 3.4 10KV電壓供電具體核算第4章短路電流的計(jì)算 設(shè)基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓 5.1.2 計(jì)算

7、電抗將所有電抗歸算到35kV側(cè)：系統(tǒng)電抗X1*=Xsmax*=SB/Sdmax=100/580=0.172（最大運(yùn)行方式下）X1*=Xsmin*=SB/Sdmin=100/265=0.377（最小運(yùn)行方式下）架空線路電抗 X2*=XL*=XOL（SB/VB12）=0.4×5×100/372=0.146變壓器電抗 X3*=XT1*=（SS%/100）×（SB/ST1） =(7.5/100) ×(100/10)=0.755.2 最大運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算5.2.1 d1點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則d1

8、點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：I d1*=3.145換算到35kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I = I d1*× =3.145× = 4.908kA根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù)Kch = 1.8，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值Ich = ×I =×4.908=7.41kA當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時，短路電流沖擊電流ich =Kch× I =×1.87×I = 2.55× I = 2.55×4.908= 12.515 kA短路容量 S = UB × I

9、 = ×37×4.908 =314.52MVA5.2.2 d2點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則d2點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：I d1*=0.936換算到10kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I = I d1*× =0.936× =5.15kA根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù)Kch = 1.8，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值Ich = ×I =×5.15=7.78kA當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時，短路電流沖擊電流ich =Kch× I

10、 =×1.87×I = 2.55× I = 2.55×5.15= 13.133kA短路容量 S = UB × I = ×10.5×5.15 =93.66MVA5.3 最小運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算5.3.1 d1點(diǎn)的短路電流計(jì)算同上所得，則d1點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：I d1*=1.912換算到35kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I = I d1*× =1.912× =2.983KA根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù)Kch = 1.8，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時，短路電流全電流最大

11、有效值Ich = ×I =×2.983=4.505kA當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時，短路電流沖擊電流ich =Kch× I =×1.87×I = 2.55× I = 2.55×2.983= 7.61kA短路容量 S = UB × I = ×37×2.983=191.16MVA5.3.2 d2點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則d2點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：I d1*=0.785換算到10kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I = I d1*× =0.785&#

12、215; =4.317KA根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù)Kch = 1.8，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值Ich = ×I =×4.317=6.519kA當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時，短路電流沖擊電流ich =Kch× I =×1.87×I = 2.55× I = 2.55×4.317= 11.008kA短路容量 S = UB × I = ×10.5×4.317=78.51MVA以上計(jì)算結(jié)果如圖5-2所示運(yùn)行方式短路點(diǎn)Id/kAich/kA

13、Ich/kASd/MVA最大運(yùn)行方式D14.90812.5157.41314.52D25.1513.1337.7893.66最小運(yùn)行方式D12.9837.614.505191.16D24.31711.0086.51978.51第5章 電氣設(shè)備的的選擇按照設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，本所計(jì)量在35kV側(cè)，因此二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測量繞組0.5級，保護(hù)繞組10P級，單相接地監(jiān)測繞組10P級。6.6.1.6 型號、參數(shù)選擇根據(jù)上述選擇，最終35kV電壓互感器型號及參數(shù)為：戶外油浸式JDJJ2- 35kV 34.5/：0.1/：0.1/：0.1 kV 0.5 30VA/10P 30VA/10P 30VA。6

14、.6.2 10kV電壓互感器的參數(shù)計(jì)算與選擇6.6.2.1 10kV電壓互感器的配置原則：1）為監(jiān)視線路電壓和滿足計(jì)量、保護(hù)裝置的需要，在10kV的I、II段母線側(cè)裝設(shè)三相電壓互感器。本站10kV配電裝置為戶外式，因此電壓互感器也為戶內(nèi)干式。2）根據(jù)10kV保護(hù)和測量、計(jì)費(fèi)的需要，電壓互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測量、保護(hù)三種繞組，對應(yīng)的組別分別為：一次側(cè)星形，二次側(cè)計(jì)量測量、保護(hù)為星形，單相接地監(jiān)測為開口三角。6.6.2.2 一次額定電壓選擇一次額定電壓為Un=10kV，允許一次電壓波動范圍為U=10kV±10%。6.6.2.3 二次額定電壓選擇根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上

15、，電壓互感器測量、計(jì)量和保護(hù)繞組二次額定電壓為Un=0.1/kV，單相接地繞組二次額定電壓為Un=0.1kV。6.6.2.4 額定容量選擇為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量Se2。即：Se2 S2 = Ie22z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（） Vy 測量儀表電流線圈電阻 Vj 繼電器電阻 Vd 連接導(dǎo)線電阻 Vc 接觸電阻一般取0.1按照常規(guī)設(shè)計(jì)，一般二次繞組額定容量為：計(jì)量、測量75VA，保護(hù)、接地監(jiān)測30VA。6.6.2.5 準(zhǔn)確度選擇根據(jù)慣例，二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測量繞組0.5級，保護(hù)繞組10P級，單相接地監(jiān)測繞組10P級。6.6.2.6 型號、參數(shù)選擇根據(jù)上述選擇，最終10kV電壓互感器型號及參數(shù)為：戶內(nèi)干式JDZJ1- 10kV 10/：0.1/：0.1/：0.1 kV 0.5 75VA/10P 30VA/10P 30VA。 6.7 10kV高壓柜的選擇根據(jù)上文所述：10kV采用戶內(nèi)高壓開關(guān)柜，選擇型號為KYN28