吉林建筑工程学院供配电课程设计说明书 功率补偿,因此每相的电容器台数应该相等。 补偿容量计算公式:
QCC=PC(tanφ1tanφ2)=PCqc
电容器所使用台数应满足
N?QCC/Qr
N——电容器台数
QCC——需要补偿的无功功率,kVar PCC————计算负荷,kW COSφ1——补偿器功率因数 COSφ2——补偿后功率因数
(1) 计算有功功率:取同期系数K?=0.7 (2) PC=KΣ×Kd×∑PN1=935kW
i=1n(3) 补偿前计算无功功率:(B2变压器) =PC×tan(arccos0.89)=479 Kvar ;
(4) 电容补偿:采用BCMJ0.4-16-3电容器补偿。欲使补偿后cos?达到0.9以
上,则补偿后的无功功率为:Qc?=Ptan(arccos0.95)=307.3Kvar。即:c×需要补偿的无功功率为:
30Kvar=180 Kvar,补偿后的Qc=479-307.3=171.68Kvar,实际补偿:6×
Qc??=Qc-Qc?=479-180=299Kvar。
2(5) 补偿后的计算视在功率:Sc?PC2?QC=981.6KVA
(6) 计算电流:IC?Sc3Ur?1491.5A
(7) 电容补偿后的功率因数:cos??=636/677.6=0.95
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吉林建筑工程学院供配电课程设计说明书 其它补偿选择也按以上方法。
第四章 高低压设备选择及要求
4.1变压器选择
由公式: Sc=Pc/βcosφ
β=SC/Sr
式中 SC——变压器计算容量kVA Sr——变压器额定容量 PC——计算负荷kW
β——变压器负荷率(本次设计按照有关规定变压器负荷率应该取值在70%到80%之间)
cosφ——补偿后的功率因数 拿1#变压器选用为例: 根据前面计算 SCT2=981.6kVA Sr=
Sr =1227-1402kVA β因此选用型号为SG10-1250/10/0.4干式变压器,额定容量为1250 kVA,该变压器设有强制风冷系统及温度监测及报警装置。 根据以上方法1#变压器也用型号为SG10-1250/10/0.4干式变压器,额定容量为1000kV。该型号变压器每台高2200mm,宽1300mm,深2100mm。
4.2 高压开关柜的选择
高压开关柜用在高压电力系统中,作电能接受和分配的通、断和监视及保护之用。
根据本工程变压器使用环境是户内,工作电压是10kV,为了提高设备工作可靠性要求,本工程确定使用手车式开关柜,额定工作电压为12kV的施奈德SM6(G)型高压开关柜。开关柜大小为375×1600×840(mm)。
4. 3 高压断路器的选择
高低压断路器是供配电系统中最重要的开关设备之一,它能在事故情况下迅速地断开短路电流,防止事故扩大。
拿G3高压柜的出线回路进行短路电流计算举例:
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根据相关规定设定电源系统的短路容量Sk取500MVA。
Ur10.52Zk===0.22Ω
S∞500Ur10.52Ik===47.6kA
Zk0.22ish=2.55×IK=121.3KA
Ish=1.84×IK=87.6kA
高压断路器除了进行正常的投切操作外,还必须能够对故障的短路电流进切断操作,所以必须能够承受的住短路冲击电流和短路过程中的热能作用。工程采用安全系数较高的VD4高压真空断路器。其它高压断路器选择也按以上方法,具体见高压供配电系统图。 具体数值对比见下表: 项目 电压校验 电流校验 动稳定校验 热稳定校验
安装地点电气条件 UN=10kV IC=63.1A ish=121.3 kA Ish2×tim=9200kJ VD4/1250A/50KA 判断 Ur=10kV Ir=1250 A Ibr=50 kA imax=125 kA UN =Ur合格 IC 低压开关柜用在低压电力系统中,作为低压配电系统。 低压开关柜选用GCS型号的开关柜,本工程所选用的低压开关柜外形尺寸为900×2200×1000 mm,模数单位E=25mm,该产品具有设计紧凑、以较小的空间容纳较多的功能,垂直母线采用 高强度阻燃型功能隔离版进行保护,具有抗电弧的能力。单元各馈电柜具体小室高度见低压配电系统图 4.5低压断路器选择 7 吉林建筑工程学院供配电课程设计说明书 由公式: UN =Ur IC 式中 UN——工作电压, V Ur——额定电压,V IC——计算电流,A Ir——额定电流,A IK3 ——三相短路电流,A Ibr——分断电流,A 拿低压侧D7柜的N2回路进行短路计算: 计算短路电路元件的电抗: 高压系统的电抗,由于高压系统认为容量SK=500MVA 4002则折算到低压侧ZS= =0.32mΩ 3500?10Ur2t21变压器阻抗ZT=XT==7.68 100SrtKTU00k电缆相线的电阻R7=0.251×50=12.55mΩ 电缆相线的电抗XL=0.34×50=17mΩ 计算短路点阻值Z=27.97mΩ K点的三相短路电流 IK=10.05 kA ish=2.55×Ik=25.62KA Ish=1.84×Ik=18.492kA 根据上面高压断路器选择校验方法,该回路选用NS160/3P断路器。 4.6 互感器的选择 4.6.1电流互感器的选择 1)满足工作电压要求即: Ur=UN 8 吉林建筑工程学院供配电课程设计说明书 Um≧Uw 式中 Um——电流互感器最高工作电压; Uw——电流互感器装设处的最高电压; Ur——电流互感器额定电压; UN——系统标称电压; 2)满足工作电流要求,应对一、二次侧电流进行考虑。 (a)一次侧额定电流Ir1: Ir1≧Ic 式中Ic————线路计算电流。 (b)二次侧额定电流Ir2: Ir2=5A 3)准确度等级 由于考虑到仪表指针在仪表盘1/2~2/3左右较易准确读数,因此: Ir1=(1.25~1.5)Ic 以低压配电系统图D3-N2回路为例: 由于 Ur=380V Ic=146 Ir1=(1.25~1.5)Ic=182.5 本工程供配电系统的电流互感器主要用于测量,因此准确级选0.5 级,因此选用电流互感器BH-0.66-200/5。其它电流互感器选择按以上方 法选择,具体见本工程供配电系统图。 4.6.2电压互感器的选择 1)满足工作电压要求 对一、二次侧分别考虑如下: (a)一次侧电压: Ur1=UN Um1≧Uw 式中 Um1——电压互感器最高工作电压 Uw ——电压互感器装设处的最高工作电压 Ur1——电压互感器额定电压 UN ——系统的标称电压 (b)二次侧电压Ur2: Ur2=100V 本工程高压供配电系统中Ur1=10kV,因此选用电压互感器RZL10/0.1KV。其 9