小區(qū)供電設(shè)計(jì)方案

小區(qū)供電設(shè)計(jì)方案第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)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(jì)。電所進(jìn)出線和低壓進(jìn)線。設(shè)計(jì)依據(jù)210kw，380v228kw，380v101kw，380v6000w，220v9000w，220v0.5，0.9.小區(qū)有兩棟高層樓房18，12兩棟樓各有30kw消防水泵電動(dòng)機(jī)各兩臺(tái)；1192kw，2144kw。2kw，21kw。2kw。設(shè)計(jì)要求為兩棟樓房臨時(shí)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(jì)算和無功功率補(bǔ)償負(fù)荷計(jì)算單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式有功計(jì)算負(fù)荷〔單位為KW〕P =K P30 d e

，K 為系數(shù)d

Q =P30

tan視在計(jì)算負(fù)荷〔單位為kvA〕

S =P3030 cos計(jì)算電流〔單位為A〕

I =S303U3UNU 為用電設(shè)備的額定電壓〔KV〕N多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式有功計(jì)算負(fù)荷〔單位為KW〕

P 30

p

P30i式中P30i0.80~0.90。

P30

之和，K

是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取無功計(jì)算負(fù)荷〔單位為kvar〕Q =K30

q

Q30iQ30i

是全部設(shè)備無功Q30

K

q

是無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.85~0.95。視在計(jì)算負(fù)荷〔單位為kvA〕P2P230Q230S30計(jì)算電流〔單位為A〕總負(fù)荷計(jì)算〔單位為KW〕

I =S303U3UNP K 30p

30iQ30Kq

30i2-1〔380V〕表2-1 臨時(shí)施工現(xiàn)場和小區(qū)長期供電的負(fù)荷計(jì)算表編名稱 類別號(hào)

設(shè)備容量P/kWe

需要系數(shù) cos tanKd

/kW Q30

計(jì)算負(fù)荷/kvar S30

/kVA I /A30攪拌機(jī)卷揚(yáng)機(jī)攪拌機(jī)卷揚(yáng)機(jī)560.50.750.882824.6437.356.7塔式起400.50.750.882017.626.640.5重機(jī)振搗器100.50.750.8854.46.610.1施工照60.9105.405.48.2明生活照90.9108.108.112.3明風(fēng)機(jī)200.80.80.7516122030.3

20 0.5 0.75 0.88 10 8.8 13.3 20.2臨時(shí)施1工2 一號(hào)樓每單元高壓水500.80.80.7540305076.06泵熱力泵4400.80.80.75352264440669.3電動(dòng)機(jī)住戶用電設(shè)備1920.910172.80172.8262.9容量續(xù)上表風(fēng)機(jī)200.80.80.7516122030.3高壓水500.80.80.7540305076.06泵3二號(hào)樓熱力泵4400.80.80.75352264440669.3電動(dòng)機(jī)住戶用電設(shè)備1440.910129.60129.6197.1容量電梯1200.250.51.733051.96091.34重要負(fù)荷消防水泵電動(dòng)1200.80.80.759672120182.5機(jī)地下車30.7102.102.13.195附加負(fù)荷庫照明路燈照21102023.04明負(fù)荷元計(jì)算負(fù)荷

P=68.8530P30=1045.44P

Q =52.6730Q30581.4Q

S30=86.7S30=1196.2S

cos=0.794cos=0.873計(jì)算負(fù)荷

P=522.7230P=600.9330

Q =290.730Q =408.430

S30=598.10S30=726.5

cos=0.873cos=0.827=11.7%15%，按三相負(fù)荷計(jì)算。1、23分別設(shè)立三個(gè)變電所對小區(qū)供電。同時(shí)，對此三局部進(jìn)展負(fù)荷計(jì)算。無功功率補(bǔ)償380V10KV380V0.9，0.92380V臨時(shí)工地：1=PC 30

