1、题目学生姓名：指导教师：日 期：工厂供电课程设计答辩主接线图负荷计算及无功补偿n三相用电设备组有功功率公式：三相用电设备组有功功率公式：n无功功率计算公式：无功功率计算公式：n视在计算功率公式：视在计算功率公式：n有功计算负荷公式：有功计算负荷公式：n无功计算负荷公式：无功计算负荷公式：n视在计算负荷公式：视在计算负荷公式：PeKdP*30tan3030PQcos/3030PSiPKpP3030iQKqQ303030*3030*3030QQPPS负荷计算结果车间（单位）名称计算负荷有功（KW）无功（Kvar） 视在(KVA） （1）NO1变电所788.581107.691359.73（2）NO
2、2变电所759.61059.231303.44（3）NO3变电所345.24484.68595.07（4）NO4变电所258.93357.23441.2（5）NO5变电所178.65194.64264.19无功补偿n变电所的补偿前功率因数：变电所的补偿前功率因数：n计算电流：计算电流：n变电所的补偿前功率因数：变电所的补偿前功率因数：n补偿后功率因数：补偿后功率因数：n需要补偿的功率：需要补偿的功率：n补偿后有功计算负荷：补偿后有功计算负荷：n补偿后无功计算负荷：补偿后无功计算负荷：n补偿后视在计算负荷：补偿后视在计算负荷：n补偿后的计算电流：补偿后的计算电流：n高压侧的有功损耗：高压侧的有功
3、损耗：n高压侧的无功损耗：高压侧的无功损耗：n高压侧有功计算负荷：高压侧有功计算负荷：n高压侧无功计算负荷：高压侧无功计算负荷：n高压侧视在计算负荷：高压侧视在计算负荷：n高压侧计算电流：高压侧计算电流：n高压侧的功率因数：高压侧的功率因数：n本次课程设计均补偿到本次课程设计均补偿到0.92功率补偿计算结果变电所NO.1NO.2NO.3NO.4NO.5补偿前0.580.580.580.590.68 （KW）788.58759.6345.24258.93178.65 (Kvar)1107.69 1059.23 484.68357.23194.64 (KVA)1359.72 1303.44 595
4、.07441.2264.19 (A)78.5075.2534.3622.5715.25补偿后0.920.920.920.920.92 (KW)788.58759.6345.24 258.93 178.65 (Kvar)342.7322.42149.8113.8478.52 (KVA)859.85 825.20 376.34 282.85 195.14 (A)49.6447.621.7316.3311.27高压侧0.90.90.90.90.9 (KW)801.48 771.98 350.89 263.17 181.58 (Kvar)394.36 371.93 172.38 130.8190.23
5、 (KVA)893.25856.9390.95 293.89 202.76 (A)51.5749.4722.5716.9712.00变压器的选择n(1)只装一台变压器的变电所只装一台变压器的变电所n变压器的容量变压器的容量:应满足用电设备全部的计算负荷的需要应满足用电设备全部的计算负荷的需要，即，即n(2)装有两台变压器的变电所装有两台变压器的变电所n每台变压器的容量应满足以下两个条件。每台变压器的容量应满足以下两个条件。n任一台变压器工作时，宜满足总计算负荷任一台变压器工作时，宜满足总计算负荷 的大约的大约60%70%的需要，即的需要，即n任一台变压器工作时，应满足全部一、二级负荷的需任一台
6、变压器工作时，应满足全部一、二级负荷的需要，即要，即n(3)车间变电所变压器的容量上限车间变电所变压器的容量上限n单台变压器不宜大于单台变压器不宜大于1000KVA。这一方面是受以往低。这一方面是受以往低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制；另一方压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制；另一方面也是考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心，以面也是考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。耗量。n（4）并行运行的变压器）并行运行的变压器n最大容量与最小容量之比不应超过最大容量与最小容量之比
7、不应超过3:1。同时，并联运。同时，并联运行的两台变压器必须符合以下条件：行的两台变压器必须符合以下条件：n并联变压器的电压比必须相同并联变压器的电压比必须相同n并列变压器的阻抗电压必须相等，允许差值应不超过并列变压器的阻抗电压必须相等，允许差值应不超过10%，否则阻抗电压小的变压器可能过载。，否则阻抗电压小的变压器可能过载。n并列变压器的联接组别应相同，否则二次侧会产生很并列变压器的联接组别应相同，否则二次侧会产生很大的环流，可能使变压器绕组烧坏。大的环流，可能使变压器绕组烧坏。本次设计变电所NO.3，NO.4的主变数量已给出为一台，NO.5的也选择一台，NO.1，NO.2的计算负荷较大所以
8、选择两台变压器各变电所选的变压器及台数 变电所变压器的型号 额定容量KVA额 定 电 压消耗（KW） 空载电流（%）阻抗电压（%）台数（台）高压 低压空载 短路NO.1S9-1000/101000 10.5 0.4 1.7 10.3 0.7 4.52NO.2S9-1000/101000 10.5 0.4 1.7 10.3 0.7 4.52NO.3S9-500/10 500 10.5 0.4 0.84.3 1.041NO.4S9-400/10400 10.5 0.4 0.67 3.65 1.141NO.5S9-315/10315 10.5 0.4 0.56 3.05 1.241短路计算n取基准容
9、量取基准容量=100MVA，高压侧基准电压，高压侧基准电压 ，低压，低压侧基准电压侧基准电压n高侧基准电流高侧基准电流n低压侧基准电流低压侧基准电流n电力系统的电抗标幺值电力系统的电抗标幺值n架空线路的电抗标幺值架空线路的电抗标幺值n电力变压器的电抗标幺值电力变压器的电抗标幺值NO.1，NO.2，NO.3，NO.4，NO.5变电所的短路示意图计算K-1点的短路电路总标幺值及三相短路电流和短路容量n总电抗标幺值总电抗标幺值n三相短路电流周期分量有效值三相短路电流周期分量有效值n其他三相短路电流其他三相短路电流n三相短路容量三相短路容量计算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nN
10、O.1,NO.2n总电抗标幺值总电抗标幺值n三相短路电流周期分量有效值三相短路电流周期分量有效值 其他三相短路电流其他三相短路电流n三相短路容量三相短路容量 各变电所的短路计算电路及容量短路计算点变电所号码三相短路电流/KA三相短路容量/MVA（） K-1 2.382.382.386.073.5943.29K-2NO.131.6531.6531.65 58.24 34.521.93K-2NO.231.6531.6531.65 58.24 34.521.93K-2NO.311.7311.7311.73 21.94 12.798.12K-2NO.49.629.629.6217.7 10.496.6
11、7K-2NO.57.887.887.8814.58.65.46)3(KI主要电气设备的选择与校验n1、一次设备选择的一般原则、一次设备选择的一般原则n供配电系统中的一次设备是在一定的电压、电流、频率供配电系统中的一次设备是在一定的电压、电流、频率和工作环境条件下工作的，一次设备的选择，除了应满和工作环境条件下工作的，一次设备的选择，除了应满足在正常工作时能安全可靠运行之外，还应满足在短路足在正常工作时能安全可靠运行之外，还应满足在短路故障时不至损坏的条件，开关电器还必须具有足够的断故障时不至损坏的条件，开关电器还必须具有足够的断流能力，并能适应所处的位置、环境温度、海拔高度。流能力，并能适应所
12、处的位置、环境温度、海拔高度。以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。n一次设备的选择应遵循以下一次设备的选择应遵循以下3个原则：个原则：n(1)按工作环境及正常工作条件选择电气设备；按工作环境及正常工作条件选择电气设备；n(2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定；按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定；n(3)开关电器断流能力校验。开关电器断流能力校验。n变电所高压一次设备的选择变电所高压一次设备的选择n（1） 按工作电压选则按工作电压选则 n设备的额定电压一般不应小于所在系统的额定电压，即设备的额定电压一般不应小于所在系统的额定电压，即 n高压设备的
13、额定电压应不小于其所在系统的最高电压，高压设备的额定电压应不小于其所在系统的最高电压，即即n（2）按工作电流选择）按工作电流选择n设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即n（3）按断流能力选择）按断流能力选择n设备的额定开断电流或断流容量，对分断短路电流的设设备的额定开断电流或断流容量，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值或短路备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值或短路容量，即容量，即n对于分断负荷设备电流的设备来说，则为对于分断负荷设备电流的设备来说，则为n（4）隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验）隔离开关
