1、降压变电所电气一次系统设计重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 前言I前 言课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，了解变电所设计的基本方法，了解变电所电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为今后的学习工作奠定基础。本设计可以分为三大部分，分别为设计任务书一份、设计计划书一份及设计图纸两张。 （见附图一、附图二）设计计划书又可分为八部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数、容量及类型的选择；变电所主
2、接线方案的设计；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所进出线的选择与校验；课程设计总结；附参考文献。设计图纸两张（以附图的形式给出）：附图一变电所电气平面布置图 1 张（4号图纸） ，附图二变电所主接线图 1 张（4 号图纸） 。由于小组对理论知识掌握的深度和广度有限，故对于所有内容采用小组讨论整体出稿校验的方式进行此次课程设计。在实际课程设计中，小组成员选择一到两个部分进行编写，重复部分取较优版本留存汇总。本设计尚有不完善的地方，敬请老师、同学们批评指正，小组成员不胜感激！课程设计小组全体成员2010-6-13目 录1 设计任务书 12 负荷计算和无功功率补偿计算 42.1 负荷
3、计算和无功功率补偿 .42.1.1 各用电车间及生活区负荷计算 42.1.2 全厂负荷计算 .92.2 无功功率补偿 .92.2.1 补偿方式选择 92.2.2 无功功率补偿计算 .103 变电所位置和形式的选择 113.1 变电所所址的选择 113.1.1 变电所所址选择的一般原则 .113.1.2 变电所所址选择方案 .113.2 变电所形式选择 .124 变电所主变压器和主接线方案的选择 135 变电所主接线方案的选择 145.1 接线方案备案 145.2 装设一台主变压器的主接线方案 145.3 装设两台主变压器的主接线方案 155.4 主接线方案的比较 166 短路电流计算 176.
4、1 短路电流计算目的 176.2 短路电流计算方法：标幺值法 176.3 短路电流计算图 176.4 电力系统中各元件的标幺值 176.5 实际短路计算 186.5.1 第一点短路 .186.5.2 电力系统电抗标幺值 .186.5.3 电力变压器的电抗标幺值 .196.5.4 电力线路的电抗标幺值 .196.5.5 总阻抗标幺值 .196.5.6 三相短路周期分量 .196.5.7 高压侧冲击电流 .196.5.8 第二点短路 .206.5.9 总阻抗标幺值 .20重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 目录III6.5.10 三相短路电流周期分量 206.5.11 低压侧短路冲击电流 20
5、7 变电所进出线的选择校验 217.1 电气设备的选择与校验 217.1.1 按正常工作条件选择额定电压和额定电流 .217.1.2 按短路情况来校验电气设备的动稳定性和热稳定性 .217.1.3 按照装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能力 .217.1.4 按照装置地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电气设备 .217.2 变压器高压侧设备的选择与校验 227.2.1 高压电器动稳定度校验 .237.2.2 高压设备的热稳定性校验 .237.2.3 变压器低压侧设备的选择校验 .238 进出线的选择与校验 248.1 进出线选择的方法 248.2 进出线的校验方法 248.2.1
6、 高压进线的校验 .248.2.2 低压出线的电压损失校验 .248.2.3 低压进出线的热稳定校验 .248.3 10KV 进线的选择 258.3.1 10KV 主干线的选取 258.3.2 邻厂备用线的选用 .258.4 380V 侧出线的选择与校验 258.4.1 至铸造车间 .258.4.2 至锻造车间 .258.4.3 至金工车间 .258.4.4 至工具车间 .258.4.5 至电镀车间 .268.4.6 至热处理室 .268.4.7 至装配车间 .268.4.8 至机修车间 .268.4.9 至锅炉房 .268.4.10 至仓库 268.4.11 至生活区 269 结语 278
7、附录 2810.1 附图一 2810.2 附图二 298 参考文献 30重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 1 设计任务书- 1 -1 设计任务书课程设计题目 降压变电所电气一次系统设计学院 电气信息学院 专业 电气工程及其自动化 年级 2007设计要求：要求根据企业所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并考虑到企业生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理和节能减排的要求，设计方案达到科学合理。设计任务要求：1、确定变电所的位置与型式。2、确定供电电源及其进线回路数。3、确定变电所主变压器的台数、容量及类型。4、拟定可能采用的主接线形式。5、高低压设备及高低压进出线。6、按要求写出设
