電力系統(tǒng)及負(fù)荷預(yù)測(cè)陽(yáng)泉地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀設(shè)計(jì)

刖百

在工廠中，變配電所把由電網(wǎng)輸送進(jìn)來(lái)的電能通過(guò)一系列裝置進(jìn)行接收、變換、分

配，以便滿足驅(qū)動(dòng)負(fù)載正常工作，將電能進(jìn)行合理的分配使用，提高經(jīng)濟(jì)效益，是特別

重要的一方面。設(shè)計(jì)一個(gè)合理且滿足要求的變電所，能夠在合理地分配電力資源的同時(shí)

滿足企業(yè)的生產(chǎn)要求。本次設(shè)計(jì)根據(jù)融創(chuàng)冶金公司提出的地理氣象條件，結(jié)合用電負(fù)荷

和供電條件，綜合本公司的規(guī)劃，按照國(guó)家有關(guān)政策、設(shè)計(jì)要求，本著安全可靠，技術(shù)

先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)性的要求全方面挑選該變電站的位置和型式，對(duì)一次設(shè)備和高低壓線路的選

擇做出最安全，最經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，達(dá)到供電的要求：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。

通過(guò)對(duì)這幾方面的考量，本文設(shè)計(jì)融創(chuàng)冶金公司降壓變電站。通過(guò)對(duì)工廠各車間實(shí)行負(fù)

荷計(jì)算，以選擇合適的變壓器的規(guī)格，變電站的地理位置以及變電所的主接線形式。主

接線是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分，從運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性兩點(diǎn)來(lái)確定主接線的接線方

式，再由已經(jīng)確定的主接線的接線方式進(jìn)行變電站短路電流計(jì)算，通過(guò)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果選

擇高低壓電氣設(shè)備型號(hào)和進(jìn)出線方案等，再考慮到用電的安全性和可信賴性一定要根據(jù)

國(guó)家相關(guān)專業(yè)規(guī)范對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行型號(hào)選擇，設(shè)計(jì)和配置。保證做到運(yùn)行安全可信賴,

操作簡(jiǎn)潔、方便，節(jié)省成本。具有擴(kuò)建的可行性和切換工作方式時(shí)的靈巧性。使其滿足

工廠現(xiàn)階段和未來(lái)的生產(chǎn)要求，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

電力系統(tǒng)及負(fù)荷預(yù)測(cè)陽(yáng)泉地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀

陽(yáng)泉地區(qū)電網(wǎng)坐落于山西的中東部，與離石、太原、晉中地區(qū)電網(wǎng)共同構(gòu)成了山西

中部電網(wǎng)，負(fù)責(zé)陽(yáng)泉市地區(qū)51萬(wàn)人民的電力供應(yīng)需求。如今，陽(yáng)泉地區(qū)電網(wǎng)通過(guò)500kV

陽(yáng)泉變電站為中心連接河北電網(wǎng)和山西電網(wǎng)、以六回220kV線路與太原電網(wǎng)連結(jié)，形成

以500kV變電站為中心，通過(guò)陽(yáng)光電廠和10個(gè)220kV變電站組成兩個(gè)雙回路的配電網(wǎng)

絡(luò)。220kV變電站基本實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)電源彼此為備用，以雙電源手拉手、雙輻射，三線兩

變結(jié)構(gòu)為主，東部變電站采用“T”接線方式接入電網(wǎng)。陽(yáng)泉地區(qū)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)基本能

夠滿足山西綜合發(fā)展的要求，但是隨著陽(yáng)泉市郊區(qū)的整體布局，陽(yáng)煤集團(tuán)、華鑫科創(chuàng)園

等電力用戶的報(bào)裝，陽(yáng)泉電網(wǎng)又需要進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，以最大程度地符合電力客戶

