供電工程課程設(shè)計某住宅小區(qū)變電所電氣部分設(shè)計

1、供電工程課程設(shè)計任務(wù)書（10）一、設(shè)計題目某住宅小區(qū)變電所電氣部分設(shè)計二、設(shè)計目的及要求通過本課程設(shè)計：熟悉供配電系統(tǒng)初步設(shè)計必須遵循的原則、基本內(nèi)容、設(shè)計程序、設(shè)計規(guī)范等，鍛煉工程設(shè)計、技術(shù)經(jīng)濟分析比較、工程計算、工具書使用等能力，并了解供電配電系統(tǒng)前沿技術(shù)及先進設(shè)備。要求根據(jù)用戶所能取得的電源及負荷的實際情況，按照安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，并考慮負荷增長，選擇變電所主接線方案、配電線路接線方式、高壓設(shè)備和進出線。最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖樣。三、設(shè)計依據(jù)1、供電電源情況可由附近35/10kv地區(qū)變電站取得工作電源，距住宅區(qū)約為4km。10kv母線短路數(shù)據(jù)：、。要求住宅區(qū)

2、變配電所帶時限過電流保護整定的動作時間不大于1.0s。2、負荷情況該住宅區(qū)按二級負荷設(shè)計。該住宅區(qū)有8棟樓房（其中4棟商住樓、4棟住宅樓），負荷統(tǒng)計資料如下表所示。樓號負荷說明電梯配置1商住樓三單元，兩單元11層，一單元9層，其中一、二層為商店，三層以上為住戶，11層單元每單元每層2住戶，9層單元每單元每層3住戶。商店單層面積約700每單元配置一部電梯；每棟商住樓商店配置一部電梯2商住樓9層二單元，其中一、二層為商店，三層以上為住戶，并每單元每層3住戶。商店單層面積約5003商住樓9層一單元，其中一、二層為商店，三層以上為住戶，并每單元每層3住戶。商店單層面積約36046商住樓11層三單元，其

3、中一、二層為商店，三層以上為住戶，并每單元每層2住戶。商店單層面積約8005、6住宅樓11層一單元，每層2住戶7、8住宅樓9層兩單元，每層3住戶負荷估算平均每住戶9kw；商店80w/電梯每部10kw3、自然條件該地區(qū)海撥22.2m，地層以砂質(zhì)粘土為主。年最高氣溫39，年平均氣溫23，年最低氣溫-5, 年最熱月平均最高氣溫33，年最熱月平均氣溫26，年最熱月地下0.8m處平均溫度25主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)，年雷暴日數(shù)52。四、設(shè)計任務(wù)1、商住樓、住宅樓負荷計算2、選擇變電所主接線方案、配電線路接線方式3、計算短路電流。4、選擇并校驗電氣設(shè)備。5、選擇進出線。6、作電氣平面總布置圖。7、繼電保護設(shè)計*。8

4、、防雷保護規(guī)劃設(shè)計*。摘要本文通過對供電工程的學(xué)習(xí)，主要是針對10kv開閉所進行初步設(shè)計。根據(jù)所提供的負荷及對供配電系統(tǒng)的要求，對主要設(shè)備進行選型校驗，對主變壓器、線路進行保護整定計算，對主、變線路進行防雷保護等。在這次設(shè)計中，根據(jù)計算的結(jié)果，可以選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線截面、變壓器的型號、電壓和電流互感器等主要電氣設(shè)備的型號。變壓器在供配電系統(tǒng)中是重要的設(shè)備，掌握了對他的保護和整定計算方法。繼電保護裝置應(yīng)用于主要電氣設(shè)備和二次接線回路中；并掌握了變電所內(nèi)主要電氣設(shè)備和二次回路的工作原理。通過本次課程設(shè)計，旨在熟悉變電所中供電系統(tǒng)的負荷計算，掌握變電所中二次回路的基本原理，在次基礎(chǔ)上對供電系統(tǒng)中的