14、、负荷开关和断路器的短路稳定度校验na)动稳定校验条件动稳定校验条件n 分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，分别为开关的极限通过电流峰值和有效值， 分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值nb)热稳定校验条件热稳定校验条件 n 装置地点条件参数 量程10152.292.386.07 2.38*2.38*2.25设备型号规格参数隔离开关GN19-10/40010400 31.512.5*12.5*4电流互感LA-10- 200/510400/5 动稳定160倍1S热稳定90倍高压断路器SN10-10I/63010630164016*16*4高
15、压熔断器RN2-10/0.510500200 电压互感JDZ-10-10000/10010/0.1 各车间设备选择（以NO.1为例）装置地点条件参数 量程1051.572.386.072.38*2.38*2.25设备型号规格 参数高压隔离开关GN910/4001040031.5 12.5*12.5*4高压断路SN10-10I/63010630164016*16*4电流互感器LQZQ-1010100/5 动稳定14001s热稳定倍数480n设备器材均以设备器材均以K1点的短路电流来进行动稳定和热稳点的短路电流来进行动稳定和热稳定校验，因此各车间变定校验，因此各车间变n电所电所10KV进线回路设备
16、相同。此处只列出第一车间的进线回路设备相同。此处只列出第一车间的设备型号，其他车间选用设备型号均相同。设备型号，其他车间选用设备型号均相同。n各变电所低压侧出线回路设备选择各变电所低压侧出线回路设备选择变电所变电所断路器断路器隔离开关隔离开关电流互感器电流互感器NO.1DW15-2000DW13-1000/30LM2J1-0.5 1000/5NO.2DW15-2000DW13-1000/30LM2J1-0.5 1000/5NO.3DW15-1500DW13-1500/30LM2J1-0.5 1500/5NO.4DW15-800DW13-800/30LM2J1-0.5 800/5NO.5DW15
17、-800DW13-800/30LM2J1-0.5 800/5各变电所高压进线列表（经济电流密度）变电所回路电流I（A）截面积（mm） 架空线 电力电缆（每回路）型号S（mm）根数25允许载流量（A）NO.151.5729.81ZLQ20-10000-33535290NO.249.4728.6ZLQ20-10000-33535290NO.322.5713.05ZLQ20-10000-31616155NO.416.979.81ZLQ20-10000-31616155NO.512.006.94ZLQ20-10000-31616155高压侧与低压侧母线的选择（发热条件）变电所 回路电流（A）低压侧回路
18、母线型号尺寸（mm）根数允许载流量（A）NO.11300.39LMY1006.31006.311371NO.21253.76LMY1006.31006.31371NO.3571.79LMY5055051661NO.4429.75LMY4044041480NO.5296.48LMY4044041480高压侧高压侧LMY-50*4Ial=586A低压侧LMY-100*6.3Ial=1371A高压进线的继电保护n1)装设定时限过电流保护装设定时限过电流保护n过电流保护动作电流的整定过电流保护动作电流的整定n n式中式中 ， 为线路的计算电流，数值为线路的计算电流，数值2应为电动机应为电动机的自启动系
19、数的自启动系数 ，n =152.29A ， 因此动作电流为：因此动作电流为：11.42A n因此过电流保护动作电流整定为因此过电流保护动作电流整定为12A。n过电流保护动作时间的整定过电流保护动作时间的整定n过电流保护动作时间整定为过电流保护动作时间整定为2s。过电流保护灵敏系数的检验n式中式中 在电力系统最小运行方式下，高压线路末端两在电力系统最小运行方式下，高压线路末端两相短路：相短路：n为为2061.08An 继电保护的动作电流换算到一次电路的值，称为一继电保护的动作电流换算到一次电路的值，称为一次动作电流：次动作电流：n为为480An因此其保护灵敏系数为因此其保护灵敏系数为: n2061.08/480=4.291.5灵敏系数满足要求灵敏系数满足要求谢谢观赏
