某冶金机械厂供配电系统设计

表 2 各车间负荷统计资料 设备 需要 容量 编号 名称 /kW 系数 cosΦ 铸造 车间 动力 355 0.25 0.75 计算负荷 tanΦ Pc/kW Qc/kvar Sc/kVA Ic/A 0.88 88.75 78.1 0 118.33 180.00 8.00 1 照明 锻压 车间 动力 照明 金工 车间 动力 照明 工具 车间 动力 照明 电镀 车间 动力 照明 热处 理车 间动 力 照明 装配 车间 动力 照明 机修 车间 动力 照明 锅炉 房动 10 0.8 1 8 20.73 325 10 0.3 0.8 0.6 1 1.33 97.5 129.675 162.50 247.19 8 0 2 8.00 20.73 405 10 0.2 0.8 0.65 1 1.17 81 8 94.77 0 124.62 189.56 8.00 7 20.73 380 10 0.35 0.8 0.6 1 1.33 133 8 176.89 0 221.67 337.19 8.00 6 20.73 255 7 0.5 0.8 0.75 1 0.88 127.5 5.6 112.2 0 170.00 258.59 5.60 14.51 4 180 8 0.6 0.8 0.8 1 0.75 108 6.4 81 0 135.00 205.35 6.40 3 16.58 190 5 0.3 0.8 0.7 1 1.02 57 4 58.14 0 81.43 123.86 4.00 9 10.36 165 4 0.25 0.8 0.65 1 1.17 41.25 48.2625 3.2 63.46 3.20 96.53 8.29 10 0 34.125 8 65 0.7 0.8 0.75 5 45.5 56.88 86.52

力

照明 仓库 动力 5

1 55 1

0.8 0.4 0.8

—

1 0.8 1

0.75

0.8 22 0.8

0 16.5 0

0.80 27.50 0.80

2.07 41.83 2.07

照明 总计

854.3 829.66 1214.17

2.2 全厂负荷

取 K ?? p =0.9； K ??q =0.95

根据上表可算出： ? P30?i =854.3Kw；

? Q30i =829.66kvar；

? S =1214.17kv·A

30i

则 P30 = K ?? p ? P30?i =0.9×854.3Kw =768.87Kw

Q30 = K ? ?q ? Q30?i =0.95×829.66kvar=788.177kvar

S 30 =

P302 ? Q302 kv·A=1214.17kv·A

I 30 =

S30

=1616.86A

3U N

30i

P

cos? = ? ? S =854.3/1214.17=0.704

30i

3 短路电路的计算

3.1 绘制计算电路

(1) ～ ∞系统

500MVA

(2)

K-1

(3)

K-2

LGJ-150,8km

图 3-1

10kV S11-1250/10 380V 短路计算电路

6

3.2 确定短路计算基准值

取基准容量 Sd =100MVA，基准电压U d =Uc =1.05U N ，Uc 为短路计算电压，

即高压侧Uc1 =10.5kV，低压侧Uc2 =0.4kV，则

Id1 =

Sd = 100MV ? A =5.50kA 3Uc1 3 ?10.5kV

Id 2 =

Sd = 100MV ? A =144kA

3 ? 0.4kV 3Uc2

3.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 3.3.1 电力系统的电抗标幺值

已知电力系统出口断路器的断流容量 S oc =500MV·A，故

X 1? =100M·VA/500MV·A=0.2

3.3.2 架空线路的电抗标幺值

查表得 LGJ-150 的线路电抗 X 0 =0.35 ? / km ，而线路长 8km，故

X 2?100MV ? A =2.54

=0.35( ? / km )× 8× 2 ?10.5kv?

3.3.3 电力变压器的电抗标幺值

查表得变压器的短路电压百分值U k % =4.5，故

X? 34.5?100MV?A4.5?100 ?103 kV ? A = = =3.6 100 ?1250kV ? A 100 ?1250kV ? A

式中， SN 为变压器的额定容量

因此绘制短路计算等效电路如图 5-2 所示,图上标出各元件的序号和电抗标 幺值,并标明短路计算点。

1 0.2 2 2.54

k-1

3 3.6

k-2

图 3-2

短路计算等效电路

7

3.4 k-1 点（10.5kV 侧）的相关计算 3.4.1 总电抗标幺值 ? * * X ?(k ?1) ? X 1 ? X 2 =0.2+2.54=2.74 3.4.2 三相短路电流周期分量有效值 ? Ik?-31 = Id1 X? ?k-1? ? =5.50kA/2.74=2.01kA 3.4.3 其他三相短路电流 ?3??3 ??3? I '' ? I? ? Ik-1 =2.01kA ??3? =2.55×2.01=5.13kA ?3 ?2.55I''ish ?3?3?? I sh ? 1.51I '' =1.51×2.01=3.04kA 3.4.4 三相短路容量 ?Sk?-31? Sd ?X ? ?k-1? =100MV·A/2.74=36.50MV·A 3.5 k-2 点（0.4kV 侧）的相关计算 3.5.1 总电抗标幺值 X? ?k-2?=X1? ?X2? ?X3? =0.2+2.54+3.6=6.34 ? 3.5.2 三相短路电流周期分量有效值 Ik-2 = ?3? X? ?k-2?=144kA/6.34=22.71kA ? 3?Id2 3.5.3 其他短路电流 ? ?I?3?=I '' ? I? k-2 22.71kA ?3? 8