文档介绍：炼钢厂110kV降压变电所电气一次部分初步设计
专业:供用电技术学号:xxx 姓名:xxx
指导教师:xxx
摘要:依据设计任务书,进行全厂负荷计算,根据计算结果进行主变和车间变压器的选择,确定无功补偿的方案,在厂总平面图的基础上,设计总降压变电所的所址、布置形式和车间变电所的类型及布置方案,在厂区高压配电接线方式确定后,提出两种电气主接线方案,进行技术经济比较后,选择最优方案,对防雷接地的设计也进行了分析和论证,最后进行总降压变电所的短路分析,设计了基于MATLAB/SIMULINK的短路分析模型,并对短路电流波形进行了分析。
关键字:负荷计算;变压器;主接线;MATLAB/SIMULINK
1 负荷计算和无功补偿的计算
工厂供电系统负荷计算的目的是确定工厂最大负荷,作为按允许发热条件选择供电变压器、输电线路导线及开关电器等电气设备的依据。
电力负荷计算的方法主要有需要系数法和二项式法。需要系数法是国际上通用的确定计算负荷的方法简单实用,对任何性质的企业都适用,特别适用长期工作制用电设备占主要负荷的车间,计算结果基本符合实际。二项式法的应用局限性较大,但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的负荷计算时比需要系数法要准确而且计算也更简便,计算结果偏大。本次设计采用需要系数法。
在供电系统中,由于绝大多数用电设备如变压器、感应电动机等都属于感性负荷,使得系统的自然功率因数偏低,功率因数低将会使电网的功率损耗增大,电压损失增大,还会使供电设备的供电能力降低,因此必须采取人工的补偿措施,提高系统的功率因数。
负荷统计
依据设计任务书,各车间负荷统计情况如表1所示,负荷性质分析如表2所示。
表1 全厂各车间负荷统计情况
序号
电压(kV)
车间名称
设备容量(kW)
需要系数、功率因数
负荷类别
Kd
1
10
高炉炼钢车间
4530
一
2
10
高炉炼铁车间
4580
一
3
10
初轧车间
4550
一
4
10
大型车间
4580
一
5
10
中型车间
3320
一
6
10
中板车间
3400
一
7
10
管材车间
3250
一
8
10
机修车间
3360
二
9
380/220
锅炉房
151
二
10
380/220
化验室,办公室
50
二
表2 负荷性质分析结果表
负荷类别
负荷值(KW)
占总负荷百分比(%)
一
28210
二
3561
由表1和表2可以看出,%的负荷为一级负荷,对供电的可靠性要求很高,另外,1到8号车间的进线电压为10kV高压,。
车间负荷计算
各车间高压侧负荷计算所依据的公式如下:
计算有功功率
计算无功功率
计算视在功率
计算电流
下面以1号车间即高炉炼钢车间10kV进线侧的负荷计算为例,其计算的过程如下:
由车间原始负荷数据得,设备总容量=4530kW,需要系数=,=,=,因此,可得计算负荷:
计算有功功率 =×4530=1359(kW)
计算无功功率 =1359×=(kvar)
计算视在功率 (kV·A)
其他车间的高压侧负荷计算采用天正电气绘图软件进行计算,计算界面见图1。
图1 天正电气软件负荷计算界面
从图1可知,采用天正电气软件计算的结果和笔者手算的结果一致,采用需要系数法计算后,各车间计算负荷统计表如表3所示。
(补偿前)。
计算依据的公式为:
有功功率
无功功率
视在功率自然功率因数
表3 各车间计算负荷表(按需要系数法计算)
序号
电压(kV)
车间名称
设备容量(kW)
计算负荷
负荷类别
(kW)
(kvar)
(kV·A)
1
10
高炉炼钢车间
4530
1359
一
2
10
高炉炼铁车间
4580
3206
一
3
10
初轧车间
4550
2730
一
4
10
大型车间
4580
2290
1145