某服装厂降压变电所设计_供配电系统设计说明书文档格式.doc
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5.1高压进线和引入电缆的选择 15
5.2变电所母线选择 15
5.3低压出线电缆选择 17
6变电所继电保护的整定 17
7防雷保护和接地装置的设计 19
参考文献 21
附录一 22
附录二 23
附录三 24
1负荷计算和无功功率补偿
1.1负荷计算
（1）单组用电设备计算负荷的计算公式
1）有功计算负荷（单位为kW）的计算公式：
（1-1）
Pc为计算有功功率，Kd为需要系数，Pe为设备容量。
2）无功计算负荷（单位为kvar）的计算公式：
（1-2）
Qc为计算无功功率。
3）视在计算负荷（单位为kVA）的计算公式：
（1-3）
Sc为计算视在功率。
4）计算电流（单位为A）的计算公式：
（1-4）
Ic为计算电流，为额定电压。
（2）多组用电设备计算负荷的计算公式
（1-5）
（1-6）
（1-7）
（1-8）
根据上述公式及工厂负荷统计资料可得各厂房和生活区的负荷计算，如表1-1所示。
表1-1服装厂负荷计算表
负荷计算表
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量/kw
需要系数Kd
功率因数cosΦ
有功功率/kw
无功功率/kvar
视在功率/kVA
计算电流/A
1
裁剪车间
动力
240
0.6
0.8
144
108.0
180.0
273.5
2
缝制车间
330
0.7
231
235.7
330.0
501.4
3
整烫车间
380
0.4
0.75
152
134.1
202.7
307.9
4
检品车间
140
0.35
0.85
49
30.4
57.6
87.6
5
仓库
38
0.3
0.5
11.4
19.7
22.8
34.6
6
印绣花车间
100
80
60.0
100.0
151.9
7
机修车间
180
54
93.5
164.1
8
综合办公楼
照明
50
0.9
37.5
18.2
41.7
63.3
9
锅炉房
150
112.5
84.4
140.6
213.7
10
水泵房
120
90
67.5
112.5
170.9
11
生活区
280
196
94.9
217.8
330.9
总计（380侧）
合计
2008
1157.4
946.3
1495.0
2271.5
KΣp=0.8,KΣq=0.85
2623
0.754916468
925.92
804.3773931
1226.519807
1863.504055
1.2无功功率补偿
由表可知，该厂380V最大负荷时的功率因数只有0.76，而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。
考虑到主变压器无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧功率因数要稍大于0.9，我们取0.92来计算380V侧所需的无功功率补偿容量：
选用BWF10.5-40-1型电容器
这里选择12台电容器进行补偿。
补偿后实际补偿容量为12×
40=480kvar，此时的实际平均功率因数为
符合要求
表1-2无功补偿后工厂的计算负荷
项目
计算负荷
P30/kW
Q30/kvar
S30/kVA
I30/A
380V侧补偿前负荷
0.76
804.38
1226.52
1863.50
380V侧无功补偿容量
480
380V侧补偿后负荷
0.948
324.38
981.096
1543.22
主变压器功率损耗
14.72
58.866
10kV侧负荷总计
940.64
383.246
1015.717
57.6
补偿后的计算负荷：
变压器的功率损耗：
变电所高压侧的计算负荷：
10kv侧的计算电流：
2变电所位置和型式的选择
利用负荷功率矩法确定负荷中心
算出负荷中心坐标后，在途中找出负荷中心的位置，如图2-1。
图2-1负荷中心位置图
根据服装厂的实际情况，我们这里选择独立变电所，并把变电所设置在2号车间的东南边，采用附设式。
3变电所主变压器的选择
3.1负荷分级及供电电源
计算负荷总容量1226.52KVA
二级负荷总容量0
3.2电力变压器选择
1变电所变压器选择
（1）一台主变压器：
Sn>
1226.52故选用S9-1250/10。
（2）两台主变压器：
Sn≈（0.6～0.7）Sc=（735.9～858.6）且Sn>
Sc（Ⅰ+Ⅱ）=0（二级负荷计算总容量）
故选用S9-800/10变压器两台。
三相负荷基本平衡变压器连接组一般采用Yyn0。
工厂二级负荷的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。
2变电所主结线方案的选择
按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结
线方案：
（1）装设一台主变压器的主结线方案如图所示（见图3-1）
图3-1一台变压器主接线
（2）装设两台主变压器的主结线方案如图所示（见图3-2）
图3-2两台变压器主接线
（3）两种主结线方案的计算经济比较表
表3-1计算经济比较表
比较项目
装设一台主变的方案
装设两台主变的方案
指标技术
供电安全性
满足要求
供电可靠性
基本满足要求
供电质量
由于一台主变，电压损耗略大
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
指标经济
电力变压器的综合投资额
查得S9-1250单价为15万元，查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其投资为2*15万元=30万元
查得S9-800单价为10万元，查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其投资为4*10万元=40万元
高压开关柜的综合投资额
主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为4.893万元
主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为7.067万元，比1台主变的方案多耗2.174万元
交供电部门的一
次性供电贴费
按150元/KVA计，贴费为
1250*0.015万元=18.75万元
贴费为2*800*0.015万元=24万元，比1台主变的方案多交5.25万元
从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案（图）略优于装设一台主变的主结线方案（图），但按经济指标，则装设一台主变的方案（图）远优于装设两台主变的方案（图），因此决定采用装设一台主变的方案（图）。
（说明：
如果工厂负荷近期可有较大增长的话，则宜采用装设两台主变的方案。
）
3.3变电所主接线电气设计
（1）变电所高压电气主接线设计
1）电气主接线形式及运行方式
在采用单台变压器后，高压侧我们采用线路-变压器组主接线。
2）开关柜型式及配置
开关柜我们采用XGN2-12系列，主要有负荷开关、熔断器、电压互感器、低压短路器。
3）所用电设计
所用电是从10kv进线引出，并通过电压互感器获得所用电。
4）电气主接线图绘制
图3-3变压器高压侧主接线
（2）变电所低压电气主接线设计
在变电所确定为单台变压器后，低压侧我们采用单母线不分段主接线。
3）电气主接线图绘制
图3-4变压器低压侧主接线
4短路电流计算与高低压电器选择
4.1短路电流计算
（1）绘制计算电路及选取短路计算点
1、计算电路和短路计算点如图4-1所示，
图4-1计算电路图
2、短路计算等效电路如图4-2所示，
图4-2短路计算等效电路图
（2）确定短路计算基准值
在这里，我们取Sd=100MVA，Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV，基准电流分别为Id1，Id2.
（3）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
最大运行方式：
本设计中，在最大运行方式时，Sk=550MVA，所以电力系统标幺值为
最小运行方式：
本设计中，在最大运行方式时，Sk=290MVA，所以电力系统标幺值为
2）电力线路的电抗标幺值
在本设计中，电路的单位阻抗取，故电力线路的电抗标幺值为
3）电力变压器的电抗标幺值
在本设计中，变压器是10/0.4kV,,故变压器的电抗标幺值为
（4）计算k-2点（0.4kV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
短路发生在变压器低次侧，最大运行方式时，总阻抗为：
短路发生在变压器低次侧，最小运行方式时，总阻抗为：
2）短路电流
电路电流基准值：
在最大运行方式下，短路计算各值为：
在最小运行方式下，短路计算各值为：
（5）计算k-1点（10.5kV侧）的短路电路总电抗及三相短路电流
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