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龙浦锦园安置房10-0.4kV降压变电所设计(三)
3.2 导线的选择
当线路为LJ型铝绞线 x0=0.4Ω/km l1=1.5km
ΔUXL===30.57 V
ΔμrL=5%UN-ΔUXL=500-30.57=469.43V
S===10.7mm2 选16 mm2
30℃载流量为75A,40℃载流量为65A,
I=*I25=
√(70-31.2)/(70-25) *80=77.09≥I=67.70A
线路几何间距1m、cos=0.9时
Δu=[1/(10*102)]*[1.98+0.39*0.484]*(1056.11*1.5)%
=3.43%≤5%
按照Q/GDW1738-2012《配电网规划设计技术导则》的要求,出线走廊拥挤、树线矛盾突出、人口密集的A+、A、B、C类供电区域宜采用JKLYJ系列铝芯交联聚乙烯架空电缆,出线走廊宽松、安全距离充足的城郊、乡村、牧区等D、E类供电区可采用裸导线。A+~E类供电区域的划分主要依据行政级别或规划水平年的负荷密度,也可参考经济发达程度、用户重要程度、用电水平、GDP等因素确定。供电区域划分情况见表3-1
表3-1 供电区域划分表
供电区域
A+
A
B
C
D
E
行
政
级
别
直辖市
市中心区或σ≥30
市区或
15≤σ<30
市区或
6≤σ<15
城镇或
1≤σ<6
农村或
0.1≤σ<1
—
省会城市、计划单列市
σ≥30
市中心区或
15≤σ<30
市区或
6≤σ<15
城镇或
1≤σ<6
农村或
0.1≤σ<1
—
地级市
—
σ≥15
市中心区或
6≤σ<15
市区、城镇或
1≤σ<6
农村或
0.1≤σ<1
农牧区
县(县级市、旗)
—
—
σ≥6
城镇或
1≤σ<6
农村或
0.1≤σ<1
农牧区
根据Q/GDW 370《配电网技术导则》要求,架空线路导线型号的选择应考虑设施标准化,采用铝芯绝缘导线或铝绞线时,各供电区域中架空线路导线截面的选择见表2-2
表3-2 中压架空线路导线截面选择表
规划供电区域
规划主干线导线截面(含联络线)
规划分支导线截面
A+、A、B
240或185
≥95
C、D
≥120
≥70
E
≥95
≥50
根据导线载流量的计算及相关要求,导线选用JKLYJ-70铝芯交联聚乙烯架空电缆。
第四章 系统短路电流计算
本设计的10k母线短路容量Sk=250MV.A,10kV架空线采用采用JKLYJ铝芯交联聚乙烯架空电缆,导线截面S=70mm2,长度为L1=1500m。采用YJV22-8.7/12型三芯铜芯交联聚乙烯电缆,电缆截面积S=70mm2,长度L2=100m,安装2台SCB11变压器,额定电压UN1/ UN2=10/0.4kV,额定容量SN=630kVA,阻抗电压Uk%=6%,负荷损耗△Pk=7.5Kw/SK
4.1变压器高压侧短路电流计算
1.配电系统元件的阻抗计算
(1)系统的电抗Xs= UN12/Sk=10.52/250=0.441Ω
(2)架空线的单位长度电阻R0L1=0.489Ω/km
架空线的电阻RL1= R0L1×L1=0.489×1.5Ω=0.7335Ω
(3)架空线的单位长度电抗X0L1=0.4Ω/km
架空线的电抗XL1= X0L1×L1=0.4×1.5Ω=0.6Ω
(4)电缆线路的单位长度电阻R0L2=0.325Ω/km
电缆的电阻RL2= R0L2×L1=0.325×0.1Ω=0.0325Ω
(5)电缆线路的单位长度电抗X0L2=0.08Ω/km
电缆的电阻XL2= X0L2×L1=0.08×0.1Ω=0.008Ω
(6)配电变压器的阻抗 按2台变压器并列运行:
ZT/2= Uk% ×UN12×103/(2*100SN)=6×10.52×103/2×100
×630=6.25Ω
(7)配电变压器的电阻 按2台变压器并列运行:
RT/2=△Pk×UN12×103/2SN2=7.5×10.52×103/2×
6302=1.041Ω
(8)配电变压器的电抗 按2台变压器并列运行:
XT/2=½√ZT2- RT2=½√6.252-1.0412=3.08Ω
图4-1 配电系统电气接线原理
2.配电系统元件标幺值的计算
(1)系统的标幺值,取基准容量Sj=100MV.A,基准电压
Uj1=10.5kV,Uj2=0.4kV,基准电流Ij1=5.5kA,Ij1=144.509kA。
Xs*=Sj/Sk=0.4
(2)架空线路的电阻标幺值
RL1*= RL1×Sj/ UN12=0.7335×100/10.52=0.665
(3)架空线路的电抗标幺值
XL1*= XL1×Sj/ UN12=0.6×100/10.52=0.5442
(4)电力电缆的电阻标幺值
RL2*= RL2×Sj/ UN12=0.0325×100/10.52=0.0295
(5)电力电缆的电抗标幺值
XL2*= XL2×Sj/ UN12=0.008×100/10.52=0.0073
(6)配电变压器的阻抗标幺值
ZT*/2= ½×Uk% Sj/100 SN=½×6×100/100×0.8=3.75
(7)配电变压器的电阻标幺值
RT*/2=△Pk Sj×10-3/2SN2=7.5×100×10-3/2×
0.632=0.945
(8)配电变压器的电抗标幺值
XT*/2=½√ZT*2- RT*2=½√3.752-0.9452=1.814
图4-2 配电系统阻抗等效电路图
图4-3 配电系统阻抗标幺值等效电路图
3.K1处短路电流计算
电阻标幺值:∑RK1*= RL1* +RL2*=0.665+0.0295=0.6945
电抗标幺值:∑XK1*= Xs*+ XL1* +XL2*=0.4+0.5442+0.0073=0.9515
阻抗标幺值:∑ZK1*=√∑RK12+∑XK12=√0.69452+0.95152=1.178
K1
处三相短路电流有效值I K1= I j/∑ZK1*=5.5/1.178=4.67kA
K1
处电阻等效值∑RK1= RL1 +RL2=0.7335+0.0325Ω=0.766Ω
K1
处电抗等效值∑XK1= Xs+ XL1 +XL2=0.441+0.6+0.008=1.049Ω
时间常数Ta=∑XK1/314∑RK1=1.049/314×0.766=0.0044s
短路冲击系数Kimp=1+e-0.01/Ta=1+ e-0.01/0.0044=1+0.103=1.103
K,imp=√1+2(Kimp-1)2=√1+2(1.103-1)2=1.01
K1处短路电流冲击值
iimp=Kimp I K1×√2=1.103×4.67 kA×√2=7.285 kA
K1处短路电流最大有效值
Iimp= K,imp I K1=1.01×4.67 kA=4.717 kA
短路电流标幺值 I K1*= I K1/ I j=4.67/5.5=0.85
K1处短路容量S K1= I K1* S j=0.85×100MVA=85 MVA
4.2.变压器低压侧短路电流计算
K2处短路电流计算
电阻标幺值:∑RK2*= RL1* +RL2*+RT*=0.665+0.0295+0.945=1.914
电抗标幺值:
∑XK2*= Xs*+ XL1* +XL2*+XT*=0.4+0.5442+0.0073+1.814=2.7655
阻抗标幺值:∑ZK2*=√∑RK22+∑XK22=√1.9142+2.76552=3.3632
K2
处三相短路电流有效值
I K2= I j/∑ZK2*=144.509/3.3632=42.97kA
K2
处电阻等效值
∑RK2= RL1 +RL2+RT=0.7335+0.0325 +1.041=2.0995Ω
K2
处电抗等效值
∑XK1= Xs+ XL1 +XL2+XT=0.441+0.6+0.008+3.08=4.129Ω
时间常数Ta=∑XK2/314∑RK2=4.129/314×2.0995=0.00626s
短路冲击系数
Kimp=1+e-0.01/Ta=1+ e-0.01/0.00626=1+0.202=1.202
K,imp=√1+2(Kimp-1)2=√1+2(1.202-1)2=1.04
K2处短路电流冲击值
iimp=Kimp I K2×√2=1.202×42.97 kA×√2=58.86 kA
K2处短路电流最大有效值
Iimp= K,imp I K2=1.04×42.97kA=44.689kA
短路电流标幺值 I K2*= I K2/ I j=42.97/144.5=0.2974
K2处短路容量S K2= I K2* S j=0.2974×100MVA=29.74MVA
短路处
有效值I K /kA
冲击值iimp/kA
最大值Iimp/kA
短路容量S K /MVA
K1
4.67
7.285
4.717
85
K2
42.97
58.86
44.689
29.74
表4-1 配电系统三相短路电流计算值
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