关于某厂总降压变电站设计

②电气主结线应具有一定的运用灵活性。

③结线简单，运行方便。

④在保证安全可靠供电的基础上，力求投资少，年运行费用低。

3.特点：

为了保证一级负荷的正常供电，可决定总降压变电所采用单母线分段主结线方式。如附图一，该结线的主要如下：

①总降压变电所设一台5000KVA35/10KV的降压变压器与35KV架空线路-

变压器组单元结线。在变压器高压侧安装少油式断路器。这便于变电所的控制、运行和维修。

②总降压变电所的10KV侧采用单母线分段结线，用10KV少油式断路器将

母线分成两段。

③主变压器低压侧将少油式断路器接10KV母线的一个分段上，而10KV的

备用线路也经少油式断路器接在另一分段上。

④各车间的一级负荷都由两段母线供电，以保证供电可靠性。

⑤根据规定，备用电源只有在主电源停止供电，及主变压器故障或检修时

才能投入。因此备用电源进线开关在正常时是断开的，而10KV母线的分段断路器在正常时则是闭合的。

⑥在10KV母线侧，工作电源与备用电源之间设有备用电源自动投入装置

（APD），当工作电源因故障而断开时，备用电源会立即投入。

⑦当主电源发生故障时，变电所的操作电源来自备用电源断路器前的所用

变压器。

五、短路电流的计算

短路电流按正常运行方式计算如图1所示

图1 短路电流的计算电路

根据计算电路做出的计算短路电流的等值电路的如图所示

图2基本等值电路

为了选择高压电气设备，整定继电保护，需要计算总降压变电所的35KV侧、10KV母线以及厂区高压配电线路末端(即车间变电所高压侧)的短路电流，但因

工厂厂区不大，总降压变电所到总降压最远车间的距离不过数百米，因此10KV 母线与10KV 电线末端处的短路电流差别极小，故先计算主变压器高低电压侧短路电流。

1. 求各元件电抗,用标幺值计算

设基准容量1000MV A =d S

基准电压37KV U d1= 10.5KV U d2= 系统电抗t X *

已知地区变电所110KV 母线的短路容量1918MV A =k S 因此系统电抗标幺值的公式可得：k d S S =*t X

标幺值=实际值/基准值=d k S S =*k S 又因为*

*=k t S X 1 得

0.521000/1918X t ===*k d S S

地区变电所三绕组变压器的高压—中压绕组之间的电抗标幺值

3.35.31/1000100/5.10/100/%X II -I II)-T(I =⨯==*NT d S S U

35KV 供电线路的电抗标幺值：

3.137********.012

210=⨯⨯=⨯⨯=*d d T U S X X

LGJ-35型钢芯铝绞线几何距离1时的电抗为]

2[359.0m K Ω

总降压变电所的主变压器电抗标幺值：

14510001007100%=⨯=⨯=*NT d k T S S U X

2. k1点三相短路电流计算：

(1) 系统最大运行方式,等值电路如图3

图3系统最大运行方式的等值电路

短路回路总阻抗：

47.33.123.352.021)(max =++=++=*-***X X X X II I T t K

按无限大系统计算,计算点三相短路电流标幺值为：

29.047.311max 1)3()3()3()3(1======∞**

**k P K X I I I I

可求的基准电流

KA U S I d d d 6.153********=⨯==

从而求的d1点三相短路电流的有名值：

KA I I I K d K 5.429.06.15)3(11)3(1=⨯=⨯=*

冲击电流为： KA I i shk 48.115.455.255.2)

3(1=⨯==

k1点短路容量为：MVA X S S k d k 18.28874.31000max 11===* (2) 系统最小运行方式等值电路图4

图4系统最小运行方式等值电路

短路回路总阻抗： 12.53.13.352.0min =++=*k X 三相短路电流标幺值： 195.012.511==*k I 其他计算结果见表2

表2 k1点三相短路电流计算结果

项目

)

3(K I

)

3(∞I

)

3(sh I

)3(k S

计算公式 )

3(11K d I I * )

3()3(∞=I I K )

3(55.2∞I 1k d X S

系统最大运

行方式 4.5 4.5 11.48 288.18 系统最小运行方式

3.05

3.05

7.78

195.31

3．k2点三相短路电流计算

(1) 系统最大运行方式下短路回路总阻抗

74.17143.123.352.02)(max 2=+++=++=-***λII I T t K X X X

(2) 系统最小运行方式下短路回路总阻

12.19143.13.352.0min 2=+++=*K X

基准电流：

KA U S I d d d 5535.101000322=⨯==

k2点三相短路电流计算结果见下表3

表3 k2点三相短路电流计算结果

沈阳大学 习工作奠定基础。

九、 主要参考资料

[1] 周赢、李洪儒.工业企业供电.[M].北京：冶金工业出版社.（授课教材），2002

[2]李友文.工厂供电.[M]. 北京：化学工业出版社，2005

[3]王荣藩.工厂供电设计与实验.[M]天津：天津大学出版社，1989

[4]工业与民用配电设计手册.[M].北京：中国电力出版社，2000

[5]工厂常用电气设备手册（上、下册、补充本）.[M]北京：水利电力出版社，1990

[6]电气制图及图形符号国家标准汇编. 北京：中国标准出版社，1989

2、主变压器台数的选择

①应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应选用两台变压器。对只有少量二级而无一级负荷的变电所，如低压侧有与其他变电所相联的联络线作为备用电源，亦可只采用一台变压器。

②季节性负荷变化较大而宜于采用经济运行方式的变电所，可选用两台变压器。

③一般供三级负荷的变电所，可只采用一台变压器。但集中负荷较大者，虽为

三级负荷，也可选用两台变压器。

④在确定变电所主变压器的台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。

由车间的负荷性质：三班工作制，年最大负荷利用小时数为3500h 。三级负

荷，因此可以确定选择采用只装有一台主变压器。

3、主变压器容量的选择

对于只装有一台主变压器的小型变电所，其主变压器容量应满足全部用电设

备总计算负荷30S 需要，即30.S S T N ≥,此处的计算负荷为1017A KV •，无功补偿后的计算负荷为719.3A KV •,容量不是很大，所以选变压器容量选择为800A KV •。