8、计说明书，绘出设计图样。设计依据1、企业总平面图图 1 企业总平面图2、企业负荷情况：企业多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为 5000h，日最大负荷持续时间为 8h。该企业铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为 380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为 220V。详细负荷见表 1。重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 1 设计任务书- 2 -3.供电电源情况：按照企业与当地供电部门签订的供用电协议规定，本企业可由附近一条 10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看企业总平面图。该干线的导线型号为 LGJ-185，导线为等
9、边三角形排列，线距为 2.0m。干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本企业约 10km.。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MWA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为 1.2s。为满足企业二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本企业高压侧有电气联系的架空线路总长度为 100km，电缆线路长度为 25km。表 1 工厂负荷统计资料厂房编号 厂房名称负荷类别设备容量/kw 需要系数 功率因数动力 400 0.4 0.701 铸造车间 照明 10 0.8 1.00动力 300 0.2 0.652 锻造车间 照明 10 0
10、.8 1.00动力 350 0.2 0.653 金工车间 照明 10 0.7 1.00动力 380 0.2 0.604 工具车间 照明 10 0.8 1.00动力 260 0.5 0.805 电镀车间 照明 7 0.7 1.00动力 200 0.5 0.756 热处理室 照明 8 0.7 1.00动力 150 0.4 0.707 装配车间 照明 5 0.8 1.00动力 150 0.3 0.608 机修车间 照明 4 0.7 1.00动力 80 0.7 0.89 锅炉房照明 1 0.9 1.00动力 25 0.4 0.8010 仓库照明 1 0.9 1.0011 生活区 动力 300 0.8
11、1.004、气象条件：本企业所在地区的年最高气温为 38，年平均气温为 23，年最低气温为-8，年最热月平均最高气温为 33，年最热月平均气温为 26，年最热月地下 0.8m 处的平均温度为 25。当地主导风向为东北向风，年暴日数为 20。5、地质水文条件：本企业所在的地区平均海拔 500m。地层以砂粘土（土质）为主；地下水位为4m。6、电费制度：本企业与当地供电部门达成协议，在本企业变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为 20 元/KVA，动力电费为 0.3 元/kwh，照明（含家电）电费为 0.5 元/kwh。企业最大负荷时的功率因数不得低
12、于 0.93。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交供电补贴费：610KV 为 800 元/KVA。设计任务要求在规定时间内独立完成下列工作量：1、 设计说明书 1 份，包括：设计任务书负荷计算和无功功率补偿变电所位置和型式的选择变电所主变压器台数、容量、类型的选择变电所主接线方案的设计短路电流的计算变电所一次设备的选择与校验变电所进出线的选择与校验2、 设计图纸变电所电气平面布置图 1 张（4 号图纸）变电所主接线图 1 张（4 号图纸）设计时间2010 年 06 月 14 日 至 2010 年 06 月 25 日 （2 周）参考资料：1余健明等. 供电技术. 第 4 版
13、. 北京: 机械工业出版社, 2008.2翁双安. 供电工程. 第 1 版. 北京: 机械工业出版社, 2004.3刘介才. 工厂供电. 第 4 版. 北京: 机械工业出版社, 2004.4唐定曾等. 建筑电气技术. 第 2 版. 北京: 机械工业出版社, 2003.5李英姿等. 现代建筑电气供配电设计技术. 第 1 版. 北京: 中国电力工业出版社, 2008.任务下达日期 2010 年 6 月 11 日 完成日期 2010 年 6 月 24 日指导教师 （签名） 学 生 （签名）333332 负荷计算和无功功率补偿计算2.1 负荷计算2.1.1 各用电车间及生活区负荷计算负荷计算的方法有需