5、變電所二次接線進行了設(shè)計和保護，最后根據(jù)具體環(huán)境條件對電氣設(shè)備進行校驗，使本次設(shè)計的內(nèi)容更加完善。關(guān) 鍵 詞：電力系統(tǒng)、變壓器、變電所、二次接線、繼電保護裝置 abstractaccording to the learning of power supply projet,the primary design is about the 10kv switch-substation.according to the load and demand of the supply electric system of factory, the design of the gather reductio

6、n voltage substation and distribution system,and the checking of the main electric apparatus, the protection and adjusting and the ligtning protection of the main voltage changer and line.in this design, according to the result of the calculation,can choose the section of line, the model of the volt

7、age changer,the relainy of voltage and current ang so on.the voltage changer is also very important in the supply electric system, mastered the protetion and calculation.made the voltage changer and outfeeders protection setting calculation,mastered principles of the main apparatus and secondary cir

8、cuit.according to this design,know the loads calculation of the supply electric system well,master the basic principles of secondary circuit.in the basic, design and protect the secondary circuit of the substation ,finally ,according to the particular surroundings checking the main electric apparatu

9、s, then improve the content of this graduation thesis.key words:electric system, voltage changer, substation, secondary circuit,relaying device目錄摘要1 前 言11.1 研究背景及意義12 負荷計算22.1 概述及計算負荷的方法22.2 計算負荷的計算與確定33 無功功率補償63.1 無功功率補償?shù)挠嬎?3.2無功功率補償前后的經(jīng)濟性分析84 變壓器的選擇94.1 變壓器臺數(shù)和容量的選擇原則94.2 選擇變壓器的臺數(shù)、容量及類型95 供電系統(tǒng)主接線方案

10、的選擇115.1 電氣主接線的意義及重要性115.2 供電系統(tǒng)主接線方案的設(shè)計116 短路電流的計算136.1 短路電流計算的目的及方法137 電氣設(shè)備的選擇與校驗177.1高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗177.2 導(dǎo)線和電纜的選擇與校驗207.3低壓電氣設(shè)備的選擇與校驗218 小結(jié)23參考文獻24附錄125附錄2261 前 言1.1 研究背景及意義工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因

11、此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家

12、經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：（1） 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求（4） 經(jīng)濟 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。

13、 2 負荷計算2.1 概述及計算負荷的方法通過對已知用電設(shè)備容量進行統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的最大負荷值，稱為計算負荷。目前，電力負荷計算主要采用以下三種方法：單位容量法、需要系數(shù)法、用系數(shù)法。在本設(shè)計中采用的是需要系法來進行負荷計算。（一）一組用電設(shè)備的計算負荷主要計算公式有：有功計算負荷：= (2-1)無功計算負荷：= (2-2)視在計算負荷：=/ (2-3)計算電流： =/ (2-4)式中 需要系數(shù); 最大負荷工作班每組用電設(shè)備的設(shè)備容量;功率因數(shù); 用電設(shè)備所在電網(wǎng)的額定電壓（kv）。 （二）多組用電設(shè)備的計算負荷 對于干線，可取=0.850.95, =0.9

14、00.97。 對于低壓母線，由用電設(shè)備計算負荷直接相加來計算時，可取=0.80.9, =0.850.95。由干線負荷直接相加來計算時，可取=0.90.95,k=0.930.97。 主要計算公式： 總的有功計算負荷：= 總的無功計算負荷： = 總的視在計算負荷：式中、 稱為同時系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)）。2.2 計算負荷的計算與確定該住宅區(qū)按二級負荷設(shè)計，有8棟樓房（其中4棟商住樓、4棟住宅樓）負荷分布情況如下：表2-1 負荷分布情況統(tǒng)計表1#2#3#4#5#6#7#8#總計用戶電梯(部)3213112215商店電梯(部)111100004住戶數(shù)(戶)5742215422225454326商

15、店面積()14001000720160000004720計算負荷如下：（1）各樓棟住戶電梯和商店電梯查附錄表知 需要系數(shù)=0.2,功率因數(shù)0.7,=1.02，因此=0.2（15+4）1038kw= =381.02=38.76kvar=/=38/0.7=54.29kva =/=54.29/(0.38)=82.49a (2)各樓棟商店照明等用電查附錄表知 需要系數(shù)=0.7,功率因數(shù)0.7,=1.02，因此=0.7472080/1000264.32kw= =264.321.02=269.61kvar=/=264.32/0.7=377.60kva =/=377.6/(0.38)=573.72a（3）各

16、樓棟住戶用電以1#商住樓為例計算其負荷查附錄表知 需要系數(shù)=0.5,功率因數(shù)0.7,=1.02，因此=0.5579256.5kw= =256.51.02=261.63kvar=/=256.5/0.7=366.43kva =/=556.75a其它各樓棟住戶用電負荷均按此方法計算，所得結(jié)果統(tǒng)計如下表：序號用 電類 型計量設(shè)備容量/ kw計算負荷1電梯19部1900.20.71.023838.7654.2982.492住戶1#57戶5130.50.71.02256.5261.63366.43556.7542#42戶3780.50.71.02189192.78270410.2353#21戶1890.5

17、0.71.0294.596.39135205.1264#54戶4860.50.71.02243247.86347.14527.4475#22戶1980.50.71.0299100.98141.43214.8986#22戶1980.50.71.0299100.98141.43214.8997#54戶4860.50.71.02243247.86347.14527.44108#54戶4860.50.71.02243247.86347.14527.4411商店4720377.60.70.71.02264.32269.61377.6573.72表2-2 住宅小區(qū)負荷情況統(tǒng)計表由上述負荷情況統(tǒng)計表可初選一

18、個有兩臺變壓器t1，t2運行的變電所st。變壓器t1，t2各設(shè)三路線，分別取其計算點為d1,d2,d3和d4,d5,d6，如表2-3：表2-3 住宅小區(qū)供電示意圖變電所st變壓器t1變壓器t2計算點d11#商住樓、5#住宅樓住戶計算點d4各樓棟住戶電梯和商店電梯d22#商住樓、6#住宅樓住戶d53#商住樓、7#住宅樓住戶d3各樓棟商店d64#商住樓、8#住宅樓住戶根據(jù)上述供電示意圖，可對各級負荷進行計算。下面計算d1d3,d4d6各點的計算負荷：表2-4計算d1d3的負荷計算點用電類 型設(shè)備容量/ kw計算負荷d11#,5#7110.50.71.02355.5362.61507.86771.6

19、4d22#,6#5760.50.71.02288293.76411.43625.12d3商店377.60.70.71.02264.32269.61377.6573.72總計取，907.82925.980.69862.43898.201245.211891.96表2-5 計算d4d6的負荷計算點用電類 型設(shè)備容量/ kw計算負荷d4電梯1900.20.71.023838.7654.2982.49d53#,7#6750.50.71.02337.5344.25539.29819.39d64#,8#9720.50.71.02486495.72694.291054.90總計取，861.5878.730.

20、69818.43852.371181.681795.433 無功功率補償3.1 無功功率補償?shù)挠嬎愀鶕?jù)電容器在工廠供電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，有高壓集中補償，低壓成組補償和低壓補償三種方式。由上面的計算可知t1,t2低壓側(cè)的功率因數(shù)均為0.690.92，而本設(shè)計要求最大負荷時的功率因數(shù)不得低于0.92, 故需要進行無功補償。本設(shè)計在低壓母線上設(shè)置無功自動補償裝置，補償后的目標(biāo)功率一般取0.92，以使變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)達到0.9。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進行低壓集中補償。下面以變壓器t1低壓側(cè)c1點為例，計算無功功率補償=862.43 tan(arccos0.69)-tan(arccos0.9

