电力系统中低压配电线路设计_0

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电力系统中低压配电线路设计
摘要:电力系统中低压配电线路的设计与用户直接相关,本文在不断研究中以某工厂的低压配电线路的设计为切入点,对此进行了简要的研究,希望能够在实际的工程中起到一定的作用。

关键词:电力系统;低压配电线路;设计
一、工程概况
某机械加工车间负荷均为三级负荷,对供电可靠性要求不高,因此可采用线路-变压器组接线方式。

它优点是接线简单、使用设备少喝建设投资省;其缺点是供电可靠性较差。

当供电线路,变压器及其低压母线上发生短路或任何高压设备检修时,全部符合均要停止供电,这种接线适用于三级负荷的变电所。

为保证对少量二级负荷供电,可在变压器低压侧引入其他变电所联络线作为备用电源。

车间变电所高压侧根据电源条件选定为10KV,低压侧额定电压为380V,因此选降压变压器额定电压为10/0.4KV。

二、工厂配电线路布线方案的确定
1、车间配电线路设计的一般要求:
(1)车间配电线路的设计,必须遵循GB50054-95《低压配电设计规范》等规定,并执行节约能源等技术经济政策,合理地选用导线、电缆及配电设备。

(2)配电线路方案应力求简单、灵活。

(3)配电线路应有可靠的保护设备。

(4)配电设备应技术先进,性能良好,经济合理,操作维修方便。

(5)应适当照顾车间负荷的增长,留有发展余地。

2、车间配电系统布线方案的选择
工厂低压配电线路的基本接线方式可分为放射式、树干式和环式三种。

(1)放射式,由变配电所低压配电屏供电给主配电箱,再至分配电箱。

这种接线方式供电可靠性高,所以开关设备及配电线也较多。

多用于用电设备容量大,或负荷重要,或车间内负荷排列不整齐,或车间为有爆炸危险的厂房,必须由与车间隔离的房间隔离的房间引出线路等情况。

(2)树干式,适宜供电给用电容量较小而分布教均匀的用电设备。

这种接线方式引出配电干线较少,采用开关设备较少,但干线故障使所连接的用电设备均受到影响,供电可靠性差。

(3)环式,工厂内各车间变电所的低压侧,可以通过低压联络线连接起来,构成环式接线。

其供电可靠性较高,保护装置整定配合比较复杂。

三、无功补偿及补偿容量确定
(1)低压母线计算负荷。

低压母线的计算负荷为各回路干线负荷之和,应计及同时系数(或称为参差系数或称为综合系数)。


由于车间负荷功率因数小于0.9,因此应在变压器低压母线上进行集中无功补偿。

集中补偿便于维护和管理,采用电力电容器进行补偿。

1)补偿容量的确定
2)选择补偿装置
选择PGJ1型低压自动补偿屏,并联电容器为BW0.4-14-3型,采用其方案1(主屏)一台,总共容量84kvar,补偿后变电所变压器一次侧计算负荷。

3)补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为:
变压器的功率损耗为:
变电所高压侧的计算负荷为
补偿后工厂的功率因数为
四、变电所主变压器及主接线方案的选择
根据负荷性质和电源情况选择变压器台数和容量,有下列两种方案:
1.装设一台主变压器型号为S9型,而容量根据稳定合格,为主变压器容量,选=630KV A>=435KV A,查表2-5即选一台S9-630/10/0.4-Yyn0型低损耗配电变压器。

2.装设两台变压器型号为S9型,暗备用,低压侧采用单母线分段主接线,有
KV A
两种主接线方案的比较如下表:
从上表可以看出,按技术指标,装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案,但按经济指标,则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方案,因此决定采用装设一台主变的主接线方案。

五、短路电流计算
1)、短路计算
采用标幺制法进行三相短路计算,基准值取:
S=100 MV·A,U=10.5 kV, U=0.4 kV
确定基准值由S=100 MV·A,U=10.5 kV, U=0.4 kV 基准电流
电源内阻
线路
变压器
、计算K1点和K2点短路电流为
短路电流计算结果如表所示
高压冲击系数Ksh=1.8,
低压冲击系数Ksh=1.6,
短路容量为:
六、线路导线的选择
导线的型号根据它们使用的环境、工作电压等选择。

工厂户外架空线路一般采用裸导线,其中铝绞线(LJ)导电较好,重量轻,对风雨作用的抵抗力较强;对化学腐蚀作用的抵抗力较差。

多用在10KV以下线路下,其杆距不超过100—125m。

工厂车间内采用的配电线路及从电杆上引进户内的线路多为绝缘导线。

绝缘导线的线芯材料有铝芯和铜芯两种,一般优先采用铝芯线BLV。

绝缘导线外皮的绝缘材料有塑料和橡皮绝缘两种。

塑料绝缘线的绝缘性能良好,价格较低,又可节约大量橡胶和面纱,在室内敷设可取代橡皮绝缘线。

由于塑料在低温时要变硬变脆,高温时易软化,因此塑料绝缘线不宜在户外使用。

导线截面的选择必须满足安全、可靠的条件。

也就是说,从满足正常发热条件看,要求通过导线或电缆的电源不应当大于它的允许载流量;从满足机械强度条件看,要求架空导线的截面不应小于它的最小允许截面。

此外还应保证电压质量,即线路电压损失不应大于正常运行时允许的电压损耗;以及满足经济要求等。

由以上分析,具体导线选择如下(以1号变电所为例):
由低压配电屏引致各车间的干线共计8条,动力干线截面按发热条件选择截面,再校验机械强度。

由于线路比较的短,所以没有必要校验其电压损耗条件。

机修车间的干线计算电流I30.1=270A, 按发热条件Ial≥I30查参考资料二表ZL14-12选取BLV型导线截面A=185mm2的导线(Ial=285A>I30.1=270A);零线按相线的一半选择截面。

因此,选取BLV-(3×185+1×95)型导线。

机械强度的校验:查参考资料二表ZD8-13,最小截面Amin=2.5mm2,因此,满足机械强度条件。

软水站选BLV-(3×150+1×75)型导线
其他动力干线的选择方法与上同。

电压损耗校验可按下式计算ΔU%=Σ[(R0+X0tanφ)PL]/10U
=(0.18+0.19×1)×200×0.08/10×0.38=4.1%1045A满足发热条件。

动稳定度的校验,铝母线σal=69Mpa>σc满足要求。

热稳定度校验A=1200mm2
Amin=I∞(3)tima1/2/C=22.4×0.7×1000/87=219.9mm2
A>Amin满足要求。

七、结束语
对于低压电路的设计,工作人员还应该组号继电保护和防雷工作,防止各种故障的出现影响线路的正常运行。

本文的研究中只是对部分的工作做了较为详细的分析,其他方面在工作中也需要高度重视。

参考文献:
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[2] 黄家室. 低压配电设计几个问题刍议[J]. 建筑电气. 2011(10).
[3] 刘浩宇. 中低压配电网单相接地故障选线方法研究[J]. 科技创新导报. 2010(11).。