变电所初步设计要点

变电所初步设计要点1 电力负荷及其计算1。1概述供电系统要能安全可靠的运行，其中各个元件都必须选择得当,除了应满足工作电压和频率外，最重要的就是满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。计算负荷也是供电设计计算的基本依据。1.2利用需要系数法计算负荷在此节根据调查的实际负荷利用需要系数法对康普住宅小区进行负荷计算。康普住宅小区位置于乌鲁木齐市小西沟，总共有16座楼，具体调查和计算负荷下面介绍。1。2。1 计算负荷 各组设备的计算负荷情况如下：（1）1号住宅楼 （2）2号住宅楼132kW （3)3号住宅楼176kW （4)4号住宅楼142kW （5）5号住宅楼166kW （6）6号住宅楼198kW (7）7号住宅楼157kW （8)8号住宅楼138kW （9）9号住宅楼191kW (10）10号住宅楼134kW （11）11号住宅楼159kW （12)12号住宅楼163kW （13)13号住宅楼132kW （14）14号住宅楼157kW （15）15号单身公寓101kW （16)16号单身公寓98kW （17）幼儿园50kW （18）小区卫生所67kW （19）超市22kW (20）道路照明48kW 1。2。2 计算负荷的确定（1）总的有功计算负荷为 （2）总的无功计算负荷为 (3）总的视在计算负荷为 （4）总的计算电流为 2 功率因数的提高与无功补偿本设计中采用的是采用并联电力电容器补偿方式.2。1 并联电容器无功补偿容量的计算对电力用户的无功负荷进行补偿时，用户变电所所需要装设的电容器组总容量，可由用户最大负荷月的平均有功功率，补偿前的最大负荷月的平均功率因数，以及补偿后欲达到的平均功率因数来确定。计算公式如下： （3-3) 其中，可由最大负荷月的有功和无功用电量求出，一般等于. (34) (3-5）补偿前的最大负荷月的平均功率因数： （3-6)补偿后欲达到的平均功率因数： (3-7）式中， 有功及无功的月平均负荷系数；=0。7，=0。773 电力变压器的选择3。1 电力变压器台数和容量的确定无功补偿后低压侧总的计算负荷 （4-13） 变电所高压侧的功率因数0。90，这里可取0.92，所以本设计选择两台变压器,每一台的容量是1000kVA.型号是S91000/10; 第一组：按序号18用电设备组，即1号住宅楼8号住宅楼。总的有功计算负荷为 总的无功计算负荷为 总的视在计算负荷为 补偿后 第二组:按序号920用电设备组，即9号住宅楼道路照明.总的有功计算负荷为 总的无功计算负荷为 总的视在计算负荷为 补偿后 变电所高压侧计算负荷：有功功率损耗无功功率损耗补偿后的功率因数这一功率因数满足要求。本设计变压器接线组别选用Yyn0常规接线。4 短路电流及其计算4。1采用标幺制法计算三相短路电流和短路容量供电系统如图5-2所示，断路器为SN10-10型。求变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量.图52 短路计算电路解：(1）确定基准值=100MVA， ,则各元件的电抗标么值为:电力系统电抗标幺值：由工厂供电附录表8查得SN10-10型断路器的额定断流容量=500MVA，因此线路电抗标幺值：由工厂供电表31查得，因此变压器电抗标幺值：由工厂供电附录表5查得=5，因此（2）画出等值电路：图5-3 短路等值电路（3)计算点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量：总电抗标幺值 三相短路电流周期分量有效值 短路冲击电流，最大有效值电流和短路容量 （4）计算k2点的短路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。总电抗标幺值 三相短路电流周期分量有效值短路冲击电流，最大有效值电流和短路容量 5 变电所主要电气设备的选择5.1主要电气设备的选择5。1。