某化纤毛纺织厂总配变电所及配电
系统设计书
、原始材料分析
1工程概况
某化纤毛纺厂10kV配电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验室及 其他车间变电所。已知工厂三班制工作，年最大负荷利用小数 荷是指中断供电将在政治上、 级负荷应有两条线路供电。
经济上造成较大的损失的用电设备。
6000h，为二级负荷。二级负
在条件允许的情况下，
2供电条件
(1 )工厂与电业部门的供电协议容如下：
1?从电业局110/10 kV变电所引进电源三路(双回路架空线)
里。
电业局属变电所10 kV配出线定时限过电流保护动作整定为 功率因数要求为 0.93。
，该变电所距厂南侧
2公
1.5 秒。
107MVA。
5.该厂三班制，全年 348个工作日，年最大负荷利用小时数
电缆长约120米。 (2) 设计要求
要求计量柜在主进开关柜之后，且第一柜为主进开关柜。 1、
为其他车间变电所提供 2、
6000小时，属n类负荷。
(2)电源1进线处三相短路容量 100MVA进线电缆长约150米。电源2进线处三相短路容 量100MVA进线
2路10kV电源出线，容量每路
800kVA。
250m 配
3、 配变电所设于厂区负荷中心，为独立式结构，有人值班。低压供电半径小于 变电所建
筑构造及面积由电气设计定。
变电所10kV母线的短路容量 Smax 187MVA ,
Smin
二、全厂负荷计算
采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如表 2-1所示。
表2-1
设备 序号 车间或用电 单位名称 容量 (kW) 340 0.8 0.8 0.75 计算负荷 Kd COS tg P30 Q30 S30 I 30/A 731 486 798 744 273 (kW) 1 制条车间 纺纱车间 织造车间 染整车间 机修车间 (kVAR) (kVA) 272 256 420 392 90 2 3 4 320 525 490 300 0.8 0.8 0.8 0.3 0.8 0.8 0.8 0.5 0.75 0.75 0.75 1.73 204 192 [480.8 320 5 315 525 294 ：490 155.9 180 6 7 8 9 锅炉房 化验室 食堂宿舍 办公楼幼儿园 150 78 50 108 计入0.75 0.75 0.75 0.75 0.8 0.8 0.8 0.6 0.75 0.75 0.75 1.33 112.5 58.5 38.5 81 63.28 129.1 43.88 ：73.13 28.13 46.87 40.5 90.56 1269.8 3 196 111 71 138 K p =0.9 0.78 总计（380 V侧） 1567. 75 2017.5 3548 K Q=0.95 相关计算公式： f\= SN cos
Q
30 = 30
P30 =K P P30
Q
30
P
tg
= K Q
Q 30 Q
2 30
S30
30
3UN
三、无功功率的补偿及变压器的选择
电力部门规定，无带负荷调整电压设备的工厂 均需安装无功功率补偿设备，
cos必须在0.93以上。为此，一般工厂
高压补偿和低
以改善功率因数。我们采取的无功补偿方式是：
压补偿相结合、集中补偿与就地补偿相结合。在需要补偿容量大的车间采用就地补偿的方式 其余采用低压集中补偿和高压集中补偿方式。
根据该工厂的负荷特点，
根据这一思路，我们
选择在N0.1变电所选择1、2车间，N0.2变电所3、4车间采用就地补偿。
根据供电协议的功率因数要求，取补偿后的功率因数 算如下：
cos 0.93，各个补偿的容量计
1、就地补偿：
列N0.1车间变电所： 制条车间： Qc Q Ptan 2 联立得：Qc 204
cos 2
95.50kVar
0.93
272 0.395
根据《供电技术》附表知并列电容器的标称容量选择
7个BW0.4-14-3/3，即补
偿容量为98kVar。
补偿后剩余容量： Q' Q Qc=204-98=106kVar 同理可得3、4车间的补偿容量及补偿后剩余容量。 3、变压器 的选择及高压集中补偿
变压器本身无功的消耗对变压器容量的选择影响较大,
故应该先进行无功补偿才能选出
合适的容量。变压器的额定容量也要考虑温度的影响，本设计中，选择室安装，由于散热条 件较差，变压器进风口与出风口间大概有
户外大约高8度，因此容量要减小 8%.
环境温度的考虑：
15度的温差，因此，处在室的变压器环境温度比
Sn [0.92 -( 20)/100]S n.t
=35
取 K P 0.9 K Q 0.95
P
30
= K P P 30
Q
30
= K Q
J
Q30 Q 30
NO.1 变电所：S30 =959.9KvaR
考虑 15%裕量：S'
725.5327 1 15% 849.16kVA
根据《供电技术》222页表4选S9-1250/10接线方式Y,y n。
空载：P0 1950W
该变压器的参数为：J负载：Pk 12000W
空载电流：1°% 0.6%
阻抗电压：Uk%
FT 0.015S30
=959.90.015=14.4KW
4.5
QT 0.06 =0.06959.9=57.6kvar
同理可得NO.2的变压器选型及高压集中补偿前的参数，
其中NO.2选S9-1250/10
接
线方式Y,y n
高压集中补偿：以上在车间和车变补偿之后，在高压侧的有功和无功变为各个车间变电所高 压侧的有功，无功之和。 于是高压侧的有功与无功为：
P Q
P Q P tan
PT
QT
1567.75 +20.4=1588.15kW
=1269.83+120.12=1389.95kVar
Qc
30
tan =645.77kVar
选用三个型号为 BF10.5-40-1/3进行高压集中补偿，补偿容量为 120kVar。选用 0.93
PGJ1-1方案一（主屏）一个补偿柜。补偿后的功率因数达到
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 车间无功功 率 理论补偿量 Q(kVar) Qc' (kVar) 204 95.51 192 90.83 315 160 294 139 155.9 120.3 63.28 43.88 28.13 40.5 18.82 20.76 12.9 8.5 P 811.5 909 实际补偿 补偿后剩余 电容器型号及 数无功 量 量 Qc(kVar) Q (kVar) 96 BW0.4-12-3/8 108 192 147 BW0.4-14-3/12 168 140 154 BW0.4-14-3/10 155.9 视在功 率 (kVA) 功率因数 63.28 43.88 28.13 40.5 Q 96 308 就地 补No.1 655.7 偿 之后 No.2 681.0 咼压 侧1389.95 功 率因 数 咼压 集1389.95 中 补偿 559.7 985.8 982.5 0.823 0.925 373 2110.4 9 0.753 645.77 720 669.95 1723. BWF10.5-120-1 7 /6 0.931 No.1 变压 器 损 耗 No.2 14.4 15.64 57.6 62.58 四、主接线设计
因为该厂是二级负荷切考虑到经济因素故本方案采用 采用这种接线方式的优点有可靠性和灵活性较好，
10kV双回进线，单母线分段供电方式，
当双回路同时供电时，正常时，分段断路
器可合也可开断运行，两路电源进线一用一备，分段断路器接通，此时，任一段母线故障， 分段与故障断路器都会在继电保护作用下自动断开。
故障母线切除后，非故障段可以继续工
作。当两路电源同时工作互为备用试，分段断路器则断开，若任一电源故障，电源进线断路 器自动断开，分段断路器自动投入，保证继续供电。
具体接线图如附图1，采用工程制图CAD电气图专用辅助软件(天正电气) 设计，其中各个高压开关柜、高压开关电器的选型型号都标出。
进行主接线的
五、短路电流计算
短路电流的计算
取 SB=100MVA U av
10.5kV
4.5 100 106
3
1250 10 100
所以X
； =5%旦
100 STN I
3.6
XT2= XT1 =3.6
Uk% SB
XT3 =
100 STN 3
v*
4 100
100 106 315
12.7
总配进线：XL=0.4 0.6 0.24
XL X -S^ =0.24
L
Uav
卫0=0.22
10.5
总配到NO.1变电所进线：
XL =2 0.38=0.76 XL XL%=0.76
=0.69
U；v 10.52
总配到NO.3变电所进线：
XL =2 0.38=0.76
XL XL 导=0.76
卫0=0.69
U；v
最大运行方式下: 绘制等效电路图
10.5
1
K1: X 0.535 — 0.22
*
2
100
0.645
Id
— 5.5kA
.3U av 3 10.5
Sd
lk（3）=丄—辽 8.53kA
X 0.645
某化纤毛纺织厂总配变电所与配电系统设计书
