小區(qū)供電方案設(shè)計

精品精品精品精品※※※※※※※※※※ 2023級 ※※ 供電技術(shù)課程設(shè)計 ※※ ※※※※※※※※※※姓 名學(xué) 號班 號完成時間

xxx2023xxxx方xxxx2023年74第1章 設(shè)計任務(wù)設(shè)計內(nèi)容變壓器及其一次側(cè)電氣設(shè)備花園小區(qū)長期供電變電所設(shè)計。電所進(jìn)出線和低壓進(jìn)線。設(shè)計依據(jù)2臺，每臺10kw，380v2臺，每臺28kw，380v220kw，380v10臺，每臺1kw，380v6000w，220v9000w，220v0.750.5，照明需要系數(shù)0.9.小區(qū)有兩棟高層樓房12432181電室，每個單元有15kw電梯兩部，10kw風(fēng)機和25kw高壓水泵電動機2臺，220kw2臺；30kw消防水泵電動機各兩臺；1號樓每個單元住戶用電設(shè)備容量為192kw，2號樓住戶用電設(shè)備容量為144kw。12kw，21kw。2kw。設(shè)計要求為兩棟樓房臨時建筑施工選配變壓器，選擇變壓器一次側(cè)電氣設(shè)備；選擇變電所進(jìn)線，低壓進(jìn)電線；畫出二次回路接線圖；第2章 負(fù)荷計算和無功功率補償負(fù)荷計算單組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式有功計算負(fù)荷〔單位為KW〕P =K P30 d e無功計算負(fù)荷〔單位為kvar〕

， K 為系數(shù)d視在計算負(fù)荷〔kvA〕

Q = P30

tan計算電流〔A〕

S = P3030 cosS3UI = 3U30NU 為用電設(shè)備的額定電壓〔單位為KV〕N多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式有功計算負(fù)荷〔KW〕

P 30

p

P30i式中P30i

P30

之和，K

是有功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.80~0.90。無功計算負(fù)荷〔kvar〕

Q 30

q

Q30iQ30i

是全部設(shè)備無功Q30

K

q

是無功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.85~0.95。視在計算負(fù)荷〔單位為kvA〕P2P230Q23030計算電流〔單位為A〕總負(fù)荷計算〔KW〕

I = S303U3UNP K 30p

30iQ30

K q

30i經(jīng)過計算，得到臨時施工現(xiàn)場和小區(qū)長期供電的負(fù)荷計算表，如表2-1〔額380V〕表2-1 臨時施工現(xiàn)場和小區(qū)長期供電的負(fù)荷計算表編 3030200.53030200.50.750.88108.813.320.2560.50.750.882824.6437.356.7400.50.750.882017.626.640.5100.50.750.8854.46.610.160.9105.405.48.290.9108.108.112.3200.80.80.7516122030.3500.80.80.7540305076.064400.80.80.75352264440669.3

需要系數(shù) cos tan

P

計算負(fù)荷S

/kV I /號 P/kWe K

30 QW 30

/kvarA A d 混凝土攪拌機1工2

重機明明風(fēng)機泵容量

192

0.9 1 0 172.8 0 172.8 262.93 4荷5荷

風(fēng)機泵續(xù)上表200.80.80.75161220續(xù)上表200.80.80.7516122030.3500.80.80.7540305076.064400.80.80.75352264440669.31440.910129.60129.6197.11200.250.51.733051.96091.31200.80.80.759672120182.530.7102.102.13.1921102023.04明負(fù)荷1、2元計算負(fù)荷

P=68.853030P=1045.443030

Q 3030Q 581.43030

S =86.7303030S 303030

cos=0.794cos=0.87330303計算負(fù)荷3030

P=522.72

=290.7 S

=598.10 cos=0.87330303030

P=600.93

=408.4 S

=726.5 cos=0.82730臨時工地中：單相總?cè)萘浚嗫側(cè)萘?11.7%。由于施工照明和生活照明單項15%，按三相負(fù)荷計算。30定將小區(qū)分為：一號樓1、2單元；一號樓3單元；二號樓及各種負(fù)荷，三個局部。分別設(shè)立三個變電所對小區(qū)供電。同時，對此三局部進(jìn)展負(fù)荷計算。無功功率補償無功功率的人工補償裝置：并聯(lián)電容器。由計算可知，該供電要求的380V側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)只有0.851，供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時功率因0.9380V0.9，暫取0.92來計算380V臨時工地：Q 1=PC 30

