電氣工程及其自動化畢業(yè)設計-方圓小區(qū)供配電工程設計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　方圓小區(qū)供配電工程設計</p><p><b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　摘要I</b></p

2、><p>　　Abstract II</p><p><b>　　引言1</b></p><p><b>　　1 設計說明1</b></p><p>　　1.1 工程概況1</p><p>　　1.2 設計依據(jù)1</p><p>　　1.3 設計

3、原則2</p><p>　　1.4 小區(qū)資料2</p><p>　　1.5 設計成果2</p><p>　　2 小區(qū)負荷計算2</p><p>　　3 無功功率計算及補償3</p><p>　　3.1 無功補償方式3</p><p>　　3.2 無功補償容量3</p>

4、<p>　　3.3 并聯(lián)電容器的選擇及其控制3</p><p>　　4 變配電所位置和型式的選擇4</p><p>　　4.1 變配電所位置的確定4</p><p>　　4.2 變配電所的總體布置4</p><p>　　5 主變壓器臺數(shù)和容量的確定4</p><p>　　5.1 變壓器主變臺數(shù)的選

5、擇4</p><p>　　5.2 變壓器容量的選擇5</p><p>　　6 變配電所主接線方案的選擇5</p><p>　　6.1 變電所主接線方案的評價5</p><p>　　6.2 變電所主接線方案的確定5</p><p>　　7 短路電流的計算6</p><p>　　7.1

6、短路計算的意義和方法6</p><p>　　7.2 相關節(jié)點的短路計算6</p><p>　　7.2.1 電路圖6</p><p>　　7.2.2 確定基準值7</p><p>　　7.2.3 計算短路電路中各主要元件的電抗標么值7</p><p>　　7.2.4 求K-1點的短路電流計算7</p&g

7、t;<p>　　7.2.5 求K-2點的短路電流計算8</p><p>　　8 變電所高壓側(cè)一次設備的選擇與校驗8</p><p>　　8.1 電纜的選擇8</p><p>　　8.1.1 進線電纜的選擇8</p><p>　　8.1.2 高壓母線的選擇9</p><p>　　8.1.3 高壓出

8、線電纜的選擇9</p><p>　　8.2 高壓設備的選擇與校驗9</p><p>　　8.2.1 高壓開關柜9</p><p>　　8.2.2 高壓斷路器10</p><p>　　8.2.3 高壓熔斷器10</p><p>　　8.2.4 電流互感器11</p><p>　　8.2

9、.5 電壓互感器11</p><p>　　9 變電所低壓側(cè)一次設備的選擇與校驗11</p><p>　　9.1 低壓母線的選擇與校驗11</p><p>　　9.2 低壓電纜、設備的選擇與校驗12</p><p>　　9.2.1 電纜的選擇12</p><p>　　9.2.2 低壓斷路器的選擇與校驗13&l

10、t;/p><p>　　9.2.3 低壓刀開關的選擇與校驗14</p><p>　　9.2.4 電流互感器的選擇與校驗14</p><p>　　9.2.5 低壓配電柜14</p><p>　　10 變壓器保護設置14</p><p>　　10.1 變電所10kV饋線保護15</p><p>

11、　　10.2 變電所10kV母線保護17</p><p>　　11 小區(qū)單體設計17</p><p>　　11.1 電氣照明設計17</p><p>　　11.1.1 小區(qū)照明概述17</p><p>　　11.1.2 照明設計的要點17</p><p>　　11.1.3 燈具的選擇與布置及照度計算17&l

12、t;/p><p>　　11.2 插座21</p><p>　　11.3 電源進線設計21</p><p>　　11.4 弱電系統(tǒng)設計23</p><p>　　11.4.1 電話23</p><p>　　11.4.2 網(wǎng)絡23</p><p>　　11.4.3 有線電視23</p&g

13、t;<p>　　12 防雷接地系統(tǒng)設計23</p><p>　　12.1 概述23</p><p>　　12.2 變電所防雷接地系統(tǒng)設計23</p><p>　　12.3 單體樓的防雷接地系統(tǒng)設計25</p><p><b>　　參考文獻27</b></p><p><

14、;b>　　致謝28</b></p><p><b>　　Contents</b></p><p>　　IntroductionI</p><p>　　AbstractⅡ</p><p>　　1 Design elucidation1</p><p>　　1.1 Engin

15、eering general situation1</p><p>　　1.2 Design basis1</p><p>　　1.3 Design principle1</p><p>　　1.4 Small area data2</p><p>　　1.5 Design result2</p><p>　

16、　2 Small area burden calculation2</p><p>　　3 Have no achievement power calculation and compensate2</p><p>　　3.1 Have no achievement repair way3</p><p>　　3.2 Have no achievement r

17、epair capacity3</p><p>　　3.3 Merge the choice of capacitor and it control3</p><p>　　4 Change to go together with an electricity position and pattern of choice3</p><p>　　4.1 Chang

18、e to go together with an electricity position of assurance4</p><p>　　4.2 Change to go together with an electricity of total decoration4</p><p>　　5 Lord transformer set number and capacity of a

19、ssurance4</p><p>　　5.1 Transformer lords change set number of choice4</p><p>　　5.2The choice of 2 transformer capacities5</p><p>　　6 Change to go together with an electricity lor

20、d connect a line project of choice5</p><p>　　6.1 Substation lords connect the evaluation of line project5</p><p>　　6.2 Substation determination of the main wiring schemest5</p><p&g