(tan1

-tan2

)=68.85[tan(arccos0.794)-tan(arccos0.92)]=22.99kvar花園小區(qū)：1、2Q 2=PC 30

(tan1

-tan2

)=1045.44[tan(arccos0.873)-tan(arccos0.92)]=139.04kvar3Q 3=PC

(tan1

-tan2

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

(tan1

-tan2

)=600.93[tan(arccos0.827)-tan(arccos0.92)]=150.23kvar補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷根本不變，而無功計(jì)算負(fù)荷：Q”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”301P2Q”230 30=74.65kVA；S”230P2Q”230 30=1134.63kVAS”303P2Q”230 30=567.78kVA；S”430P2Q”230 30=654.04kVA變壓器的功率損耗為：P =0.01×74.65=0.75；P =0.01×1134.63=11.34t1 t2P =0.01×567.78=5.68；P =0.01×654.04=6.54t3 t4Q =0.05×74.65=3.73;Q =0.05×1134.63=56.7t1 t2Q =0.05×567.78=28.38;Q =0.05×654.04=32.70t3 t4變電所高壓側(cè)的計(jì)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” (2)=1056.7821056.782499.062528.42249.562

1168.69S”30(1)

584.37；S”30(1)

(4)=

607.472607.472290.872I”130

=117.4A；I”2303US303US”N

S” =1777.7A303303U

30

=888.9A；I”4303US303US”N

S” =1024.5A303303U”30cos”1=P”30S”30

=0.902；cos”2=P”30S””3030

=0.904”30cos”2=P”30S”30

=0.904；cos”2=P”30S””3030

=0.902T100kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而實(shí)行無功補(bǔ)償后，主變壓器T的容量選為80kVA的就足夠了。依據(jù)實(shí)際狀況，小區(qū)應(yīng)初定選擇三個(gè)變壓器。而無功補(bǔ)償前小區(qū)的變電所主變壓器TT1250kVA、630kVA、800kVA380V10kV2-5。2-2

無功補(bǔ)償后臨時(shí)工地的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷工程 3030

S 30

I /A30380V0.8068.6552.6785.53129.98380V22380V主變壓器功率損耗0.9168.650.01S =0.743030.670.05S =3.763075.18112.4510kV0.9169.3934.4377.464.472-3

11、2 計(jì)算負(fù)荷cos工程

/kW30

/kvar30

S /kVA30

I /A30380V0.871045.44581.401196.231817.98380V146380V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(bǔ)償后花園小區(qū)1號(hào)樓3單元的計(jì)算負(fù)荷cos工程

P/kW

Q /kvar

S

I /A30 30 30 30380V0.87522.72290.70598.1908.96380V73.2380V0.92522.72217.5452.4764.32主變壓器功率損耗10kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算 0.92

0.01S 30420.75

0.05S =7.5530178.25 456.95 26.38表2-5 無功補(bǔ)償后花園小區(qū)2號(hào)樓及各種負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷cos工程

P

Q /kvar

S

I /A30 30 30 30380V0.83600.93408.4726.61104.26380V144.2380V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(shí)工地變壓器選擇S9變壓器容量依據(jù)式〔3-1〕選擇，即：S S =80KVA＞75.2KVA 〔3-1〕NT 30因此選一臺(tái)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SC〔B〕10TM111、2TM213TM32而變壓器容量依據(jù)式〔3-2〔3-3〔3-4〕選擇，即：

S =1000KVA＞904.95KVA 〔3-2〕30

S 30S 30

〔3-2〕〔3-2〕Yyn0。變電所主接線方案的選擇案：臨時(shí)工地主接線圖3-1臨時(shí)工地主接線圖花園小區(qū)主接線圖由于本設(shè)計(jì)實(shí)行的是三個(gè)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(gè)變電所的主接線圖。3-2花園小區(qū)主接線圖第四章 短路電流的計(jì)算臨時(shí)施工短路電流計(jì)算繪制計(jì)算電路(1) K-1(3) K-2500MVA(2)～∞系統(tǒng)

5km

10.5kVS9-80 0.4kV圖4-1 短路計(jì)算電路計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量S 故ocU2架空線路