的電力需求。

截止2017年終，公司固定資產(chǎn)50.36億元，擁有1座500kV變電站，變電容量

2000MVA,500kV5條線路558公里；220kV變電站7座，變電容量2160MVA,線路

379.088KM；HOkV變電站20座，變電容量1501.5MVA,線路536.583KM；35kV變

電站19座，變電容量267.8MVA,線路396.253KM。主要擔(dān)負(fù)陽(yáng)泉市兩縣（平定縣、

盂縣）四區(qū)（城區(qū)、礦區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、郊區(qū)）的電力資源配置和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)支撐任務(wù),

服務(wù)電力用戶55萬(wàn)。

2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

2.1設(shè)計(jì)要求

要求根據(jù)陽(yáng)泉電網(wǎng)能給本公司供應(yīng)的能源結(jié)合工廠負(fù)荷的真實(shí)情況，并恰當(dāng)考慮

未來(lái)公司的發(fā)展，依據(jù)安全可靠、技術(shù)優(yōu)越、節(jié)省成本的要求，確定變電所的型號(hào)利位

置，確定主變壓器的規(guī)格、數(shù)量與容量，整體設(shè)計(jì)變電所的主接線方案和高低區(qū)設(shè)備以

及進(jìn)出線，確定二次接線計(jì)劃，整定繼電保護(hù)設(shè)備，確定防雷和接地設(shè)備，最終按要求

寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣（車間變電所主結(jié)線電路圖、車間平面布置圖和車間低

壓配電系統(tǒng)圖和平面布線圖）。

2.2設(shè)計(jì)依據(jù)

2.2.1工J—總平面布置圖

圖2.1融創(chuàng)冶金公司負(fù)荷分布圖

2.2.2工廠負(fù)荷情況

車間為三班工作制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5500h,屬于二級(jí)負(fù)荷。

供電電源情況：

vl＞由該廠東北約10公里的區(qū)域變電站10KV線路供電。

之QoS30

編號(hào)名稱類別容量系數(shù)Cos。tan^j1301A

/kW/kvar/kVA

動(dòng)力3600.30.61.33108143.6——

工具

6照明70.91.006.30——

車間

小計(jì)367—114.3143.6183.5278.8

動(dòng)力2500.50.80.7512593.8——

電鍍

4照明50.81.0040——

車間

小計(jì)255—12993.8159.5242.4

動(dòng)力1500.60.80.759067.5——

熱處

3理車照明50.81.0040——

問(wèn)

小計(jì)155—9467.5115.7175.8

動(dòng)力1800.30.71.025455.1——

裝

配

9車間照明60.81.004.80——

小計(jì)186—58.855.180.6122

動(dòng)力1600.20.651.173237.4——

機(jī)修

10照明40.81.003.20——

車間

小計(jì)164—35.237.451.478

動(dòng)力500.70.80.753526.3——

鍋爐

8照明10.81.000.80——

車間

小計(jì)51—35.826.344.467

動(dòng)力200.40.80.7586——

5倉(cāng)庫(kù)照明10.81.000.80——

小計(jì)21—8.8610.716.2

11生活照明3500.70.90.48245117.6272413

F7

動(dòng)力22201015.

856.1——

3

總計(jì)（380V側(cè)）照明403

計(jì)入4工.『8，父

0.75812.2727.610901656

=0.85

3負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償

3.1負(fù)荷計(jì)算

對(duì)各廠房進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)該使用需用系數(shù)法對(duì)各廠房（動(dòng)力部分和照明部分）

進(jìn)行計(jì)算，主要使用的常用計(jì)算公式如下:

1)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為kW）

P30=KdPe

2)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）

Q3O=P30tan0

3)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kVA）

S3。二懸

S30=」P3()2+QsO2

4)計(jì)算電流（單位為kA）

.S30

3Q

V3UN

UN為用電設(shè)備的額定電壓（單位為kV）

3.2無(wú)功功率補(bǔ)償

在電力生產(chǎn)當(dāng)中，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償有各種方法，可以利用同步發(fā)電機(jī)、同步電

動(dòng)機(jī)、串聯(lián)電抗器、并聯(lián)電容器和SVC等。在許多實(shí)際生產(chǎn)的供電系統(tǒng)中，由于阻感

性負(fù)荷占大多數(shù)，總的等效負(fù)荷成電感性，一般通過(guò)并聯(lián)電容器組補(bǔ)償無(wú)功功率，提高

cos。。當(dāng)通過(guò)工廠自己的發(fā)電機(jī)組供電時(shí)，均附帶有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)壓裝置對(duì)系統(tǒng)無(wú)功功率

和電壓自行調(diào)整。根據(jù)安裝環(huán)境的差別，并聯(lián)電容器有三種工作方式：一是統(tǒng)一補(bǔ)償,

將電容器組統(tǒng)一安裝在線路出口，以提高整個(gè)變電所的cos6,減少供給線路的無(wú)功損耗;

二是將電容器組分別裝在cos0較低的部分母線上分部補(bǔ)償，補(bǔ)償效果甚好，不足之處是

補(bǔ)償范圍相對(duì)于集中補(bǔ)償范圍更??；三是將電容器組安裝在用電設(shè)備旁邊，進(jìn)行就地?zé)o

功補(bǔ)償，特別是對(duì)感性設(shè)備如異步電動(dòng)機(jī)和以白熾燈為主的照明電路等，這種方式的益

處是既能提高供電回路的功率因數(shù)，又能提高用電裝置本身電壓質(zhì)量，不足之處是電容

器位置不集中，人工維護(hù)成本高，隨著我國(guó)自主研發(fā)的電容器技術(shù)與生產(chǎn)能力的進(jìn)步,

為就地補(bǔ)償方式的廣泛應(yīng)用提供了便利。

由于本公司380kV側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的cos。僅為0.75,而根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定10kV

進(jìn)線側(cè)最高負(fù)荷時(shí)cos。不得低于0.91。在日常生產(chǎn)中主變壓器的無(wú)功功率損耗遠(yuǎn)高于有

功功率損耗，所以在380kV側(cè)將最大功率時(shí)的功率因數(shù)應(yīng)控制在稍大于0.91,以下取

0.93來(lái)計(jì)算380kV側(cè)所需要的無(wú)功功率補(bǔ)償容量：

-1-1

Qc=P3o(tan0i-tan02)=812.2[tan(cos0.75)-tan(cos0.93)]=438.6kvar

通過(guò)查閱有關(guān)書籍，決定采用PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3

型(474.1kvar/84kvar=5.6),采用其方案1(主屏)1臺(tái)與方案3(輔屏)5臺(tái)相結(jié)合?？?/p>

容量為84kvar*6=504kvaro

補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變(Pgo=P3o=812.2kW),而無(wú)功計(jì)

算負(fù)荷QL=(727.6-504)kvar=223.6kvar,視在功率刈。=JP?。？+Q402=842.4kVA,計(jì)算電流

%)=冉=1279.9,功率因數(shù)cos"二學(xué)二0.96。

V31//V530

補(bǔ)償后變壓器的功率損耗為(近似計(jì)算)

△Pr=0.015S^0=12.6kW

△Qr=O.O6S4o=5O.5kvar

變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為

。30（高）=Pgo+APr=824.8kW

。30（身尸Q4O+AQT=274.Ikvar

S30(高尸]。30(高尸+Q30(高下

=869.15kVA

$30（初

，30(高)=50.2A

P3o（局）=o94

cos3(高)二

S30（高）

在無(wú)功補(bǔ)償前，該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)至少選擇1250kVA的容量才能滿

足車間生產(chǎn)的要求；對(duì)設(shè)備整體進(jìn)行補(bǔ)償后，主變壓器T的規(guī)格選為1000kVA的就

可以滿足要求了。另一方面因?yàn)橛?jì)算電流的降低，使該補(bǔ)償位置在供電系統(tǒng)中各部分上

的功率損耗也同時(shí)縮小，因此無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠380V

側(cè)和l()kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表所示。

計(jì)算負(fù)荷

項(xiàng)目COS0

P30/kWQ3o，kvarS30/kVA1301A

380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.75812.2727.61090.41656

380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-504

380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.96812.2223.6842.41279.9

主變壓器功率損耗12.650.5

10kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.94824.8274.1869.150.2

圖3.1

4變電所位置和型式的選擇

選擇工廠變、配電所得位置，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定:

1.靠近負(fù)荷中央。

2.進(jìn)出線便捷。

3.距離電源側(cè)近。

4.交通運(yùn)輸便利。

5.不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所。

6.不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)富時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源經(jīng)常出現(xiàn)風(fēng)

向的下風(fēng)側(cè)。

7.不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰。

8.不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方

或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆

炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。

9.不應(yīng)建在地勢(shì)凹陷和可能聚集雨水的場(chǎng)所。

10.高壓配電所應(yīng)盡可能與周圍車間變電所或有許多高壓用電裝置的車間合建在一起。

工廠是l()kv以下，變電所的地理位置應(yīng)可能接近公司的負(fù)荷中心，公司的負(fù)荷中

心按負(fù)荷功率矩法來(lái)選擇。在任務(wù)竹給出的平面圖下方和左側(cè)，建立直角坐標(biāo)系，然

后按比例量出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷重心的坐標(biāo)位置，A(164.8)、尸2(L6,3.2)、

P3(1.6,1.8)……Pi。(10.3,5.5)分別代表廠房1、2、3……10號(hào)的功率。設(shè)定

P]P2P3P4Psp6P7P8PqPlO,并設(shè)Rl為生活區(qū)的中心負(fù)荷。把工廠的負(fù)荷中心坐標(biāo)假設(shè)

在P(x,y),其中P=P1+P2+P3+……+P11NA。因此通過(guò)物理知識(shí)中計(jì)算中心的力矩

方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：

PP

_lX1+2^2+-...+P11X11_E(PiXp

「1+。2+「3+?"???+。11￡P(guān)1

Piyi+P2y2+...+Pii)，ii=E(PQ>

A+P2+P3+……+P11￡P(guān)j

把Pi(1.6,4.8)、P2(1.6,3.2)、P3(1.6,1.8)...P10(10.3,5.5)代入上式，得

到x=6.7,y=4.9。通過(guò)最終結(jié)果，工廠的負(fù)荷中心在P[6.7,4.9)?？紤]到工廠周邊及進(jìn)出

線方便，決定在4號(hào)廠房東側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所。其型式為附設(shè)式。

5變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇

5.1變壓器臺(tái)數(shù)選擇的原則

主變壓器數(shù)量應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特征和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件進(jìn)行選擇。當(dāng)下列要求滿足時(shí)，需

要在此處布置兩臺(tái)及以上變壓器：

1.有許多一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷。

2.季節(jié)性負(fù)荷差別明顯，需要采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。

3.集中性負(fù)載較大，例如大于1250kVA。其他情況下通常裝設(shè)一臺(tái)變壓器。

5.2變電所主變臺(tái)數(shù)和容量的選擇

公司所有車間除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐車間可以視為二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬于

三級(jí)負(fù)荷。主變壓器型號(hào)采用S9型。

1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，主變?nèi)萘縎N.7應(yīng)大于等于總的計(jì)算負(fù)荷S30,即SN.TNS30（為

主變的容量，為總的計(jì)算負(fù)荷）?？梢圆扇∫慌_(tái)S9-1000/10型配電變壓器（額定容量

lOOOkVA,一次側(cè)電壓為10kV）。至于整個(gè)車間的二級(jí)負(fù)荷所準(zhǔn)備的備用電源，應(yīng)當(dāng)選

擇由就近相連上午高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)傳輸電能。

2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)主變壓器容量s應(yīng)大于等于總的計(jì)算負(fù)荷s的60%?70%,

即SMT=（0.6-0.7）S30O

相應(yīng)的各個(gè)主變壓器容量SNT應(yīng)大于等于全部一、二級(jí)負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷之和S30。