21、t;　　7 The calculation of the short circuit electric current 6</p><p>　　7.1 Short circuit calculation of meaning and methode6</p><p>　　7.2The short circuit of 2 related nodes calculation6</

22、p><p>　　7.2.1 Electric circuit diagram6</p><p>　　7.2.2 Assurance basis value7</p><p>　　7.2.3 Calculation short circuit each main component in the electric circuit of electricity anti

23、- mark Yao value7</p><p>　　7.2.4 Beg the short circuit electric current of point K-1 a calculation7</p><p>　　7.2.5 Beg the short circuit electric current of point K-2 a calculation8</p>

24、<p>　　8 The side a choice of equipments and school of the substation high pressure check8</p><p>　　8.1The choice of one electric cable8</p><p>　　8.1.1 The choice entered line electric c

25、able8</p><p>　　8.1.2 High pressure mother line of choice8</p><p>　　8.1.3 Choice of line electric cable9</p><p>　　8.2 Choice and school of 2 high pressure equipmentses check9<

26、/p><p>　　8.2.1 High pressure switch cabinet9</p><p>　　8.2.2 High pressure chopper10</p><p>　　8.2.3 High pressure Rongs break a machine10</p><p>　　8.2.4 Electric current

27、 with each other feeling machine11</p><p>　　8.2.5 Electric voltage with each other feeling machine11</p><p>　　9 Substation low pressure side the choice of an equipments check with</p>&

28、lt;p><b>　　school11</b></p><p>　　9.1 Low pressure mother line of choice check with school11</p><p>　　9.2 Low pressure electric cable, equipments check12</p><p>　　9.

29、2.1 The choice of electric cables12</p><p>　　9.2.2Low pressure choppers check with school13</p><p>　　9.2.3 Low pressure knife the choice of the switch check with school14</p><p>

30、　　9.2.4 Electric current with each other choice and school of feeling machine check14</p><p>　　10 Transformer protection constitution14</p><p>　　10.1 The substation 10 kV Kui line protection1

31、5</p><p>　　10.2 The substation 10 kV mother line protection17</p><p>　　11 small rea list body design17</p><p>　　11.1 Electricities illuminate a design17</p><p>　　11.

32、1.1 Small areas illuminate to all say17</p><p>　　11.1.2 The important point illuminated a design17</p><p>　　11.1.3 The choice of lamps with arrange on a degree calculation17</p><p&

33、gt;　　11.2 Electric outlet21</p><p>　　11.3 The lead a line choice system design21</p><p>　　11.4 Weak electricity system design23</p><p>　　11.4.1 Telephone23</p><p>　

34、　11.4.2 Network23</p><p>　　11.4.3 Cabled T.V.23</p><p>　　12 Defend the thunder connect a ground of system design23</p><p>　　12.1 All say23</p><p>　　12.2 The substat

35、ion defend thunder to connect a ground of system design23</p><p>　　12.3 The list body building defend thunder to connect a ground of system Design25</p><p>　　Reference27</p><p>　

36、　Send thanks28</p><p>　　方圓小區(qū)供配電工程設計</p><p>　　摘要：當今是一個迅速發(fā)展的社會，隨著社會的前進與發(fā)展,智能小區(qū)以信息技術(shù)與建筑技術(shù)相結(jié)合，迅速地發(fā)展起來。智能小區(qū)的發(fā)展為人們提供了更為方便、高雅、舒適的居住環(huán)境，它不僅包括一般服務, 更重要的是它以建筑為平臺，集服務,管理，電氣自動化及通信網(wǎng)絡系統(tǒng)為一體的最優(yōu)化組合,向人們提供了一個安全,高效

37、,舒適,便利的居住環(huán)境。</p><p>　　本次電氣工程設計以最新智能小區(qū)的發(fā)展為背景，涉及小區(qū)的供配電設計，弱電系統(tǒng)設計，單體樓電氣照明設計等幾部分內(nèi)容。小區(qū)供配電設計是根據(jù)小區(qū)規(guī)模及建筑分布情況規(guī)劃變電所的位置、類型，主要包括負荷計算和相關設備的選擇；單體建筑電氣設計是根據(jù)國家有關規(guī)范完成一棟多層住宅樓的電氣施工圖設計，主要包括照明配電，防雷與接地，綜合系統(tǒng)布線等內(nèi)容。</p><p&g

38、t;　　關鍵詞：智能建筑 供配電設計 電氣照明設計 </p><p>　　Residence of Fangyuan Electrical Plan Design</p><p>　　Abstract : Today's society is a rapid development of the society, along with society's develo

39、pment and progress, information technology and architecture combines the intelligentized residence section rapidly. Intelligent community development provide people with a more convenient, elegant, comfortable living env

40、ironment, it not only includes general services, more important is it to building for platform, set service, management, electrical automation and communication network system for the int</p><p>　　This elect

41、rical engineering design with the latest development of intelligent village for background, involve small zone to provide to go together with the electricity design, weak electricity system design. Small zone's provi

42、ding to go together with the electricity design is the position, type that distributes the condition scheme to change to give or get , the main including burden reckon and the select of the related facility; The single c

43、orpus structure electricity design is terminate surd t</p><p>　　Keywords: Intelligent building; power supply design; electricity light to design</p><p><b>　　引言</b></p><

44、p>　　智能建筑技術(shù)是以電子、電能、電器設備及電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持和改善人民工作或居住的生活環(huán)境的電、光、聲、冷和暖環(huán)境的一門跨學科的綜合性的技術(shù)科學。它是強、弱電與具體建筑的有機結(jié)合。</p><p>　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對有關供配電、照明、消防、防雷接地、有線電視、通信等系統(tǒng)的要求越來越高，令建筑開始走向高品質(zhì)、多功能領域，而進一步向多功能的縱深方向和綜合應用方向發(fā)

45、展。</p><p>　　智能大廈的普及，使得智能化技術(shù)也從大廈走向小區(qū)，走進千家萬戶，使得智能小區(qū)的內(nèi)涵也在不斷豐富和完善。智能小區(qū)是房地產(chǎn)業(yè)與計算機網(wǎng)絡通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。網(wǎng)絡通信技術(shù)的應用前景是不可限量的，而且普及應用的速度和網(wǎng)絡技術(shù)本身發(fā)展的速度也是無法預言的。隨著自動化技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、和計算機技術(shù)在住宅小區(qū)中的應用，智能小區(qū)市場從技術(shù)上日益完善。</p><p>　　智能小

46、區(qū)的建設應從使用功能上出發(fā)，以小區(qū)居民的“安全、舒適、方便”為目標，以此為基礎做到“以人為本”、“節(jié)能為重”、“環(huán)境優(yōu)先” ；小區(qū)智能化使物業(yè)管理更加周到、高效和系統(tǒng)，能夠更好地為小區(qū)居民服務。使得居住小區(qū)智能化和建筑設計的初衷融匯一體，達到統(tǒng)一。</p><p>　　智能建筑電氣設計是在認真執(zhí)行國家技術(shù)經(jīng)濟政策和有關國家標準和規(guī)范的前提下，進行工業(yè)與民用建筑和建筑電氣的設計，并且滿足保障人身、設備及建筑物安全、

47、供電可靠、電能節(jié)約、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。</p><p><b>　　1 設計說明</b></p><p><b>　　工程概況</b></p><p>　　方圓小區(qū)年的最大負荷利用小時數(shù)為2500小時，日最大負荷持續(xù)時間為8小時，本小區(qū)均屬于三級負荷。低壓動力設備都是三相，額定電壓都是380V。照明及家用電器都是單相，額

48、定電壓都是220V。</p><p><b>　　設計依據(jù)</b></p><p>　　供電電源：按照甲方和當?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本小區(qū)可由附近一條10kV的公用電源線區(qū)的工作電源。該干線的導線型號為LGJ-185，導線為等邊三角形，線距為1.2m;電力系統(tǒng)饋電變電站距本小區(qū)6km，該干線首端裝的高壓斷路器的斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時限過電

49、流保護，定時限過電流保護動作時間整定為1.5s。</p><p>　　電費制度：小區(qū)同當?shù)毓╇姴块T達成協(xié)議，對于電費制度有以下規(guī)定，供電和用電雙方必須按照此規(guī)定進行電能記費。在變電所高壓側(cè)計量電能，并設專用的計量柜。按兩部分電費制交納電費。一部分為基本電費，按所裝的主變壓器容量來計費。另一部分為電度電費，按每月實際消耗的電能計費。小區(qū)最大負荷時的高壓側(cè)的功率因數(shù)應不小于0.9。</p><p&

50、gt;　　《民用建筑電氣設計規(guī)范》 （JGJ16-2008）</p><p>　　《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 （GB50052-2009）</p><p>　　《低壓配電設計規(guī)范》 （GB50054-2011）</p><p>　　《綜合布線系統(tǒng)設計規(guī)

51、范》 （GB50311-2007）</p><p>　　《建筑照明設計標準》 （GB50034-2004）</p><p>　　《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 （GB50343-2012）</p><p>　　《住宅設計規(guī)范》

52、 （GB50096-2011）</p><p><b>　　設計原則</b></p><p>　　根據(jù)小區(qū)取得的電源及小區(qū)的用電負荷情況，并考慮小區(qū)以后的發(fā)展，應遵守安全、可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的原則。本工程共16棟，每棟底部為架空層，地上六層，有閣樓，共三個單元，30戶；每層層高為3米，室內(nèi)外高差為0.45米。主體建筑高度為20.9m（含坡頂）。設計需做

53、滿足方案合理、技術(shù)先進、運行可靠、遵守相關規(guī)范的要求，還要簡捷實用、便于操作、管理和維護，并減少綜合投資。此次設計的目的是通過對本小區(qū)的各個系統(tǒng)的設計實踐，運用所學知識，貫徹并執(zhí)行我國建筑電氣行業(yè)相關方針政策，理論聯(lián)系實際，鍛煉獨立分析并解決電氣工程設計問題的能力，為未來實際的工作奠定必要的基礎。</p><p><b>　　小區(qū)資料</b></p><p><

54、b>　　工程地點：聊城市</b></p><p>　　工程概況：該小區(qū)占地55164.9平方米 ；共計480戶。 </p><p>　　氣象資料：年最高氣溫為40.1 ℃，年平均氣溫為20.1 ℃,年最低氣溫為-20.4 ℃,年最熱月平均氣溫26.2℃，年最熱月平均最高氣溫31.4 ℃,年最熱月地下0.8 m處平均溫度28.8 ℃。年主導風向為東風，年雷暴日數(shù)31.4天。

55、</p><p>　　地質(zhì)水文資料顯示所在地區(qū)平均海拔50.2m，地層以沙粘土為主，地下水位為3m。</p><p><b>　　設計成果</b></p><p>　　設計說明書一份，配電線路圖紙一套。</p><p><b>　　2 小區(qū)負荷計算</b></p><p>　

56、　根據(jù)小區(qū)的負荷情況，年最大負荷利用小時為2500 小時,日最大負荷持續(xù)時間為8 小時，按照普遍采用的需要系數(shù)法來確定小區(qū)計算負荷。</p><p>　　本住宅小區(qū)共16棟樓，480戶，根據(jù)《住宅設計規(guī)范》GB50096-1999的有關規(guī)定，每戶用電指標按8計算，需要系數(shù)參照《民用建筑電氣設計規(guī)范》的規(guī)定，取，功率因數(shù) 則 </p><p><b>　　有功計算負荷： <

57、/b></p><p><b>　　無功計算負荷： </b></p><p>　　另外，整個小區(qū)的道路照明負荷按10計算。</p><p>　　綜上所述，本小區(qū)總計算負荷為：（取,）</p><p>　　總視在計算負荷： </p><p><b>　　計算電流：</b>

58、;</p><p><b>　　功率因數(shù)：</b></p><p>　　3 無功功率計算及補償</p><p>　　3.1 無功補償方式</p><p>　　本設計采用低壓集中補償方式，其補償范圍較分散補償小。但管理方便，電容器能充分利用，電力電容器應采用三角型連接，這種方式提供的補償容量大。</p>&l

59、t;p>　　3.2 無功補償容量 </p><p>　　根據(jù)《供電企業(yè)規(guī)則》相關規(guī)定：10KV及高壓供電用戶功率因數(shù)為0.9以上，由于變壓器無功功率損耗△Qt遠大于有功功率損耗△Pt，所以在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)會略高于高壓側(cè)補償后的功率因數(shù)0.9，這里取低壓側(cè)功率因數(shù)=0.92，則低壓側(cè)需裝的并聯(lián)電容器容量應為:</p><p>　　補償后變電所的低壓側(cè)

60、的視在計算負荷為：</p><p>　　變配電所高壓側(cè)計算負荷為：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　無功補償后的功率因數(shù)為:，符合要求。</p><p>　　3.3 并聯(lián)電容器的選擇及其控制</p><p>　　低壓集中補償所采用的電容器電壓為400V，根據(jù)要求，選擇電

61、容器的型號為 BWF10.5-50-1，選用12個，并用無功功率自動補償控制器，使電網(wǎng)中的功率因數(shù)保持在設定值內(nèi)，以達到提高效率的目的。</p><p>　　4 變配電所位置和型式的選擇</p><p>　　4.1 變配電所位置的確定</p><p>　　變配電所位置的選擇，應根據(jù)下列要求，經(jīng)過比較進行確定：</p><p>　?。?）接近負

62、荷中心； （2）進出線方便； （3）接近電源側(cè)； （4）設備運輸方便； （5）不應設在有劇烈振動的或高溫的場所； （6）不宜設在多塵或有腐蝕性的氣體的場所，在無法遠離時，不應設在污染源盛行風向的下風側(cè)； （7）不應設在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水的場所的正下方，并且不宜與上述場所相貼鄰； （8）不應設在有爆炸危險的環(huán)境的正上方或者正下方，且不宜設在有火災危險環(huán)境的正上方或者正下方，當與

63、有爆炸或火災危險的環(huán)境的建筑物毗連時，應符合現(xiàn)行國家標準《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》的規(guī)定； （9）不應設在地勢低洼或可能積水的場所。</p><p>　　根據(jù)上述原則和要求，變配電所的位置見圖紙所示。</p><p>　　4.2 變配電所的總體布置</p><p>　　變電所的總體布置，應滿足如下要求：</p><p>　

64、?。?）便于運行維護和檢修</p><p><b>　?。?）保證運行安全</b></p><p><b>　　（3）便于進出線</b></p><p>　?。?）節(jié)約土地和建筑費用</p><p><b>　?。?）適應發(fā)展要求</b></p><p>

65、;　　根據(jù)以上布置要求，變電所的布置方案見圖紙。</p><p>　　5 主變壓器臺數(shù)和容量的確定</p><p>　　電力變壓器是變電所中最為重要的一次設備，變壓器的主要功能是將電力系統(tǒng)的電能電壓升高或降低，以利于電能合理的輸送、分配和使用。</p><p>　　本小區(qū)設計變配電所選用SC9型干式銅線電力變壓器，相數(shù)是三相，調(diào)壓方式是無載調(diào)壓，繞組型式是雙繞組，聯(lián)

66、結(jié)組別為Dyn11方式。</p><p>　　5.1 變壓器主變臺數(shù)的選擇</p><p>　　選擇變壓器時應考慮下面幾條原則：</p><p>　?。?）要滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變電所要裝設兩臺變壓器。</p><p>　?。?）對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較而宜采用經(jīng)濟運行方式的變電所，可考慮采用兩臺變壓器

67、。</p><p>　?。?）負荷集中而容量相當大的變電所，既是為三級負荷，也應采用兩臺或多臺變壓器。</p><p>　　（4）在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。</p><p>　　本小區(qū)設計綜合考慮以上原則，確定裝設兩臺變壓器。</p><p>　　5.2 變壓器容量的選擇</p><

68、p>　　根據(jù)《工廠供電》，裝有兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器容量應同時滿足如下兩個條件：</p><p>　?。?）任一臺變壓器單獨運行時，應滿足總計算負荷的大約60%～70%的需要，即：</p><p>　　=(0.6～0.7)× =(0.6～0.7)×1194.5kVA＝（716.7～836.15）kVA。 </p><p>　　本廠

69、所在地區(qū)年平均氣溫為20，且變壓器采用室內(nèi)安裝，安裝的變壓器額定容量為800kVA即可。</p><p>　　（2）任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足全部一、二級負荷的需要，即,而本次小區(qū)設計的負荷全為三級負荷，所以不用考慮這個因素。</p><p>　　綜合考慮，本小區(qū)變電所采用兩臺SC9系列800kVA的變壓器。</p><p>　　6 變配電所主接線方案的選擇&l

70、t;/p><p>　　（1）保證供電可靠性，滿足負荷用電的要求；</p><p>　?。?）在保證可靠供電前提下，主接線應簡單，運行方便；</p><p>　?。?）主接線要有一定的靈活性；</p><p>　?。?）在保證可靠運行的基礎上，力求投資少，年運行費用低。</p><p>　　6.1 變電所主接線方案的評價&l

71、t;/p><p>　　根據(jù)小區(qū)設計的要求，選擇高低壓側(cè)均為單母線分段變電所主接線方案。對該方案的評價可從以下幾方面入手：</p><p>　?。?）從技術(shù)指標方面考慮，該方案的供電可靠性和運行靈活性均比較高，在高低壓母線側(cè)發(fā)生短路時，只有故障母線段停止工作，非故障段還可繼續(xù)運行，可縮小母線故障時停電范圍，對于重要用戶還可以從不同母線分段引出雙回路供電，供電可靠性和運行靈活性相當高。</p

72、><p>　?。?）從經(jīng)濟指標方面考慮，雖然該方案的初始投資比較高，但從年運行費用包括設備折舊費，設備維護費和年電能、損耗費考慮，該方案又有很多優(yōu)越之處。</p><p>　　6.2 變電所主接線方案的確定</p><p><b>　　a．電源進線</b></p><p>　　為滿足小區(qū)負荷的要求，本變電所采用兩路10kV電

73、源進線，一路由小區(qū)東側(cè)的電纜線引進，作為正常工作電源；另一路為聯(lián)絡線，從附近的用電單位的聯(lián)絡線取得，作為備用電源。正常情況下高壓母線隔離開關打開，由前一路電源供電。</p><p><b>　　b．母線</b></p><p>　　高低壓母線均采用單母線制，備用電源自動投入裝置，從而提高供電的可靠性。為滿足測量、監(jiān)視、保護和控制主電路設備的需要，母線上裝有電壓互感器的

74、繼電保護裝置和避雷器，與電壓互感器一起設在進線隔離柜中，共用抽屜式開關柜。 </p><p><b>　　c．高壓配電出線</b></p><p>　　該變電所有兩路高壓出線，經(jīng)過斷路器配電給兩臺變壓器。所有出線斷路器的母線側(cè)都采用抽屜式開關柜，來保證斷路器和出線的安全檢修。</p><p><b>　　d．低壓配電出線</b&

75、gt;</p><p>　　由于本小區(qū)屬于三級負荷，綜合考慮，低壓配電采用TN-C-S三相五線制供電系統(tǒng)，并且在入樓時統(tǒng)一接地。</p><p><b>　　7 短路電流的計算</b></p><p>　　7.1 短路計算的意義和方法</p><p>　?。?）對所選的電氣設備進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。</p>

76、<p>　　進行變壓器和線路保護的整定值和靈敏度計算。</p><p>　?。?）采用標么值法對變配電所的相關節(jié)點進行短路電流計算。</p><p>　　7.2 相關節(jié)點的短路計算</p><p>　　根據(jù)小區(qū)原始資料可知，小區(qū)由線芯截面150的電纜供電，距小區(qū)為6km，電力系統(tǒng)饋電變電站首端裝的高壓斷路器的斷流容量，查表知電纜每相單位長度電抗平均值為

77、。</p><p><b>　　7.2.1 電路圖</b></p><p>　　短路計算電流的單相等值電路如圖7-1。</p><p>　　圖 7-1系統(tǒng)等值電路</p><p>　　7.2.2 確定基準值</p><p>　　取=100MVA，==，</p><p>　　

78、7.2.3 計算短路電路中各主要元件的電抗標么值</p><p>　　（1）電力系統(tǒng)的電抗標么值：</p><p>　?。?）電纜線路的電抗標么值：，</p><p>　?。?）電力變壓器電抗標么值：查表得變壓器的阻抗電壓，</p><p>　　根據(jù)以上計算結(jié)果繪制等效電路圖如圖7-2所示：</p><p><b

79、>　　圖7-2等效電路圖</b></p><p>　　7.2.4 求K-1點的短路電流計算</p><p>　?。?）總電抗標幺值：</p><p>　?。?）三相短路電流周期分量的有效值：</p><p>　　（3）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流的有效值：</p><p>　?。?）三相短路沖擊電流及

80、有效值：</p><p>　?。?）三相短路容量：</p><p>　　7.2.5 求K-2點的短路電流計算</p><p>　?。?）總電抗標么值：</p><p>　?。?）三相短路電流周期分量的有效值：</p><p>　?。?）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流的有效值：</p><p>　　

81、（4）三相短路沖擊電流及其有效值：</p><p>　?。?）三相短路容量：</p><p>　　8 變電所高壓側(cè)一次設備的選擇與校驗</p><p><b>　　8.1 電纜的選擇</b></p><p>　　8.1.1 進線電纜的選擇</p><p>　　首先按發(fā)熱條件選擇導線截面。高壓側(cè)的計

82、算電流：</p><p>　　，本小區(qū)所在地最熱月地下0.8米處平均溫度為28.7攝氏度，交聯(lián)聚乙烯電纜最高允許溫度為90℃，查《工廠供電》附錄表18a知電纜載流量的校正系數(shù)為0.96。查表可知，70的交聯(lián)聚乙烯電纜載流量為>68.2A,符合載流量的要求。所以選導線型號為YJV-10kV-3×70.</p><p>　　校驗：查《工廠供電》附錄表7知,該導線的熱穩(wěn)定系數(shù)為.

83、=1.56s.校驗其短路熱穩(wěn)定性：,符合要求。</p><p>　　再按經(jīng)濟電流密度選擇，查表知=2.5 A/ (年最大負荷利用小時數(shù)為2500).經(jīng)濟截面為，小于70，綜合以上各因素，最后選擇的電纜是YJV-10kV-3×70。</p><p>　　8.1.2 高壓母線的選擇</p><p>　　首先按載流量選擇LMY-40×4矩形鋁母線，其載

84、流量，符合要求。</p><p>　　動穩(wěn)定度校驗條件為 </p><p>　　LMY母線材料的最大允許應力=70MPa。</p><p>　　10kV高壓母線的短路電流為： </p><p>　　三相短路時所受的最大電動力： </p><p>　　母線的彎曲力矩（母線檔數(shù)為3）：</p>&l

85、t;p><b>　　母線的截面系數(shù)： </b></p><p>　　母線在三相短路時的計算應力:</p><p>　　所以，=70MPa=，滿足動穩(wěn)定度要求。 </p><p><b>　　熱穩(wěn)定度校驗： </b></p><p>　　<40×4 mm2，符合熱穩(wěn)定度要求。&l

86、t;/p><p>　　8.1.3 高壓出線電纜的選擇</p><p>　　由于采用兩臺變壓器并列運行，查《工廠供電》附錄知，采用70的電纜。</p><p>　　熱穩(wěn)定度校驗：查《工廠供電》附錄表7知，該導線的熱穩(wěn)定度系數(shù).短路發(fā)熱假想時間=1.56s ，校驗其熱穩(wěn)定性：,符合要求。</p><p>　　8.2 高壓設備的選擇與校驗</p&

87、gt;<p>　　8.2.1 高壓開關柜</p><p>　　選擇KYN28-12（戶內(nèi)鎧裝抽出式開關柜）型高壓開關柜。開關柜的主要技術(shù)參數(shù)為：</p><p>　　額定電壓： 12kV</p><p>　　額定頻率： 5060Hz</p><p>　　額定電流： 1600A</p><p>　　額定短時

88、耐受電流： 16kA</p><p>　　額定峰值耐受電流： 40kA</p><p>　　以上參數(shù)均符合設計要求，故該開關柜可以選擇。</p><p>　　具體型號為：KYN28-12-T(T為彈簧操作)</p><p>　　此外，還需知道開關柜的尺寸，以便于安裝。該開關柜的尺寸為：高度寬度深度=23008001500（mm）</p&

89、gt;<p>　　8.2.2 高壓斷路器</p><p><b>　?。?） 選擇</b></p><p>　　由高壓側(cè)參數(shù)以及開關柜參數(shù)選擇ZN3-10/630-8型高壓斷路器。</p><p>　　高壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)為：</p><p>　　額定電壓： 10kV</p><p&

90、gt;　　額定頻率： 50Hz</p><p>　　額定電流： 630A</p><p>　　額定斷路開斷電流： 8kA</p><p>　　額定動穩(wěn)定電流（峰值）： 20kA</p><p>　　熱穩(wěn)定電流（有效值）（3s）： 8kA</p><p><b>　　（2） 校驗</b></p

91、><p><b>　　電壓： 合格</b></p><p><b>　　電流： 合格</b></p><p><b>　　斷流能力： 合格</b></p><p><b>　　動穩(wěn)定度： 合格</b></p><p>　　熱穩(wěn)定

92、度： 合格，</p><p>　　所以此設備可以選擇。</p><p>　　8.2.3 高壓熔斷器</p><p><b>　?。?） 選擇</b></p><p>　　通過高壓側(cè)參數(shù)以及開關柜參數(shù)選擇RN2-10/0.5型高壓熔斷器。</p><p>　　高壓熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)為：</

93、p><p>　　額定電壓： 10kV</p><p>　　額定頻率： 50Hz</p><p>　　額定熔體電流： 0.5A</p><p>　　額定開斷電流： 50kA</p><p><b>　　（2） 校驗</b></p><p><b>　　電壓： 合格&l

94、t;/b></p><p>　　斷流能力： 合格，所以此設備可以選擇。</p><p>　　8.2.4 電流互感器</p><p><b>　?。?） 選擇</b></p><p>　　高壓電流互感器選用LZZBJ10-10型澆注絕緣加強、保護支柱式電流互感器，計量用電流互感器選用0.2級，其余都選用0.5級。電

95、流互感器主要技術(shù)參數(shù)為：</p><p>　　額定電壓： 10kV</p><p>　　額定頻率： 50Hz</p><p>　　額定電流： 150A</p><p>　　一秒熱穩(wěn)定電流：50kA</p><p>　　動穩(wěn)定電流：110kA</p><p><b>　?。?） 校驗&l

96、t;/b></p><p><b>　　電壓： 合格</b></p><p><b>　　電流： 合格</b></p><p><b>　　動穩(wěn)定度： 合格</b></p><p>　　熱穩(wěn)定度： 合格，</p><p>　　所以此設備可以

97、選擇。</p><p>　　8.2.5 電壓互感器</p><p><b>　?。?）選擇</b></p><p>　　通過高壓側(cè)參數(shù)及開關柜參數(shù)選擇JDZJ-10-0.5A型電壓互感器。</p><p>　　電壓互感器主要技術(shù)參數(shù)為：</p><p><b>　　額定電壓：10kV&l

98、t;/b></p><p><b>　　額定頻率：50Hz</b></p><p><b>　?。?）校驗</b></p><p><b>　　電壓： 合格</b></p><p>　　所以此設備可及選擇。</p><p>　　9 變電所低壓側(cè)一

99、次設備的選擇與校驗</p><p>　　9.1 低壓母線的選擇與校驗</p><p>　　在變壓器的低壓側(cè)，其計算電流為： </p><p>　　按載流量選擇LMY-125×10矩形鋁母線，單條。 (母線室內(nèi)的環(huán)境溫度取25℃，查表知，溫度校正系數(shù)為0.97)，符合要求。</p><p>　　動穩(wěn)定度校驗條件為 </p&

100、gt;<p>　　LMY母線材料的最大允許應力=70MPa。</p><p>　　380V低壓母線的短路電流為：=68.56kA =40.61kA</p><p>　　三相短路時所受的最大電動力： </p><p>　　母線的彎曲力矩（母線檔數(shù)3）：</p><p><b>　　母線的截面系數(shù)： </b&

101、gt;</p><p>　　母線在三相短路時的計算應力:</p><p>　　所以， ==，滿足動穩(wěn)定度要求。 </p><p><b>　　熱穩(wěn)定度校驗： </b></p><p>　　，符合熱穩(wěn)定度要求。</p><p>　　9.2 低壓電纜、設備的選擇與校驗</p><p

102、>　　在本小區(qū)中，是12戶一個單元。來計算低壓側(cè)的負荷。</p><p>　　查表知需要系數(shù)=0.7，，再，功率因數(shù)為cosφ=0.9</p><p><b>　　.</b></p><p>　　9.2.1 電纜的選擇</p><p>　　首先，按發(fā)熱條件選擇電纜：=283.62首先擬選用主芯線截面是150的銅芯聚

103、氯乙烯絕緣電力電纜，其載流量查《實用建筑電工手冊》附錄表四得=306A>283.62A。初步選定的電纜型號為VV-0.4kV-(3×150+1×70)。下面進行校驗。</p><p>　　查表可知：150的銅芯聚氯乙烯絕緣電力電纜在線芯工作溫度為600C時，，。各棟樓與變電所的最近距離和最遠距離分別為60m和300m。選擇最近一棟進行短路電流計算,最遠一棟進行電壓損失計算。</p&

104、gt;<p><b>　　a)熱穩(wěn)定性校驗</b></p><p>　　電力變壓器的電阻和電抗為:</p><p><b>　　，</b></p><p>　　查表得： =13.36kW, =6，令</p><p><b>　　由此得：</b></p>

105、<p>　?。剑?3.36kW×(400V)2/(800kVA)2＝</p><p>　　＝＝6×(400V)2/(100×800kVA)＝</p><p>　　電流互感器、低壓斷路器以及各開關的接觸電阻用r和x表示，,</p><p><b>　　,, , ，所以</b></p>&l

106、t;p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　b)最遠一棟電壓損失電壓損失計算</p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，符合要求。</b></p>&

107、lt;p>　　綜上所述，選用型號為VV-0.4kV-(3×150+1×70)的銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電力電纜。</p><p>　　9.2.2 低壓斷路器的選擇與校驗</p><p>　　根據(jù)以上短路計算結(jié)果，選擇斷路器為DW28-2000萬能式智能斷路器。</p><p>　　表9－1 低壓斷路器的選擇與校驗</p><

108、p>　　低壓斷路器DW28-2000過電流脫扣器動作電流的整定：</p><p>　　1)過流脫扣器的額定電流應不小于線路的計算電流即=≥</p><p>　　2)瞬時過流脫扣器的動作電流應躲過線路的尖峰電流,線路的尖峰電流取即，設瞬時脫扣電流整定為5倍，即＞，其中動作時間在0.02S以上的萬能式（PW型）斷路器可取1.35</p><p>　　3)短延時過電

109、流脫扣器動作電流和動作時間的整定</p><p><b>　　故整定為=</b></p><p>　　短延時過流脫扣器的動作時間可分為0.2S、0.4S、0.6S三級</p><p>　　4)長延時過流脫扣器動作電流和動作時間的整定</p><p>　　長延時過電流脫扣器動作電流應躲過線路最大負荷電流，即</p&g

110、t;<p>　　，故整定為=3000A</p><p>　　動作時間可達1-2小時</p><p>　　9.2.3 低壓刀開關的選擇與校驗</p><p>　　=283.62A,因此選擇HD13-300/31型的刀開關，其=380V,=300 A>283.62A,開斷電流A,均符合要求。</p><p>　　9.2.4 電