(tan1

-tan2

)=68.85[tan(arccos0.794)-tan(arccos0.92)]=22.99kvar花園小區(qū)：1、2單元：Q 2=PC

(tan

1-tan2)=1045.44[tan(arccos0.873)-tan(arccos0.92)]=139.04kvar3單元：Q 3=PC

(tan1

-tan

)=522.72[tan(arccos0.873)-tan(arccos0.92)]=69.52kvar2二號樓及各種負(fù)荷：2Q 4=PC

(tan1

-tan

)=600.93[tan(arccos0.827)-tan(arccos0.92)]=150.23kvar2補償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計算負(fù)荷根本不變，而無功計算負(fù)荷：2Q”1=〔52.67-22.99〕kvar=29.68kvar；Q”30

2=〔581.4-139.04〕kvar=442.36kvarQ”3=〔290.7-69.52〕kvar=221.18kvar；Q”30

4=〔408.4-150.23〕kvar=258.17kvar視在功率：S”130

=74.65kVA；S”2P2P2Q”23030

=1134.63kVAP2Q”2P2Q”2303030

=567.78kVA；S”4P2P2Q”23030

=654.04kVAP2P2Q”23030Pt1=0.01×74.65=0.75；Pt2=0.01×1134.63=11.34P =0.01×567.78=5.68；Pt3

=0.01×654.04=6.54t4Q =0.05×74.65=3.73; Qt1

=0.05×1134.63=56.7t2Q =0.05×567.78=28.38; Qt3

=0.05×654.04=32.70t4變電所高壓側(cè)的計算負(fù)荷：P”(1)68.85+0.75=69.6; P”30

(2)1045.44+1134=1056.78P”(3)522.72+5.68=528.4; P”30

(4)600.93+6.54=607.47Q”(1)29.68+3.73=33.41;Q”30

(2)442.36+56.7=499.06Q”(3)221.18+28.38=249.56; Q”69.6269.6233.412

(4)258.17+32.7=290.87S”30(1)S”

S”528.42528.42249.562；S”

(2)=1056.7821056.782499.062

1168.69607.472607.472290.87230(1)計算電流：

30(1)I”130

S =117.4A；I”2303U303U”N3U”S30 =888.9A；I”43U”

S” =1777.7A303303U3U30S” 3U30

30cos”1=

NP”30S”30

30=0.902；cos”2=

NP”30S”30

=0.904cos”2=

P”30S”30

=0.904；cos”2=

P”30S”30

=0.902在無功補償前，臨時工地的變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為100kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而實行無功補償后，主變壓器T的容量選為80kVA的就足夠了。的容量應(yīng)分別選為1250kVA、630KVA、800KVA才能滿足負(fù)荷用電的需要；而實行無功補償后，主變壓器T的容量選為1250kVA、630kVA、800kVA無功補償后工廠380V10kV2-22-32-42-5。表2-2 無功補償后臨時工地的計算負(fù)荷工程計算負(fù)荷cosP/kW Q /kvar S /kVA I /A30 30 30 30380V0.8068.6552.6785.53129.98380V22380V主變壓器功率損耗0.9168.650.01S =0.743030.670.05S =3.763075.18112.4510kV0.9169.3934.4377.464.47表2-3 無功補償后花園小區(qū)1號樓1、2單元的計算負(fù)荷cos

計算負(fù)荷303030工程 P30303030

/kW

Q

S /kVA I380V0.871045.44581.401196.231817.98380V146380V主變壓器功率損耗0.921045.440.01S =9.0530435.40.05S =45.2530904.95137.1210kV0.91847.13386.65931.1953.76表2-4 無功補償后花園小區(qū)1號樓3單元的計算負(fù)荷cos工程

