某化纖廠KV供配電設(shè)計(jì)方案

吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)目 錄摘要......................................................................IAbstract.................................................................II第一章緒論...............................................................1第二章負(fù)荷計(jì)算...........................................................22.1動(dòng)力支路負(fù)荷計(jì)算...................................................22.2各車間計(jì)算負(fù)荷和無功補(bǔ)償.......................................................................................2第三章變電所位置和型式的選擇.............................................73.1車間變電所位置的確定...............................................73.2變電所型式.........................................................73.2.1其中配電柜的作用及柜內(nèi)主要元件...................................................................73.2.2配電所高壓開關(guān)柜的選擇...................................................................................7第四章變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇及無功補(bǔ)償.....................84.1變壓器容量的確定...................................................84.1.1變壓器容量選擇時(shí)應(yīng)遵循的原則.......................................................................84.1.2各車間變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇和無功補(bǔ)償.......................................................84.2工廠總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量選擇及無功補(bǔ)償..................11第五章主接線初步設(shè)計(jì)方案................................................13第六章短路電流的計(jì)算....................................................146.1短路電流的計(jì)算.........................................................................................................14第七章變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)........................................187.1高壓35KV側(cè)設(shè)備選擇...............................................................................................187.2中壓10KV側(cè)設(shè)備選擇...............................................................................................197.3低壓0.4KV側(cè)設(shè)備選擇.............................................................................................19第八章變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn).........................................208.1供電線路截面選擇....................................................................................................208.210KV線路截面............................................................................................................218.2.1供電給變電所Ⅰ的10KV線路............................................................................218.2.2供電給變電所Ⅱ的10KV線路............................................................................228.2.3供電給變電所Ⅲ的10KV線路............................................................................238.2.410KV聯(lián)絡(luò)線（與其相鄰其他工廠）的選擇....................................................25第九章繼電保護(hù).....................................................................................................................269.1繼電保護(hù)的任務(wù).........................................................................................................269.2主變壓器保護(hù).............................................................................................