揚(yáng)州大學(xué)供配電畢業(yè)設(shè)計論文

1、叫A卑本科生畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)論文題目陳集集團(tuán)雙回路10KV變配電所設(shè)計學(xué)生姓名所 在 學(xué) 院專業(yè)及班級指導(dǎo)教師完成日期2014年6月?lián)P州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）摘要針對陳集集團(tuán)用電負(fù)荷的現(xiàn)狀，以及符合經(jīng)濟(jì)、綜合技術(shù)等各方面因數(shù)，確定了該 校區(qū)10kV變配電所的變壓器的類型、臺數(shù)及容量。主要內(nèi)容包括：變配電所的負(fù)荷的 統(tǒng)計；負(fù)荷功率因數(shù)的確定和擬采取的補(bǔ)償方案；變配電所所址位置、變壓器臺數(shù)、容 量和運(yùn)行形式的選擇；變配電所主接線方案的確定；變配電所的短路計算和高低壓設(shè)備 的選擇與校驗；以及變配電所的電氣照明、防雷與接地的設(shè)計等。 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。本論文的設(shè)計符合10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范以

2、及工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊等相關(guān)規(guī)范，特別注重實用性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性，充分體現(xiàn)了我國供配電技術(shù)發(fā)展。聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。關(guān)鍵詞：變配電；主接線；負(fù)荷計算；無功補(bǔ)償；電氣照明；防雷與接地。#揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）AbstractThe report uses electricity the load present situation in view of ChenJi Group, syn thesized the economy, the tech no logy and so on various aspects factor had determ ined this school

3、 n eeded the tran sformer type, a nu mber and the capacity. The main contents in clude: substati on load calculati on; ide ntify and load power factor compe nsati on scheme to be take n; substation location, transformer station number, capacity, and run the choice of form; substation Main Wiring; va

4、riable the distribution of the short-circuit calculations and high and low voltage equipme nt select ion; and substati on electrical lighti ng, light ning protect ion and grounding.殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。This paper is designed to meet 10kV and below substation design specifications and in dustrial and civil Dis

5、tributio n Desig n Manu al and other releva nt no rms, in particular focus on practicality, adva need, econo mical, fully reflects the supply and distributio n tech no logy.釅 錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。Keywords: transformation and distribution; main wiring; load calculation; reactive power compe nsati on; electrical

6、 light in g; light ning protecti on and grounding 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。ill揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄1負(fù)荷等級確定與及供電電源 1謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。1.1工程概況與設(shè)計參考項目 1廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。1.1.1 工程概況 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。1.1.2 設(shè)計參考項目 鵝婭盡損鶴慘歷蘢鴛賴。1.2 負(fù)荷等級確定 1.籟叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。1.2.1電力負(fù)荷的分級依據(jù) 預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。1.2.2負(fù)荷等級確定滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。1.3 供電電源取得 4.鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。2負(fù)荷計算與無功補(bǔ)償 5擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。2

7、.1 負(fù)荷計算 5.贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。2.1.1負(fù)荷計算的意義壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。2.1.2用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定 5t變黲癟報倀鉉錨鈰贅。2.2 無功補(bǔ)償方案 7.買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。2.2.1無功補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。2.2.2 無功補(bǔ)償容量的確定 8H躓髏彥浹綏譎飴憂錦。2.3 總計算負(fù)荷確定 10貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。3變壓器選擇以及主接線方案的選擇 1 2鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。3.1 變壓器的選擇 12構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。3.1.1變壓器類型選擇 1輒嶧陽樫籪癤網(wǎng)儂號澩。3.1.2 變壓器臺數(shù)選擇 1堯側(cè)閆繭絳闕絢勵蜆贅。3.1.3變壓器容量選擇 1識饒鎂錕縊灩筧

8、嚌儼淒。3.2變電所電氣主接線設(shè)計 14凍鈹鋨勞臘錯癇婦脛糴。3.2.1變電所電氣主接線設(shè)計遵循的步驟及基本原則 14恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。3.2.2變電所電氣主接線一次側(cè)接線設(shè)計 15鯊腎鑰詘漣鉀溈懼統(tǒng)庫。323變電所電氣主接線二次側(cè)接線設(shè)計 16頁癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。4短路計算與電氣設(shè)備選擇校驗 1 8閿擻輳嬪諫遷擇植秘騖。4.1高壓電網(wǎng)短路電流計算 18氬嚕躑竄貿(mào)懇彈濾頷澩。4.2低壓電網(wǎng)短路電流計算 23釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。4.3 高壓電器的選擇 28慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼。4.3.1高壓電器選擇的一般要求 28!辭調(diào)擔(dān)鈧諂動禪瀉類。4.3.2高壓斷路器的選擇 2嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。

