奉化市金燕鋼球廠10KV-0.4-0.23KV降壓變電所設計(二)

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1.3.2 用戶需求

1）總容量9548.20KW，有功計算負荷2807KW，功率因數補償前conφ =0.63，功率因數補償方式采用低壓側集中電容補償，補償后功率因數 conφ >0.92。主要用電設備統計如下表：

各部門面積及設備數量明細

序號部門面積設備總容量功率因素

型號數量 PN（KW） Pe Cosφ

1 冷加工冷鐓 3795m2 LD-5Z 138.00 1.22 168.36 0.50

2 　 Z32-10 76.00 5.87 446.12 0.50

3 　 Z32G-8 40.00 6.00 240.00 0.50

4 光球 1287m2 3M4980B 28.00 45.00 1260.00 0.50

5 　 3ML4980B 21.00 45.00 945.00 0.50

6 硬磨 2736m2 3M4680B 42.00 22.00 924.00 0.50

7 　 3ML4680B 42.00 22.00 924.00 0.50

8 強化 504m2 有轉子強化機 20.00 5.50 110.00 0.50

9 初精研 3159m2 3M4780B 90.00 5.50 495.00 0.50

10 　 3ML4780B 314.00 5.50 1727.00 0.50

11 清洗車間 144m2 清洗機 6.00 5.50 33.00 0.80

12 包裝車間　包裝機 6.00 4.50 27.00 0.70

13 熱處理車間 1485m2 淬火爐 17.00 65.00 1105.00 0.80

14 　回火爐 16.00 24.00 384.00 0.80

15 立車車間　立車 4.00 35.70 142.80 0.80

16 貨梯　　 7.00 10.00 70.00 0.60

17 選別車間 798m2 GX-754 136.00 0.12 16.32 0.70

18 光電外觀車間 1456m2 　 224.00 0.50 112.00 0.80

19 空調　　 12.00 5.00 60.00 0.80

20 通風 35.00 1.00 35.00 0.80

21 照明 40450m2 8w/m2 40.45 8.00 323.60 0.90

22 合計　　　　 9548.20 　

表2-1

2）用戶負荷等級為三級。

第二章負荷計算及無功補償

2.1 負荷計算

各部門負荷計算

序號部門　　　　　

Pe Kd Cosφ tanφ P30（KW） Q30（KVar） S30（KVA） I30（A）

1 冷加工冷鐓 168.36 0.20 0.50 1.73 33.67 58.32 67.34 102.36

2 446.12 0.20 0.50 1.73 89.22 154.54 178.45 271.24

3 240.00 0.20 0.50 1.73 48.00 83.14 96.00 145.92

4 光球 1260.00 0.20 0.50 1.73 252.00 436.48 504.00 766.08

5 945.00 0.20 0.50 1.73 189.00 327.36 378.00 574.56

6 硬磨 924.00 0.20 0.50 1.73 184.80 320.08 369.60 561.79

7 924.00 0.20 0.50 1.73 184.80 320.08 369.60 561.79

8 強化 110.00 0.20 0.50 1.73 22.00 38.11 44.00 66.88

9 初精研 495.00 0.20 0.50 1.73 99.00 171.47 198.00 300.96

10 1727.00 0.20 0.50 1.73 345.40 598.25 690.80 1050.02

11 清洗車間 33.00 0.70 0.80 0.75 23.10 17.33 28.88 43.89

12 包裝車間 27.00 0.50 0.70 1.02 13.50 13.77 19.29 29.31

13 熱處理車間 1105.00 0.55 0.80 0.75 607.75 455.81 759.69 1154.73

14 384.00 0.55 0.80 0.75 211.20 158.40 264.00 401.28

15 立車車間 142.80 0.20 0.80 0.75 28.56 21.42 35.70 54.26

16 貨梯 70.00 0.30 0.60 1.33 21.00 28.00 35.00 53.20

17 選別車間 16.32 0.65 0.70 1.02 10.61 10.82 15.15 23.03

18 光電外觀車間 112.00 0.70 0.80 0.75 78.40 58.80 98.00 148.96

19 空調 60.00 0.80 0.80 0.75 48.00 36.00 60.00 91.20

20 通風 35.00 0.75 0.80 0.75 26.25 19.69 32.81 49.88

21 照明 323.60 0.90 0.90 0.48 291.24 141.05 323.60 491.87

22 合計 9548.20 　　　 2807.50 3468.92

P30=KdPe Q30=P30tanφ S30=P30/cosφ I30=S30/(1.732UN)