1 断路器的选择（QF)断路器能在负荷的情况下接通或断开电路，在系统发生短路故障时能迅速切断短路电流，保证无故障部分正常运行，起着保护作用,断路器具有专用灭弧装置。高压断路器按灭弧和绝缘介质情况可分为充油、充气、磁吹、真空等；按其油量可分为少油和多油两类。(1）高压断路器： 本设计选择ZN310/630型高压真空断路器.(2）低压断路器：本设计选择DW16-1600型低压断路器。5.1。2 熔断器的选择（FU)在短路或过负荷时能利用熔丝的熔断来断开电路，但在正常工作时不能用它来切断或接通电路。在一定的条件下，用高压熔断器和负荷开关与隔离开关配合使用以代替价格昂贵的高压断路器.由于本设计中熔断器仅做电压互感器保护用，故本设计选用RN2型户内高压熔断器,且只需按额定电压和断流容量选择，不必校验额定电流。RN2系列户内高压限流熔断器适用于户内335kV线路中，做电压互感器的保护用。本设计选择RN210/0.5型熔断器。5。1。3 互感器的选择 互感器是电力系统中测量仪表，继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。互感器将高电压，大电流按比例变成低电压(100，100/V）和小电流(5,1A），其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表和继电保护等。互感器包括电流互感器和电压互感器两大类，主要是电磁式的。 （1）电流互感器（CT)的选择电流互感器一次绕组串联在电路上，变比与变压器变比相似。需要强调的是电流互感器在运行时,二次绕组严禁开路，但可以短路。本设计选择LQJ10(100/5A）型高压电流互感器。本设计对各负荷线路选择LN2型低压电流互感器。（2）电压互感器(PT）的选择电压互感器一次绕组并联在电路上，变比与变压器变比相似。需要强调的是电流互感器在运行时，二次绕组严禁短路，但可以开路。本设计选择JDZ10(10/0。1kV）型高压电压互感器。5。1.4 电力线路的选择(1）母线的选择高压母线选择本设计高压每相母线选用单条型矩形铝导体，按导体长期发热允许电流选择的校验如下：高压侧选择高压断路器时已计算过,即在本设计按有关规定（裸导体的正常最高允许温度，一般不超过70。）可以取70,取25,取40。因此 由发电厂电气部分附录表1查得，单条型矩形铝导体平放时的允许载流量，竖放时的允许载流量，因此载流量乘上校正系数以后 因为，满足要求，所以单条型矩形铝导体可以用作为高压母线。低压母线选择本设计低压每相母线选用单条型矩形铝导体，按导体长期发热允许电流选择的校验如下：低压侧选择低压断路器时已计算过，即在这里,校正系数不变，即由发电厂电气部分附录表1查得,单条型矩形铝导体平放时的允许载流量，竖放时的允许载流量,因此载流量乘上校正系数以后 因为,满足要求，所以单条型矩形铝导体可以用作为低压母线.（2）低压电缆的选择月平均最高气温定为30。C，考虑到本设计中低压配电采用埋地电缆且配电范围较小,所以该设计不进行机械强度和电压损失校验，还是按短路电流校验.电缆是埋地敷设的，所以当地最热月平均气温为+25。6 继电保护和自动装置6。1 继电保护的任务和基本要求继电保护装置是指能反应电气设备发生故障或不正常工作状态而动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：(1）当系统发生故障或不正常运行时，继电保护装置自动,迅速，准确，有选择性地将故障元件从电力系统中切除,保证其它无故障部分恢复正常运行。（2)反应电气元件的不正常情况，并根据运行维护的条件而动作于发出信号,减负荷或跳闸,此时一般不要求保护速动作而是根据具体情况允许带一定的延时动作。6。2 对继电保护装置的基本要求对继电保护装置的基本要求是选择性，快速性，灵敏性，可靠性。（1）选择性当电力系统发生故障时，继电保护装置应有选择性的切除故障部分,使非故障部分仍然保持继续运行。（2)快速性快速性是指保护装置应能尽快的切除短路故障,其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等.- -