9、4.3.3高壓熔斷器的選擇 3熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫。4.3.4電流互感器的選擇 3鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。4.3.5電壓互感器的選擇 3紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。4.4低壓電氣設(shè)備選擇校驗34穎芻莖峽餑億頓裊賠瀧。4.4.1低壓選擇校驗項目 3濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。4.4.2低壓空氣斷路器選擇 3觥銻鰻嚌鰻鴻鋟謎諏涼。4.4.3電流互感器選擇校驗 3辭貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。5進(jìn)出線電纜選擇校驗 38 賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。5.1高低壓母線類型選擇及敷設(shè) 38塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。5.2高壓進(jìn)出線電纜選擇校驗 38裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。5.3低壓出線電纜選擇校驗 40倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驚。6配變電所電氣

10、裝置布置及照明設(shè)計 42綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。6.1變電所的所址與結(jié)構(gòu)形式 42驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。6.1.1變電所的所址選擇 4瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。6.1.2 變電所的結(jié)構(gòu)形式 4鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。6.2變電所的總體布置設(shè)計 42櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。6.3變配電所的具體布置與結(jié)構(gòu)設(shè)計 43 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。6.3.1高壓配電裝置布置 4峴揚(yáng)爛滾澗輻灄興渙藺。6.3.2 變壓器布置 4詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。6.3.3低壓配電裝置布置 4則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。6.4 變配電所電氣照明設(shè)計 44脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。7變電所接地裝置布置 46鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。7.1接地類型及要

11、求 46稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。7.2接地裝置設(shè)計46陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。7.2.1自然接地體和人工接地體 4渤氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。7.2.2接地裝置計算47鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。7.3接地布置及等電位聯(lián)結(jié) 48懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。7.4防雷設(shè)計48謾飽兗爭詣繚鮐癩別濾。8 總纟吉 49咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺。9 致謝 50瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。10參考文獻(xiàn)51麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。11附錄52納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。V揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）1負(fù)荷等級確定與及供電電源1.1工程概況與設(shè)計參考項目1.1.1工程概況陳集集團(tuán)是個由生產(chǎn)與商貿(mào)一體的綜合集團(tuán)，商貿(mào)大樓建筑面積10000m2 10

12、層，高38m地下室為設(shè)備間及車庫；一至七層為商業(yè)用房，八至十層為辦公用房。不設(shè)中 央空調(diào)。南面為廣場。北面是加工區(qū)，有六個生產(chǎn)加工車間。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。由市電源10K V雙電源供電，一用一備。1.1.2設(shè)計參考項目1）畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書2）國家現(xiàn)行電氣設(shè)計規(guī)范：a）供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052- 95b）10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范 GB50053- 94c）低壓配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB5005 95d）民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 JGJ/T 16 923）相關(guān)專業(yè)提供的條件4）當(dāng)?shù)毓╇姴块T有關(guān)管理規(guī)定5）業(yè)主有關(guān)要求1.2負(fù)荷等級確定1.2.1電力負(fù)荷的分級依據(jù)根據(jù)GB50051995供配電系

13、統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，電力負(fù)荷按其對供電可靠性 的要求和意外中斷供電所造成的損失和影響，分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。滅曖駭諗鋅獵輛覯餿藹。(1) 一級負(fù)荷一級負(fù)荷是指發(fā)生意外中斷供電事故后，將造成人身傷亡，或者在經(jīng)濟(jì)上造成重大 設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報廢、需要長時間才能恢復(fù)生產(chǎn)，或者在政治上造成重大不良影響 等后果的電力負(fù)荷。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。一級負(fù)荷電力用戶的主要類型有：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型 體育場館、經(jīng)常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等。攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要 場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，

14、應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。本次設(shè)計中沒有一級負(fù)荷(2) 二級負(fù)荷二級負(fù)荷是指發(fā)生意外中斷供電事故，將在經(jīng)濟(jì)上造成如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品 報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)等較大損失，或者會影響重要單位的正 常工作，或者會產(chǎn)生社會公共場所秩序混亂等后果的電力負(fù)荷。 夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。二級負(fù)荷電力用戶的主要類型有：交通樞紐、通信樞紐、重要企業(yè)的重點設(shè)備、大 型影劇院和大型商場等大型公共場所等。普通辦公樓、高層普通住宅樓、百貨商場等用 戶中的客梯電力、主要通道照明等用電設(shè)備也為二級負(fù)荷設(shè)備。 視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。(3) 三級負(fù)荷三級負(fù)荷是指除了一級、二級負(fù)荷外的其他

15、電力負(fù)荷。三級負(fù)荷應(yīng)符合發(fā)生短時意 外中斷供電不至于產(chǎn)生嚴(yán)重后果的特征。偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。1.2.2負(fù)荷等級確定根據(jù)上述電力負(fù)荷的分級依據(jù)，陳集集團(tuán)的所有用電單位可分為一二級負(fù)荷和三級 負(fù)荷兩類。本工程用電設(shè)備的負(fù)荷等級確定見表1-1。緦徑銚膾齲轎級鏜撟廟。表1-1 負(fù)荷等級確定序號用電設(shè)備名稱負(fù)荷等級低壓配電回路編號備注1加工區(qū)1 (照明)二級負(fù)荷WL12加工區(qū)2 (照明)二級負(fù)荷WL23加工區(qū)3 （照明）二級負(fù)荷WL34加工區(qū)4 （照明）二級負(fù)荷WL45加工區(qū)5 （照明）二級負(fù)荷WL56加工區(qū)6 （照明）二級負(fù)荷WL67加工區(qū)1 （動力）二級負(fù)荷WL78加工區(qū)2 （動力）二級負(fù)荷WL8