X N11 Soc

(10.5kV)2500MVA0.22 (4-1〕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〕電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值U=4，故kkX U%U2kN2

4 (10.5kV)255.13

〔4-3〕3 100SN

100 80KVA式中，S 為變壓器的額定容量Nk-1〔10.5kV〕的相關(guān)計(jì)算總電抗

X X X 0.221.751.97(k1) 1 2

〔4-4〕三相短路電流周期重量有效值U

10.5kV3XN13XN131.97

1)

3.08kA

〔4-5〕三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流I””(3)I(3)

I(3)

3.08kA

〔4-6〕三相短路沖擊電流及第一個(gè)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〕sh三相短路容量S(3)k1

I(3)N1k1

56.0MVA 〔4-9〕表4-1 短路計(jì)算結(jié)果三相短路電流三相短路容量/MVA路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流三相短路容量/MVA路計(jì)算點(diǎn) I(3) I””(3) I(3) i(3) I(3) S(3)k sh sh kk-1 3.083.083.087.854.6556.0花園小區(qū)短路電流計(jì)算繪制計(jì)算電路(1)～

500MVA(2)5km

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

X 1 Soc

(10.5kV)2500MVA0.22

〔4-10〕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〕電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值U=6，故kUX

%U2N2

6 (10.5kV)26.30

〔4-12〕3 100SN

100 1000KVASN為變壓器的額定容量k-1〔10.5kV〕的相關(guān)計(jì)算總電抗

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

U3XN3XN1(k1)

10.5kV

9.77kA

〔4-14〕三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流I””(3)I(3)

I(3)

9.77kA

〔4-15〕三相短路沖擊電流及第一個(gè)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(jì)算0.4KV(U

)2 (0.4kV)2X N21 SOC

500MVA3.2104 〔4-19〕0.4kV2X 0.62(10.5kV)22

5.8104 〔4-20〕kX U%U2kN2

6 (0.4kV)2 9.6103

〔4-21〕3 100SN

100 1000KVA三相短路電流周期重量有效值I k2

U3XN2(3XN2

0.4kV 21.99kA3(3.23(3.21045.81049.6103)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〕11、2〔SC〔B〕10-1000〕的短路計(jì)算結(jié)果，同理可3〔變壓器為〔變壓器為4-2。表4-2 短路計(jì)算結(jié)果三相短路電流三相短路容量/MVA三相短路電流三相短路容量/MVAI(3)kI””(3)I(3)i(3)shI(3)shS(3)k9.779.779.7724.9314.75177.6821.9921.9921.9940.4623.9715.249.779.779.7724.9314.75177.6811.4911.4911.4921.1412.527.969.779.779.7724.9314.75177.6814.3414.3414.3426.3915.639.941、213號(hào)樓及各種負(fù)荷

k-1k-2k-1k-2k-1k-2第五章變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)10kV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

U ，高壓N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 Umax

=10kV，U Umax

Ne

壓UNe

=12kV。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(jì)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)或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(yàn)1.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)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 sh2.熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件I2tI(3)2tt ima對于上面的分析，如表5-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。表5-1 臨時(shí)施工變壓器一次側(cè)設(shè)備選擇：選擇校驗(yàn)工程 電壓

動(dòng)態(tài)定度 熱穩(wěn)定度 其它參數(shù)裝置地點(diǎn)條

U I I(3)N N k

I(3)sh

I(3)2t

ima件 數(shù)據(jù)額定參數(shù)

10kVUNe

4.62A(I Ie

3.08kAIoc

4.65kAimax

3.0821.3=12.33I2tt一次設(shè)備型

LQJ-10

10kV

100/5A

225 (900.1)21 二次負(fù)荷-號(hào)規(guī)格

GW4-12/400

12kV

=31.8kA400A - 25kA

=81

0.65-211、2〔變壓器SC〔B〕10-1000〕10kV選擇校驗(yàn)工程 電壓

其動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度它參數(shù)裝置地點(diǎn)條

U I I(3)N