負(fù)荷變電站電氣設(shè)計指導(dǎo)書(學(xué)生)

負(fù)荷變電站電氣設(shè)計第一章總體部分系統(tǒng)接線示意圖甲變

乙變新設(shè)計變電所B本所地址在XX市古冶區(qū)，該建所地區(qū)絕大部分負(fù)荷處于電力精品文檔放心下載系統(tǒng)的末端，供電電壓35KV。由于中小企業(yè)的發(fā)展，使所需用電精品文檔放心下載負(fù)荷大大增加，現(xiàn)有變電所乙接近滿載。為了滿足今后該地區(qū)經(jīng)謝謝閱讀濟(jì)建設(shè)和人民生活對電力的需要，變電所B的建設(shè)勢在必行。謝謝閱讀本所在選取所址時，貫徹了不占良田和少占良田的原則，縮小謝謝閱讀了占地面積。本所位于交通方便的地帶，接近負(fù)荷中心，便于線精品文檔放心下載路的引入和引出。所設(shè)計變電所，從甲變電所經(jīng)7KM架空線路取得第一電源，精品文檔放心下載從乙變電所經(jīng)10KM架空線路取得第二電源。負(fù)荷變電所B處于市感謝閱讀郊，該所向密度不大的小企業(yè)供電，變電所的低壓母線為10KV，謝謝閱讀全部采用架空線路供電。1/相關(guān)數(shù)據(jù)資料負(fù)荷名平均功供電回路組線路長度需用系數(shù)感謝閱讀稱率因數(shù)化工廠20.7機械廠20.7棉紡廠20.7機修廠10.8工具制0.510.8造廠綜合負(fù)0.810.65荷1綜合負(fù)0.810.65荷2綜合負(fù)0.810.65荷3第二章主線及主接線的確定第一節(jié)主變壓器的確定正確的選擇主變壓器的臺數(shù)和容量，對供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)感謝閱讀性都有重要意義，對具有一、二類負(fù)荷的變電所，主變壓器的臺感謝閱讀數(shù)應(yīng)在兩臺以上，當(dāng)選擇兩臺時，要保證變壓器的容量大于最大精品文檔放心下載負(fù)荷的計算容量。另外，當(dāng)一臺變壓器檢修或故障時，另一臺應(yīng)精品文檔放心下載能保證重要的負(fù)荷用電。2/變壓器容量；SNTKPcos（此式根據(jù)?工礦企業(yè)供電?P）40Ktp:事故保障系數(shù)一般取0.7以上p：變電所總的有功計算負(fù)荷，kwcos：變電所人工補償后的功率因數(shù)當(dāng)考慮發(fā)展遠(yuǎn)景時，可將每臺變壓器的容量選擇大于或等于精品文檔放心下載總的計算容量，在供電中可采用1臺主變工作，另一臺備用的工感謝閱讀作方式，當(dāng)選取3臺變壓器時，一般采用21臺備用的工感謝閱讀作方式，每臺容量大于50％的計算容量，這種接線方案，設(shè)備多，感謝閱讀占地面積大，系統(tǒng)復(fù)雜一般很少采用?？紤]到變壓器建成后，其供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，選擇2臺精品文檔放心下載變壓器。變電所大的計算負(fù)荷：PKspPca《工礦企業(yè)供電》其中：K：有功最大負(fù)荷同時系數(shù)取0.7spPca：各組用電設(shè)備的有功計算負(fù)荷之和求出總的計算負(fù)荷：加權(quán)平均功率因數(shù)pcospcoscosm11cosn=p22