16、9加工區(qū)3 （動力）二級負(fù)荷WL910加工區(qū)4 （動力）二級負(fù)荷WL1011加工區(qū)5 （動力）二級負(fù)荷WL1112加工區(qū)6 （動力）二級負(fù)荷WL1213客梯二級負(fù)荷WL1314自動扶梯二級負(fù)荷WL1415地下室泵房設(shè)備二級負(fù)荷WL1516地下室通風(fēng)機(jī)二級負(fù)荷WL1617變電所用電一級負(fù)荷WL1718地下室照明三級負(fù)荷WL1819商業(yè)用房照明三級負(fù)荷WL1920辦公用房照明三級負(fù)荷WL2021室外景觀三級負(fù)荷WL2122商業(yè)用房分體空調(diào)三級負(fù)荷WL2223辦公用房分體空調(diào)三級負(fù)荷WL2324應(yīng)急一級負(fù)荷WL24消防25變電所用電一級負(fù)荷WL25消防26屋頂消防排煙機(jī)一級負(fù)荷WL26消防27地下室

17、通風(fēng)機(jī)一級負(fù)荷WL27消防28消火栓泵一級負(fù)荷WL28消防29消防電梯一級負(fù)荷WL29消防3揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）1.3供電電源取得根據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB50052-95相關(guān)規(guī)定第2.0.6條 二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。第4.0.1條用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量、 用電設(shè)備特性、供電距離、供電 線路的回路數(shù)、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。結(jié)合實際情況，本人畢業(yè)設(shè)計所涉及的工程是由市電源10KV雙電源供電，一用一備，整體按二、三級負(fù)荷混合供電，低壓配電系統(tǒng)分為29個配電回路，其中二級負(fù)荷采用單母線分段供電，并且選用兩臺

18、變壓器同時工作。癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。112負(fù)荷計算與無功補(bǔ)償2.1負(fù)荷計算2.1.1負(fù)荷計算的意義供電系統(tǒng)要能可靠地正常工作，就必須使其元件包括電力變壓器、 電器、電線電纜 等滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對供電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計計算。鏃鋝過潤啟婭澗駱讕濾。通過對已知的用電設(shè)備的設(shè)備容量進(jìn)行統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的最大負(fù)荷值，稱為計算負(fù)荷。榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。如果計算確定過大，將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏 大，造成浪費；如果計算負(fù)荷確定過小，又將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏小，造成運(yùn)行時過熱， 增加電能損耗和電壓損失，甚至有可能使設(shè)備

19、和導(dǎo)線燒毀，造成事故。所以，正確進(jìn)行 負(fù)荷計算對供電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計有著十分重要的意義。邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。2.1.2用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定負(fù)荷計算方法選用需要系數(shù)法運(yùn)用公式：有功計算負(fù)荷（kW）無功計算負(fù)荷（kvar） Qc二Pctan視在計算負(fù)荷（kV?A）ScPccos ；：計算電流（A）Sc 3UnF面以計算加工區(qū)1 （照明）負(fù)荷為例，并列出負(fù)荷計算表格，見表2-1、表2-2、表 2-3。加工區(qū)1 （照明）負(fù)荷:R = 20kWKd = 0.8,cos =0.7,ta n =1.02PC二KdPe=0.8 20kW = 1&W,QcFC tan=16kW 1.02 =16.3 k va

20、rSc盤需=22陰A，IcSc22刑3.7A3Un 3 0.38kV表2-1平時一二級負(fù)荷計算結(jié)果平時一二級貢荷回路名稱載定4量AW需要系數(shù) Efd功牽因數(shù) cos功率 側(cè)無功 功率 Avar計算電涼 扎負(fù)荷等級ioiEiBB 明二級200+S0.716.01氏322,934.7加工區(qū)1動力二圾2000.65O.-5130. 0114.6175. 3263.5如工區(qū)2頤明二級15o.s0.712.012.217. L26.1初工區(qū)2動力二級1000 650.75販Q(jìng)57. 386,7131 7仙工區(qū)3頤明二級20o,s0.7L6.016.322.934,7加工區(qū)3動力二級1500 650759

21、7.586,0130,0197.6加工區(qū)直旦明E0. 80. 74.04.15.78. 7仙工區(qū)4動力二級SO0.650.7552.045.965.3105.4加工區(qū)那明8CL 8D. T匕46. 59.113.9加工區(qū)5朋力600.650.7539. 034. 452. 079. 0加工區(qū)隕E明二級T0.80. 75* 65.7S. 012. 2加工區(qū)6動力900.650.-558.551. 678.011B. 6客梯二級340.70723.824.J34.051,7自動扶梯162.50.7s?113. SL1&. 0162. 5247.0地下室泵房設(shè)備二級1050.80.8踰063.01Q

22、5, 0159.6地下室通風(fēng)機(jī)二級300.8OS24. 018. 030.045,6變電所用電級1510.8515.09. 317. 626.3合計U0L50.的0.7&762.6681.6r 1022, 81554.7表2-2平時三級負(fù)荷計算結(jié)果平時三皴負(fù)荷回路名稱負(fù)荷等級額定容量AN需要系數(shù)Kd功率因數(shù)CDS$功率 AW無功 功率 /kvar計算電沈A地下室明150.80.912.05.813.320. 3商業(yè)用房無明三級240OS09192093.0213-3324.3辦呑用底昭明三銭200.80.916.07.717,827,0對卜雖觀三級500.8O 8540+024.847 J71

23、, &商業(yè)用房分體空調(diào)三級3200. 80. B256.0192. 0320. 0486.4辦處用底分休守謂400. 30. 832. Q如040.060. 8合計6850. 800.84548.0347.3r 648. 8966.2表2-3火災(zāi)時消防負(fù)荷計算結(jié)果火災(zāi)時硝防負(fù)荷容稱負(fù)荷等級頷F容量AW需翌系數(shù) Kd功率因數(shù)功率 側(cè)無功 功率 /kvar視在 功率 AVA計算電流 A應(yīng)急級10.845,033. 856. 385+5變電所用電級1510.8515.09.317.626.3屋頂消防排煙機(jī)皴2210.822.016. 527. 5也3攤下室通風(fēng)機(jī)二級300.B0824.01EQ30.

24、 D45+&消火栓泵級370.8OS29,522.237.056.3銷防電梯一-級1710.917.03.213.92E. 7合計16&0. 920. B2152.6103.0186.9234.1因選用兩臺等容量變壓器共同投入運(yùn)行，故將負(fù)荷分為大致相同的兩組，詳見表2-4 及表2-5.表2-4變壓器T1回路負(fù)荷變壓器師1冃路額定容量 ZkW需要乘數(shù)Kc功率因數(shù)COS0有功 功率Aw無功 功率 Avar計算電流 A地下室照明三圾150.80.912.05.813.320.3商業(yè)用房銀明三級240Q.G0.9192, 093. 0213. 3324.3辦公用房理明三級200.80.916.07.7

25、17. 827,0室外雖觀三扱500.8a 8540.024,84737L&一商業(yè)用房分休空調(diào)三圾3200.8ij.J256. 0192. 0320. 04B6.4樸舍用房分休空調(diào)三議400.8o. a32.024. 040.060. a層自動扶梯二級250.70.717.517.925.038,0二層自動扶梯二圾250.70.717.517. 925.03S.0三-六自動扶梯二級100Q.7fl.7EQ7L 41.0Ch o152,0七層自動扶梯二皴12.50.70.78,08.912.519.0客梯一二級170.70.711.912.117.025.8客梯二二級17Q.70.711,912

26、.17,0苛十8S1.50. 730. SI685. 6487. 7r 841. 31278. 3乘同時系數(shù)CO. 80/0,85881/50.620. 80548.4414,5687.5L 045.0表2-5變壓器T2回路負(fù)荷變壓器WEQ2目路員荷翅額定容量 ZkW命曲5時功率囚數(shù)COS0有功 功率AW無功 功率 Avar計算電菇 AE K內(nèi)尺RAKd加工區(qū)丄昭明二級200.80. 716. 016.322. 934.7加工區(qū)Z昭明二級150.80,712. 012,217.126.1加工區(qū)3胚明二級200.80.716,0佩322.934.7加工區(qū)Q呪明二級50.80. 74.04.15.

27、78. 7加工區(qū)5昭明二頊呂0.80. ?& -16. 59. L13.9加工區(qū)6昭明二級70.80.75,65.78.012,2加T區(qū)1動力二級2000.650 75130+0114.61T3.3盟5加工區(qū)勵力二皴1000.50.7565. 057.386.7131.7加工區(qū)3動力二級1500.650.75弭5S6.0130. 0157.6加工區(qū)4動力二級800 650.7552.045.969.3105.4加工區(qū)渤力二圾600.650.7539. 034. 452. 079.0加工區(qū)砌力二級900650 7558.551.678.0118.6噴淋泵二級900.80.872.054. 090

