奉化市金燕钢球厂10KV-0.4-0.23KV降压变电所设计(二)

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1.3.2 用户需求

1）总容量9548.20KW，有功计算负荷2807KW，功率因数补偿前conφ =0.63，功率因数补偿方式采用低压侧集中电容补偿，补偿后功率因数 conφ >0.92。主要用电设备统计如下表：

各部门面积及设备数量明细

序号部门面积设备总容量功率因素

型号数量 PN（KW） Pe Cosφ

1 冷加工冷镦 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 强化 504m2 有转子强化机 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 清洗车间 144m2 清洗机 6.00 5.50 33.00 0.80

12 包装车间　包装机 6.00 4.50 27.00 0.70

13 热处理车间 1485m2 淬火炉 17.00 65.00 1105.00 0.80

14 　回火炉 16.00 24.00 384.00 0.80

15 立车车间　立车 4.00 35.70 142.80 0.80

16 货梯　　 7.00 10.00 70.00 0.60

17 选别车间 798m2 GX-754 136.00 0.12 16.32 0.70

18 光电外观车间 1456m2 　 224.00 0.50 112.00 0.80

19 空调　　 12.00 5.00 60.00 0.80

20 通风 35.00 1.00 35.00 0.80

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

22 合计　　　　 9548.20 　

表2-1

2）用户负荷等级为三级。

第二章负荷计算及无功补偿

2.1 负荷计算

各部门负荷计算

序号部门　　　　　

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

1 冷加工冷镦 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 强化 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 清洗车间 33.00 0.70 0.80 0.75 23.10 17.33 28.88 43.89

12 包装车间 27.00 0.50 0.70 1.02 13.50 13.77 19.29 29.31

13 热处理车间 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 立车车间 142.80 0.20 0.80 0.75 28.56 21.42 35.70 54.26

16 货梯 70.00 0.30 0.60 1.33 21.00 28.00 35.00 53.20

17 选别车间 16.32 0.65 0.70 1.02 10.61 10.82 15.15 23.03

18 光电外观车间 112.00 0.70 0.80 0.75 78.40 58.80 98.00 148.96

19 空调 60.00 0.80 0.80 0.75 48.00 36.00 60.00 91.20

20 通风 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 合计 9548.20 　　　 2807.50 3468.92

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

表2-2

因此,计算可得 有功计算负荷 P30=K∑·p∑P30i=0.9*2807.5KW = 2562.75KW（K∑·p取0.9）

无功计算负荷 Q30= K∑·q∑Q30i =0.9*3468.92KVar =3122 Kvar（K∑·q取0.9）

视在计算负荷 S30=√（P230+Q230）=4039.13KVA

conφ =P30/S30=0.63

计算电流I30=S30/(√3UN) =6137A

2.2 无功补偿

2.2.1 补偿前的容量和功率因数

根据原始资料给定：工厂最大负荷时conφ >0.92，所以拟采用并联电容器进行无功补偿。

补偿前功率因素：conφ 1=P30/S30=0.63，tanφ1=1.23

2.2.2 无功补偿容量

根据系统要求，变压器高压侧的功率因数应大于0.92。因此变电所低压侧补偿后的功率因数可取：conφ 2=0.94，tanφ2=0.33

补偿容量：Qc=P30(tanφ1- tanφ2)= 2306.48Kvar

取标准值Qc=2450Kvar

2.2.3 补偿后的变压器容量和功率因数

补偿后变压器低压侧计算负荷：

有功功率补偿前后不变：P′30= 2562.75 KW

无功功率： Q′30= Q30-Qc=3122 -2450=672Kvar

视在功率： S′30=2649.4KVA

conφ =P′30/S′30=0.0.967

第三章主变压器选择及主接线方案

3.1主变压器的选择

变压器选用S11-M-2000/10 Dyn11型和S11-M-1250/10 Dyn11型各一台

3.2 主接线的选择

图3-1

第四章短路电流的计算

4.1

4.2 短路电流计算

图4-1

1.计算各元器件基准电抗标幺值。

选取基准容量Sj=100MVA，基准电压Uj1=10.5KV，Uj2=0.4KVA，

基准电流：Ij1=Sj/(√3Uj1)=5.5KA, Ij2=Sj/(√3Uj2)=114.3KA

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

查表得：线路电阻率0.09Ω/km,电抗0.087Ω/km

线路阻抗：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

变压器阻抗：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点短路电流计算

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

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

高压侧冲击系数Ksh=1.8,则ish1=√2Ksh I(3)K1.max=2.55×9.82=25.04,

低压侧冲击系数Ksh=1.3,则ish2=√2Ksh I(3)K2.max=1.84×27.54=50.63

则ish3=√2Ksh I(3)K2.max=1.84×38.1=70.1

高压侧负载电流 INT1=1250/√3*10=72KA

INT2=2000/√3*10=115.5 KA

IN= INT1 +INT2=187.5 KA

第五章电气高、低压测主要设备选择

5.1电气设备的选择原则

5.2 高压侧主要设备选择

本设计新建变电站，所有设备选择室内型。

表 5-1

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