可以選兩臺(tái)S9-630/10型配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，可以選擇由

就近相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)傳輸電能。

主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為YynO（用于高壓側(cè)為6~1（）kV,低壓側(cè)為380/220V的低

壓配電變壓器，從低壓側(cè)接出中性線，構(gòu)成三和四線制供電）。

6變電所主接線方案的設(shè)計(jì)

變配電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變配電所在電網(wǎng)中的功能、進(jìn)出線回路數(shù)、裝置特點(diǎn)及

負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足安全、可信賴、便于切換和滿足預(yù)算等要求。

6.1變電所主接線方案的選擇

按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)下列兩種主接線方案：

1.方案一：裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，如圖6.1所示

2.方案二：裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，如圖6.2所示

小

較好

耗較

線）案

方損性

接圖

的壓活

)主求求些

-F(列電靈

人變

E0GA所要要一

G1柜主，，

)電壓足足好

F臺(tái)列變

-<7變滿滿更

GA高兩并主

G1A-的

附設(shè)變臺(tái)

>變（

-F(裝主兩

GA主

G1案臺(tái)

臺(tái)有

>方兩

J

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GAm

G1-設(shè)

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-F2.

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G11-6

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麗比主電

—

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I信臺(tái)，

濟(jì)滿本主稍

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>基臺(tái)

F經(jīng)設(shè)主

V-<7一

0uA0線術(shù)裝臺(tái)

80L-有

3接）一

巴/只

>主圖技

F

-<7所

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八\柜

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V>壓

O-F的方

K<4高性性性性

O4.UA5變量

O0bL-附線全靠便應(yīng)

L-/主質(zhì)

90（目安可方適

S1>J臺(tái)接電

-<3案項(xiàng)電電活建

uA一供

u10-方主較供供靈擴(kuò)

設(shè)比

裝

1

寸nlIGSIDD.

62.技術(shù)指標(biāo)

圖6

比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案

查得S9-630/10的單價(jià)為10.5萬(wàn)

查得S9-1000/10的單價(jià)為15.1萬(wàn)元，

電力變壓器的元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資為

而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，

綜合投資額4x10.5=42萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多

因此綜合投資約為2x15.1=30.2萬(wàn)元

投資11.8萬(wàn)元

查得GG-IA(F)型柜可按每臺(tái)4萬(wàn)元

高壓開關(guān)柜(含本方案采用6臺(tái)GG-IA(F)柜，其綜

計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的1.5倍計(jì)，

計(jì)量柜)的綜合合投資約為6x1.5x4=36萬(wàn)元，比一

因此高壓開關(guān)柜的綜合投資，約為

投資額臺(tái)主支方案多投資12萬(wàn)元

4x1.5x4=24萬(wàn)元

經(jīng)

濟(jì)

主變的折舊費(fèi)=30.2萬(wàn)元主變的折舊費(fèi)=42萬(wàn)元x0.05=2.17J

指

x0.05=1.51萬(wàn)元;高壓開關(guān)柜的折舊7E;高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=36萬(wàn)元

標(biāo)

費(fèi)=24萬(wàn)元xO.O6=L44萬(wàn)元；變配電x0.06=2.16萬(wàn)元；變配電的維修管理

電力變壓器和

的維修管理費(fèi)=(30.2+24)萬(wàn)元費(fèi)=(42+36)萬(wàn)元x0.06=4.58萬(wàn)元。

高壓開關(guān)柜的

x0.06=3.25萬(wàn)元。因此主變和高壓開因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維

年運(yùn)行費(fèi)

關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)二修管理費(fèi)=(2.1+2.16+4.68)萬(wàn)元=8.94

(1.51+1.44+3.25)萬(wàn)元=6.2萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資2.74