14、要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。 主要计算公式有： 有功功率：P C=Kd PN 无功功率: Q C=PC tan 视在功率: S C=PC / cos 计算电流: I C=SC / UN根据要求及负荷计算公式，分别计算各车间的 PC、Q C、S C、I C，然后列出表格。2.1.1.1 铸造车间动力负荷：P N=400kW Kd=0.4 cos=0.7tan=tanarccos=1.02PC=Kd PN=400*0.4= 160kWQC=PC tan=160*1.02=163.2 kvarSC=PC / cos= 160/0.7 = 228.6kvAIC=SC / UN=
15、346.4A照明负荷：P N=10kW Kd=0.8 cos=1tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.8*10=8kWQC=PC tan=8*0=0 kvarSC=PC / cos=8 / 1=8 kvAIC=SC / UN=21.1 A本车间: IC=346.4+21.1=367.5 A2.1.1.2 锻造车间动力负荷：P N=300kW Kd=0.2 cos=0.65tan=tanarccos=1.16PC=Kd PN=0.65*300= 60kWQC=PC tan=60*1.16=70.1 kvarSC=PC / cos=60 / 0.65=92.3 kvAIC=SC /
16、UN=139.8 A照明负荷：P N=10kW Kd=0.8 cos=1tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.8*10=8 kWQC=PC tan=8*0=0 kvarSC=PC / cos=8 / 1=8 kvAIC=SC / UN=21.1 A本车间: IC=139.8+21.1=160.9 A重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 2 负荷计算和无功功率计算- 5 -3333332.1.1.3 金工车间动力负荷：P N=350kW Kd=0.2 cos=0.65tan=tanarccos=1.16PC=Kd PN=0.2*350=70 kWQC=PC tan=70*1.16
17、=81.8 kvarSC=PC / cos=70 / 0.65=107.7 kvAIC=SC / UN=163.1 A照明负荷：P N=10kW Kd=0.7 cos=1tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.7*10=7 kWQC=PC tan=7*0=0 kvarSC=PC / cos=7 / 1=7 kvAIC=SC / UN=18.4 A本车间: IC=163.1+18.4= 181.5A2.1.1.4 工具车间动力负荷：P N=380kW Kd=0.2 cos=0.6tan=tanarccos=1.33PC=Kd PN=0.2*380=76 kWQC=PC tan=76*
18、1.33=101.3 kvarSC=PC / cos=76 / 0.6=126.7 kvAIC=SC / UN=192 A照明负荷：P N=10kW Kd=0.8 cos=1tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.8*10=8 kWQC=PC tan=8*0=0 kvarSC=PC / cos=8 / 1=8 kvAIC=SC / UN=21.1 A本车间: IC=192+21.1=213.1 A2.1.1.5 电镀车间动力负荷：P N=260kW Kd=0.5 cos=0.8tan=tanarccos=0.75PC=Kd PN=260*0.5=130 kWQC=PC tan=13
19、0*0.75=97.5 kvarSC=PC / cos=130 / 0.8=162.5 kvAIC=SC / UN=246.2 A照明负荷：P N=7kW Kd=0.7 cos=1.0tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.4*7=4.9 kWQC=PC tan=4.9*0=0 kvarSC=PC / cos=4.9 / 1=4.9 kvAIC=SC / UN= 12.9A本车间: IC=246.2+12.9=259.1 A3333332.1.1.6 热处理室动力负荷：P N=200kW Kd=0.5 cos=0.75tan=tanarccos=0.88PC=Kd PN=0.5*2
20、00=100 kWQC=PC tan=100*0.88=88 kvarSC=PC / cos=100 / 0.75=133.3 kvAIC=SC / UN=202 A照明负荷：P N=8kW Kd=0.7 cos=1.0tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.7*8=5.6 kWQC=PC tan=4.9*0=0 kvarSC=PC / cos=5.6 / 1=5.6 AIC=SC / UN=14.7 A本车间: IC=202+14.7=216.7 A2.1.1.7 装配车间动力负荷：P N=150kW Kd=0.5 cos=0.70tan=tanarccos=1.02PC=Kd
21、PN=0.5*150=60 kWQC=PC tan=60*1.02=61.2 kvarSC=PC / cos=60 / 0.70=85.7 kvAIC=SC / UN=129.8 A照明负荷：P N=5kW Kd=0.8 cos=1.0tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.8*5=4.0 kWQC=PC tan=4.0*0=0 kvarSC=PC / cos=4.0 / 1=4.0 kvAIC=SC / UN=10.5 A本车间: IC=129.8+10.5=140.3 A2.1.1.8 机修车间动力负荷：P N=150kW Kd=0.3 cos=0.6tan=tanarccos
22、=1.33PC=Kd PN=150*0.3=45 kWQC=PC tan=45*1.33=60 kvarSC=PC / cos= 45/0.6 =75 kvAIC=SC / UN= 113.6A照明负荷：P N=4kW Kd=0.7 cos=1tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.7*4=2.8 kWQC=PC tan=2.8*0=0 kvarSC=PC / cos=2.8 / 1=2.8 kvAIC=SC / UN=7.4 A本车间: IC=346.4+21.1=121.0 A重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 2 负荷计算和无功功率计算- 7 -333332.1.1.9
23、锅炉房动力负荷：P N=80kW Kd=0.7 cos=0.8tan=tanarccos=0.75PC=Kd PN=80*0.7=56 kWQC=PC tan=56*0.75=42 kvarSC=PC / cos= 56/0.8 =70 kvAIC=SC / UN= 106.1A照明负荷：P N=1kW Kd=0.9 cos=1tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.9*1=0.9 kWQC=PC tan=0.9*0=0 kvarSC=PC / cos=0.9 / 1=0.9 kvAIC=SC / UN=2.4 A本车间: IC=346.4+21.1=108.5 A2.1.1.10
24、 仓库动力负荷：P N=25kW Kd=0.4 cos=0.8tan=tanarccos=0.75PC=Kd PN=25*0.4=10 kWQC=PC tan=10*0.75=7.5 kvarSC=PC / cos= 10/0.8 =12.5 kvAIC=SC / UN= 18.9A照明负荷：P N=1kW Kd=0.9 cos=1tan=tanarccos=0PC=Kd PN=0.9*1=0.9 kWQC=PC tan=0.9*0=0 kvarSC=PC / cos=0.9 / 1=0.9 kvAIC=SC /UN=2.4 A本车间: IC=18.9+2.4=21.3 A2.1.1.11 生
25、活区动力负荷：P N=300kW Kd=0.8 cos=1tan=tanarccos=0PC=Kd PN=300*0.8=240 kWQC=PC tan=240*0=0 kvarSC=PC / cos=240/1=240 kvAIC=SC / UN=631.5 A表 2 各用电车间及生活区负荷计算结果厂房编号厂房名称负荷类别设备容量需要系数cos tan PC/kW QC/kvar SC/kvA IC/A动力 400 0.4 0.7 1.02 160 163.23 228.57 346.4照明 10 0.8 1 0 8 0 8 21.11 铸造车间小计 410 236.57 367.5动力 3
26、00 0.2 0.65 1.16 60 70.15 92.31 139.8照明 10 0.8 1 0 8 0 8 21.12 锻造车间小计 310 100.31 160.9动力 350 0.2 0.65 1.16 70 81.84 107.69 163.1照明 10 0.7 1 0 7 0 7 18.43 金工车间小计 360 114.69 181.5动力 380 0.2 0.6 1.33 76 101.33 126.67 192照明 10 0.8 1 0 8 0 8 21.14 工具车间小计 390 134.67 213.1动力 260 0.5 0.8 0.75 130 97.5 162.5
27、 246.2照明 7 0.7 1 0 4.9 0 4.9 12.95 电镀车间小计 267 167.4 259.1动力 200 0.5 0.75 0.88 100 88.19 133.33 202照明 8 0.7 1 0 5.6 0 5.6 14.76 热处理室小计 208 138.93 216.7动力 150 0.4 0.7 1.02 60 61.21 85.71 129.8照明 5 0.8 1 0 4 0 4 10.57 装配车间小计 155 89.71 140.3动力 150 0.3 0.6 1.33 45 60 75 113.6照明 4 0.7 1 0 2.8 0 2.8 7.48 机