28、.013&.S生活水泵二級7.50.S0.8& 04.57.511*4排水泵二輟7.5080.86,04.57.511” 4地下室通鳳機(jī)二級300.B0.824. 013.030. 045.6變電所用電級1510 8515.09.317-626+8十9050,690. 76625.0541. 382C. 8125C. 3乘同時系數(shù)CO. 80/0,85）9050,550. 74500.0460. 1679.51032. 82.2無功補(bǔ)償方案2.2.1無功補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)我國供電營業(yè)規(guī)則規(guī)定：容量在 100KV及以上高壓供電的用戶，最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于0.9，如達(dá)不到要求則必須進(jìn)行無功補(bǔ)償。

29、因此，在進(jìn)行供電設(shè)計時, 可用此功率因數(shù)來確定需要無功補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘俊獬堌潐P廩袞憫倉華糲。根據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB50052-95第5.0.3條采用電力電容器作為無功補(bǔ) 償裝置時，宜就地平衡補(bǔ)償，低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分的無 功功率宜由高壓電容器補(bǔ)償。第 5.0.4條無功補(bǔ)償容量宜按無功功率曲線或無功補(bǔ)償 計算方法確定。本工程選用并聯(lián)電容器組，在變電所低壓側(cè)集中補(bǔ)償，采用自動投切方 式。該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。2.2.2無功補(bǔ)償容量的確定對于變壓器T1而言，無功自動補(bǔ)償并聯(lián)電容器裝置的容量計算如下:補(bǔ)償前的視在計算負(fù)荷及功率因數(shù)Sc fJpjQc2 二、548.424

30、14.52kV A=687.5kV Acos = -PcSc548.4kW687.5kV A= 0.80確定無功補(bǔ)償容量Qn.c =P(tan -tan )二 548.4 kW tan(arccos 0.80) - tan(arccos 0.9)=150 k var選擇電容器組數(shù)及每組容量根據(jù)參考資料，初選BSMJ0.4-30-3型自愈式并聯(lián)電容器，每組容量 qNC =30kvar則需要安裝的電容器組數(shù)為Qnc 150k var 廠 n5qNC 30kvar考慮到無功自動補(bǔ)償控制器可控制電容器投切的回路數(shù)為 4、& 8、10、12等。故 選擇成套并聯(lián)電容器，可安裝的電容器組數(shù)為 6組，總?cè)萘繛?/p>

31、6 30k var = 180k var。實 際最大負(fù)荷時的補(bǔ)償容量為6 30kvar 180kvar。補(bǔ)償后的視在計算負(fù)荷及功率因數(shù)為劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)Sc =.巳2(Qc二Qn.c)2 二 548.4 2(414.5二 180)2kV A= 596.43kV Acos，空484 =0.92Sc 596.4&V A對于變壓器T2而言，無功自動補(bǔ)償并聯(lián)電容器裝置的容量計算如下:補(bǔ)償前的視在計算負(fù)荷及功率因數(shù)S . Pc2 Qc . 500.02 460.12kV A =679.5kV A500.CkW679.5cV A-0.7413確定無功補(bǔ)償容量CVc 二

32、P(tan -tan )=500.0 tan(arccos 0.74) - tan(arccos 0.90)=220 k var選擇電容器組數(shù)及每組容量根據(jù)參考資料，初選BSMJ0.4-30-3型自愈式并聯(lián)電容器，每組容量qNC =30kvar， 則需要安裝的電容器組數(shù)為-Qn.c 220k varn7.3qN.c30k var考慮到無功自動補(bǔ)償控制器可控制電容器投切的回路數(shù)為4、& 8、10、12等。故選擇成套并聯(lián)電容器，可安裝的電容器組數(shù)為8組，總?cè)萘繛? 30kvar = 240 k var。實際最大負(fù)荷時的補(bǔ)償容量為8 30kvar = 240kvar。補(bǔ)償后的視在計算負(fù)荷及功率因數(shù)為

33、 臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。ScPc2 (Qc -Qn.c)2500.02 (460.1 -240) 2kV A=546.3kV ASc500.0kW546.3kV A在設(shè)計中，以上計算可列成變壓器低壓側(cè)無功補(bǔ)償及無功補(bǔ)償后低壓母線計算負(fù)荷 表，詳情請看表 2-6，表2-7鰻順褸悅漚縫輾屜鴨騫。表2-6變壓器T1無功補(bǔ)償后低壓母線計算負(fù)荷計算點變壓器T1有功計無功計算視在計 計算 功率因數(shù)算負(fù)荷Pc /kW負(fù)荷Qc/ kvar算負(fù)荷Sc/kVA電流lc/ Acos補(bǔ)償前低壓母線計算負(fù)荷548.4414.5687.51045.00.80補(bǔ)償容量-180補(bǔ)償后低壓母線計算負(fù)荷548.4234.5596

