供用电技术课程设计2.docx

1、负荷计算和无功功率补偿、负荷计算各厂房和生活区的负荷计算如表2所示表2XX机械厂负荷计算编名称类别设备容量Pe/kW需要系数cos申tan申计算负荷P/kw30Q/kvar30S/kVA30I/A301锻压车间动力350105123照明10080小计3601131231672542铸造车间动力380114照明800小计3881672543工具车间动力360108144照明900小计3691441852814金工车间动力37074照明800小计3781181795热处理车间动力1609672照明600小计166721241886电镀车间动力250125照明10080小计2601331632487机修车间动力15030照明5040小计1553449748装配车间动力1705152照明700小计17752771179仓库动力12照明2100小计33182710锅炉房动力65照明100小计6666100生活区照明230161179272编号名称类别设备容量Pe/kW需要系数cos申tan申计算负荷P/kw30Q/kvar30S/kVA30I/A30总计(380V侧)动力2267照明315计入KZPKZq106516181.2、无功功率补偿由表2可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.74.而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时功率因数应稍大于0.90,暂取来计算380V侧所需无功功率补偿容量:Q=P(tan申-tan申c301)=783.3[tan(arccos0.74)-tan(arccos0.92)]kvar=378kvar2补偿屏，并联电容因此选PGJ1型低压自动器为型，采纳其方案1(主屏)1台与方案3(辅屏)4台相组合，总共容量84kvarx5=420kvar。

因此无功补偿后工厂380V侧和10kv侧的负荷计算如表3所示表3无功补偿后工厂的计算负荷项目cos申计算负荷P/kw30Q/kvar30S/kVA30I/A30380V侧补偿前负荷10651618380V侧无功补偿容量-420380V侧补偿后负荷1275主变压器功率损耗=1330=503010kv侧负荷总计871502、变电所位置和形式的选择变电所的位置应尽可能接近工厂的负荷中心.工厂的负荷中心按负荷功率矩工(px)法来确信,计算公式如下:Px+PX+PX+…x=-^-1223一_3P+P+P+…123py+py+py+…y=1―12233P+p+p+…123通过测量在工厂平面图上各p点坐标如下所示：P(2.5,5.7)P(3.6,3.6)P(5.6,1.4)P(4,6.7)P(6.2,6.7)P(6.2,5.1)123456P(6.2,3.4)P(8.6,6.7)P(8.6,5)P(8.6,3.4)P(1.2,1.2)7891011p值在表1里已经算出，将数值代入以上公式计算后得：因此负荷中心的点P坐标为P(4.7,4.2)，由计算结果可知，工厂的负荷中心在7号厂房(机修车间)的西北角,考虑到周围环境及进出线的方便,决定在7号厂房(机修车间)的西侧紧靠厂房建造工厂变电所.形式为附设式。

3、变电所主变压器及主接线方案的选择、变电所主变压器的选依照工厂的附和性质和电源情形,工厂变电所的主变压器考虑有以下两种可供选择的方案:(1) 装设一台主变压器型号采纳S9型，容量依照公式Sn-T-S30，选择Sn广1000kVA>S30二871kVA,即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器至于工厂耳级负荷所需的备用电源，考虑由于临近单位相联的高压联络线来承担2) 装设两台主变压器型号亦采纳S9型，而每台变压器容量按公式选择即:S沁(0.6〜0.7)S沁(0.6〜0.7)X871二(523〜610)kVANT30S>S=(167+163+66)kVA=396kVANT30(I+n)因此选择两台S9-630/10型低损耗配电变压器工厂二级负荷所需的备用电源亦由与临近单位相联的高压联络线来承担主变压器的联结组均采纳Yyn0变电所主接线方案的选择按上面考虑的两种主变压器方案可设计两种主接线方案(1)装设一台主变压器的主接线方案(2)装设两台主变压器的主接线方案、两种主接线方案的技术经济比较如表4所示表4两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只一台主变灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额由表查得S9-1000/10的单价约为万，而又知变压器的综合投资约为其设备单价地倍，因此其综合投资约为2x15.1万元万元S9-630/10的单价约为万元，因此两台变压器的综合投资约为4x10.5万兀-42万兀，比一台主变压器方案多投资万元比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案经济指标高压开关柜(含计量柜)的综合投资额GG-1A(F)型柜可按每台4万兀计•其综合投资可按设备价的倍计，因此高压开关柜的综合投资约为4x1.5x4万兀-24万兀本方案米用6台GG-1A(F)柜,其综合投资约为6xx4万元-36万元，比第一台主变方案多投资约12万元电力变压器和高压开关柜的年运行费主变的折旧费万元x万元；高压开关柜的折旧费=24万元x0.06=1.44万元；变配电设备的维修管理费-(30.2+24)万元x0.06=3.25万元。