21、2)=534.71kvar查附錄表10,初選bcmj0.4-30-3 型自愈式并聯(lián)電容器,每組容量。則需要安裝的電容組數(shù)為n=534.71/30=17.82 取n=18可安裝的電容器組數(shù)為18組，總?cè)萘繛?830kvar540kvar,實際最大負荷時的補償容量為1830kvar=540kvar，無功補償后的低壓側(cè)c1的視在計算負荷及功率因數(shù)為視在計算負荷 功率因數(shù) 根據(jù)c1點的視在計算負荷,選擇變壓器s9-1000/10型變壓器，變壓器額定容量變壓器的有功功率損耗為：變壓器的無功功率損耗為：此處計算采用簡化公式：，即9.34kw, =46.69kw變電所高壓側(cè)計算負荷為：= + =862.43

22、+9.34=871.77kw = -+=+46.69=404.89kvar = =961.21=961.21/=55.50a補償后的功率因素 871.77/961.21=0.91同理可求出變壓器t2低壓側(cè)c2點的補償結(jié)果，統(tǒng)計列表如下：表3-1 功率補償結(jié)果計算（低壓側(cè)）計算點有功計算負荷kw無功計算負荷kvar視在計算負荷kva計算電流a功率因數(shù)補償前補償前c1點計算負荷862.43898.201245.211891.960.69補償前c2點計算負荷818.43852.371181.681795.430.69補償后補償后c1點計算負荷862.43358.20933.861418.900.92

23、補償后c2點計算負荷818.43342.37887.161347.940.92表3-2 功率補償結(jié)果計算（高壓側(cè)）計算點變壓器的功率損耗有功計算負荷kw無功計算負荷kvar視在計算負荷kva高壓側(cè)計算電流a功率因數(shù)/kw/kw/kw/kvarb11.79.21.759.3446.69871.77404.89961.2155.500.91b21.79.21.758.8744.36827.30386.73913.2352.730.91由表和計算可知折算到高壓側(cè)的功率因數(shù)均大于0.9,即功率補償?shù)碾娙葸x擇合理,兩臺變壓器容量均選擇1000的，符合本設(shè)計的要求。3.2無功功率補償前后的經(jīng)濟性分析由表3

24、-1和3-2可知，補償前初選變壓器t1、t2容量分別為1245.21kva、1181.68kva,而補償后，t1、t2容量分別為933.86kva、887.16kva，按兩部電價制交納電費?；倦妰r20元/千伏安/月，電度電價0.5元/度。對于住宅小區(qū)而言，補償后可每年節(jié)約電費十幾萬元，另外，由于補償后，高低壓線路上的電流均有所下降，減小了各處的損耗，因此，在選擇設(shè)備時，可選較小容量的其他設(shè)備，可節(jié)約一定的投資成本。對于國家而言，節(jié)約了有色金屬，并使資源分配更合理，提高能源利用率；對于用戶而言，節(jié)約了電費。由此可見，無功功率補償是利國利民的節(jié)能措施。4 變壓器的選擇4.1 變壓器臺數(shù)和容量的選

25、擇原則（1）變電所主變壓器臺數(shù)的選擇變壓器的臺數(shù)一般根據(jù)負荷等級、用電容量和經(jīng)濟運行等條件綜合考慮確定。選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮下列原則：1） 應(yīng)滿足用電負荷對供電可靠性的要求。2） 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用根據(jù)實際負荷的大小，相應(yīng)投入變壓器的臺數(shù)的經(jīng)濟運行方式的變電所。3） 在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)當(dāng)考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余量。（2）變電所主變壓器容量的選擇變壓器的容量首先應(yīng)保證在計算負荷下變壓器能長期可靠運行。對于僅有一臺變壓器運行的變電所，變壓器容量應(yīng)滿足下列條件：考慮到節(jié)能和留有余量，變壓器的負荷率一般取70%85%。對于有兩臺變壓器運行的變電所，通常采用等容

26、量的變壓器，每臺變壓器應(yīng)同時滿足以下兩個條件： 滿足總計算負荷70%的需要，即； 滿足全部一、二級負荷的需要，即條件1是考慮到兩臺變壓器運行時，每臺變壓器各承受總計算負荷的50%，負載約為0.7,此時變壓器效率較高。而在事故情況下，一臺變壓器承受總計算負荷時，只過載40%，可繼續(xù)運行一段時間。在此時間內(nèi)，完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，可切除三級負荷。條件2是考慮在事故情況下，一臺變壓器仍能保證一、二級負荷的供電。 4.2 選擇變壓器的臺數(shù)、容量及類型根據(jù)以上變壓器臺數(shù)和容量的選擇原則，再結(jié)合表3-1可選擇變壓器的臺數(shù)和容量。由于該小區(qū)的負荷屬于二級負荷，對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，以便

27、當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障后檢修時，另一臺變壓器能繼續(xù)供電。故選一個有兩臺變壓器運行的變電所。由于變壓器t1,t2的總計算負荷分別為：=933.86kva，=887.16kva因此可選s9-1000/10型的變壓器二臺。 選定變壓器的容量及型號如下表：表4-1 住宅小區(qū)變電所變壓器的臺數(shù)、容量及型號計算點負荷分布變壓器容量、型號及聯(lián)結(jié)變壓器變電所代號d11#商住樓、5#住宅樓住戶933.8610/0.4kv s9系列dyn11聯(lián)結(jié)t1std22#商住樓、6#住宅樓住戶d3各樓棟商店d4各樓棟住戶電梯和商店電梯887.1610/0.4kv s9系列dyn11聯(lián)結(jié)t2d53#商住樓、7#住宅樓住戶d64

28、#商住樓、8#住宅樓住戶5 供電系統(tǒng)主接線方案的選擇5.1 電氣主接線的意義及重要性電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中,為滿足預(yù)定的功率傳送和運行等要求而設(shè)計的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。它們的連接方式對供電可靠性、運行靈活性及經(jīng)濟合理性等起著決定性作用。一般在研究主接線方案和運行方式時,為了清晰和方便,通常將三相電路圖描繪成單線圖。在繪制主接線全圖時,將互感器、避雷器、電容器、中性點設(shè)備以及載波通信用的通道加工元件（也稱高頻阻波器）等也表示出來。 對一個電廠而言,電氣主接線在電廠設(shè)計時

29、就根據(jù)機組容量、電廠規(guī)模及電廠在電力系統(tǒng)中的地位等,從供電的可靠性、運行的靈活性和方便性、經(jīng)濟性、發(fā)展和擴建的可能性等方面,經(jīng)綜合比較后確定。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。電氣主接線又稱電氣一次接線圖。 電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點要求： 1）運行的可靠性：主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對用戶供電的可靠性,特別是保證對重要負荷的供電。 2）運行的靈活性：主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況,特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時,能夠通過倒換開關(guān)的運行方式,做到調(diào)度靈活,不中斷向用戶的供電。在擴建時應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 3）主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條

30、件的要求下,做到經(jīng)濟合理,盡量減少占地面積,節(jié)省投資。5.2 供電系統(tǒng)主接線方案的設(shè)計變配電所的電氣主接線是以電源進線和引出線為基本環(huán)節(jié)，以母線為中間環(huán)節(jié)的電能輸配電路。1、主接線方式基本形式按有母線接線和無母線接線。母線又稱匯流排，起著匯集電能的作用。在擁護的變配電所中，有母線的主接線按母線的設(shè)置不同，又有單母線接線，單母線分段接線，雙母線接線。2、主接線方案的選擇由于本設(shè)計工作電源由附近兩所10kv地區(qū)變電站取得，該小區(qū)又屬于二級負荷，故需有兩路電源進線，一個有兩臺變壓器運行的變電所。綜合考慮，本設(shè)計一次側(cè)選擇雙電源單母線分段接線，若任一電源（如電源1）出現(xiàn)故障，電源進線斷路器（qf1）自

