某化纤毛纺织厂总配变电所及配电
系统设计书
一、原始材料分析
1工程概况
某化纤毛纺厂10kV配电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验室及其他车间变电所。已知工厂三班制工作，年最大负荷利用小数6000h，为二级负荷。二级负荷是指中断供电将在政治上、经济上造成较大的损失的用电设备。在条件允许的情况下，二级负荷应有两条线路供电。 2供电条件
（1）工厂与电业部门的供电协议内容如下： 1．从电业局110/10kV变电所引进电源三路（双回路架空线），该变电所距厂南侧2公里。 2．电业局属变电所10kV配出线定时限过电流保护动作整定为1.5秒。 3．功率因数要求为0.93。
4．变电所10kV母线的短路容量Smax?187MVA, Smin?107MVA。
5．该厂三班制，全年348个工作日，年最大负荷利用小时数6000小时，属Ⅱ类负荷。 （2）电源1进线处三相短路容量100MVA，进线电缆长约150米。电源2进线处三相短路容量100MVA，进线电缆长约120米。 （2）设计要求
1、要求计量柜在主进开关柜之后，且第一柜为主进开关柜。
2、为其他车间变电所提供2路10kV电源出线，容量每路800kVA。
3、配变电所设于厂区负荷中心，为独立式结构，有人值班。低压供电半径小于250m。配变电所建筑构造及面积由电气设计定。
二、全厂负荷计算
采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如表2-1所示。 表2-1
序号 车间或用电 单位名称 设备 容量(kW) 340 0.8 0.8 0.75 计 算 负 荷 Kd cos? tg? P30 (kW) Q30204 192 315 294 155.9 63.28 S30 (kVA) I30/A 731 486 798 744 273 196 1
(kVAR) 1 制条车间 纺纱车间 织造车间 染整车间 机修车间 锅炉房 272 256 420 392 90 112.5 2 3 4 5 6 320 525 490 300 150 0.8 0.8 0.8 0.3 0.75 0.8 0.8 0.8 0.5 0.8 0.75 0.75 0.75 1.73 0.75 480.8 320 525 490 180 129.1
7 8 9 化验室 食堂宿舍 办公楼幼儿园 78 50 108 计入0.75 0.75 0.75 0.8 0.8 0.6 0.75 0.75 1.33 58.5 38.5 81 1567.75 43.88 28.13 40.5 1269.83 73.13 46.87 90.56 2017.5 111 71 138 3548 K?P=0.9 0.78 —— 总计（380 V 侧） K?Q=0.95
相关计算公式：
P30=SNcos? P30?=K?P?P30 Q30=P30tg? Q30?=K?Q?Q30
22?Q30S30=P30
22S30?=P30??Q30?
I30?
S30 3UN三、无功功率的补偿及变压器的选择
电力部门规定，无带负荷调整电压设备的工厂cos?必须在0.93以上。为此，一般工厂均需安装无功功率补偿设备，以改善功率因数。我们采取的无功补偿方式是：高压补偿和低压补偿相结合、集中补偿与就地补偿相结合。在需要补偿容量大的车间采用就地补偿的方式其余采用低压集中补偿和高压集中补偿方式。根据该工厂的负荷特点，根据这一思路，我们选择在NO.1变电所选择1、2车间，NO.2变电所3、4车间采用就地补偿。
根据供电协议的功率因数要求，取补偿后的功率因数cos??0.93，各个补偿的容量计算如下：
1、就地补偿：
列NO.1 车间变电所：
制条车间： Qc?Q?Ptan?2 cos?2?0.93 联立得：Qc?204?272?0.395?95.50kVar
根据《供电技术》附表知并列电容器的标称容量选择7个BW0.4-14-3/3，即补
偿容量为98kVar。
补偿后剩余容量：Q`?Q?Qc=204-98=106kVar 同理可得3、4车间的补偿容量及补偿后剩余容量。
3、变压器的选择及高压集中补偿
变压器本身无功的消耗对变压器容量的选择影响较大，故应该先进行无功补偿才能选出合适的容量。变压器的额定容量也要考虑温度的影响，本设计中，选择室内安装，由于散热
2
条件较差，变压器进风口与出风口间大概有15度的温差，因此，处在室内的变压器环境温度比户外大约高8度，因此容量要减小8%.
环境温度的考虑：
Sn?[0.92-(??20)/100]Sn.t
?=35 取K?P
?0.9 K?Q?0.95
P30?=K?P?P30
Q30?=K?Q?Q30
22S30?=P30??Q30?
NO.1变电所：S30?=959.9KvaR
考虑15%裕量：S`?725.5327??1?15%??849.16kVA 根据《供电技术》222页表4 选S9-1250/10 接线方式Y,yn0
空载：P0?1950W该变压器的参数为：负载：Pk?12000W空载电流：I0%?0.6%阻抗电压：Uk%?4.5
?PS30?=959.9?0.015=14.4KW T?0.015?QT?0.06S30?=0.06?959.9=57.6kvar
同理可得NO.2的变压器选型及高压集中补偿前的参数，其中NO.2选S9-1250/10接
线方式Y,yn0
高压集中补偿：以上在车间和车变补偿之后，在高压侧的有功和无功变为各个车间变电所高压侧的有功，无功之和。
于是高压侧的有功与无功为：
P??P???PT?1567.75+20.4=1588.15kW
Q??Q???QT=1269.83+120.12=1389.95kVar
Qc?P?tan?30?tan??=645.77kVar
选用三个型号为BF10.5-40-1/3进行高压集中补偿，补偿容量为120kVar。选用
PGJ1-1方案一（主屏）一个补偿柜。补偿后的功率因数达到0.93 序号 车间无功功理论补偿量 实际补偿补偿后剩余电容器型号及视在功
功率因数 3