P/kW

Q /kvar

S

I /A30 30 30 30380V0.87522.72290.70598.1908.96380V73.2380V主變壓器功率損耗0.92522.720.01S =1.7130217.50.05S =7.5530452.4764.3210kV0.92420.75178.25456.9526.38表2-5 無功補償后花園小區(qū)2號樓及各種負(fù)荷的計算負(fù)荷cos

計算負(fù)荷303030工程 P30303030

/Kw

Q

S /kVA I/A/A/A/A380V0.83600.93408.4726.61104.26380V144.2380V主變壓器功率損耗0.91600.930.01S =2.2830264.210.05S =11.430568.7179.6410kV0.91523.11239.81575.4633.22第三章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇變電所主變壓器的選擇臨時工地變壓器選擇質(zhì)和電源狀況，變電所裝設(shè)一臺主變壓器，型號為S9型，就足以滿足工地需要，而變壓器容量依據(jù)式〔3-1〕選擇，即：SNT

S =80KVA＞75.2KVA 〔3-1〕30因此選一臺S9-80/10型低損耗配電變壓器，聯(lián)結(jié)組為Yyn0?；▓@小區(qū)變壓器選擇設(shè)一臺主變壓器，型號為SC〔B〕10型，以滿足小區(qū)需要。具體安排如下：變壓器TM1為1號樓1、2單元供給；變壓器TM2為1號樓3單元供給；變壓TM3為2號樓及各種負(fù)荷供給。而變壓器容量依據(jù)式〔3-〔3-〔3-4〕選擇，即：

S =1000KVA＞904.95KVA 〔3-2〕30S =500KVA＞452.47KVA 〔3-2〕30S =630KVA＞568.71KVA 〔3-2〕30因此選SC〔B〕10-1000、SC〔B〕10-500、SC〔B〕10-630共三臺配電變壓器。Yyn0。變電所主接線方案的選擇案：臨時工地主接線圖花園小區(qū)主接線圖

圖3-1 臨時工地主接線圖由于本設(shè)計實行的是三個變電所分別為花園小區(qū)的住宅樓各單元和各種負(fù)荷供出一個變電所的主接線圖。圖3-2 花園小區(qū)主接線圖第四章 短路電流的計算臨時施工短路電流計算繪制計算電路(1) K-1(3) K-2500MVA(2)～

5km

10.5kVS9-80 0.4kV圖4-1 短路計算電路計算短路電路中個元件的電抗電力系統(tǒng)Soc=500MVA，故U2X N11 S

)2500

MVA

(4-1〕oc架空線路0暫設(shè)線路長為5km，查表得6-10KV電纜線路電抗x 0.35/km，故0X xl(0.355)1.752 0

〔4-2〕電力變壓器k查表得變壓器的短路電壓百分值U=4，故kkX Uk

N2

4 (10.5kV)2

55.13

〔4-3〕3 100SN

100 80KVASN為變壓器的額定容量k-1〔10.5kV〕的相關(guān)計算

X X X 0.221.751.97(k1) 1 2

〔4-4〕U

10.5kV kA

〔4-5〕3XN3XN1

(k1)

3.08331.97I””(3)I(3)

I(3)

3.08kA

〔4-6〕三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值i(3)2.55I””(3)2.553.08kA7.85kAsh

〔4-7〕

I(3)1.51I””(3)1.513.08kA4.65kA 〔4-8〕shS(3)k1

I(3)N1k1

56.0MVA 〔4-9〕表4-1 短路計算結(jié)果I(3)I(3)I””(3)I(3)i(3)I(3)S(3)kshshkk-13.083.083.087.854.6556.0

三相短路電流

三相短路容量/MVA花園小區(qū)短路電流計算繪制計算電路(1)～

500MVA(2)5km

K-1(3) K-210.5kV 0.4kVSC(B)10-1000圖4-2 短路計算電路計算短路電路中個元件的電抗電力系統(tǒng)oc電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量S ocU2