................269.335kV進(jìn)線線路保護(hù)....................................................................................................269.410kV線路保護(hù)............................................................................................................26第十章防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì).....................................................................................2710.1防雷保護(hù)....................................................................................................................2710.1.1架空線路的防雷措施..........................................................................................2710.1.2變配電所的防雷措施.........................................................................................27吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)摘 要當(dāng)今社會(huì)電力行業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的興衰成敗，它為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國防提供必不可少的動(dòng)力。以發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)、繼電保護(hù)等專業(yè)知識(shí)為理論依據(jù)，主要對該廠變電站高壓部分進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練。設(shè)計(jì)步驟主要包括：負(fù)荷統(tǒng)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算、方案比較、供電方式確定、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇與繼電保護(hù)整定以及防雷接地等內(nèi)容。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力.隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進(jìn)步，社會(huì)生產(chǎn)和生活對電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。設(shè)計(jì)和建造一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)的變電所，是極為重要的。關(guān)鍵詞: 短路電流計(jì)算;繼電保護(hù)整定;變電站設(shè)計(jì);負(fù)荷計(jì)算第I頁共II頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)ABSTRACTNowadayssocietythedevelopmentofelectricpowerindustryisdirectlyrelatedtotheriseandfallsuccessorfailureofthenationaleconomicconstruction,itisthemodernindustry,agriculture,scienceandtechnologyandnationaldefensetoprovideessentialpower.Inpowerplantelectricalpart,highvoltagetechnology,relayprotectionandotherprofessionalknowledgeasthetheoreticalbasis,themainpartoftheplantsubstationhigh-voltageforgraduationdesigntraining.Statisticaldesignstepsinclude:load,loadcalculation,schemecomparison,powersupply,short-circuitcurrentcalculation,electricalequipmentselectionandrelayprotectionsettingandgrounding,etc.Electricityisthemainenergyandpowerformodernmanufacturingindustry.Withthedevelopmentofmoderncivilizationandprogress,socialproductionandlifeforthepowersupplyqualityandmanagementputforwardhigherrequirements.Designandbuildasafeandeconomicalsubstation,isextremelyimportant.Keywords: short circuit current calculation; Relay protection setting;Substationdesign;Loadstatistics;第II 頁共II 頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)第一章緒 論經(jīng)濟(jì)發(fā)展每時(shí)每刻都離不開統(tǒng)計(jì)信息，電力行業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)電力能源供應(yīng)的保障，面對電力可以適度超前發(fā)展的機(jī)遇和國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的局面，政府相關(guān)部門及電力行業(yè)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)隨時(shí)掌握電力行業(yè)統(tǒng)計(jì)信息，依據(jù)數(shù)字分析和判斷，制定行業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃、發(fā)展計(jì)劃，對于行業(yè)更好更快的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。