QB?1015.10?0.9?(0.96?0.48)=438.52KV
补偿后的功率因数为:
cos?2?PCPC?(QC?QB)22?1015.101015.10?(856.77?438.52)22?0.93>0.9
经检验:cos?2=0.93>0.9,所以补偿的无功功率满足要求。 二、 总降压变电所电气主结线设计 变电所位置和型号的选择
1 、车间变电所位置的选择应按照以下原则:
设备运输方便,分散设置并尽量靠近负荷中心,进出线方便,接近电源侧,便于低压网络的备用和联络等方面,由于系统有三个二级负荷,故变电所应该靠近三个负荷,应该在厂区的左上角附近. 2.主变压器台数的选择
由于该厂的负荷有多个二级负荷,对电源的供电可靠性要求较高,宜采用两台变压器,以便当一台变压器发生故障后检修时,另一台变压器能对一、二级负荷继续供电,故选两台变压器。 3.变电所主变压器容量的选择
装设两台主变压器的变电所,每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件,当一台变压器停止工作时,其余变压器应能保证全部一级负荷及大部分二级负荷的用电,因此。
ST≥(0.6-0.7)×1293=(775~905)KV·A,因此选1000 KV·A的变压器二台。其型号应该为SJL1—1000/10 4.变电所高、低压导线的选择
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行,进行导线和电缆截面时必须满足下列条件: 1.发热条件
导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度。 2.电压损耗条件
导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗,不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路,可不进
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行电压损耗校验。 3.经济电流密度
35KV及以上的高压线路及电压在35KV以下但距离长电流大的线路,其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择,以使线路的年费用支出最小。所选截面,称为“经济截面”。此种选择原则,称为“年费用支出最小”原则。工厂内的10KV及以下线路,通常不按此原则选择。 4.机械强度
导线(包括裸线和绝缘导线)截面不应小于其最小允许截面。对于电缆,不必校验其机械强度,但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆,还应满足工作电压的要求。
根据设计经验,一般10KV及以下高压线路及低压动力线路,通常先按发热条件来选择截面,再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路,因其对电压水平要求较高,因此通常先按允许电压损耗进行选择,再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及35KV以上的高压线路,则可先按经济电流密度确定经济截面,再校验其它条件。
电源进线电压为10KV的公用电网,然后经车间变电所,降为一般低压设备所需的电压。降压变电所主结线图由各种电力设备如变压器、避雷器、断路器等设备及其连接线组成,用单线表示。本次设计的电机修造厂是连续运行,负荷变动较小,电源进线较短,主变压器不需要经常切换,另外再考虑到今后的长远发展。采用一、二侧单母线分段的总降压变电所主结线。
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四、 短路电流计算
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备,以及进行继电保护装置的整定计算。进行短路电流计算,首先要绘制计算电路图。在计算电路图上,将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来,并将各元件依次编号,然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。
接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图,并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上,只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来,并标明其序号和阻抗值,然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说,由于将电力系统当作无限大容量电源,而且短路电路也比较简单,因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简,求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
由于采用10KV电压供电,故线路电流 Ijs=
Sjs3UN=1293?74.65A 3*10按发热条件选择导线LGJ-150=445A?74.65A,满足要求,并查表得
x0=0.34?/km, r0=0.21?/km
(1)确定基准值
取 Sj=100MVASd 而 Ij=Sj3Uj1Uj1=10KV
=1001=5.77 kA 3Uj1(2)计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
1)电力系统(SOC = 500MV·A) X1=
*
SjSk=100/500=0.2
2)架空线路(X0 = 0.34Ω/km)
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X2 = x0l*
SjU2j=0.34?8?100=2.72 102在k?1?点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1)电源至短路点的总电抗标幺值
* X*1.M?X1*?X2=2.92
? 2)三相短路电流周期分量有效值
Ij?3?IZ?=5.77/2.92=1.97 kA 1.M*X1.M?3)其他三相短路电流
?3??3? 冲击电流 ish1=2.55IZ1.M=2.55*1.97=5.02 kA ?3??3? 短路冲击电流 Isk1=IZ1.M?1.51=1.97×1.51=2.98 kA
4)三相短路容量
Sj? Sk?3 = = 100/2.92= 34.25MVA 1*X1M?k?1?各系数如下表:
I?1 1.97KA
??IZ1.M 3??ish1 3Sk?1? 31.97 kA 5.02 kA 34.25MVA 在k?2?点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 因为选择的是变压器SJL1—1000/10;通过查表可知:
SNT?1000KVA
?u%?4.5
?u%SjX??4.5
100SNT*TUj2?0.4KV Ij2?SjUj2?144.34KA
所以:1)电源至短路点的总电抗标幺值
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*X*2.M?X*1.M?XT=7.42 ?? 2)三相短路电流周期分量有效值
IZ2.M??3?IjX*2.M?=144.34/7.42=19.45kA
3)其他三相短路电流
?3??3? 冲击电流 ish1=2.55IZ1.M=2.55*19.45=49.59 kA
?3??3? 短路冲击电流 Isk1=IZ1.M?1.51=19.45×1.51=29.36kA
4)三相短路容量 Sk2 =
?3?SjX*2M? = 100/7.42= 13.47MVA
k?2?各系数如下表:
I?2 19.45KA
??IZ2.M 3??ish2 3Sk?2? 319.45kA 49.59 kA 13.47MVA 五、变电所一次设备的选择与校验
根据上述短路电流计算结果按正常工作条件选择和按短路情况校验确定的总降压变电所高压电气设备如下: U=10KV I=74.65A Id=1.97kA Sd=34.25MVA ich=5.02kA
(1)10KV母线选择
架空线按经济电流密度选择:工作电流Ijs=
Sjs3UN高压断路器10KV 600A 200MVA 隔离开关10KV 200A 4KA 电压互感器电流互感器LJM-10 10KV 800/5 10KV 避雷器FZ10 CN2-10/600 GW4-10/200 JDJJ10 =1293?74.65A 3*10第 15 页 共 22 页
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