某工厂10KV降压变压所设计Word文件下载.docx
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本厂所在地区年最高气温为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30℃,年最热月平均气温为26℃,年最热月地下0.8m处年平均气温为25℃。
当地主导风向为东北风,年雷暴日数为20。
4、地质水文资料
本厂所在地区平均海拔500m,地层以砂粘土为主,地下水位为2m。
5、电费制度
本厂与当地供电部门达成协议,在工厂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18元/kVA,动力电费为0.20元/kW.h,照明电费为0.5元/kW.h。
工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。
第一章负荷计算和无功功率
一、负荷计算各厂房和生活区的负荷计算如表1-1所示
表1-1机械厂负荷统计表
工厂编号
厂房名称
负荷类别
设备容量∕KW
需要系数
功率因数
计算负荷
/kW
/kvar
/kVA
/A
1
铸造车间
动力
220
0.42
0.65
1.17
92.4
108.1
照明
5
0.9
1.0
4.5
小计
225
96.9
145.2
220.6
2
锻压车间
0.22
0.6
1.33
48.4
64.3
6
5.4
226
53.8
83.8
127.3
3
金工车间
0.62
1.27
61.4
10
9
230
57.4
84.1
127.8
4
工具车间
0.32
0.60
70.4
93.6
74.9
119.9
182.2
电镀车间
120
0.70
1.02
50.4
51.4
125
54.9
75.2
114.3
热处理车间
8
7.2
128
57.6
77.2
117.3
7
装配车间
38.4
51
6.3
127
44.7
67.8
103
机修车间
100
22
29.2
0.7
1.4
102
23.4
37.4
56.8
锅炉车间
60
37.2
37.9
0.8
1.6
62
38.8
54.2
82.3
仓库
15
0.75
4.8
3.6
16
5.7
6.7
10.2
生活区
240
0.72
0.80
172.8
129.6
216
328.2
车间总计
1706
680.9
681.5
612.8
647.4
891.4
1354.3
由表1.1可知:
=612.8kW,S=891.4kV.A
cos=/=612.8kW/891.4kVA=0.69
二、无功补偿容量:
要使低压侧功率因数由0.69提高到0.92,低压侧需装设的并联电容器容量为
Qc=612.8(tanarccos0.69-tanarccos0.92)kvar
=381.8kvar
取Qc=382kvar,采用BCMJO.4-30-3型电容,额定容量为30kvar,选取13个,
总容量为390kvar.
补偿后变压器低压侧的视在计算电荷为
=kv.A=664.7kv.A
△P≈0.01=0.01664.7kW=6.6kW
△Q≈0.05=0.05664.7kW=33.2kvar
变电所高压侧的计算负荷为
=612.8Kw+6.6Kw=619.4Kw
=647.4kvar-390kvar+33.2kvar=290.6kvar
=kV.A=684.2kV.A
补偿后工厂的功率因数为
=/=619.4/684.2=0.91≥0.9
因此,符合本设计要求。
补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表1-2
表1-2无功补偿后工厂的计算负荷
项目
380V侧补偿前负荷
0.69
380V侧无功补偿容量
390
380V侧补偿后容量
257.4
664.7
主变压器功率损耗
6.6
33.2
10KV侧负荷总计
0.91
619.4
290.6
684.2
第二章变电所位置与型式的选择
图2.1工厂平面图
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心,工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。
在工厂平面图的下边和左侧,分别作一直角坐标的轴和轴,然后测出各车间(建筑)和宿舍区负荷点的坐标位置,、、分别代表厂房1、2、3...10号的功率,设定(2.5,6)、(3.3,4.1)、(5,1.5)、(4.4,7.1)、(6.8,7.1)、(6.8,5.2)、(6.8,3.3)、(9.3,7.1)、(9.3,5.2)、(9.3,3.3),并设(1.1,1.4)为生活区的中心负荷,如图3-1所示。
而工厂的负荷中心假设在P(,),其中P=+++=。
因此仿照《力学》中计算中心的力矩方程,可得负荷中心的坐标:
(3-1)
(3-2)
把各车间的坐标代入(1-1)、(2-2),得到=4.3,=4.2。
由计算结果可知,工厂的负荷中心在6号厂房(工具车间)的西南角。
考虑到周围环境及进出线方便,决定在6号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所,器型式为附设式。
图2-1按负荷功率矩法确定负荷中心
第三章变电所主变压器台数和容量及
主接线方案的选择
3.1变电所主变压器的选择
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)装设一台变压器型号为S9型,而容量根据式≥,为主变压器容量,为总的计算负荷。
选=800KVA>
=684.2kVA,即选一台S9-800/10型低损耗配电变压器。
至于工厂二级负荷所需的备用电源,考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。
2)装设两台变压器型号为S9型,而每台变压器容量根据下列两个公式计选择,即
==(0.6~0.7)×
684.2kVA=(410.5~478.9)kVA
=145.2KVA+75.2kVA+54.2kVA=274.6kVA
因此选两台S9-500/10型低损耗配电变压器。
工厂二级负荷所需的备用电源,考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。
主变压器的联结组均为Yyn0。
3.2变电所主接线方案的选择
按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案:
1)装设一台主变压器的主接线方案如图3-1所示。
l
图3-1装设一台主变压器的主接线方案
注:
S9系列电力变压器的主要技术数据如表2-1所示。
表3-1S9系列电力变压器的主要数据表
型号
额定容量
kvA
额定电压
kv
联结组标号
损耗
W
空载电流
(%)
阻抗电压
一次/二次
空载/负载
S9-500/10
500
10.5/0.4
Yyn0
960/5100
S9-800/10
800
1400
/7500
.
2)装设两台主变压器的主接线方案如图3-2所示。
图3-2装设两台主变压器的主接线方案
3.3主接线方案的技术经济比较
主接线方案的技术经济比较如表3-2所示
表3-2主接线方案的技术经济比较
比较项目
装设一台主变的方案
装设两台主变的方案
技术指标
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
扩建适应性
稍差一些
更好一些
经济指标
电力变压器的综合投资额
查得S9-800/10的单价为12.8万元,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×
12.8=25.6万元
查得S9-500/10的单价为8.86万元,因此两台变压器的综合投资约为4×
8.86=35.44万元,比一台主变方案多投资9.8万元
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4×
6=36万元,比一台主变方案多投资12万元
电力变压器和高
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