34、.5906.60.92表2-7變壓器T2無功補(bǔ)償后低壓母線計算負(fù)荷計算點變壓器T2有功計 算負(fù)荷Pc/kW無功計 算負(fù)荷Qc / kvar視在計算 負(fù)荷Sc/ kVA計算 電流lc/ A功率因數(shù)cos補(bǔ)償前低壓母線計算負(fù)荷500.0460.1679.51032.80.74補(bǔ)償容量-240補(bǔ)償后低壓母線計算負(fù)荷500.0220.1546.3830.40.922.3總計算負(fù)荷確定經(jīng)統(tǒng)計，本工程高壓進(jìn)線總負(fù)荷見表2-8表2-8本工程高壓進(jìn)線總計算負(fù)荷序號計算點有功計算負(fù)荷R(kW)無功計算負(fù)荷Q(kvar)視在計算負(fù)荷Sc (kVA)計算電流Ic(A)功率因數(shù)cos1變壓器T1低壓母線計算負(fù)荷548

35、.4234.5596.5906.60.922T1功率損耗鋁301$舟 0.05Sc5.9729.83-3變壓器T1高壓側(cè)計算負(fù)荷554.37264.33614.16933.530.904變壓器T2低壓母線計算負(fù)荷500.0220.1546.3830.40.925T2功率損耗鋁201$Q 壯 0.005.4627.32-6變壓器T2高壓側(cè)計算負(fù)荷505.46247.42562.8855.40.9071059.8493.751169.21777.10.91揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）17變電所高壓進(jìn)線總計算負(fù)荷Q p = 0.75K. = 0.80794.9395.0887.651.2Zq0.9

36、03變壓器選擇以及主接線方案的選擇3.1變壓器的選擇為了保證變配電所中電氣裝置的安全運(yùn)行，根據(jù)GB50053-19910kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，變壓器應(yīng)符合容量、結(jié)構(gòu)、使用場合等。電力變壓器是供配電系統(tǒng)中的重要的不可或缺的設(shè)備，其主要功能是升壓或降壓以利于電能的合理輸送、分配和 使用，對變電所主接線的形式及其可靠性與經(jīng)濟(jì)性有著重要影響。所以，正確合理地選 擇變壓器的類型、臺數(shù)和容量，是主接線設(shè)計中的一個主要問題。穡釓虛綹滟鰻絲懷紆濼。3.1.1變壓器類型選擇變壓器類型選擇見表3-1表3-1變壓器類型選擇序號類型選擇結(jié)果依據(jù)1變壓器相數(shù)3根據(jù)用戶需要和技術(shù)要求2變比及調(diào)壓方式10kV0.

37、4kV 無載調(diào)壓10kV配電變壓器一般采用無載調(diào)壓方式3繞組型式雙繞組變壓器用戶供電系統(tǒng)大多米用雙繞組變壓器4絕緣及冷卻方式干式風(fēng)冷用于至內(nèi)，提咼過載能力，防火5外殼防護(hù)等級IP20變壓器和配電柜在附房內(nèi)，防塵不防水6聯(lián)結(jié)組Dyn11Dyn11聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接 地短路電流大，有利于故障切除等優(yōu)點7型號SC(B)10此型號變壓器損耗小，而且容量符合要求，防護(hù)等級較咼，安全性咼3.1.2變壓器臺數(shù)選擇在工程設(shè)計中，變壓器的臺數(shù)一般是根據(jù)負(fù)荷等級、用電容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等條件綜合考慮確定。當(dāng)符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽。A、有大量一級或二級負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷

38、變化較大；B、集中負(fù)荷較大。當(dāng)備用電源容量受限制時，將重要負(fù)荷集中并且與非重要負(fù)荷分別由不同的變壓器 供電，可以方便備用電源的切換。 浹繢膩叢著駕驃構(gòu)碭湊。結(jié)合陳集集團(tuán)的情況，考慮到一二級重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺主變壓3.1.3變壓器容量選擇變壓器的容量選擇要遵循以下原則：（1）變壓器的容量首先應(yīng)保證在計算負(fù)荷 I下變壓器能長期可靠運(yùn)行。（2）變壓器的容量應(yīng)滿足大型電動機(jī)及其他沖擊負(fù)荷的起動要求。（3） 單臺變壓器容量不宜大于1250kVA當(dāng)用電設(shè)備容量大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理 時，也可選擇較大容量（16002000kVA 的變壓器。鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲。（4）應(yīng)滿足今后510年負(fù)荷增

39、長的需要。本工程項目選擇兩臺變壓器。由于工程項目總負(fù)荷較大，一二級負(fù)荷較多，且根據(jù)10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范第3.3.1條有大量一級或二級負(fù)荷時，宜裝設(shè)兩臺及以 上變壓器。第3.3.2條 裝有兩臺及以上變壓器的變電所，當(dāng)其中任一臺變壓器斷開時， 其余變壓器的容量應(yīng)滿足一級負(fù)荷及二級負(fù)荷的用電。愜執(zhí)緝蘿紳頎陽灣愴鍵。具體變壓器容量選擇見表3-2。表3-2變壓器容量選擇序號項目計算負(fù)荷選擇兩臺變壓器的容量 $T/kVA1視在計算負(fù)荷Sc/kVA1081. 92（0.60.7） Sc/kVA640.1757.3兩臺均為800KVA3一二級負(fù)荷（】+ n）/kVA679.54變壓器負(fù)荷率T176%T

