高压母线矩形铜排载流量表(A)
8.1线路电源电缆选择计算:
①110kV城南变电站10kV师专路III回线10kV普洱大道II回线 T 10kV制药厂支线1号环网柜搭接至10kV户外开关站高压电缆选择:该条支线总配变容量共计4300kVA,电压U=10kV,电流I=248.27A。I30=248.27A,Aec=I30/Jec=248.27÷2 =124.13mm2,根据经济电流密度计算选用150mm2铜芯电缆,对照电缆载流量表校选择150mm2铜芯电缆即可。由于该电缆为锦辉•水云间配电项目总电源主电缆故适当选择大一级的185mm2铜芯电缆,最终选用185mm2铜芯电缆。(参照表一)。
②1号10kV开闭所(3AH)高压开关柜至1号配电室高压电缆选择: 该条支线为普洱市锦辉•水云间2号配电室配变容量共计S2=1×800kVA 1×1000kVA 2×1250kVA=4300kVA ,I30=248.27A,Aec=I30/Jec=248.27÷2=124.13mm2,根据经济电流密度计算选用150mm²铜芯电缆,对照电缆载流量表选择150mm2铜芯电缆即可。由于该电缆为锦辉•水云间配电项目总电源主电缆故适当选择大一级的185mm2铜芯电缆,最终选用185mm2铜芯电缆。(参照表一)。
8.2各台变压器进线电缆选择计算:
各台变压器均按50mm2铜芯电缆选择,根据以上计算公式及对照电缆载流量表所选用电缆截面均能满足变压器安全稳定运行要求(参照表一)。
8.3高压母排选型计算
高压柜铜排选择标准 中置柜型:KYN28柜
校验选用GB3906[附录D]中公式:S=I/a√(t△θ)
式中:I—额定短时耐受电流;a—材质系数,铜为13,铝为8.5;t—额定短路持续时间;△θ—温升(K),对于裸导体一般取180K,对于4S持续时间取215K。
则:
25kA/4S系统铜母线最小截面积S=(25000/13)*√4/215=260mm²根据截面TMY-3×(60×5)就可满足;
31.5kA/4S系统铜母线最小截面积S=(31500/13)*√4/215=330mm²根据截面TMY-3×(60×6)就可满足;
40kA/4S系统铜母线最小截面积S=(40000/13)*√4/215=420mm²根据截面TMY-3×(60×8)就可满足;
63kA/4S系统铜母线最小截面积S=(63000/13)*√4/215=620mm²根据截面TMY-3×(80×8)就可满足;
在选型10kV高压母排时还要考虑动稳定性校验、热稳定性校验、是否是总负荷集中出线侧主母排等综合因素,查阅电工手册,可以了解对于10kV电气设备的论述参数中,包括额定短路耐受电流25(kA)和额定峰值耐受电流63(kA)两个耐受电流;若只考虑10kV额定短路耐受电流25(kA)选用TMY-3×(60×6)高压母排足以满足用电需求,但综合考虑额定峰值耐受电流63(kA)选用TMY-3×(80×8)高压母排完全满足用电需求,故在此次设计中选择TMY-3×(60×6)的高压母排。(注:设备厂家严禁改动高压母排,如有任何问题请及时联系设计单位)
8.4 低压母排计算
①#1变压器容量S=800kVA,电流I=1154.73A低压配电母排选择TMY-3×(100×10) 1×(100×10) PE TMY-1×(100×10)铜牌载流量为1680A(1680A>1154.73A)故选用该矩形铜排可满足需求;
②#2变压器容量S=1250kVA,电流I=1804.27A低压配电母排选择TMY-3×(120×10) 1×(120×10) PE TMY-1×(120×10)铜牌载流量为1833A(1833A>1804.27A)故选用该矩形铜排可满足需求;
③#3变压器容量S=1250kVA,电流I=1804.27A低压配电母排选择TMY-3×(120×10) 1×(120×10) PE TMY-1×(120×10)铜牌载流量为1833A(1833A>1804.27A)故选用该矩形铜排可满足需求;
④#4变压器容量S=1000kVA,电流I=1443.42A低压配电母排选择TMY-3×(100×10) 1×(100×10) PE TMY-1×(100×10)铜牌载流量为1680A(1680A>1443.42A)故选用该矩形铜排可满足需求;
(注:设备厂家严禁改动低压母排,如有任何问题请及时联系设计单位)。
九、无功补偿计算本工程以#1变800kVA(商业专变)无功补偿计算为例:
Qc= P1·K1 (tgθ1- tgθ2)
P-有功计算负荷
K1-住宅需要系数(K1=0.8)
用户设备平均功率因数COSφ—取0.8
补偿后用户功率因数COSφ—需达到0.9
查电工手册COSφ=0.8时,tgθ1为0.75;COSφ=0.9时,tgθ2为0.48
=767kW{《1号配电室用电负荷计算表(一)》}×0.9×(0.75-0.48)
=690.3×0.27
=186.38kvar
同理可得:
(1) #1变SCB11-800kVA干式变压器(商业专变),根据《商业用电负荷计算》,无功补偿计算应补偿186.38kvar,最终补偿320kVar(按变压器容量的40%补偿),单只容量为10kVar,5组、单只容量为30kVar,3组、单只容量为45kVar,4组;共计12回路总补偿320kVar;低压无功补偿装置按实际功率因数进行补偿,采用智能型补偿装置需分组配手、自动投切,不会发生过补偿。通过验算原变压器配置的无功补偿容量满足本工程运行要求。
(2) #2变SCB11-1250kVA干式变压器(住宅公变),根据《商业用电负荷计算》,无功补偿计算应补偿458.29kVar,最终补偿500kVar(按变压器容量的40%补偿),单只容量为20kVar,1组、单只容量为30kVar,4组、单只容量为45kVar,8组;共计13回路总补偿500kVar;低压无功补偿装置按实际功率因数进行补偿,采用智能型补偿装置需分组配手、自动投切,不会发生过补偿。通过验算原变压器配置的无功补偿容量满足本工程运行要求。
(3)#3变SCB11-1250kVA干式变压器(商业专变),根据《商业用电负荷计算》,无功补偿计算应补偿415.16kVar,最终补偿500kVar(按变压器容量的40%补偿),单只容量为20kVar,1组、单只容量为30kVar,4组、单只容量为45kVar,8组;共计13回路总补偿500kVar;低压无功补偿装置按实际功率因数进行补偿,采用智能型补偿装置需分组配手、自动投切,不会发生过补偿。通过验算原变压器配置的无功补偿容量满足本工程运行要求。
(4) #4变SCB11-1000kVA干式变压器(消防及公共专变),根据《居民住宅负荷计算》,无功补偿计算应补偿325.43kVar,最终补偿400kVar(按变压器容量的40%补偿),单只容量为10kVar,4组、单只容量为30kVar,3组、单只容量为45kVar,6组;共计13回路总补偿400kVar;低压无功补偿装置按实际功率因数进行补偿,采用智能型补偿装置需分组配手、自动投切,不会发生过补偿。通过验算原变压器配置的无功补偿容量满足本工程运行要求。
十、干式变压器温控配置干变配置超温跳闸保护、高温发信。根据《干式电力变压器负载导则GB/T1094.12-2013》中5.12条款对干变绝缘系统和绕组极限温升的规定,采用H型绝缘材料的干变外壳温度极限值为180摄氏度,并且其绕组温度极限值为205摄氏度。因此根据此条款本工程配电室变压器均采用干式变压器其温度保护设置为:115°跳闸,110°高温发信,90°风机启动,80°风机停并配套相应的温湿度控制器。
十一、发电机自备电源容量选择计算11.1自备电源柴油发电机配置原则
消防、公共用电负荷的需要系数按照0.6-0.8考虑;如消防、公用负荷比较多的情况下:
(1)一般按消防负荷占的比率大就按消防负荷选择发电机;
(2)公用负荷占的比率大就按公用负荷选择;
(3)大型商场、超市、影院、医院及国家重点机构等人口密集或重要的场所选择发电机原则为按一级安保电源负荷的120%选择。(一级负荷包括:消防用电负荷、应急照明、走道照明、值班照明、安防系统、客梯、排污泵、生活水泵)。摘自《住宅建筑电气设计规范》及《(2017年新下发)20kV以下20kV及以下电网装备技术导则》。
根据应急柴油发电机配备原则,本工程建筑类型是以居民住宅及部分商铺为主的新型小区,经负荷统计本工程一、二级消防负荷共计932.4kW,根据应急柴油发电机配备规范,发电机运行时若发生火灾,则客梯、生活泵等非消防负荷出线开关在火警信号驱动下脱口,以保证消防负荷用电需求在应急发电机供电范围,故只对消防负荷供电,非消防负荷基本处于停电状态。为达到安全、合理以及经济的配置柴油发电机容量,本工程的柴油发电机负荷容量采用比较非消防及消防负荷的大小,按照两者间的较大者选择。从表格数据中不难发现,消防负荷占主体。因此本工程的柴油发电机容量按消防负荷来选择,依据最大消防负荷着火情况考虑。即Pmax×K同时率=932.4kW×0.6=559.44kW;选用一台600kW柴油发电机即可满足备供需求。
综上所述,本工程消防及公用负荷统计1819.6kW《详见发电机负荷计算表(五)》,其中消防负荷为932.4kW,非消防负荷887.2kW 。故发电机配置一台室内600kW,带自启动装置,能实现自动投入及停机。
11.2市电与柴油发电机的切换原理
柴油发电机组是自备电站交流供电设备的一种类型,是一种小型独立的发电设备,以内燃机作动力,驱动同步交流发电机而发电。柴油发电机组又称移动电站,是一种备用电源,当外部电网发生供电紧张、故障或检修暂停供电时,可通过启动柴油发电机组供电,以维持正常供电,这在发生临时供电、连续生产时突然断电以及消防等方面发挥着重要作用。
本工程在#4消防及公共专变低压侧装设监测失压装置,一般市电为正常电源,柴油发电机组应急备用,当市电故障时;监测失压装置发出信号(220V失压信号)至发电机(自带自动柜)控制主板,控制主板采集到回路电压信号应急发电机启动。(本工程采用 KVVP22-4×4mm2控制电缆);当市电恢复时,切换装置发出信号停机组,恢复正常供电。如机组容量不足时,切换装置可发出信号卸掉次要负载;当市电恢复时,切换装置可发出信号恢复被卸掉负载。转换开关在自动位置,装置自动运行;在手动(停止)位置,切换装置自动切除,可在KIT上手动分合断路器;市电与发电机组电源转换时间调节范围为0.1秒~240秒。
变压器
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