111、流互感器的選擇與校驗</p><p>　　，受電柜和母聯(lián)柜中選用LMZ2-0.5-2000/5型母排式澆注絕緣電流互感器（計量用0.2級，保護用0.5級）。</p><p>　　低壓出線柜中選用LMZ1-0.5-300/5型電流互感器（計量用0.2級，保護用0.5級）。</p><p>　　9.2.5 低壓配電柜</p><p>　　受電柜和

112、母聯(lián)柜選用GGD-02固定式交流低壓配電柜，尺寸為：2200 mm（高）×1000 mm（寬）×800mm（深）。</p><p>　　低壓出線柜選用GGD-07固定式交流低壓配電柜，尺寸為： 2200 mm（高）×800 mm（寬）×800mm（深）。</p><p>　　補償柜選用GGJ1-01型，尺寸為：2200 mm（高）×800

113、mm（寬）×800mm（深）。</p><p>　　10 變壓器保護設置</p><p>　　根據(jù)《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》規(guī)程規(guī)定，容量小于6300KVA的變壓器設以下保護：</p><p><b>　　a.瓦斯保護</b></p><p>　　預防變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低。輕瓦斯動作于信號

114、，重瓦斯動作于跳閘。</p><p><b>　　b.過電流保護</b></p><p>　　預防外部相間短路，并作為瓦斯保護和電流速斷保護的后備保護，動作于跳閘。取，, ，，，故</p><p>　　過電流動作電流整定為2.4A。由于小區(qū)變電所為系統(tǒng)終端變電所，因此過電流保護的10倍動作電流的動作時間整定為0.5s。</p>&

115、lt;p><b>　　c.電流速斷保護</b></p><p>　　預防變壓器線圈和引出線的多相短路，動作于跳閘。對于中小容量的變壓器，可在其電源側(cè)裝設電流速斷保護而不設置變壓器縱差動保護。速斷保護接線采用兩相兩繼電器式接線方式，繼電器采用GL－15/10型，應用去分流跳閘操作方式。</p><p>　　電流速斷保護的速斷電流整定：</p><

116、;p><b>　　取，而，故</b></p><p>　　因此速斷電流倍數(shù)整定為</p><p><b>　　d.過負荷保護</b></p><p>　　預防變壓器本身的對稱性過負荷及外部短路引起的過載，按具體條件裝設。</p><p>　　e.低壓側(cè)單相短路保護</p><

117、;p>　　對于變壓器低壓側(cè)的單相短路，可以采用在變壓器低壓側(cè)裝設三相帶過電流脫扣器的低壓斷路器。這一斷路器，既作低壓主開關，操作方便，又便于實現(xiàn)自動化，又可以用來保護低壓側(cè)的相間短路和單相短路。</p><p>　　10.1 變電所10kV饋線保護</p><p>　　小區(qū)內(nèi)變電所的供電距離比較短，所以線路保護設置比較簡單，常用的保護設置有：</p><p>

118、　　a.過電流保護（采用反時限過電流保護裝置）</p><p>　　高壓側(cè)線路斷路器系統(tǒng)圖如下：</p><p>　　過保護電流采用三相三繼電器式接線，繼電器采用GL-25/10型，操作方式為去分流跳閘，從而KA1的線路上的負荷電流為：</p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　取，，，，故動作電流

119、</p><p>　　根據(jù)GL-25/10型繼電器的規(guī)格，動作電流整定為8A，所裝斷路器的定時限過電流保護整定的動作時間為1.5s，所以KA1的實際動作時間應為。</p><p>　　由于K-1點發(fā)生三相短路時KA1的電流為：</p><p>　　故對KA1的動作電流倍數(shù)為</p><p>　　利用和KA1的實際動作時間0.8s,查GL-25

120、/10型繼電器的動作特性曲線，得KA1應整定的10倍動作電流的動作時限為1.5s。</p><p>　　由已知條件知：，其中就是整定后的動作電流。變壓器低壓側(cè)在系統(tǒng)最小運行方式下兩相短路電流，故過電流保護靈敏度</p><p>　　由此可見，KA2整定的動作電流滿足保護靈敏度的要求，所以不必裝設低壓閉鎖裝置。</p><p><b>　　b.電流速斷保護&

121、lt;/b></p><p>　　根據(jù)《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》規(guī)定，在過電流保護動作時間超過0.5-0.7s時，應裝設瞬動電流速斷保護裝置。</p><p>　　過電流保護保護動作電流的整定，由已知條件得：，，，變壓器低壓側(cè)三相短路電流為</p><p><b>　　故：，</b></p><p>

122、　　因此速斷電流倍數(shù)整定為：</p><p><b>　　c.過負荷保護</b></p><p>　　線路過負荷保護是針對電纜線路過負荷要求裝設的，一般延時動作于信號，其整定電流應躲過線路的計算電流，故</p><p>　　，動作時間取12 s。</p><p><b>　　d.單相接地保護</b>

123、</p><p>　　在小接地電流的電力系統(tǒng)中，有單相接地故障時，接地電容電流很小，但事非故障相的對地電壓要升高，有可能會引起線路的絕緣裝置擊穿，因此要引起重視，不可以長期故障運行。一般在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置或者有選擇性的單相接地保護裝置，會發(fā)出報警信號，以便運行值班人員及時發(fā)現(xiàn)并處理。</p><p>　　10.2 變電所10kV母線保護</p>