22 S30(2)?330?(544?417)kVA?357kVA变压器的功率损耗为:
?PT?0.015S30(2)?0.015?357kVA?5.4kW
?QT?0.06S30(2)?0.06?357kVA?21.4kv变电所高压侧的计算负荷为
'P30(1)?330kW?5.4kW?335.4kW
' Q30(1)?(554?417)kvar?21.4kvar?158.4kva'22 S30(1)?(335.4)?(158.4)?371kVA补偿后工厂的功率因数为
cos?P30(1)S30(1)?335.4371?0.904 满足要求。
4)车间变电所负荷计算见表2-8:
表2-8车间变电所负荷计算表
序 号 车间名称 kW 1 设备组I 2 设备组II 3 设备组III 4 设备组IV 5 设备组V 6 工具车间 180 54 ` 248 99 151 248 需要系数 设备容量 计算负荷 ?'''P30(kW) Q30(kvar) S30(kVA) I30(A) 99 151 7 机修车间 总计 150 330 330 330 554 554 417 137 357 371 543 380V侧补偿前负荷 380V侧无功补偿容量 380V侧补偿后负荷 变压器功率损耗 10kV侧负荷总计
3 变电所位置和形式的选择
变电所的位置选择原则:
⑴ 应尽可能接近负荷中心,以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。 ⑵ 考虑电源的进线方向,偏向电源侧。 ⑶ 进出线方便。
⑷ 不应妨碍企业的发展,要考虑扩建的可能行。 ⑸ 设备运输方便。
⑹ 尽量避开有腐蚀性气体和污秽的地段,如无法避免,则应位于污源的上风侧。 ⑺ 变电所屋外配电装置与其他建筑物、构筑物之间的防火间距符合规定。变电所建筑物、变压器及屋外配电装置应与附近的冷却塔或喷水池之间的距离负荷规定。
⑻ 不应设在地势低洼和可能积水的场所。
⑼ 高压配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。 变电所的位置选择应根据选择原则,经技术、经济比较后确定。根据接近负荷中心,偏向电源侧的选择方法。本车间变电所已给出,位于车间的东北角。
车间变电所主要有以下两种类型的变电所
⑴ 车间附设变电所
内附式变电所要占用一定的车间面积,但其在车间内部,故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部,不占用车间面积,便于车间设备的布置,而且安全性也比内附式变电所要高一些。
⑵ 车间内变电所
变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便,占地面积少。在选择工厂总变配电型式时,应根据具体地理环境,因地制宜;技术经济合理时,应优选用屋内式。
⑶ 由于屋内式优点众多,本设计采用屋内式。
4.变电所主变压器类型、容量与台数的选择
车间变电所主变压器型号的确定
在选择变压器时,应选用低损耗节能型变压器,如S9系列或S10或S11系列。高损耗变压器已被淘汰,不再采用。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所,应选择密闭型变压器或防腐型变压器;供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器(S9、S10-M、S11等);对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高的场所,宜采用干式电力变压器(SC、SCZ、SG3、SG10等);对电网电压波动较大的,为改善电能质量应采用有载调压电力变压器(SZ7、SFSZ、SGZ3等)。
根据设计要求,可选用S9或S11系列,通过资料可知S11系列变压器的空载损耗要比同容量S9系列平均降低30%,空载电流比S9系列下降70%~85%,并且S11系列变压器油箱采用全密封结构,变压器不与空气接车,隐私延长了使用寿命,运行可靠性比S9高,而且两者价格相差不大,所以本设计选择是S11系列三相油浸式自冷电力变压器。 主变压器容量确定
在选择变压器容量时,可满足变压器在计算负荷通过时不致过热损坏,当只装一台主变压器时,变压器的容量Sn应满足全厂(或车间)用电社别总计算负荷Sjs的需要,即Sn?Sjs.当装两台及以上变压器时, 当断开任一台变压器时,其余变压器的容量能保证用户的工作和?级负荷运行,但此时应计入变压器的过负荷能力。
SN?(1.15~1.4)?371?427~520kV变压器容量选择630kVA。
主变压器台数的选择
车间变电所变压器台数确定主要根据负荷大小,供电可靠性和电能质量要求来选择,并且兼顾节约电能,降低成本,运行方便等原则。对于带有三级负荷的车间变电所的选择原则是:负荷较小时采用一台变压器;负荷较大时,一台变压器不能满足要求时,采用两台或以上变压器。对于带有一二级负荷的车间变电所,选择的原则是:1.一、二级负荷较多时,应
选用两台或两天以上变压器;2.只有少量一、二级负荷且能从邻近车间变电所获得低压备用电源时,可选用一台变压器。 根据设计要求,可选两种方案。
方案1:选一台S11-630/10三相油浸式电力变压器。 方案2:选两台S11-315/10三相油浸式电力变压器 S11-630/10 电力变压器参数见表4-1
表4-1 S11-630/10 电力变压器参数
额定容量 630kvA 10KV 价 格 S11-315/10 电力变压器参数见表4-2
表4-2 S11-315/10 电力变压器参数
生 产 商 万/每台 平顶山恒瑞电气制造公司 空载电流 短路阻抗 % % 额定电压(电压等级) 一次侧 二次侧 连接组别 损耗 Y,yn0 空载 负载 额定容量 315KvA 10KV 空载电流 短路阻抗 % % 额定电压(电压等级) 一次侧 二次侧 连接组别 损耗 Y,yn0 空载 负载
价 格 生 产 商 万/每台 平顶山恒瑞电气制造公司 两种主变选择方案比较见表4-3:
表4-3 两种主变选择方案比较
比较项目 装设一台主变压器的方案 装设两台主变压器的方案 技术指标 供电安全性 供电可靠性 供电质量 满足要求 基本满足要求 由于一台主变,电压损耗略大 满足要求 满足要求 由于两台主变并列,电压损耗略小 灵活方便性 扩建适应性 经济指标 电力变压器的综合投资额 只一台主变,灵活性稍差 稍差一些 查表得S11——630/10单价为万元,查表得变压器综合投资约为其单价的2倍,因此其综合投资为2*=万元 由于有两台主变,灵活性较好 更好一些 查表得S11——315/10单价为万元,因此两台综合投资为4*=万元,比一台主变方案多投资万 高压开关柜的综合比较 查表得GG——1A(F)防误型柜按每台万元计,查表得其综合投资按设备价倍计,因此其综合投资约为万元=21万元 4?1.5?3.5本方案采用6台GG——1A(F)柜,其综合投资约为6××=万元,比一台主变的方案多投资万元。 电力变压器和高压开关柜的年运行费 交给供电部门的一次性供电贴费 查表计算,主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为万元 按800元/kVA计,贴费为万元=万元 630?0.08主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为万元,比1台主变压器的方案多耗万元 贴费为2×315×万元=万元,和一台主变压器相同 从上表可以看出,按技术指标,装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主接线方案,但按经济指标,则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案,因此决定采用装设一台主变的方案。
5.10kv变电所主接线设计
变电所主接线设计应根据变电所在供电系统中的地位,进出线回路数,设备特点及负荷性质等条件确定,并满足安全可靠、简单灵活、操作方便和经济等要求。在满足上述要求时,变电所高压侧应尽量采用断路器少的或不用断路器的接线,如线路--变压器组单元接线或桥形接线,除了这两种主接线外,常用的主接线还有单母线接线、单母线分段接线,双母线接