28、修车间小计 154 77.8 121动力 80 0.7 0.8 0.75 56 42 70 106.1照明 1 0.9 1 0 0.9 0 0.9 2.49 锅炉 房小计 81 70.9 108.5动力 25 0.4 0.8 0.75 10 7.5 12.5 18.9照明 1 0.9 1 0 0.9 0 0.9 2.410 仓库小计 26 13.4 21.3动力 300 0.8 1 0 240 0 240 631.511 生活区 小计 300 240 631.5动力 2595照明 66 1057.1 772.8计入Kp = 0.92 Kq = 0.95重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 2
29、 负荷计算和无功功率计算- 9 -2CQP2.1.2 全厂负荷计算取 Kp = 0.92; Kq = 0.95 根据上表可算出：P C =1057.1KW QC =772.8kvar 则 P30 = KpPC = 0.921057.1KW = 972.5KW Q30 = KqQC = 0.95772.8kvar = 734.2kvar S30= 1217.7 KVAI30=1826 Acos = PC/SC =972.5/1217.7 0.802.2 无功功率补偿2.2.1 补偿方式选择无功功率的人工补偿装置主要有：同步补偿机和并联电抗器两种。2.2.1.1 同步补偿机也称同步调相机，是一台不
30、带机械负载的同步电动机，专门用于发出（洗手）无功功率。2.2.1.2 同步补偿机使用方式1）受控补偿当负荷较大时为了改善功率因素，同步补偿机应过励运行。2）中间补偿当电网在负载下工作时，由于滞后性负载引起线路电压的下降；当电网符合很轻时，高压长输电线路将呈现较大的电容作用，使受端电网电压升高，此时，同步补偿机应运行在欠励状态，吸收电网中多余的无功功率。同步补偿机装在线路上，可以达到自动维持线路电压接近为恒定的目的。2.2.1.3 并联电抗器并联电抗器是高压、超高压线路上作补偿用的一类电抗器，是提高线路的传输能力和确保输电质量的一种不可缺少的重要电气设备。随着电力需求的增大，输电电压的不断提高；
31、跨区域长距离的输电线路的建设，使线路对地的充电电容显著增22)40.73(952CQP大，给输电系统造成了：切断负荷产生工频过电压；单相对地短路时非故障相电压增大；由于超前无功功率过大而使电端电压上升等问题。为此输电系统安装了吸收超前无功功率、补偿电容电流的并联电抗器；同时也能有效的限制操作过电压。并联电抗器接线圈有无铁心可分为带有气隙的铁心电抗器和无铁心的空心电抗器。带有气隙的铁心式电抗器，其结构主要是由铁心和线圈组成的。由于铁磁介质的导磁率极高，而且其磁化曲线是非线性的，故电抗器的铁心必须带气隙。带有气隙的铁心式电抗器通常在 140%150%的额定电压下是线性的，饱和后电感值约为额定电压下
32、电感值的 50%70%。并联电抗器采用能够高压端和输电系统直接相连接，中性点经小电抗接地的连接方式。2.2.1.4 补偿方式的选择由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小一级组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。2.2.2 无功功率补偿计算由于本设计中上级要求 cos0.93,而由上面计算可知 cos=0.800.9，因此需要进行无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进行低压集中补偿。可选用 BW0.4-12-3 型的电容器 Qc = 972.5（tanarccos0.80 tanarccos0.94）kvar= 972.5（0.75-0.36） =37
33、9.1Kvar 取 Qc=400Kvar因此，其电容器的个数为： n = Qc/qC =400/1233而由于电容器是单相的，所以应为 3 的倍数，取 33 个 正好 无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为： SC（2）= =1028.3KVA变压器的功率损耗为：QT = 0.06 SC（ 2）= 0.06 * 792.5 = 61.7Kvar PT = 0.015 SC（2）= 0.015 * 792.5= 15.4Kw变电所高压侧计算负荷为：PC= 792.5+ 15.4=987.9KwQC= (734.2-400)+ 61.7=395.9KvarSC = 1064.3KVA无功率补偿后，工
34、厂的功率因数为：cos= PC/ SC= 987.9/ 1064.30.93则工厂的功率因数为：cos= PC / SC = 0.930.93重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 3 变电所位置和形式的选择- 11 -3 变电所位置和形式的选择3.1 变电所所址的选择3.1.1 变电所所址选择的一般原则变电所所址的选择，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定：1）尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。2）进出线方便，特别是要便于架空进出线。3）接近电源侧，别是工厂的总降压变电所和高压配电所。4）设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。