新時(shí)期下，電力行業(yè)統(tǒng)計(jì)工作的重要性也逐漸從幕后走到了臺(tái)前。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，做好工廠供電設(shè)計(jì)對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。工廠供電系統(tǒng)首先要能滿足工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，其次要確保安全，供電可靠，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，并做好節(jié)能。本設(shè)計(jì)根據(jù)化纖廠所能取得的供電電源和該廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按工廠供電的基本要求，對各車間進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償；確定出了各變電所的位置及各變電所變壓器臺(tái)數(shù)、數(shù)量和型式；計(jì)算了短路電流；選擇了各線路導(dǎo)線截面和變電所高低壓設(shè)備；配置了繼電保護(hù)裝置、防雷和接地裝置；繪出設(shè)計(jì)圖樣，完成了化纖廠的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第1頁共31頁4吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)第二章負(fù)荷計(jì)算2.1動(dòng)力支路負(fù)荷計(jì)算每個(gè)組內(nèi)的負(fù)荷計(jì)算可以采用通用計(jì)算公式進(jìn)行， 動(dòng)力支路的負(fù)荷計(jì)算采用下式進(jìn)行：PcKpKdPeQcKqKdPetanScPc2Qc2IcS/(3UN)c式中 Pc——支路上有功計(jì)算負(fù)荷， kw；Qc——支路上無功計(jì)算負(fù)荷， kvar；Sc——支路上視在計(jì)算負(fù)荷， kVA；K p、K q——分別為支路上有功同時(shí)系數(shù)，無功同時(shí)系數(shù)；Ic——支路上計(jì)算電流；UN——支路的額定電壓。2.2各車間計(jì)算負(fù)荷和無功補(bǔ)償紡練車間單臺(tái)機(jī)械負(fù)荷計(jì)算a.紡絲機(jī)已知：P150kW，Kd0.80，tan0.78。故：PPKd1500.80120(kw)QPtan1200.7893.6(kvar)b. 筒絲機(jī)已知：P 40kW，Kd 0.75，tan 0.75。第2頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)故：P PKd 40 0.75 30(kW)Q Ptan 30 0.75 22.5(kvar)烘干機(jī)已知：P 80kW，Kd 0.75，tan 1.02。故：P PKd 80 0.75 60(kW)Q Ptan 60 1.02 61.2(kvar)脫水機(jī)已知：P 15kW，Kd 0.60，tan 0.80。故：P PKd 15 0.60 9(kW)Q Ptan 9 0.80 7.2(kvar)通風(fēng)機(jī)已知：P220kW，Kd0.70，tan0.75。故：PPKd2200.70154(kW)QPtan1540.75115.5(kvar)淋洗機(jī)已知：P 5kW，Kd 0.75，tan 0.78。故：P PKd 5 0.75 3.75(kW)Q Ptan 3.75 0.78 2.93(kvar)變頻機(jī)已知：P 800kW，Kd 0.80，tan 0.70。故：P PKd 800 0.80 640(kW)Q Ptan 640 0.70 448(kvar)傳送機(jī)已知：P 38kW，Kd 0.80，tan 0.70。第3頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)故：P PKd 38 0.80 30.4(kW)Q Ptan 30.4 0.70 21.3(kvar)紡練車間單臺(tái)機(jī)械負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表 2.1表2-1紡練車間單臺(tái)機(jī)械負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序號(hào)車間設(shè)備名稱安裝容量/kWKdtanφ計(jì)算負(fù)荷P/kWQ/kvarS/kVA紡煉車間紡絲機(jī)1500.80.7812093.6152.2筒絞機(jī)400.750.753022.537.5烘干機(jī)800.751.026061.285.71脫水機(jī)150.60.897.211.5通風(fēng)機(jī)2200.70.75154115.5192.5淋洗機(jī)50.750.783.752.934.8變頻機(jī)8000.80.7640448781.2傳送機(jī)380.80.730.421.337.1小計(jì)13485.956.281047.2772.21302.5車間計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)(計(jì)及同時(shí)系數(shù)）取同時(shí)系數(shù)：KP0.9，KQ0.95PKpP0.91047.2942.5(kW)QKqP0.95772.2733.6(kvar)SP2Q2942.52733.621194.4(kVA)其余各車間負(fù)荷計(jì)算原液車間已知：P1040kW，Kd0.75，tan0.65。故：PPKd10400.75780(kW)QPtan7800.65507(kvar)SP2Q278025072930.3(kVA)酸站照明已知：P 260kW，Kd 0.65，tan 0.65。第4頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)故：PPKd2600.65169(kW)QPtan1690.65109.9(kvar)SP2Q21692109.92201.6(kVA)鍋爐房照明已知：P320kW，Kd0.75，tan0.75。故：PPKd3200.75240(kW)SP2Q224021802300(kVA)排毒車間已知：P 160kW，Kd 0.7，tan 0.7。故：PPKd1600.7112(kW)QPtan1120.778.4(kvar)SP2Q2112278.42136.7(kVA)其他車間已知：P 240kW，Kd 0.7，tan 0.7。