np

pp12

n=1.20.85220.80.8520.50.6520.30.520.50.8231.20.8520.80.850.50.650.30.50.50.833/=0.81第二節(jié)無功功率補償無功補償，就是無功功率人工補償，以提高供配電系統(tǒng)的功謝謝閱讀率因數(shù)。用戶應(yīng)在提高用電自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)精品文檔放心下載設(shè)計和安裝無功補償設(shè)備，并做到隨其負(fù)荷和電壓變動及時投入謝謝閱讀或者切除，防止無功電力倒送，供電企業(yè)應(yīng)幫助和督促用戶采取精品文檔放心下載措施，提高功率因數(shù)。提高功率因數(shù)得意義：(一)可以提高電力系統(tǒng)的供電能力。精品文檔放心下載(二)降低網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗。質(zhì)量。（四）降低電能成本。確定并聯(lián)電容器人工補償?shù)姆绞剑O(shè)置在10kv母線上進(jìn)行集中補感謝閱讀償，采用三角形接線。補償電容器容量計算公式：Qc=P（tg-tgNac）《工廠供電》公式2-59Qc——電容器的電容量P——變電所的總的有功計算負(fù)荷tgN——補償前的無功功率因數(shù)tgac——補償后的無功功率因數(shù)本設(shè)計中：Qc=電容器的個數(shù):4/N=QcqVN.C(W)VNc其中q是單個電容器容量取50NcN=查表《工廠供電》P307，取BWF10.5-50-3型電容器其中：B：并聯(lián)電容器W：十二烷集苯F:紙，薄膜復(fù)合10.5：額定電壓kv50：額定容量kvar1:單相qNC50Q=21×50=1050kvarC補償后總的無功容量：Q=PNATQc39551791kvar補償后的功率因數(shù)：cosacPP22Q395539552179720.91變壓器的額定視在功率：SNTKP0.753.9553.26MVA0.913260KVAcosac選兩臺SL/3511其中：S：三相5/L：繞組導(dǎo)線材質(zhì)（鋁）7：設(shè)計序號4000：額定容量kvar35:高壓繞組電壓等級kv變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)額定容量額定電壓KV損耗KW短路空載連接型號謝謝閱讀（KVA）高壓低壓空載短路電壓%電流%組別感謝閱讀SL11/3540003510.55.653206.51.0Y，d11第三節(jié)電氣主接線的確定一、電氣主接線確定的原則感謝閱讀或農(nóng)業(yè)區(qū)用電。高壓側(cè)一般為35～110KV，低壓精品文檔放心下載降壓變電所主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位及作用，負(fù)謝謝閱讀荷對供電可靠性的要求等因素確定）精品文檔放心下載電流互感器等主要電氣設(shè)備及連接導(dǎo)線所組成的電路，由于接受精品文檔放心下載和分配電能變電所主接線的方案不同，對變電所電氣設(shè)備選擇及謝謝閱讀變電所運行的可靠性，靈活性，安全性與經(jīng)濟(jì)性有著密切聯(lián)系。感謝閱讀二、主接線方案的確定變壓器一次側(cè)采用全橋接線方式，二次側(cè)母線采用單母線分感謝閱讀段方式。第三章短路電流計算第一節(jié)概述6/一、短路的原因短路是指不同電位的導(dǎo)體之間的電氣短接，這是電力系統(tǒng)中感謝閱讀最常見的一種故障，也是最嚴(yán)重的一種故障。電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障，究其原因，主要有以下三個方面：謝謝閱讀(一)這可能是由于電氣設(shè)備長期運行，其感謝閱讀絕緣自然老化而損壞；也可能是由于設(shè)備本身質(zhì)量不好，絕緣強謝謝閱讀度不夠，而被正常電壓擊穿；也可能是設(shè)備絕緣受到外力損傷而感謝閱讀導(dǎo)致短路。（二）誤操作例如帶負(fù)荷誤拉高壓隔離開關(guān)，很可能導(dǎo)致感謝閱讀三相弧光短路。又如誤將較低電壓的設(shè)備投入較高電壓的電路中精品文檔放心下載而造成設(shè)備的擊穿短路。（三）鳥獸害鳥類及蛇鼠等小動物跨越在裸露的不同電位謝謝閱讀的導(dǎo)體之間，或者被鼠類咬壞設(shè)備或?qū)w的絕緣，都會引起短路謝謝閱讀故障。二、短路電流的危害在供電系統(tǒng)中，最為常見而且危害性最大的故障是各種短路，謝謝閱讀所謂短路是指供電系統(tǒng)中，不等電位的導(dǎo)體在電氣上被短接，由謝謝閱讀于系統(tǒng)中總阻抗大大減小，因而短路電流很大，強大的短路電流精品文檔放心下載所產(chǎn)生的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)會使電器設(shè)備受到損壞。三、短路種類在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生三相短路、兩相短路、單相短路和兩感謝閱讀相接地短路。四、計算短路電流的目的感謝閱讀因素，進(jìn)行短路電流計算，以便正確選擇電器設(shè)備，使設(shè)備具有感謝閱讀7/足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電謝謝閱讀流時不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器，整定短路保感謝閱讀護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件（如電抗器等）也精品文檔放心下載必須算短路電流。第二節(jié)系統(tǒng)接線及電氣元件的標(biāo)么值計算35KV輸電線路L=7km系統(tǒng)歸算到甲變電甲所35KV母線最大短路容量S=1100MVA,35KV母線最小短路容量S甲=710MVA,引自乙變電所35KV輸電線路L甲min=10KM系統(tǒng)歸算到乙乙變電所35KV母線最大短路容量S最小短路容量乙maxS=500MVA乙min統(tǒng).標(biāo)么值計算：35KV變電站d1d’d12點各種情況下的短路電流值，選取基準(zhǔn)容量S=1000MVA,基準(zhǔn)電壓U=37KV，U=10.5KVdd1謝謝閱讀系統(tǒng)折算到35KV母線的標(biāo)么電抗值8/X=SSSd《工廠用電》公式3-31其中S：極限短路容量ocXX*s甲*s甲SSd0.9091Ss甲max10001000d1.4085SS甲系統(tǒng)折算到乙變電所35KV母線的標(biāo)么電抗值1000XSd1.4285

X*Ss乙。S乙max1000Sd2.000*Ss乙mins乙min35KV輸電線路L的標(biāo)么電抗值甲X＊=XwlSd《工廠用電》公式3-33U2c其中：X:導(dǎo)線電纜單位長度電抗oL：導(dǎo)線長度Uc:短路點的計算電壓X查《工廠用電》附表3X取0.4oOSX*dU2wl甲甲XL甲d1XS0.4L27100002.0453dU2甲d135KV輸電線路L的電抗標(biāo)么值乙SX*L2dU2d10.41000wl0乙X乙每臺變壓器電抗標(biāo)么值X=＊TU%Sk100SdN其中：U%：變壓器的短路電壓百分值k9/S:變壓器的額定容量NU%查《工廠用電》附錄表4取6.5kX*TU%Skd100Sn6.5316.25第三節(jié)d1d’點短路電流計算1一、甲變電站供電系統(tǒng)d1點短路時相對基準(zhǔn)電抗（一）最大運行方式時，d1相對基準(zhǔn)電抗XXX***d1s甲wl甲0.90912.04532.9544三相最大短路電流：I(3)=IXd《工廠供電》公式3-35其中：Id基準(zhǔn)電流I=dSdC《工廠供電》公式3-29I(3)=I3S甲maxddS=cX3X*Ud1d13X1000103KA32.9537KAS528107915AdUc三相最大短路容量S(3)=kSd《工廠供電》公式3-36XSdS2.9544338.48MVAdX*d1/23（二）最小運行方式下，d1點相對基準(zhǔn)電抗XXX***d1s甲wl甲1.40852.04533.4538兩相最小短路短電流I(2)=K3XSdUd1《工廠供電》公式3-39I2d1minSd3X*Ud1310003233.4538372d1二、乙變電站供電系統(tǒng)d’點短路時，總相對基準(zhǔn)電抗感謝閱讀1（一）最大運行方式下，d’點相對基準(zhǔn)電抗1XXX***d1's乙maxwl乙1.42852.92184.3504三相短路電流I3d乙Sd3X*Ud1d1'33.59KA三相最大短路容量Sd1'乙（二）最小運行方式下.d點的1相對基準(zhǔn)電抗XXX***d1s乙wl乙S2.92182.0004.9218dX*d14.3503229.86MVA兩相最小短路電流I2d乙minUd3XUd1d13100032.75KA234.9218372第四節(jié)d點短路電流計算2/一、甲系統(tǒng)最大運行方式下兩臺主變壓器并列運行，最大短路電感謝閱讀流計算XXX***甲maxwl甲s11X*0.90916.2511.079322T三相短路電流I3dSd3X*Ud234.96KA每臺變壓器的分流IdT1132.48KAI22dmax折算到高壓側(cè)分流IdT1IdT0.32.480.744KA精品文檔放心下載總電抗標(biāo)幺值X*X*s乙X*wl乙11X*T1.42862.921816.2512.4754T2.921816.2512.475422三相最大短路電流I3dSd3X*Ud234.4075KA每臺變壓器的分流IdT1132.0238KAI22dmax折算到高壓側(cè)分流IdT1IdT0.32.20380.66KA感謝閱讀XXX*s甲*wl甲