萬(wàn)元萬(wàn)元

供電貼費(fèi)=2x630kVAx0.08萬(wàn)元

主變?nèi)萘棵縦VA為800元，供電貼

供電貼費(fèi)=100.8萬(wàn)元，比一臺(tái)主變多交20.8

費(fèi)=IO)0kVAx().08萬(wàn)元7kVA=8O萬(wàn)元

萬(wàn)元

表6.1主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

通過(guò)以上結(jié)果可以得出，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，裝設(shè)方案二略優(yōu)于方案一，但按經(jīng)費(fèi)要求，則

裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案比裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案更貼合實(shí)際，因此選定方案一。

7短路電流的計(jì)算

本廠可由附近兩處電源取得電能。

一處為10KV的干線取得工作電源。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)J-3X95,導(dǎo)線為等邊三

角形排列，線距1.25m,干線首端距離本廠約10km。干線首端所裝設(shè)的高壓短路器斷流

容量為I50MVA。

第二處線路為L(zhǎng)J-3X120導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距1.25m,干線首端距離本廠約

8km。干線首端所裝設(shè)的高壓短路器斷流容量為75MVA。

首先對(duì)第一處電源進(jìn)行計(jì)算

7.1繪制計(jì)算電路

7.2確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值

設(shè)基準(zhǔn)容量Sd=l()()MVA,基準(zhǔn)電壓Udi=10.5kV,Ud2=0.4kV,則

〃.「同Sd『反1QQM標(biāo)VA"5t..5ri0A

，3Ud2V3xO.4kV

7.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)么值

I.電力系統(tǒng)已知高壓斷路器斷流容量Sm=I5OMVA,所以

X；=150MVA/100MVA=1.5

2.架空線路查表得LJ-3X95的%°=0.3490/km,線路長(zhǎng)10km,所以

(

/22=0.349X10)ex(10.5fcV)2=3.16

3.電力變壓器查表得S9/100()-l()型配電變壓器的短路電壓百分值4％=4.5,所以

4.5100MVA

=100X1000/cVA=45

因此繪制短路計(jì)算等效電路：

7.4計(jì)算K1點(diǎn)(10.5kVffilJ)的短路總電抗及三相短路電流和短路

容量

1.總電抗標(biāo)么值

xhk-i）=xi+x2=4.66

2.三相短路電流周期分量有效值

42=-=L18kA

xS（fc-D

3.其它短路電流

戶3）=丐）=//二1.18kA

.=2.55/"（3）=3.00kA

尊=1.5"⑶=1.78kA

4.三相短路容量

=^-=^^=21.46MVA

“TX&J）4.66

7.5計(jì)算K2點(diǎn)（O.4kV側(cè)）的短路總電抗及三相短路電流和短路容

1.總電抗標(biāo)么值

X》”2)=X；+X[+不=9.16

2.三相短路電流周期分量有效值

媽=*-衛(wèi)”=15.72kA

k-2Xi(k-2)&66

3.其它短路電流

“3)=/￡)=您=15.72kA

琮）=1.84/"（3）=28.92kA

器）=1.09/"（3）=17.13kA

4.三相短路容量

S￡3）打二理吆no.%MVA

Xi（k-2）9.16

以上短路計(jì)算結(jié)果綜合如下表所示

三相短路容量

三相短路電流

/MVA

短路計(jì)算點(diǎn)

戶3)/⑶;(3)

戶OO常對(duì)