40、268%本工程所選的兩臺變壓器容量相等，為了實際使用及維護(hù)方便，兩臺變壓器均選擇 一樣的型號，具體變壓器技術(shù)參數(shù)見表 3-3 o貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐。揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)表3-3變壓器技術(shù)參數(shù)變 壓 器全型號原邊 額定 電壓/kV副邊 額定 電壓/kV原邊 額定 電流/A副邊 額定 電流 /A空載 損耗 W短路 損耗/W空載 電流%阻抗 電壓%L*B/ mmT1SCB1800100.415200.561070*1070T2SCB1800100.415200.561070*10703.2變電所電氣主接線設(shè)計變配電所電氣主接線設(shè)計是供配電工程設(shè)計中一項最重要的內(nèi)容，必須依據(jù)供電電 源情況

41、、供電要求、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合確定，在滿足安全可靠 和靈活方便的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理；必須負(fù)荷國家標(biāo)準(zhǔn)GB50053-199410kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范和電力行業(yè)管理的有關(guān)規(guī)定。主接線設(shè)計采用的電氣設(shè)備，應(yīng)符合國 家或行業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用和節(jié)能的成套設(shè)備和定性產(chǎn) 品。嚌鰭級廚脹鑲銦礦毀蘄。3.2.1變電所電氣主接線設(shè)計遵循的步驟及基本原則變電所電氣主接線設(shè)計主接線設(shè)計遵循的步驟：(1) 根據(jù)已知條件確定供電電源電壓及其進(jìn)線回路數(shù)；(2) 根據(jù)負(fù)荷大小與性質(zhì)選擇主變壓器的臺數(shù)，容量及類型；(3) 擬定可能采用的主接線形式；(4) 考慮所用電與操作電

42、源的取得；(5) 由公用電網(wǎng)供電還需確定電能計量方式；(6) 確定對負(fù)荷的配電方式和無功補(bǔ)償方式；(7) 選擇高低壓開關(guān)電器；通過各方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最終方案確定相應(yīng)的配電裝置布置方案。變電所電氣一次接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)等方面。安全包括設(shè) 備安全及人身安全。一次接線應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，正確選擇電氣設(shè)備 及其監(jiān)視、保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種安全技術(shù)措施。 薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫。(1) 可靠就是一次接線應(yīng)符合電力負(fù)荷特別是一、二級負(fù)荷對供電可靠性的要求。 可靠性不僅和一次接線的形式有關(guān)，還和電氣設(shè)備的技術(shù)性能、運(yùn)行管理的自動化程度 等因數(shù)有關(guān)，因此，對一次接線可能性

43、的評價應(yīng)客觀、科學(xué)、全面和發(fā)展。齡踐硯語蝸鑄轉(zhuǎn)絹攤濼。(2) 靈活是用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，如變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式、電 源線路備用方式等。檢修時應(yīng)操作簡便，不致過多影響供電可靠性。另外，還應(yīng)能適應(yīng) 負(fù)荷的發(fā)展，便于擴(kuò)建。紳藪瘡顴訝標(biāo)販繯轅賽。(3) 經(jīng)濟(jì)是一次接線在滿足上述技術(shù)要求的前提下，盡量做到接線簡化、投資省、 占地少、運(yùn)行費用低。3.2.2變電所電氣主接線一次側(cè)接線設(shè)計本工程由供電部門提供雙回路10kV電源，一用一備，初步分析確定可能采用的主接 線高壓側(cè)接線方案見圖3-4。 飪籮獰屬諾釙誣苧徑凜?？紤]到本工程采用的是10kV雙電源進(jìn)線，雙電源一用一備，故變壓器一次側(cè)采用單

44、母線接線，二次側(cè)采用分段單母線接線。烴斃潛籬賢擔(dān)視蠶賁粵。一次側(cè)雙電源供電進(jìn)線一用一備單母線接線優(yōu)點是簡單、清晰、設(shè)備少，可以提高 供電可靠性，所有電源進(jìn)線和引出線都連接于同一組母線上，每一路進(jìn)出線裝有斷路器,并配有繼電保護(hù)裝置，以便于線路或設(shè)備發(fā)生故障時自動跳閘。但是兩路進(jìn)線都必須有 斷路器，并且操作連鎖，只有在工作電源進(jìn)線斷路器斷開后，備用電源進(jìn)線斷路器才能 接通，以保證兩路電源不并列運(yùn)行。二次側(cè)采用分段單母線接線優(yōu)點是可以提高供電的 靈活性和可靠性。正常工作時，分段斷路器斷開運(yùn)行，對重要用戶可以從不同母線段引 出兩個回路，用兩個電路供電，當(dāng)一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證