因此主变和高压开关设备的折旧和维修管理费-(1.51+1.44+3.25)万元万元(其余项目从略)主变的折旧费-42万元x0.05=2.1万元；高压开关柜的折旧费-36万元x0.06=2.16万元;变配电设备的维修管理费-(42+36)万元x0.06=4.68万元因此主变和高压开关设备的折旧和维修管理费-(2.1+2.16+4.68)万元万元，比一台主变方案多耗资万兀供电贴费按主变容量每KVA900兀计，供电贴费-1000KVAx0.09万元/KVA-90万元供电贴费-2x630KVAx0.09万兀万兀，比一台主变方案多父万元从上表能够看出按技术指标,装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案,但按经济指标,那么装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案,依如实际情形考虑决定采纳装设一台主变的方案4、短路电流的计算、绘制计算电路图如图2所示图2短路电流电路图、确信短路计算基准值设S=100MVA,U=UddcN,即高压侧U=10x1.05=10.5kv低压侧Ux1.05=0.4kvd1d2S100MVA二d—二二5.5kAd1q3Uv3x10.5kvd1S100MVA=4—==144kA42<3UV30.4kvd21/0.22/2.2/VWX3/4.5/vwx.1/X*12/X*2图3短路计算等效电路图3/X*3、计算k-l点(侧)的短路电流及三相短路电流和短路容量(l)总电抗标幺值、计算短路电路中各元件的电抗标幺值(1)电力系统的电抗标幺值:・・•s二500MVAocS100MVA・•・X*=4==0.2iS500MVAoc(2)架空线路的电抗标幺值:・利用LGJ-150线距为1.5m查表可知线路电抗Xq/km,而线路长7km0S100MVA・X*二Xl—4=(0.34x7)Qx二2.220U2(10.5kV)2c(3)电力变压器的电抗标幺值查表,S1000/10YynO接法得U%=4.5,故ZUS4.5100MVAX*=4x4=x=4.53100S1001MVAN绘制短路计算等效电路如下图K-2K-l(2)三相短路电流周期分量有效值(3)=41k-1X工*(k-1)營=23kA(3)其他短路电流在无穷大容量系统中：I"⑶=I⑶=I⑶=2.3kAgk-1短路冲击电流:i(3)=2551"⑶=2.55x2.3=5.9kAsh短路冲击电流有效值：I⑶=1.51I"⑶=1.51x2.3=3.47kAsh100MVA2.4=41.7MVA(4)三相短路容量SS⑶=dk-1X*为(k-1)、计算k-2点侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量(1) 总电抗标幺值X%=X*+X*+X*=0.2+2.2+4.5=6.9工仏-2)123(2) 三相短路电流周期分量有效值I144kAI(3)=42——==20.9kAk-2X*6.9为(k-2)(3) 其他短路电流在无穷大容量系统中:I"⑶=T=Ik-2⑶=20.9kA短路冲击电流：ish⑶=L84'"⑶=1.84二X*+X*二0.2+2.2二2.4工(k一1)1220.9=38.5kA短路冲击电流有效值：【sh⑶=1.09厂⑶=1.09x20.9=21.5kA(4)三相短路容量S(3)k-1S4Xj为(k-2)100MVA6.9=14.5MVA以上结果如表5所示表5短路计算结果短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA。