精選文檔供配電畢業(yè)論文

〖精選文檔〗供配電畢業(yè)論文〖精選文檔〗供配電畢業(yè)論文PAGE52PAGEII/NUMPAGES53PAGEII〖精選文檔〗供配電畢業(yè)論文摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為蘇丹GNPOC石油公司總部大樓變配電所電氣設(shè)計(jì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)專業(yè)提供的設(shè)計(jì)資料，對(duì)這個(gè)工程的變配電所系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括高壓配電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、配電房系統(tǒng)，繼電保護(hù)系統(tǒng)。即根據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定變壓器的數(shù)量、容量、型號(hào)和布置；確定主接線方式，確定高、低壓柜的數(shù)量、型號(hào)和布置；確定控制和保護(hù)電器的型號(hào)、規(guī)格，并進(jìn)行驗(yàn)算；確定電纜、母線及其他干線的型號(hào)、規(guī)格，并進(jìn)行驗(yàn)算；確定照明、動(dòng)力等設(shè)備的配電設(shè)備；確定繼電保護(hù)裝置的元件并設(shè)計(jì)二次接線方案等。關(guān)鍵詞：高壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)AbstractThisgraduationprojectisdesignedforthehigh-voltage,low-voltagesystemprotectiverelaysystemoftransformersubstationforthebuildingofSudanGNPOCoilheadquarters,Inthewholedesign,thedesignmaterialsthatIofferedaccordingtocountry'srelevantdesignspecificationandstandardandrelevantspecialities,designthetransformersubstation.Themaincontentdesignedincludeshigh-pressuredistributionsystem,low-voltagedistributionsystem,distributionroomsystem,protectiverelaysystem,namelyconfirmthequantity,capacity,typeofthevoltagetransformerandassignaccordingtorelevantdesignstandards;Confirmthemainwiringway,confirmthequantity,typeofthehigh,low-voltagecupboardandassign;Confirmthatcontrolsandprotectsthetype,specificationoftheelectricapparatus,carryoncheckingcomputations;Confirmthetype,specificationofcable,busbarandothermainlines,carryoncheckingcomputations;Confirmdistributionequipmentofsuchequipmentaslighting,power,Confirmthecomponentsofrelayprotectiondevicesanddesignsecondarywiringprogram,etc.Keywords:high-pressuredistributionsystemlow-voltagedistributionsystemprotectiverelaysystem,1目錄摘要 IABSTRACT II第一章緒論 21.1原始資料背景 21.1.1負(fù)荷狀況 21.1.2氣象、土壤等資料 31.2設(shè)計(jì)內(nèi)容和基本思路 31.2.1變配電所高低壓系統(tǒng)圖設(shè)計(jì) 21.2.2變配電所照明設(shè)計(jì) 21.2.3二次系統(tǒng)圖設(shè)計(jì) 21.2.4防雷接地設(shè)計(jì) 2第二章負(fù)荷計(jì)算 32.1負(fù)荷計(jì)算 32.1.1計(jì)算負(fù)荷的確定 32.1.2負(fù)荷計(jì)算的方法 32.1.3負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 32.1.4變壓器的容量及臺(tái)數(shù)的選擇 62.1.5變壓器的損耗 82.1.6．