故：PPKd2400.7168(kW)QPtan1680.711.76(kvar)SP2Q22117.62205(kVA)168全廠計(jì)算負(fù)荷=0.90(紡練車間計(jì)算負(fù)荷+原液車間計(jì)算負(fù)荷+酸站照明計(jì)算負(fù)荷+鍋爐房照明計(jì)算負(fù)荷+排度車間計(jì)算負(fù)荷+其他車間計(jì)算負(fù)荷)PKpP0.9(780169240112168)1322.1QKqQ0.9(507109.918078.4117.6)893.6SP2Q21322.12893.621595.8各車間計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表 2.2第5頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)表2-2各車間計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序號(hào)車間設(shè)備名稱安裝容量/kWKdtanφ計(jì)算負(fù)荷P/kWQ/kvarS/kVA2原液車間照明10400.750.65780507930.33酸站照明2600.650.65169109.9201.64鍋爐房照明3200.750.752401803005排毒車間照明1600.70.711278.4136.76其他車間照明2400.70.7168117.6205全廠計(jì)算負(fù)荷總計(jì)20201322.1893.61773.6因?yàn)樵谝欢ǖ那闆r下是不可能發(fā)生所有的用電設(shè)備同時(shí)工作的情況 ,，如果按照全部用電設(shè)備的用電負(fù)荷之和來計(jì)算全廠計(jì)算負(fù)荷的話，勢必會(huì)造成,經(jīng)濟(jì)不運(yùn)行和浪費(fèi)等,情況,也就是我們常說的大馬拉小車。第6頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)第三章 變電所位置和型式的選擇3.1車間變電所位置的確定根據(jù)地理位置及各車間計(jì)算負(fù)荷大小， 決定設(shè)立3個(gè)車間變電所，各自供電范圍如下：變電所Ⅰ：紡煉車間、鍋爐房。變電所Ⅱ：原液車間。變電所Ⅲ：排毒車間、其他車間、酸站。3.2變電所型式總降壓變電所變，配電裝置總體布置設(shè)計(jì)綜合前述設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，參照國家有關(guān)規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行內(nèi)外的變3.2.1 其中配電柜的作用及柜內(nèi)主要元件便于分片（或分類）配置電源；當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，有利于控制故障范圍也方便快速找出故障點(diǎn)及時(shí)加以排除；配電柜內(nèi)主要有接線端子、各種刀閘、保護(hù)設(shè)備（空氣開關(guān)、熔斷器之類）、測量設(shè)備（電壓表、電流表、周波表等）、計(jì)量設(shè)備（有功、無功功率表）。3.2.2 配電所高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一，二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)，變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關(guān)設(shè)備，保護(hù)電器，監(jiān)視儀表和母線，絕緣子等。高壓開關(guān)柜有固定式和手車式兩大類型。第7頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)第四章變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇及無功補(bǔ)償4.1變壓器容量的確定4.1.1變壓器容量選擇時(shí)應(yīng)遵循的原則只裝有一臺(tái)變壓器的變電所，變壓器的額定容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的需要。裝有兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的額定容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要；任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足全部用電容量設(shè)備70%的需要。3.變壓器正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷率應(yīng)控制在額定容量的 70%~80%為宜，以提高運(yùn)行率。4.1.2各車間變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇和無功補(bǔ)償變壓所I變壓器及容量選擇a.變壓所I的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。取同時(shí)系數(shù)：KP0.9，KQ0.95PKq(Q紡Q鍋）0.9（1047.2240）1158.5QKq(Q紡Q鍋）0.95（772.2180）904.6b.變壓所I得的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）。無功補(bǔ)償試取：Qc400kvar補(bǔ)償以后：錯(cuò)誤！未找到引用源。 Q 904.6 400 504.6(kvar)cosP1158.50.920.9P2(QQ)21158.52(904.6400)2S1P2(QQc)1263.6(kvar)第8頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)c.變電所I的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的70%）：SNT1 0.7S 0.71263.6 884.5(kVA)查《課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表 3-2：選擇變壓器型號(hào) SL7系列，額定容量為1000KVA，兩臺(tái)。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗 Po 1.8kW；負(fù)載損耗 Pk 11.6kW；阻抗電壓Uk% 4.5；空載電流Io% 1.1。d.計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗n1。S1S111263.6631.8(kVA)22122PTnP0S1.811.6631.86.4(kW)PkSN1000nnI0%SN1UkS2631.82QT114528.96(kvar)100n100SN1000變壓所Ⅱ變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇變壓所Ⅱ的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。780kWQ507kvarb.變壓所Ⅱ的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）。無功補(bǔ)償試?。篞C200kvar補(bǔ)償以后：Q507200307kvarcosP7800.930.9P2(QQ)27802(507200)2S1P2(QQc)2838.2(kVA)c.變電所Ⅱ的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車第9頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)間總負(fù)荷的70%）：SNgII 0.7SII 0.7 838.2 586.74(kVA)查《課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表 3-2：選擇變壓器型號(hào) SL7系列，額定容量為630KVA，兩臺(tái)。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗 Po 1.3kW；負(fù)載損耗 Pk 8.1kW；阻抗電壓Uk% 4.5；空載電流Io% 2。計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗。S1SII1838.2419.1(kVA)2212419.12PTS1.38.14.88(kW)nP0Pk630nSNI0%1Uk22QTnS45419.1100SN1130.9(kvar)n100SN630變壓所Ⅲ變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇變壓所Ⅲ的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。PP酸P排P其169112168449（kW)QQ酸Q排Q其109.978.4117.6305.9（kvar)b.變壓所I的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。取同時(shí)系數(shù)：KP0.9，KQ0.95PIIIKpP0.9449404.1(kW)QIIIKpP0.95305.9290.6(kvar)變壓所Ⅲ的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）。無功補(bǔ)償試取：QC150kvar補(bǔ)償以后：Q 290.6 150 140.6kvar第10頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)cosP404.10.940.92P2QQc295.932404.12150SⅠ2QQc2P429.64kVA變電所Ⅱ的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的70%）：S0.7S0.7429.64300.75kVANgⅢⅢ查《課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表3-2：選擇變壓器型號(hào)SL7系列，額定容量為315KVA，兩臺(tái)。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗Po0.76kW；負(fù)載損耗k4.8kW；P阻抗電壓Uk% 4；空載電流Io% 2.3。計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗。S11429.64214.82kVA2SⅢ212214.822PnPPS0.764.82.99kWTonk315SNIo%1Uk%S2214.822QTnS7.2512.613.11kvar100Nn100S315N4.2工廠總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量選擇及無功補(bǔ)償P 2 PⅠ'+PⅡ'+PⅢ' 2 556.13+595.85+205.5 2714.96kwQ 2 QⅠ'+QⅡ'+QⅢ' 2 280.67+198.91+86.17 1131.5kvarP K P P 0.9 2714.96 2443.46kwQ K Q Q 0.951131.5 1074.93kvar第11頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)總降壓變10kV側(cè)無功補(bǔ)償試?。篞C300kvarcosP2443.460.952P22443.4621131.53002QQC合格22222581.06kVASPQQC2443.461131.5300SNT 0.7S 0.7 2581.06 1806.74kVA選擇變壓器型號(hào)SL7 2000/35，兩臺(tái)。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗 Po 3.4kW；負(fù)載損耗 Pk 19.8kW；阻抗電壓Uk% 6.5；空載電流Io% 1.1。第12頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)第五章 主接線初步設(shè)計(jì)方案第13頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)第六章 短路電流的計(jì)算6.1短路電流的計(jì)算按無窮大系統(tǒng)供電計(jì)算短路電流。短路計(jì)算電路圖見圖 5.2。圖6.1工廠總降壓變35KV母線短路電流（短路點(diǎn)①)a.確定標(biāo)幺值基準(zhǔn)：Sd100MVA，Uav37kVSd100Id1.56kA3Uav337計(jì)算各主要元件的電抗標(biāo)幺值：系統(tǒng)電抗（取短路器Soc400MVA）S100d0.25X1Soc40035kV線路電抗(LGJ 35)x 0.43 /km第14頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)X20.43191000.6372求三相短路電流和短路容量：①總電抗標(biāo)幺值：1X 0.25 0.6 0.552②三相短路電流周期分量有效值：3Id1.56Ik2.84kA0.55③其他三相短路電流電流值：I"3I332.84kAIk32.55I"32.552.847.24kAishIsh31.1I"31.522.844.32kA④三相短路容量：Sk3Sd100181.82MVAX0.552.10KV母線短路電流（短路點(diǎn)②)a.確定標(biāo)幺值基準(zhǔn)：Sd100MVA，Uav10.5kVId2Sd1005.5kA3Ud2310.5計(jì)算各主要元件的電抗標(biāo)幺值：X1Sd1000.25①系統(tǒng)電抗S400oc②35kV線路電抗LGJ35x0.43/kmX20.43191000.6Uk%6.5③37235kV/11kV電力變壓器電抗XUk%Sd6.51001033100SN10020003.25求三相短路電流和短路容量：①總電抗標(biāo)幺值：第15頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)XX1X2X30.63.2520.252.182②求三相短路電流周期分量有效值：3Id5.52.52kAIkX2.18③其他三相短路電流電流值：I"3I3Ik32.52kAish32.55I"32.552.526.43kAIsh31.1I"31.522.523.83kA④三相短路容量：Sk3Sd10026.11MVAX3.833.0.4kV母線短路電流（短路點(diǎn)③ )a.確定標(biāo)幺值基準(zhǔn)： Sd 100MVA，Uav 0.4kVS100d144.34kAId23Ud330.4計(jì)算各主要元件的電抗標(biāo)幺值：Sd 100X1 0.25①系統(tǒng)電抗 Soc 400②35kV線路電抗LGJ35x0.43/kmX20.43191000.6372③35kV/11kV電力變壓器電抗Uk%6.5X3Uk%Sd6.510010316.25100SN100400④10kV廠內(nèi)架空線路電抗（給變電所Ⅰ供電）：因這段10kV架空線路很短，l 0，電抗可不計(jì)。X4 0第16頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)⑤10/0.4kV電力變壓器（1000kVA變壓器Uk%4.5）：Uk%Sd4.5100103X54.5100SN1001000求三相短路電流和短路容量：①總電抗標(biāo)幺值：X0.616.2504.50.25210.932②求三相短路電流周期分量有效值：3Id144.34kAIk13.2110.93③其他三相短路電流電流值：I"3I3313.21kAIk32.55I"32.5513.2133.69kAishIsh31.1I"31.5213.2120.08kA④三相短路容量：3Sd1007.57MVASk13.21三相短路電流和短路容量計(jì)算結(jié)果列表匯總?cè)绫?-1所示。表6-1三相短路電流和短路容量計(jì)算結(jié)果列表匯總短路點(diǎn)計(jì) 三相短路電流 三相短路容量算 Ik3 Ik3 I3 ish3 Ish3 Sk3①點(diǎn)2.842.842.847.424.32181.8235kV②點(diǎn)0.630.630.631.610.96158.710kV③點(diǎn)13.213.213.233.620.07.570.4kV11198第17頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)第七章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)7.1高壓35KV側(cè)設(shè)備選擇表7-1高壓35KV側(cè)設(shè)備選擇計(jì)算數(shù)據(jù) 高壓斷路 隔離開 電壓互 電流互 避 雷 備注器 關(guān) 感器 感 器 器SW235/600 GW235G LB 35 FZ 35U35kV35kV35kV35kV35kV35kVI18.6A600A600A220/5Ik2.84kA6.6kASk181.82MVA400MVA37.42kA17kA42kAish3.3202i2 4 2.842 4 6.624 1.3 202202 4第18頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)6.2中壓10KV側(cè)設(shè)備選擇表7-2中壓10KV側(cè)設(shè)備選擇計(jì)算數(shù)高壓斷路隔離開關(guān)電流互感備注據(jù)器GN610T/200器LA10SN1010IU10kV10kV10kV10kV采用I34.49A630A200A40/5GG1054高壓開關(guān)柜Ik0.63kA16kASk 158.7MVA 300MVA31.61kA40kA25.5kAish1604027.3低壓0.4KV側(cè)設(shè)備選擇表7-3低壓0.4KV側(cè)設(shè)備選擇計(jì)算數(shù)據(jù)高壓斷路器隔離開關(guān)電流互感備注DZ201250HD111000器LM0.5U0.4kV0.4kV0.4kV0.4kVI839A1250A1250A1000/5Ik13.21kA50kASk20.08MVA采用ish333.69kABFC0.5G08抵押開關(guān)柜第19頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)第八章變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)8.1供電線路截面選擇為保證供電的可靠性，選用兩回 35KV供電線路。P'1P12443.461221.73kw22Q'1Q11131.5300415.75kvar22S' 1S12581.061290.53kVA2用簡化公式求變壓器損耗：P 0.015S' 0.0151290.53 19.36kwQ0.06S'0.061290.5377.43kvar每回35KV供電線路的計(jì)算負(fù)荷：P"P'P1221.7319.361241.09kwQ"Q'Q415.7577.43493.18kvarS"P"2Q"21241.092493.1821335.49kVAIS"1335.4922.03A3U335線路的功率損耗：PL3I2RL322.0320.911621.2kwQL3I2L320.431610.02kvarX22.03線路首端功率：PP"P1241.0921.21262.29kwQQ"Q493.1810.02503.2kvar第20頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)35KV線路電壓降計(jì)算：UProQxol1262.290.91503.20.43190.62kVUN35U%U100%0.62100%1.7%10%UN35合格8.210KV線路截面選擇8.2.1供電給變電所Ⅰ的 10KV線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：11100.16550.08kW2Q1506.34253.17kvar2計(jì)及變壓器的損耗：P'PPb550.086.05556.13kWQ'QQb253.1727.5280.67kvarS'P'2Q'2556.132280.672622.94kVAIS'622.9435.97A310310由于任務(wù)書中給出的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 4600小時(shí)，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度jec0.9A/mm2。AecI35.9739.97mm2所以可得經(jīng)濟(jì)截面：jec0.9可選用導(dǎo)線型號(hào)LGJ50，其允許載流量為Ia1234A。相應(yīng)參數(shù)為ro0.63/km，xo0.38/km。在按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：Kt7070300.94已知30oC，溫度修正系數(shù)為：70257025第21頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)I'altal0.94234219.96AI35.97AKI由上式可知，所選導(dǎo)線符合長期發(fā)熱條件。由于變電所Ⅰ緊鄰35/11kW主變壓器，10kV線路很短，其功率損耗可忽略不計(jì)。