表2-2

因此,計算可得 有功計算負荷 P30=K∑·p∑P30i=0.9*2807.5KW = 2562.75KW（K∑·p取0.9）

無功計算負荷 Q30= K∑·q∑Q30i =0.9*3468.92KVar =3122 Kvar（K∑·q取0.9）

視在計算負荷 S30=√（P230+Q230）=4039.13KVA

conφ =P30/S30=0.63

計算電流I30=S30/(√3UN) =6137A

2.2 無功補償

2.2.1 補償前的容量和功率因數

根據原始資料給定：工廠最大負荷時conφ >0.92，所以擬采用并聯電容器進行無功補償。

補償前功率因素：conφ 1=P30/S30=0.63，tanφ1=1.23

2.2.2 無功補償容量

根據系統要求，變壓器高壓側的功率因數應大于0.92。因此變電所低壓側補償后的功率因數可取：conφ 2=0.94，tanφ2=0.33

補償容量：Qc=P30(tanφ1- tanφ2)= 2306.48Kvar

取標準值Qc=2450Kvar

2.2.3 補償后的變壓器容量和功率因數

補償后變壓器低壓側計算負荷：

有功功率補償前后不變：P′30= 2562.75 KW

無功功率： Q′30= Q30-Qc=3122 -2450=672Kvar

視在功率： S′30=2649.4KVA

conφ =P′30/S′30=0.0.967

第三章主變壓器選擇及主接線方案

3.1主變壓器的選擇

變壓器選用S11-M-2000/10 Dyn11型和S11-M-1250/10 Dyn11型各一臺

3.2 主接線的選擇

圖3-1

第四章短路電流的計算

4.1

4.2 短路電流計算

圖4-1

1.計算各元器件基準電抗標幺值。

選取基準容量Sj=100MVA，基準電壓Uj1=10.5KV，Uj2=0.4KVA，

基準電流：Ij1=Sj/(√3Uj1)=5.5KA, Ij2=Sj/(√3Uj2)=114.3KA

電源阻抗：X*s.max= Sj/ Sk.min=0.5, X*s. min = Sj/ Sk.max =0.25

查表得：線路電阻率0.09Ω/km,電抗0.087Ω/km

線路阻抗：R*L=R0×L×Sj/ U2j1=0.09×3.2×Sj/ U2j1=0.26

X*L=X0×L×Sj/ U2j1=0.087×3.2×Sj/ U2j1=0.25

變壓器阻抗：X*T1=Uk%/100* Sj/ SNT1=0.045×100/1.25=3.6

X*T2=Uk%/100* Sj/ SNT2=0.05×100/2=2. 5

2.K1,K2,K3點短路電流計算

X*K1.max= X*s.max+ X*L =0.5+0.25=0.75

X*K1.min= X*s.min+ X*L =0.25+0.25=0.5

X*K2.max= X*K1.max + X*T1 =0.75+3.6=4.35

X*K2.min= X*K1.min + X*T1 =0.5+3.6=4.15

X*K3.max= X*K1.max + X*T2 =0.75+2.5=3.25

X*K3.min= X*K1.min + X*T2 =0.5+2.5=3

Z*K1.max=√(X*2K1.max+ R*2L)=0.79

Z*K1.min=√(X*2K1.min+ R*2L)=0.56

Z*K2.max=√(X*2K1.max+ R*2L)≈4.35

Z*K2.min=√(X*2K1.min+ R*2L) ≈4.15

Z*K3.max=√(X*2K1.max+ R*2L) ≈3.25

Z*K3.min=√(X*2K1.min+ R*2L) ≈3

I(3)K1.max= Ij1/ Z*K1.min=5.5/0.56=9.82

I(3)K1. min= Ij1/ Z*K1. max=5.5/0.79=6.96

I(3)K2.max= Ij2/ Z*K2.min=114.3/4.15=27.54

I(3)K2. min= Ij2/ Z*K2.max=114.3/4.35=26.28

I(3)K3.max= Ij2/ Z*K3.min=114.3/3=38.1

I(3)K3. min= Ij2/ Z*K3. max =114.3/3.25=35.17

K1點短路容量:S K1.max= Sj/Z*K1. min=100/0.56=178.57MVA

S K1.min= Sj/Z*K1. max=100/0.79=126.58MVA

K2點短路容量:S K2.max= Sj/X*K2. min=100/4.15=24.1MVA

S K2.min= Sj/X*K2. max=100/4.35=22.99MVA

K3點短路容量:S K3.max= Sj/X*K3. min=100/3=33.33MVA

S K3.min= Sj/X*K3. max=100/3.25=30.77MVA

高壓側沖擊系數Ksh=1.8,則ish1=√2Ksh I(3)K1.max=2.55×9.82=25.04,

低壓側沖擊系數Ksh=1.3,則ish2=√2Ksh I(3)K2.max=1.84×27.54=50.63

則ish3=√2Ksh I(3)K2.max=1.84×38.1=70.1

高壓側負載電流 INT1=1250/√3*10=72KA

INT2=2000/√3*10=115.5 KA

IN= INT1 +INT2=187.5 KA

第五章電氣高、低壓測主要設備選擇

5.1電氣設備的選擇原則

5.2 高壓側主要設備選擇

本設計新建變電站，所有設備選擇室內型。

表 5-1

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