k-11.181.181.183.001.7821.46

k-215.7215.7215.7228.9217.1310.91

表7.1短路電流計(jì)算表

對(duì)第二處電源進(jìn)行計(jì)算

7.6繪制計(jì)算電路

7.7確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值

設(shè)基準(zhǔn)容量Sd=100MVA,基準(zhǔn)電壓Udi=I0.5kV,（/d2=0.4kV,則

.Sd100MVArriA

Iadil=^-2—=-----=5.5/M

y/3UdlV3X10.5/CV

r_Sd_100MVA一"iA

12—：------=144kA

同r石V3X0.4/CV

7.8計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)么值

1.電力系統(tǒng)已知高壓斷路器斷流容量S℃=75MVA,所以

X；=75MVA/100MVA=0.75

2.架空線路查表得LJ-3X95的與=0.349。次機(jī)，線路長(zhǎng)8km,所以

小（0.349X8）CX震嬴=2.53

3.電力變壓器查表得59/1000-10型配電變壓器的短路電壓百分值4%=4.5,所以

4.5100MIM

^=Tooxiooom=4-5

因此繪制短路計(jì)算等效電路：

7.9計(jì)算K1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的短路總電抗及三相短路電流和短路

容量

1.總電抗標(biāo)么值

.=3.28

2.三相短路電流周期分量有效值

但==1.67kA

3.其它短路電流

戶3）=火）=但=1.67kA

琮）=2.55/"（3）=4.25kA

6）=1.51/"⑶=2.52kA

4.三相短路容量

咽二整叩8MVA

7.10計(jì)算K2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的短路總電抗及三相短路電流和短路容

1.總電抗標(biāo)么值

x作-2）=七+整+X：=7.78

2.三相短路電流周期分量有效值

把空二18.5()kA

Xi(k-2)7.78

3.其它短路電流

戶3)=7(3)=7^=18.50kA

琮)=1.84/"<3)=34.04kA

僚)=1.09/"(3)=20.16kA

4.三相短路容量

以上短路計(jì)算結(jié)果綜合如下表所示

三相W.路容量

三相短路電流

/MVA

短路計(jì)算點(diǎn)

/⑶;(3)

戶3)L

OOsh常對(duì)

k-11.671.671.674.252.5230.48

k-218.5018.5018.5034.0420.1612.85

表7.2短路電流計(jì)算表

8變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

8.1一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件和項(xiàng)目

保證電氣設(shè)備在平時(shí)的工作條件下能正常的長(zhǎng)時(shí)間的工作，并且當(dāng)短路時(shí)不會(huì)發(fā)生

損壞，應(yīng)當(dāng)根據(jù)以下要求進(jìn)行選定和校驗(yàn):

1.當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的條件，包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇。

2.當(dāng)設(shè)備發(fā)生短路時(shí)的條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。

3.考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的外部條件如氣溫、濕度、氣壓以及是否有防塵、防腐、防

火、防爆等的硬性需求。

4.按一次電氣裝置的不同特點(diǎn)和要求進(jìn)行選擇c

8.2按正常工作條件選擇

1.按工作電壓選擇

設(shè)備的額定電壓U-e一般應(yīng)大于等于所在系統(tǒng)的額定電壓4，即瓦啰之力。

UN=10kVo

2.按工作電流選擇

設(shè)備的額定電流，N.e應(yīng)大于等于所在電路的計(jì)算電流/30,即>，30。

3.按開斷流能力選擇

設(shè)備的額定開斷電流上或斷流容量S”，對(duì)可以對(duì).短路電流進(jìn)行分?jǐn)嗵幚淼脑O(shè)備來(lái)

說(shuō)，應(yīng)大于等于可以分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祽艋蚨搪啡萘客?）,即/℃>爐或Sg>S”

對(duì)于分?jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來(lái)說(shuō)，則為上之機(jī)團(tuán)㈠，/。乙加以為最大負(fù)荷電流。

8.3按短路條件校驗(yàn)

1.隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(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

^max—4）

3

^KesIN1x10->琮）

Is為電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，旦（s二黑。

（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件

//二之《

（KJNI）2t>/82Gme

《為電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)，且r二4

根據(jù)以上結(jié)果，總結(jié)出以下結(jié)論，根據(jù)結(jié)論可以發(fā)現(xiàn)所選擇的一次設(shè)備符合我們的

要求。

電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其他

/2f

裝置地點(diǎn)參數(shù)UN儼以18Lima

條件數(shù)據(jù)10kV

高壓少油斷路器

一10kV

次SN10-101/630

設(shè)-

備

--

----

型----

號(hào)

格-

規(guī)----

-

表8.110kV側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)

9變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)

9.11