線路首端功率：P P' 556.13kWQ Q' 280.67kvar8.2.2 供電給變電所Ⅱ的 10KV線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：1780390kw2Q 1 346 173kvar2計(jì)及變壓器的損耗：P' P Pb 390 5.05 395.05kwQ'QQb17325.71198.71kvarS'P'2Q'2395.052198.712442.21kVAIS'442.21310325.53A10根據(jù)地理位置圖及比例尺，得到此線路長度為 l 0.32km。10kV線路很短功率損耗PL3I2RL325.5321.330.320.8kWQL3I2XL325.5320.350.320.2kvar線路首端功率：PP'P395.050.8395.85kWQQ'Q198.710.2198.91kvar1．先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：第22頁共31頁7吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)由于任務(wù)書中給出的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 4600小時(shí)，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度jec1A/mm2。所以可得經(jīng)濟(jì)截面：AecI25.2325.23mm2選擇標(biāo)準(zhǔn)截面35mm2，即選導(dǎo)線型號(hào)為LGJ35。jec12．復(fù)核電壓降正常運(yùn)行時(shí)：N=2查《電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表6-1，LGJ35導(dǎo)線的電阻r10.9/km；線路電抗取x10.39/km，根據(jù)負(fù)荷另供電距離為0.32公里，則Rr1L0.90.320.2Xx1L0.380.320.12U%PRQX7800.23460.1210%符合要求2U221021%故障情況運(yùn)行時(shí)：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負(fù)荷供電PRQX7800.23460.1215%U%U21022%符合要求復(fù)核發(fā)熱條件查《電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表6-5得LGJ35允許載流量，按環(huán)境溫度30度Ial189A，查《送電線路》P表6-5得環(huán)境溫度30度時(shí)的溫度校正233系數(shù)K0.94Ie Ial K 189 0.94 177.66A I30因此滿足發(fā)熱條件。結(jié)論：經(jīng)上述計(jì)算復(fù)核變電所 II 決定采用10kV電壓等級(jí)二回路 LGJ 35導(dǎo)線接入。8.2.3供電給變電所Ⅲ的 10KV線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：1P K21Q K2

PP排P其P酸=10.9112+168+169202.05kw2QQ排Q其Q酸=10.9567.2+126+118.3147.96kvar2計(jì)及變壓器的功率損耗：第23頁共31頁吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)P'Pb202.052.99205.04kwPQ'QQb147.9613.11161.07kvarS'P'2Q'2205.042161.072260.74kVAIS'10260.7415.05A331010kV線路很短功率損耗PL3I2RL312.8421.330.640.42kwQL3I2L320.350.640.1kvarX12.84線路首端功率：PP'P250.040.42205.5kwQQ'Q147.960.1148.06kvar線路電壓降計(jì)算（僅計(jì)算最長廠內(nèi)10kV線路電壓降）：UProQxol2051.33148.060.350.640.02kVUN10U%U100%0.02100%0.2%UN10合格（其余線路更合格了）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：由于任務(wù)書中給出的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 4600小時(shí)，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度jec1A/mm2。AecI15.0512.84mm2所以可得經(jīng)濟(jì)截面：jec1選擇標(biāo)準(zhǔn)截面25mm2符合條件，但根據(jù)最小導(dǎo)線截面積的規(guī)定，應(yīng)選導(dǎo)線型號(hào)為LGJ35。2.復(fù)核電壓降正常運(yùn)行時(shí)：N=2查《電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表6-1，LGJ35導(dǎo)線的電阻r11.26/km；線路電抗取x10.4/km，根據(jù)負(fù)荷另供電距離為0.64公里，則第24頁共31頁吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)Rr1L1.260.640.81Xx1L0.40.640.27PRQX404.10.81295.920.2710%U%221020.2%2U符合要求故障情況運(yùn)行時(shí)：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負(fù)荷供電PRQX404.10.81295.20.270.4%15%符合要求U%2102U復(fù)核發(fā)熱條件查《電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表6-5得LGJ35允許載流量，按環(huán)境溫度30度Ial189A，查《送電線路》P表6-5得環(huán)境溫度30度時(shí)的溫度233校正系數(shù)K0.94IeIalK1890.94177.66AI30因此滿足發(fā)熱條件。8.2.410KV聯(lián)絡(luò)線（與其相鄰其他工廠）的選擇已知全廠總負(fù)荷：P總2451.kW4Q總1864.17kvar。，10kV聯(lián)絡(luò)線容量滿足全廠總負(fù)荷30%：P=P30%2451.430%735.57kW總Q=Q總30%1864.1730%559.25kvarP2Q2735.572559.252I'S'924.0355.35AS924.03kVA3U310用時(shí)間很少，可按長期發(fā)熱條件選擇和校驗(yàn)。選導(dǎo)線LJ25，其允許載流量為：Ia1135A。相應(yīng)參數(shù)為ro1.33/km，x0.35/km。已知線路長度：l5km。o線路電壓降計(jì)算：UP