35、5）不应设在有剧烈运动或高温的场所，无法避开时应有防震和隔热措施。6）不应设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧。7）不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不应与上述场所相贴邻。8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或者正下方。当与有爆炸或火宅危险环境的建筑物相毗连时，应符合现行国家标准 GB50058-1992爆炸物和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。9）不应设置在地势低洼和可能积水的场所。3.1.2 变电所所址选择方案遵照图 1企业总平面图以及符合运算结果，按负荷功率矩法确定符合中心。图 2 按负荷功率矩法确定负荷中心设 11 处用电单位有功功率为 P1-
36、P11，各自取图 2 所示坐标（单位：mm） ，对应值如表 3 所示。表 3 负荷功率矩法计算表序号 Pc X Y PcX PcY1 168 17 24 2856 40322 68 19 35 1292 23803 77 37 54 2849 41584 84 55 18 4620 15125 135 58 30 7830 40506 106 60 42 6360 44527 64 62 57 3968 36488 48 80 24 3840 11529 57 81 39 4617 222310 11 94 66 1034 72611 240 9 65 2160 15600总计 1058 41
37、426 43933因此可求得负荷中心的坐标为 mPxi 16.3905842)(iy)(.图 3 变电所计算所得位址3.2 变电所形式的选择方案由 3.1 计算结果得知，工厂的负荷中心在 2 号厂房（锻造车间）和 5 号厂房（电镀车间）之间，考虑到周围的环境以及进出线的方便，决定于 5 号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所，形式为附设式。重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 4 变电所主变压器台数、容量、类型的选择- 13 -4 变电所主变压器台数、容量、类型的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：1)装设一台变压器：主变压器的容量 ST 满足：S
38、N.TS30，一般取 S30=(0.850.9) S30(2)=874.1925.5 kVA。因此选用 1000 kVA 的变压器一台，型号选 SC9-1250/10 Dyn11。2)装设两台变压器：型号选 SL7，而每台变压器容量根据下面两式选择SN.T (0.60.7)*925.5=(555.3647.85) kVASN.TS30(X)=(134.29+165+44.4)=343.7 kVA因此单台变压器的容量为 630kVA。因此变压器的型号为 SC9-630/10，并采用 Dyn11 接法，且两台变压器并列运行。5 变电所主接线方案的选择5.1 接线方案备案在此步骤中我们组采用两种方案
39、，即一台变压器和两台变压器的主接线并在技术指标和经济指标方面做深入的比较，以确定最终的方案，在此步骤中，我们组只画出简单的接线原理，不选择整套的设备，整套的设备的选择将在设计图纸中做进一步展示。5.2 装设一台主变压器的主接线方案图 4 一台主变压器的主接线方案重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 5 变电所主接线方案的选择- 15 -5.3 装设两台主变压器的主接线方案图 5 两台主变压器的主接线方案5.4 主接线方案的比较表 4 主接线方案技术指标与经济指标的比较比较项目 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
40、一台主变，电压损耗较 大 由于两台主变并列，电压损耗较 小灵活方便性 只有一台主变，灵活性稍差 由于有两台主变，灵活性较好技术指标扩建适应性 稍差一些 更好一些电力变压器的综合投资额查得 S9-1000/10 的单价为15.1 万元，而变压器综合投资约为其单价的 2 倍，因此综合投资约为 2*15.1=30.2 万元查得 S9-630/10 的单价为 10.5 万元，因此两台变压器的综合投资约为 4*10.5=42 万元，比一台主变方案多投资 11.8 万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查得 GG-1A(F)型柜可按每台4 万元计，其综合投资可按设备的 1.5 倍计，因此高压开关柜的综合投
41、资约为4*1.5*4=24 万元本方案采用 6 台 GG-1A(F)柜，其综合投资约为 6*1.5*4=36 万元，比一台主变方案多投资 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=30.2 万元*0.05=1.51 万元；高压开关柜的折旧费=24 万元*0.06=1.44 万元；变配电的维修管理费=（30.2+24）万元 *0.06=3.25 万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费=（1.51+1.44+3.25 ）=6.2 万元主变的折旧费=42 万元*0.05=2.1万元；高压开关柜的折旧费=36万元*0.06=2.16 万元；变配电的维修管理费=（42+36 ）万元*0
42、.06=4.68 万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费=（2.1+2.16+4.68）=8.94 万元，比一台主变方案多投资 2.74 万元经济指标供电贴费主变容量每 KVA 为 800 元，供电贴费=1000KVA*0.08 万元/KVA=80 万元供电贴费=2*630KVA*0.08 万元=100.8 万元，比一台主变多交20.8 万元重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 6 短路电流计算- 17 -6 短路电流计算6.1 短路电流计算目的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
43、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。在等效电路高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件。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。6.2 短路电流计算方法：标幺值法根据标幺
44、值的概念：某量标幺值= 。某 量 实 际 值某 量 基 准 值6.3 短路电流计算图图 6 短路电流计算电路图6.4 电力系统中各元件的标幺值输电线路： 其中 , 为基准的电压与容量。*02dSXxlUd2电力变压器： *.%1dKTNT其中 ， 分别为变压器的短路百分数和变压器的额定容量。K.NS电抗器： 2*.2%103NLRdLRUSXI其中 ， ， 分别为电抗器的电抗百分数，额定电压和额定电流。LR2.NLR.电源： 其中 为出口断路器的短路容量。*dskSXk(3)*1kdII其中 为三相短路电流的周期分量， 为从电源到短路处的点抗标幺值的总和。(3)k *X3*1KdSX其中 为三
45、相短路容量。3高压侧短路冲击电流及其有效值： =2.55shi(3)kI=1.51s()低压侧短路冲击电流及其有效值： =1.84shi(3)kI=1.09s()6.5 实际短路计算6.5.1 第一点短路选取基准容量 =100MVA，基准电压 =10.5KVdSdU求出基准电流3105.3ddI KA6.5.2 电力系统电抗标幺值 10.25dsKSMVAX重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 6 短路电流计算- 19 -6.5.3 电力变压器的电抗标幺值=4.4*.%10dKTNTSUX6.5.4 电力线路的电抗标幺值（查表可知 LGJ120，线距 2m，电抗为 ） =3.410.37km
46、*02dSXxlU10.223.4图 7 第一点短路电流等值电路图6.5.5 总阻抗标幺值=3.4+0.2=3.6*X*s6.5.6 三相短路周期分量(3)*5.136dkIKAX6.5.7 高压侧冲击电流“(3)1.5kIIKA2.4shi3.sI6.5.8 第二点短路10.223.434.图 8 第二点短路电流等值电路图选取基准容量 =100MVA，基准电压 =0.4KVdSdU求出基准电流31043.ddI KA6.5.9 总阻抗标幺值*4.023.8sTXX6.5.10 三相短路电流周期分量(3)*148dkIKAX6.5.11 低压侧短路冲击电流“(3)18kIIKA.4shi092
47、sI重庆大学城市科技学院课程设计(报告书) 7 一次设备的选择与校验- 21 -7 一次设备的选择与校验7.1 电气设备的选择与校验在进行电器设备的选择时，应根据实际工程的特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠性的前提下，力争做到技术先进，经济合理。7.1.1 按正常工作条件选择额定电压和额定电流1） 电气设备的额定电压 UNe 应符合电器装设点的电网额定电压，并应大于或等于正常时最大工作电压 UWm 即：UNe UWm。2） 电气设备的额定电流 INe 应大于或等于正常时最大的工作电流 IWm,即 INeIWm。7.1.2 按短路情况来校验电气设备的动稳定性和热稳定性如断路器、负荷开关、隔离开关等的动稳定性满足 ImIsh,而其热稳定性满足I2tt 且 ItIa 。2.tItima. tia7.1.3 按照装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能力 ，且 。)3(kIofN.kSofN.7.1.4 按照装置地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电气设备的适当型式1) 低压刀开关：满足额定电压大于或等于工作电压，额定电
