2.1.2总计算负荷
(1) 10KV用电器负荷:5000KW
(2) 380V用电器负荷:68400KW
(3) 220V用电器负荷:3000 + 13200 = 16200KW
根据需要系数法,10KV和380V负荷取0.15,220V负荷取0.8。所以总计算负荷为:
Pc =(5000 + 68400)×0.15 + 16200×0.8 = 23970 KW
因为补偿后功率因数为0.9,则cos = 0.9 => tan = 0.484,所以:
Qc = Pc×tan = 23970×0.484 = 11601 Kvar
Sc = Pc/ cos = 23970 / 0.9 = 26633 KVA
2.1.3无功功率补偿计算
补偿前功率因数cos1 = 0.8 => tan1 = 0.75
补偿后功率因数cos2 = 0.9 => tan2 = 0.484
所以,补偿电力电容器容量为:
Qc = Pc×(tan1 - tan2)= 23970 ×(0.75 - 0.484)= 6376 Kvar
2.2主变压器的选择
因为有二级负荷,所以变电所必须用两台相同容量的变压器,并且单台变压器容量应大于计算负荷容量,即 SN ≥ Sc = 26633 KV。
因此,可选择110KV级油浸式电力变压器6300-63000/110系列三相双绕组无励磁11型调压变压器,型号为SF11-31500/110。其容量为31500KVA,电压为110/10.5KV。空载损耗为24.6KW,负载损耗为126.4KW,空载电流(%)为0.6,短路阻抗(%)为10.5。
3 电气主接线
3.1电气主接线的选择
因为只有两台变压器和两条进线,而且供电线路较短、故障率低,变压器经常需要按经济运行来投切,所以采用外桥形接线。又考虑建设的经济性,10KV侧采用单母线分段方式。正常运行时,每台变压器各分担一半的功率,其中一台退出时,另外一台承担合部负荷,即采用暗备用方式运行。其接线图如下:
电压互感器采用V/V联接法,电流互感器采用非全星形连接,如下图所示:
4 电气设备的选择
4.1导体的选择与校验
4.1.1 10KV侧母线选择与校验
由2.1.2的计算可知:Sc = 26633 KVA,则:
所以,可以选择400mm2的交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力铠装电缆两根并联。单根载流量为1000A,r0 = S = 18.87/400 = 0.047/Km,x0=0.08/Km。
又由1.3.1可知,最高环境温度为38.7℃,因此该最高温度下的允许载流量为:
所以该导线能满足发热条件的要求。
4.1.2 功率损耗的计算
4.1.2.1供电线路的功率损耗
由1.3.1可知,变电所距离工业园2Km,又因为是两根线缆并联,所以:
线路相电阻R = (r0/2)*2 = 0.047
线路相电抗X = (x0/2)*2 = 0.08
所以,三相有功损耗P和三相无功损耗Q则为:
4.1.2.2电力变压器的功率损耗
参考2.2,可得变压器的负荷率:
所以,变压器总的有功损耗PT和无功损耗QT分别:
4.1.3 110KV侧母线选择与校验
由于110KV侧的负荷为损耗和用电负荷的总和,所以其负荷分别为:
P = Pc + P + PT = 23970 + 334 + 116 = 24420 KW
Q= Qc + Q + QT =11601 + 568 + 2579 = 14748 KW
S=
则:
所以,可以选择70mm2的交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力铠装三芯电缆一根。载流量为220A,r0 = S = 18.87/70 = 0.27/Km,x0=0.43/Km。
又由1.3.1可知,最高环境温度为38.7℃,因此该最高温度下的允许载流量为:
所以该导线能满足发热条件的要求。
4.2短路电流的计算
如前所述,该变电所供电系统可用下图表示:
(1)设基准容量Sj = 1000MVA;
(2)Uj = Uav,基准电压Uj选为短路点所在线路段的平均电压Uav,且基准电压的个数等于不同电压等级短路点的个数;
(3)短路点的基准电流为:
对于点,Uj1=115KV,
对于点,Uj2=10.5KV,
(4)计算供电系统中各元件阻抗的标么值:
电源阻抗标么值:
线路L1阻抗标么值:
变压器T的阻抗标么值:
线路L2阻抗标么值:
(5)画标么值阻抗示意图如下:
(6)电源点至短路点的总阻抗标么值
因为正常工作时,只有一路投入使用,另外一路备用,所以可按一路计算,依据标么值阻抗示意图,
对于点:
对于点:
(7)求点短路电流的周期分量,最大冲击电流及短路容量:
(8)求点短路电流的周期分量,最大冲击电流及短路容量: