内容发布更新时间 : 2024/5/8 3:02:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

某机修厂机械加工一车间低压配电系统及车间变电所设计

补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为

S'30(2)?585.422?(704.7?480)2KV.A?627.1KV.A

因此每台主变压器容量可改选为500 kV·A。比补偿前容量减少130 kV·A。 变压器的功率损耗为

?PT?0.015S'30(2)?0.015?627.1?9.41KW?QT?0.06S30(2)?0.06?627.1?37.626KW变电所高压侧的计算负荷为

'

P'30(1)?585.42KW?9.41KW?594.83KWQ'30(1)?(704.7?480)Kvar?37.63Kvar?262.33Kvar S'30(1)?594.832?262.332KV.A?650.1KV.A无功功率补偿，工厂的功率因数为

cos??P'30(1)/S'30(1)?594.8/650.1?0.915

这一功率因数满足规定（0.90）要求。 (4) 无功补偿前后比较

S'N.T?SN.T?630KV.A?500KV.A?130KV.A

(5)补偿装置的选择

本设计选用的并联电容器的型号为CLMD 53低压并联电容器，其技术参数如表2.4所示。

表2.4 CLMD 53低压并联电容器主要技术数据

额定电压 产品型号 /kV 0.4 标称容量 /kvar 30 频率/HZ 组数 每组个数 CLMD 53 40 2 8 3 变电所主接线方案设计及变压器选择 3.1 变电所主变压器台数与容量选择 3.1.1选择主变压器台数时应考虑下列原则

（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，当一台发生故障或检修时，另一台可以对负荷持续供电。对只有二级负荷的变电所也可以只采用一台变压器，但必须有备用电源。

（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而采用经济运行方式的变电所，也可考虑用两台变压器。

（3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台以上变压器。

（4）在确定变电所主变压器台数时，要考虑负荷的发展，留有一定的余地。

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1 只装一台主变压器的变电所

主变压器容量SN.T应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要，即

SN.T?S30

2 装有两台主变压器的变电所

每台变压器的容量SN.T应满足以下两个条件：

（1）任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S30的60%

70%的需要，即

SN.T?(0.60.7)S30

（2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即

SN.T?S30(1?2)

3 车间变电所主变压器的台数容量上限

车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kVA（或1250kVA）.一方面是受低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制，另一方面可以减少低压配电线路的电路损耗、电压损耗和有色金属消耗量。 3.1.2 主变压器的确定 （一） 供电电源条件:

1) 电源由10KV总降压变电所采用电缆线路受电,电线路长300m.线路阻抗为0.38?/km。 2) 工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。

3) 工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。 4) 要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。

（二）根据本厂属于二级负荷和前面视在功率的计算，再根据选择主变压器的原则，在安全可靠供电的情况下从经济角度考虑本设计中选择两台变压器给该车间进行供电。根据补偿后一次侧容量为650.1 kV·A,考虑百分之15%的余量后总容量为

S30?(1?15%)?650.1?747.6KV.A,变压器容量SN.T?(0.6~0.7)S30?(448~523)KV.A,因此选

择其额定容 量为500 kV。变压器按冷却方式分类可分为：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。由于氟化物变压器对环境有污染所以不做考虑。如表3.1所示为干式变压器和油浸变压器对比表。

表3.1 干式变压器和油浸变压器对比

项目 干式变压器 1.高低压线圈采用F 级绝缘材料（长期耐热180℃）； 2.线圈环氧浇注，器身紧固，抗短路能力特强；节能。 10

油浸变压器 油浸式变压器的绕组是浸在变压器油中的，绝缘介质就是油，冷却方式有自冷、风冷和强迫油循环冷却，其优点是冷却效果好，可以满足大容量，特点 某机修厂机械加工一车间低压配电系统及车间变电所设计

3.低压为箔绕组抗短路能力强； 4.防潮能力强； 5.长期运行免维护； 6.散热性能好能承受一定的湿度，对环境要求不高 瓦斯继电器可以及时反映出绕组的故障，保证系统的稳定运行，不足之处是得经常巡视，关注油位的变化，缺了油是件很危险的事情，变压器油随着时间失去功效；需要防止变压器油的渗漏；不适宜在地下室及消防要求高的区域安装。 成本为干变的60%， 室外 需要经常性的维护，由于该变压器每1.5 年-2 年需要更换冷却油 20 投入成本 运行场所 运行成本 寿命 高 任何场所 长期运行免维护 根据GB/T17468-1998《电力变压器选用导则》及由任务书可知变压器安装地点在室内，本设计选择干式变压器。如表3.2所示 为SC9-500/10树脂浇注干式变压器型号参数。

表3.2 SC9-500/10树脂浇注干式变压器型号参数

额定容量 型号 (kVA) 一次(KV) 二次 (KV) (KW) SC9-500/10 500 10 0.4 0.90 (KW) 4.50 (%) 1.2 (%) 4 号 Y,yn0 额定电压 空载损耗 负载损耗 空载电流 阻抗电压 连接组标3.2 总配变电所的主接线方案比较选择

本设计有两台变压器的小型变电所。根据本车间的情况，负荷量不大，但属于二级负荷，可靠性要求较高，有10KV高压电来进线供电；根据上面的设计原则和要求有两种方案可进行选择比较，其设计比较如下：

方案一：高压侧无母线、低压侧单母线分段的双台变压器变电所主接线方式。如图3.3所示。

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图3.3 高压侧无母线、低压侧单母线分段的双台变压器变电所主接线图 方案一：供电可靠性高，当任意一台变压器或任一电源进线停电检修或发生故障时，该变压器通过闭合低压母线分段开关，即可迅速恢复对整个变电所的供电，如果两台主变压器低压侧主开关（采用电磁或电动机合闸操作的万能式低压断路器）都装设互为备用电源自动投入装置（APD），则任一主变压器低压主开关因电源断电（失压）而跳闸时，另一主变压器低压侧的主开关和低压母线分段开关将在APD作用下自动合闸，恢复整个变压所的正常供电。这种主接线可供一、二级负荷。

方案二：高压采用无母线、低压双母线的主接线，其接线图如图3.4所示。

图3.4 高压侧无母线单母，低压双母线接线图

优点：这种方案可靠性好、运行灵活，通过两组母线隔离开关的倒换操作可轮流检修一组母线不致使供电中断，一组母线检修时所有回路均不中断供电 ，检修任一回路的母线侧隔离开关时,只中断该回路的供电 。检修任一回路断路器时,可用母联断路器代替工作；扩建方便，这种方案广泛用于进出线回路较多，容量大的场合。

缺点：(1)运行方式改变时,需要用母线隔离开关进行倒闸操作,操作步骤较为复杂,容易出现误操作,导致人身或设备事故。

(2)任一回路断路器检修时,该回路仍需停电或短时停电。

(3)增加了大量的母线侧隔离开关及母线的长度，配电装置结构较为复杂，占地面积与投资都有所增加。

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两种法案的比较

（1）从安全性看这两种主接线方式都满足国家的标准的技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全，满足供电要求。

（2）从可靠性来看，方案一的可靠性比方案二的差一些。但方案二任一回路断路器检修时,该回路仍需停电或短时停电。

（3） 从灵活性看，方案一操作比方案二更简单，方案二双母线机构复杂维修和维护程度大。

（4）从经济上看，方案二由于采用大量的断路器和母线的长度比方案一大幅度增加，所以初投资成本高，且线路维护工作量大，所以运行成本高，

根据该工厂工作环境和条件。本厂属二级负荷。因此主接线方案选择方案一，机械加工厂车间变电所及低压配电系统主接线如图所示。

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