45、正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。鋝豈濤軌躍輪蒔講嫗鍵。故本工程變電所電氣主接線一次側(cè)接線設(shè)計方案如圖3-4。19備用電源工作電源QF1QS1QF2丁 CQF3丁QF4丄Jlqs丄QFJ：QF*|QS岀線岀線岀線QFT2QF3QSQF岀線 岀線QS210kV0.38kVQSQF岀線圖3-4主接線方案該方案確定后，本工程高壓開關(guān)柜采用中置式手車柜，柜內(nèi)配置真空斷路器；低壓配電屏采用抽出式柜，其插接頭可起到隔離開關(guān)的作用，變壓器采用低損耗雙繞組干式變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Dyn11,電壓比為10(15%)/0.4kV。在高壓側(cè)設(shè)有電能計量柜并設(shè)置在進(jìn)線斷路器之前，采用高供高計，不同電價負(fù)荷，計量

46、分開，計量柜中設(shè)有計量 專用的電流互感器與電壓互感器。變電所所用電(指工作照明與檢修用電、應(yīng)急照明和 操作電源用電等)電源直接由主變壓器低壓側(cè)取得。該變電所負(fù)荷無功補(bǔ)償除就地補(bǔ)償 外，還采用低壓母線集中補(bǔ)償方式，選用低壓成套無功自動補(bǔ)償裝置，可與低壓配電屏 并排安裝，無功自動補(bǔ)償控制器電流采樣用電流互感器安裝在低壓進(jìn)線柜中。低壓進(jìn)線 總開關(guān)和低壓出線開關(guān)均采用低壓斷路器。兩臺變壓器采用互為備用運(yùn)行方式，正常運(yùn) 行時，低壓母線分段斷路器斷開，當(dāng)有一臺變壓器故障或應(yīng)負(fù)荷較輕而退出運(yùn)行時，斷 開其兩側(cè)的斷路器，將低壓母線分段斷路器接通，此時由另一臺變壓器供電給重要負(fù)荷 或全部輕負(fù)荷。 擷偽氫鱧轍幕聹

47、諛詼龐。3.2.3變電所電氣主接線二次側(cè)接線設(shè)計低壓配電網(wǎng)的接線形式應(yīng)按下列原則確定：(1) 正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且無特殊要求時,揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）應(yīng)該采用樹干式供電。（2） 用電設(shè)備為大容量，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或有特殊要求 （指有潮濕、腐蝕性環(huán)境 或有爆炸和火災(zāi)危險場所等）的車間，建筑物內(nèi)，應(yīng)該采用放射式配電。 蹤飯夢摻釣貞綾賁發(fā) 蘄。（3） 部分用電設(shè)備距供電點較遠(yuǎn)，而彼此相距很近，容量很小的次要用電設(shè)備， 可 采用了鏈?zhǔn)脚潆姡恳换芈翻h(huán)鏈設(shè)備不要超過 5臺，其總?cè)萘坎灰^10KW婭鑠機(jī)職 銦夾簣軒蝕騫。（4）高層建筑物內(nèi)，當(dāng)向樓層各配電點供

48、電時，應(yīng)該采用分區(qū)樹干式配電，但部分較大容量的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷，應(yīng)從低壓配電室以放射式配電。譽(yù)諶摻鉺錠試監(jiān)鄺儕瀉。（5） 平行的生產(chǎn)流水線或互為備用的生產(chǎn)機(jī)組，根據(jù)生產(chǎn)要求，應(yīng)該由不同的回路配電；同一生產(chǎn)流水線的各用電設(shè)備，應(yīng)該由同一回路供電。儔聹執(zhí)償閏號燴鈿膽賾。本工程符合第1條,所以采用樹干式供電。本工程（配）變電所高壓電氣系統(tǒng)和低壓電氣系統(tǒng)圖見附錄圖紙。21揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)4短路計算與電氣設(shè)備選擇校驗4.1高壓電網(wǎng)短路電流計算高壓電網(wǎng)短路電流的計算公式：三相對稱短路電流初始值 一 CUn1 k3 三相短路容量S：3 二、3cUnlk3電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值SQSk3電力線路

49、的電抗標(biāo)幺值*SdXw - xl (CUn )電力變壓器的電抗標(biāo)幺值*U k % SdX T 100 Sr.T三相對稱短路電流初始值| 1 dk3*X.三相對稱開斷電流11人3 二 1 k3三相穩(wěn)態(tài)短路電流II 臨二 1 k3三相短路電流峰值i p 2.55 I k3三相短路沖擊電流有效值1 p3 二 j5 k3本工程配電系統(tǒng)如圖4-1所示。電力系統(tǒng)變電所咼壓饋電線出口處在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的三相對稱短路容量為Sk3二180MV A，變電所在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，10kV母線上k-1點短路和兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行、分列運(yùn)行情況下低壓380V母線上k-2點三相短路時的上下功夫電流和短路容量計算如下：縝電悵淺靚蠐淺錒鵬凜。根據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊（第三版）知，10kV電力電纜單位長度每相阻抗值X =0.1/km，根據(jù) GB