XT0.90912.045316.2519.2044*三相最大短路電流/23I3dSd3XUd23KA變壓器的分流I3Id2.8633KA折算到高壓側(cè)分流IdT1IdT0.30.8589KA感謝閱讀計算X*X*T1.4286wl乙2.921816.25s乙X20.60X**SId3X*Udd232.669KA折算到高壓側(cè)分流IdT1IdT0.32.6690.8008KA感謝閱讀算X*X*s甲minXI2dminwl甲*S11X1.40852.045316.2511.578822TUd3Xd23100034.1126KA2311.57882每臺變壓器的分流I2dT21124.1132.0565KAI22dmin折算到高壓側(cè)分流I2dT1I2dT20.30.617KA六、乙系統(tǒng)最小運行方式下兩臺主變壓器并列運行最小短路電流感謝閱讀/23計算XXX***乙minwl乙s11X*2.00016.2513.0472.0002.921816.2513.04722T短路電流I2dminSd3X*Ud2310003.648KA2213.04710.5每臺變壓器的分流I2dT21123.6481.824KAI22dmin折算到高壓側(cè)電流I2dT121.8240.5472KAIdT2七、甲系統(tǒng)最小運行方式下，兩臺主變壓器分別運行最小短路電謝謝閱讀流計算總的電抗標(biāo)幺值XXXX****甲wl甲sT1.40552.045316.2519.7038短路電流I2dminSd3X*Ud2310002.4617KA2319.703810.5每臺變壓器的分流I22I2.4167KA2d折算到高壓側(cè)分流I2dT1次側(cè)I2dT20.32.41670.7250KA八、乙系統(tǒng)最小運行方式下兩臺主變壓器分列運行最小短路電流感謝閱讀計算總的電抗標(biāo)幺值/23XXXX****乙wl乙sT2.0002.921816.2521.1718短路電流I2dSd2X*Ud222.249KA每臺變壓器的分流I22I2d2.249KA折算到高壓側(cè)分流I2dT1折算值ddd212最大短路電流5.284.961.49最小短路電流2.74560.675變壓器支路分流最大值KA2.863變壓器支路分流最小值KA1.824謝謝閱讀第四章10KV饋出線保護(hù)配置及整定計算10KV饋出線保護(hù)配置采用不完全星型接線，這種接線形式簡精品文檔放心下載單、經(jīng)濟(jì)、廣泛采用。它作為相間短路保護(hù)的接線在AC兩相上裝精品文檔放心下載有電流速斷保護(hù)和過流保護(hù)。第一節(jié)電流速斷保護(hù)/23速斷保護(hù)的動作電流按躲過被保護(hù)線路末端發(fā)生短路是流過精品文檔放心下載保護(hù)裝置時的最大短路電流來整定：IopKk?I(3)dmax其中I(3)最大短路電流DMAX第一回路化工廠10KV輸電線路電抗么值X＊=Xlwl01SdUdz2《工廠用電》公式3-33其中:X:電纜單位長度的電抗查《工廠用電》附錄3X感謝閱讀00取0.4/KmL:線路長度1S:基準(zhǔn)容量dU:基準(zhǔn)電壓d2XL

SX0*10.4932.65dU22d

2X——每公里電抗Km0.40系統(tǒng)最大運行方式下，兩臺變壓器并列運行時，線路末端發(fā)生短精品文檔放心下載路時，總阻抗標(biāo)么值：1XXXXX2**T***甲wl甲s10.90916.2532.652精品文檔放心下載=43.74L末端最大短路電流：1/23I(3)dmaxSd3XUxd21000343.741.257KA一次動作電流IopKk?I(3)dmax《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》式2-12其中：Kk取1.2I=1.21.257=1.5084KAOPI繼電器動作電流IopKiopk5按系統(tǒng)最小運行方式下，每臺變壓器分列運行，最小短路電流進(jìn)感謝閱讀行校驗（d。2KkIdminIop2.2491.21.5084滿足要求第二回路機械廠第三回路棉紡廠第四回路機修廠第五回路工具制造廠第六回路綜合負(fù)荷1第七回路綜合負(fù)荷2第八回路綜合負(fù)荷3第二節(jié)過流保護(hù)過流保護(hù)動作電流按跺過最大負(fù)荷電流來整定/23IopKKRKhzqIfmax《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》P222K1.2~1.3k謝謝閱讀K取0.85hK38q感謝閱讀返回系數(shù)此處都是取2.5，第一回路一、10KV最大負(fù)荷電流：IfS12S2IfS121.21000369.3A動作電流IIopopkKKRKhIopKi1.22.5zqI0.85fmax244.630054.1A二、10KV最小運行方式下，短路電流計算：/23總電抗標(biāo)幺值X*TX*s乙minWL乙*XXX**X2.0002.921816.2532.6553.82謝謝閱讀I(2)3Sdmin23X*minUd2310001000

2353.8210.5三、過流保護(hù)應(yīng)分別校驗本線路近后備的靈敏度及下一線路遠(yuǎn)后感謝閱讀備的靈敏度，作本線路近后備的定值：KI(2)1.5dminIop884244.63.6所以滿足靈敏度要求，作下一線路遠(yuǎn)后備保護(hù)省略。第二回路一、10KV最大負(fù)荷電流：二、10KV最小運行方式下，短路電流計算：三、靈敏度校驗：第三回路一、10KV最大負(fù)荷電流：二、10KV最小運行方式下短路電流計算：三、靈敏度校驗：第四回路一、10KV最大負(fù)荷電流：二、10KV最小運行方式下短路電流計算：三、過流保護(hù)應(yīng)分別校驗本線路近后備的靈敏度及下一線路遠(yuǎn)后精品文檔放心下載備的靈敏度，作本線路近后備的定值：第五回路/23一、10KV最大負(fù)荷電流：其動作電流：二、10KV最小運行方式下短路電流計算：三、過流保護(hù)應(yīng)分別校驗本線路近后備的靈敏度及下一線路遠(yuǎn)后謝謝閱讀備的靈敏度，作本線路近后備的定值：第六回路1一、10KV最大負(fù)荷電流：其動作電流：二、10KV最小運行方式下短路電流計算：總電抗標(biāo)幺值三、過流保護(hù)應(yīng)分別校驗本線路近后備的靈敏度及下一線路遠(yuǎn)后精品文檔放心下載備的靈敏度，作本線路近后備的定值：所以滿足靈敏度要求，作下一線路遠(yuǎn)后備保護(hù)省略。第七回路2一、10KV最大負(fù)荷電流：其動作電流：二、10KV最小運行方式下短路電流計算：三、過流保護(hù)應(yīng)分別校驗本線路近后備的靈敏度及下一線路遠(yuǎn)后精品文檔放心下載備的靈敏度，作本線路近后備的定值：所以滿足靈敏度要求，作下一線路遠(yuǎn)后備保護(hù)省略。第八回路3一、10KV最大負(fù)荷電流：其動作電流：二、10KV最小運行方式下短路電流計算：三、過流保護(hù)應(yīng)分