〔4-10〕

X N11 Soc

(10.5kV)2500MVA0.220暫設(shè)線路長為5km，查表得6-10KV電纜線路電抗x 0.08/km，故0X xl(0.085)0.402 0

〔4-11〕電力變壓器k查表得變壓器的短路電壓百分值U=6，故kU %U2X k 3 100SN

6 6.30100 1000KVA

〔4-12〕SN為變壓器的額定容量k-1〔10.5kV〕的相關(guān)計算

X X X 0.220.40.62(k1) 1 2

〔4-13〕三相短路電流周期重量有效值I k1

U3XN1 3X(k1)

10.5kV

9.77kA

〔4-14〕I””(3)I(3)

I(3)

9.77kA

〔4-15〕三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值i(3)sh

2.55I””(3)

2.559.77kA24.93kA

〔4-16〕I(3)sh

1.51I””(3)1.519.77kA14.75kA 〔4-17〕三相短路容量S(3)

I(3)

177.68MVA

〔4-18〕k-2〔0.4kV〕的相關(guān)計算0.4KVX

(U

)2 (0.4kV)2N2 3.2104 〔4-19〕1 S 500MVAOC0.4kV2X 0.62(10.5kV)22

5.8104 〔4-20〕kX U%U2kN2

6 (0.4kV)29.610

〔4-21〕3 100SN

100 1000KVA33U

0.4kV

3XN3XN23(3.21045.81049.6103)I k2

(k2)

21.99kA其他短路電流I””(3)I(3)

I(3)

21.99kA 〔4-23〕i(3)shI(3)sh

1.84I””(3)1.8421.99kA40.46kA1.09I””(3)1.0921.99kA23.97kA

〔4-24〕〔4-25〕三相短路容量S(3)k2

I(3)N2k2

30.4kV21.99kA15.24MVA 〔4-26〕1號樓3〔變壓器為〔變壓器為4-2。表4-2短路計算結(jié)果三相短路電流三相短路容量/MVA小區(qū)變壓器短路計算點I(3)kI””(3)I(3)i(3)shI(3)shS(3)k11、2單元k-1k-29.7721.999.7721.999.7721.9924.9340.4614.7523.97177.6815.241號樓3單元k-1k-29.7711.499.7711.499.7711.4924.9321.1414.7512.52177.687.962號樓及各種負(fù)荷k-1k-29.7714.349.7714.349.7714.3424.9326.3914.7515.63177.689.94第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗按工作電壓選則設(shè)備的額定電壓U

Ne

一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓UN

，即U

UN，高壓設(shè)備的額定電壓U

Ne

應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓U

max

U

U 。maxU =10kV，UN

max

=11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓U

Ne

=12kV，熔斷器額定電壓U

Ne

。按工作電流選擇設(shè)備的額定電流I 不應(yīng)小于所在電路的計算電流I ，即Ne 30I INe 30按斷流力量選擇Ioc

Soc

，對分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于I(3)或短路容量S(3)，即k kI I(3)S(3)S(3)oc k oc k對于分?jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為I I ，I 為最大負(fù)荷電流。oc OLmax OLmax隔離開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗動穩(wěn)定校驗條件imax

i(3)Ish

max

I(3)shi 、I 分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，i(3)、I(3)分別為開關(guān)所處的max

max

sh sh三相短路沖擊電流瞬時值和有效值熱穩(wěn)定校驗條件I2tI(3)2tt ima對于上面的分析，如表5-1表5-1 臨時施工變壓器一次側(cè)設(shè)備選擇：斷流能選擇校驗工程 電壓 電流力

動態(tài)定度 熱穩(wěn)定度 其它

參數(shù) U I

I(3)k

I(3)sh

I(3)2t

imaNN件 NN

10kV

4.62A

3.08kA

3.0821.34.65kA=12.33額定參數(shù)

UNe

I Ie

imax

I2tt

LQJ-10

10kV

100/5A

225 20.1kA (900.1)21 二次負(fù)荷-號規(guī)格

GW4-12/400

12kV 400A

kA25kA

=81

0.6表5-2 花園小區(qū)1號樓1、2單元〔變壓器SC〔B〕10-1000〕10kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗斷流能 其選擇校驗工程 電壓 電流力

動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度它件參數(shù)數(shù)據(jù)UN10kVI件參數(shù)數(shù)據(jù)UN10kVIN57.74A(I)I(3)k9.77kAI(3)sh14.7