某機械加工廠10kV供電系統(tǒng)設(shè)計

文/李飛虎 田斐

1 引言

某機械加工廠10kV供電系統(tǒng)設(shè)計適用中型工廠的供電系統(tǒng)設(shè)計，為了實現(xiàn)電力供電系統(tǒng)穩(wěn)定，進行三相短路計算合理選擇一次電氣設(shè)備。某機械加工廠10kV供電系統(tǒng)設(shè)計將在實際的生產(chǎn)中去有指導性意義。在國內(nèi)對于小型生產(chǎn)制造企業(yè)有加速發(fā)展提升生產(chǎn)規(guī)模具有實用性和經(jīng)濟性。隨著研究的深入，國內(nèi)的電力改革在10kV的供配電的控制理論和方法基礎(chǔ)上將會取得更多成就。

2 負荷計算與無功功率補償

工廠的負荷計算選擇生產(chǎn)車間的需要系數(shù)Kd。在有功功率不變的情況下，選擇并聯(lián)電容器的大小提高功率因數(shù)，如圖1為功率關(guān)系圖。視在功率為計算電流為按照低壓母線選取同時系數(shù)有功功率和無功功率

圖1：功率關(guān)系圖

本設(shè)計安裝兩臺變壓器，每臺容量 大于計算負荷的60%-70%即 ，經(jīng)過并聯(lián)電容器無功補償后，10kV/0.4kV變電所設(shè)計的視在功率 。每臺變壓器的容量為：。查表選擇S9-1000，每臺變壓器的容量1000kVA。一次側(cè)電壓1000kVA，二次側(cè)電壓0.4kV，采用Yyn0連結(jié)。

3 短路電流計算

計算架空輸電線路的短路點k-1、k-2的三相短路電流。由架空線路輸電至工廠變壓器高壓側(cè)，變壓器高壓側(cè)母線電壓10kV，經(jīng)過減壓至低壓母線0.4kV如圖2為線路短路系統(tǒng)圖。

3.1 三相短路點k-1處短路電流及容量

3.1.1 三相短路點k-1處電抗值

圖2：線路短路系統(tǒng)圖

圖3：某機械加工廠10kV供電系統(tǒng)電路總原理圖

（1）無限大容量供電系統(tǒng)電源的電抗值。SN10-10Ⅱ斷路器的斷流容量基準電壓無限大容量電抗值可得：

（2）輸電線路電抗值。

計算k-1短路點的總電抗值為：

3.1.2 k-1處短路電流

3.2 三相短路點k-2處短路電流及容量

3.2.1 k-2處電抗值

（1）無限大容量供電系統(tǒng)電源的電抗值。

（2）輸電線路電抗值。

（3）k-2變壓器電抗值。

計算出k-2短路點的總電抗值為：

3.2.2 k-2點短路電流

4 輸電線的選擇及校驗

4.1 架空線路進線的選擇及校驗

4.2 電纜線路進線的選擇及校驗

按照發(fā)熱條件進行選擇，選擇YJV交聯(lián)聚乙烯型電纜。變壓器高壓側(cè)的電流值根據(jù)公式查表可知選擇電纜截面積為25mm2。按照熱穩(wěn)定進行校驗即：計算出最小截面積，可以滿足要求。

4.3 低壓側(cè)電纜的選擇

按照發(fā)熱條件進行選擇，初選VLV22，直埋地下0.8m，地下溫度25℃，查表初選電纜截面積95mm2，I=195A。根據(jù)可以使用。根據(jù)電壓損耗進行校驗，車間P=126.5kW，Q=124.95kW。查表95mm2鋁芯電纜的電阻電抗通往車間的電纜輸電線路的長度總長為100m即：

4.4 校核電纜線路的熱穩(wěn)定度校核

5 電氣設(shè)備的選擇并校驗

5.1 選擇高壓短路器并校驗

（2）高壓斷路器熱穩(wěn)定校驗短路假想時間通常取電路主保護與固有斷路器分閘時間t=0.06s之和即：的熱穩(wěn)定電流有效值為三相短路熱穩(wěn)定度按照公式校驗，滿足要求。

5.2 選擇高壓隔離開關(guān)并校驗

本設(shè)計經(jīng)過理論分析和設(shè)計計算按照國家繪圖標準繪制出某機械加工廠10kV供電系統(tǒng)圖如3所示。