31、動斷開，分段斷路器qf3可自動投入，保證給全部出線或重要負荷繼續(xù)供電；二次側(cè)也采用單母線分段接線，正常工作時，低壓母聯(lián)斷路器斷開，當(dāng)有一臺變壓器故障或因負荷較輕而退出運行時，斷開其兩側(cè)的斷路器，將低壓母聯(lián)斷路器接通，此時，由另一臺變壓器供電給大部分負荷。供電系統(tǒng)主接線方案如圖5-1所示：圖5-1 供電系統(tǒng)主接線方案對應(yīng)主接線方案，可確定本住宅小區(qū)供電示意圖如下：表5-1 住宅小區(qū)供電示意圖變電所st變壓器t1變壓器t2計算點d11#商住樓、5#住宅樓住戶計算點d4各樓棟住戶電梯和商店電梯d22#商住樓、6#住宅樓住戶d53#商住樓、7#住宅樓住戶d3各樓棟商店d64#商住樓、8#住宅樓住戶6

32、短路電流的計算6.1 短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。對于小區(qū)供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。圖4-1供電系統(tǒng)短路計算電路圖兩路電源進線所計算的數(shù)據(jù)相同，則以其中一條線路為例。已知,（1）確定基準(zhǔn)值取100mva, =10.5kv,=0.4 kv而=100 mva()=5.50ka =100 mva()=144.34ka (2)計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)最大運行方式=100mv

33、a/200mva=0.5最小運行方式=100mva/110mva=0.91架空線路0.354km=1.27電力變壓器（由附表12查得s9-1000/10變壓器dyn11聯(lián)結(jié)5）=5繪短路等效電路圖如圖4-2所示，圖上標(biāo)出了各元件的電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出了短路計算點。圖4-2短路等效電路圖 在最大運行方式下：（3）求k-1點的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值+0.501.271.77三相短路電流周期分量有效值/=5.50ka/1.77=3.11ka其他三相短路電流3.11ka2.553.11ka7.93ka1.513.11ka4.70ka三相短路容量100mva/1.77=5

34、6.50 mva (4)求k-2點的短路電路總電抗標(biāo)幺值三相短路電流的短路容量兩臺變壓器是分列運行，則計算如下：總電抗標(biāo)幺值+0.5+1.27+56.77三相短路電流周期分量有效值/144.34 ka6.7721.32ka其它三相短路電流在100.4kv變壓器二次側(cè)低壓母線發(fā)生三相短路時，一般,可取1.6，因此2.26,則21.32ka2.2621.32ka48.18ka1.3121.32ka27.93ka三相短路容量100mva/6.77=14.77 mva在最小運行方式下：（3）求k-1點的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值+0.911.272.18三相短路電流周期分

35、量有效值/=5.50ka/2.18=2.52ka其他三相短路電流2.52ka2.552.52ka6.43ka1.512.52ka3.81ka三相短路容量100mva/2.52=39.68 mva(4)求k-2點的短路電路總電抗標(biāo)幺值三相短路電流的短路容量兩臺變壓器是分列運行，則計算如下：總電抗標(biāo)幺值+0.91+1.27+57.18三相短路電流周期分量有效值/144.34 ka7.1820.10ka其它三相短路電流在100.4kv變壓器二次側(cè)低壓母線發(fā)生三相短路時，一般,可取1.6，因此2.26,則20.10ka2.2620.10ka45.43ka1.3120.10ka26.33ka三相短路容量

36、100mva/7.18=13.93 mva將以上計算結(jié)果計入表6-1：表6-1短路計算結(jié)果運行方式短路計算點總電抗標(biāo)幺值三相短路電流ka三相短路容量mva最大運行k-1點1.773.113.113.117.934.7056.50k-2點6.7721.3221.3221.3248.1827.9314.77最小運行k-1點2.182.522.522.526.433.8139.68k-2點7.1820.1020.1020.1045.4326.3313.93由上述短路電流，可以選擇和校驗電氣設(shè)備。7 電氣設(shè)備的選擇與校驗供電系統(tǒng)的電氣設(shè)備主要有斷路器、負荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器、電抗器、互感器、母線裝

37、置及成套配電設(shè)備等。電氣設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運行方便，投資經(jīng)濟合理。對于高壓設(shè)備器件的校驗項目見表7-1：表7-1 高壓電器的選擇校驗項目和條件電氣名稱額定電壓額定電流斷流能力短路電流校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定高壓熔斷器高壓隔離開關(guān)高壓負荷開關(guān)高壓斷路器電流互感器電壓互感器選擇校驗的條件設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點的額定電壓設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過設(shè)備的計算電流設(shè)備的最大開斷電流（或功率）應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流（或功率）按三相短路沖擊電流校驗按三相短路穩(wěn)態(tài)電流和短路發(fā)熱假想時間校驗7.1高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗本設(shè)計在

38、成套設(shè)備的選用時高壓側(cè)采用xgn56-12系列的高壓配電柜,它適合于3.6-12kv三相交流50hz的戶內(nèi)成套裝置，作為接受和分配電能之用，并具有對電路進行控制、保護和監(jiān)測等功能，可適用高層建筑等場所。額定電壓12kv，4s熱穩(wěn)定電流20kv, 額定動穩(wěn)定電流50kv。它由高壓進線、電能計量、電壓測量、變壓器保護及聯(lián)絡(luò)部分組成，它包含的電氣設(shè)備有zn98b(vk)-12斷路器、gn30-12隔離開關(guān)、jdz-12電壓互感器、lzzb6-12電流互感器、rn2-12熔斷器、hy5w避雷器、帶電顯示器。下面對這些設(shè)備分別進行校驗。(1).電流互感器的選擇與校驗按要求初選lzzb6電流互感器，如表7

39、-2。校驗條件為：電流互感器的額定電壓不低于裝設(shè)地點電路的額定電壓;電流互感器的額定一次電流不小于電路的計算電流，而其額定二次電流一般為5a；動穩(wěn)定度校驗： ；熱穩(wěn)定度校驗：。表7-2 lzzb6-12電流互感器的選擇校驗表序號安裝地點的電氣條件lzzb6-12電流互感器項目數(shù) 據(jù)項目數(shù) 據(jù)結(jié)論110kv12kv合格255.50a100a合格33.11ka-合格42.553.11ka7.93ka44ka合格5合格(2).高壓斷路器的選擇與校驗高壓斷路器的選擇與校驗，主要環(huán)境條件選擇結(jié)構(gòu)類型，按正常工作條件選擇額定電壓、額定電流并校驗開斷能力，按短路條件校驗動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，并同時選擇其操動機

40、構(gòu)和操作電源。高壓斷路器是高壓供配電系統(tǒng)中最重要的電氣開關(guān)設(shè)備，其作用是正常時能接通和分?jǐn)嚯娐分械呢摵呻娏?，?dāng)電路中發(fā)生故障時，可由繼電保護裝置驅(qū)動高壓斷路器迅速切斷故障電流。高壓斷路器的選擇首先按正常使用條件初選一個型號，即：斷路器的額定電壓不得小于其工作電壓；斷路器的額定電流不得小于其計算電流； 斷流能力校驗；動穩(wěn)定校驗；熱穩(wěn)定校驗。在本設(shè)計中，根據(jù)55.50a，可初選zn98b-12/630（vk-12）型進行校驗，見表7-3。表7-3 高壓斷路器的選擇與校驗表序號安裝地點的電氣條件zn98b-12/630（vk-12）高壓斷路器項目數(shù) 據(jù)項目數(shù) 據(jù)結(jié)論110kv12kv合格255.50

41、a630a合格33.11ka20ka合格42.553.11ka7.93ka50ka合格51600合格（3）rn2-12高壓熔斷器的選擇與校驗，見下表7-4：7-4 rn2-12高壓熔斷器的選擇與校驗表序號安裝地點的電氣條件rn2-12高壓熔斷器項目數(shù) 據(jù)項目數(shù) 據(jù)結(jié)論110kv12kv合格2-0.5a合格33.11ka31.5ka合格(4).高壓隔離開關(guān)的選擇與校驗高壓隔離開關(guān)沒有滅弧機構(gòu)，在電路中不能帶負荷操作，只起一個可見斷開點的作用,需根據(jù)額定電壓、額定電流、動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度四個方面去選擇并校驗。表7-5 gn30-12/630高壓隔離開關(guān)的選擇校驗表序號安裝地點的電氣條件gn30-1

42、2/630高壓隔離開關(guān)項目數(shù) 據(jù)項目數(shù) 據(jù)結(jié)論110kv12kv合格255.50a630a合格33.11ka-合格42.553.11ka7.93ka50ka合格5合格（5）電壓互感器的選擇與校驗電壓互感器是一種特殊用途的變壓器,是輸變電網(wǎng)絡(luò)中不可缺少的重要電器，其主要用途是與儀表配合測量線路上的電壓、電流、功率和電能,與繼電器配合對線路及變配電設(shè)備進行定量保護(例如短路、過電流、過電壓、欠電壓等故障的保護)。電壓互感器的選擇應(yīng)按裝設(shè)地點的條件及一次電壓、二次電壓、準(zhǔn)確度級等條件進行選擇。本設(shè)計10kv側(cè)采用的是jdz-12電壓互感器，電壓互感器只需校驗電壓，jdz-12電壓互感器顯然滿足要求。

43、表7-6 電壓互感器的選擇與校驗序號安裝地點的電氣條件jdz-12電壓互感器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論110kv12kv合格7.2 導(dǎo)線和電纜的選擇與校驗（1）導(dǎo)線和電纜的校驗方法為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，進行導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件:1.發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。2.電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。3.經(jīng)濟電流密度 35kv及以上的高壓線路及電壓在

44、35kv以下但距離長電流大的線路，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟截面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10kv及以下線路，通常不按此原則選擇。4.機械強度 導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。（2）各段導(dǎo)線的選擇與校驗 .10kv架空線的選擇由于本次設(shè)計中，高壓側(cè)總的計算負荷為961.21kva，架空線上電流為55.50a，不是很大，因此，架空線的選擇可先按截面積選擇，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，,綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，初選導(dǎo)線截面為50的lj型鋁絞線，在環(huán)境溫度為35攝氏度時允許載流量為189a，

45、滿足發(fā)熱條件，查表可知50lj型鋁絞線單位長度電阻為，電抗為,導(dǎo)線上電壓損失為：電壓損失滿足要求，因此，所選架空線滿足條件.10kv硬母線的選擇按發(fā)熱條件來選擇，即滿足母線容許載流量iic(計算電流)，即選擇tmy-3(808)矩形銅母線。.至各商住樓、住宅樓電力電纜截面選擇與選擇架空進線類似，選擇這些電纜線和母線均要根據(jù)發(fā)熱條件進行電纜截面選擇，再通過電壓損失條件進行校驗，綜合考慮，選擇yjv-8.7/10-325型號的交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜。7.3低壓電氣設(shè)備的選擇與校驗1.按正常工作條件選擇考慮所選擇設(shè)備的工作環(huán)境，如戶內(nèi)、戶外、環(huán)境溫度、海拔或有無防塵、防腐、防火、防瀑等要求，以及

46、沿海或是溫?zé)岬赜虻奶攸c。電器的額定電壓應(yīng)不低于所在線路的額定電壓。電器的額定電流應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流。保護電器還應(yīng)按保護特性選擇。2.按短路條件校驗可能通過短路電流的電器（如刀開關(guān)、熔斷器式開關(guān)），應(yīng)滿足在短路條件下短時和峰值耐受電流的要求。斷開短路電流的保護電器（如熔斷器、低壓斷路器），應(yīng)滿足在短路條件下分?jǐn)嗄芰Φ囊蟆５蛪阂淮卧O(shè)備的選擇校驗項目和條件如下表7-7所示。表7-7低壓設(shè)備的選擇校驗項目和條件設(shè)備名稱額定電壓額定電流短路電流開斷能力/ka熱穩(wěn)定動穩(wěn)定低壓斷路器低壓刀開關(guān)說明：低壓一次設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定一般可以不校驗。ggd2的額定電壓380v，額定電流1500a，額定短路開斷電流30ka，額定短耐受電流（1s）30ka，額定峰值耐受電流63ka。本設(shè)計中低壓側(cè)采用的成套