無功功率的補(bǔ)償 9第三章電氣主接線的設(shè)計(jì) 123.1高壓側(cè)一次接線 123.1.1一次接線的設(shè)計(jì)原則 123.1.2實(shí)際方案設(shè)計(jì) 123.2低壓側(cè)一次接線 133.2.1低壓側(cè)一次接線的設(shè)計(jì)原則 133.2.2實(shí)際設(shè)計(jì)方案 13第四章短路電流的計(jì)算 154.1短路電流計(jì)算的目的及方法 154.2短路電流計(jì)算 154.2.1標(biāo)幺值法 15第五章高低壓設(shè)備選型及短路效應(yīng)校驗(yàn) 205.1高低壓設(shè)備選型 205.2設(shè)備選型應(yīng)驗(yàn)算的項(xiàng)目及計(jì)算公式 205.3電氣設(shè)備的短路效應(yīng)校驗(yàn) 215.3.1斷路器的斷流容量、熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 225.3.2負(fù)荷開關(guān)及熔斷器的短路效應(yīng)校驗(yàn) 295.3.3隔離開關(guān)、電流互感器、支持絕緣子的短路效應(yīng)校驗(yàn) 305.3.4母排的動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定校驗(yàn) 305.3.5線路的熱穩(wěn)定校驗(yàn) 30第六章變配電所 326.1變配電所的布置 326.1.1基本設(shè)計(jì)要求 326.1.2高壓配電室的布置 336.1.3低壓配電室的布置 346.1.4變壓器室的布置 356.2變配電所的照明 376.2.1照度計(jì)算 376.2.2設(shè)計(jì)方案 386.3變配電所的接地 386.4變配電所的防雷 39第七章繼電保護(hù)及二次接線 407.1繼電保護(hù)的配置方式及保護(hù)元件 407.1.1繼電保護(hù)的基本要求 407.1.2設(shè)備的保護(hù)方式 407.2．繼電保護(hù)整定值的計(jì)算 417.2.110/0.4kv變壓器高壓側(cè)采用斷路器保護(hù) 417.2.210kv進(jìn)線繼電保護(hù)整定計(jì)算 437.2.3母聯(lián)的繼電保護(hù)整定計(jì)算 467.3二次接線的設(shè)計(jì)方案 487.3.1二次接線的內(nèi)容 487.3.2進(jìn)線回路的二次接線及原理 497.3.3供變壓器回路的二次接線及原理 507.3.4單母線分段二路工作進(jìn)線時(shí)，母聯(lián)自投與聯(lián)鎖的二次接線及原理 51結(jié)束語 52參考文獻(xiàn) 53第一章緒論1.1原始資料背景本文以蘇丹GNPOC石油公司總部大樓為設(shè)計(jì)背景，主要介紹了其變配電所電氣設(shè)計(jì)的一整套流程。本大樓總建筑面積約為36000平方米，總層數(shù)為16層，其中包括一地下層，本次設(shè)計(jì)的高壓配電室位于第一層，低壓配電室位于負(fù)一層。提供建筑平，立，剖面圖一套，大廈負(fù)一層設(shè)一個(gè)10KV變配電所,配電房低壓配出線路均由電力電纜沿電纜溝引出配電房，再由電纜橋架引入電氣堅(jiān)井。1.1.1負(fù)荷狀況1.辦公室照明按標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。2.大樓安裝中央空調(diào)。3.水泵房設(shè)生活水泵20kW：一用一備、液位控制。4.消火栓泵35kW：一用一備、液位控制。5.噴淋泵35kW：一用一備、液位控制。1.1.2氣象、土壤等資料1.海拔高度152.年最熱月溫度：平均24.2℃,3.極端最高溫度40.7℃,極端最底-144.年雷暴日數(shù)Ta=35.2。5.最熱月地面下0.8m處土壤平均溫度27.7℃6.土壤電阻率ρ=100Ω.m。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容和基本思路變配電所的施工圖的設(shè)計(jì)主要包括：確定大樓的總負(fù)荷、負(fù)荷等級(jí)、供電電壓、各級(jí)負(fù)荷計(jì)算及總負(fù)荷計(jì)算、確定變壓器容量及臺(tái)數(shù)、變配電所高壓系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)、變配電所高PAGE47壓系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)、變配電所電氣平面布置圖、變配電所照明平面布置圖、接地平面布置圖、電氣設(shè)備的選擇及導(dǎo)線電纜的選擇與校驗(yàn)、短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的校驗(yàn)、保護(hù)裝置的整定和計(jì)算、二次系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)、防雷接地設(shè)計(jì)。1.2.1變配電所高低壓系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括負(fù)荷計(jì)算，確定供電電源及電壓，確定變配電所的高低壓主結(jié)線方案和變配電所的數(shù)量、容量、位置和結(jié)構(gòu)型式，功率因數(shù)的補(bǔ)償措施，變配電所高低壓開關(guān)的選擇，備用電源的確定等等。1.2.2變配電所照明設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括光源選擇，燈具選擇與布置，照度計(jì)算，照明配電方式，照明配電設(shè)備的選擇與布置，應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。本次設(shè)計(jì)的蘇丹石油總部的變配電是10kV的進(jìn)線，其照明只要采用雙電源供電就滿足要求。1.2.3二次系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)變配電所的二次回路(即二次電路)：是指用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路運(yùn)行的電路，亦稱二次系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、繼電保護(hù)和自動(dòng)化系統(tǒng)等。按用途分，有斷路器控制(操作)回路、信號(hào)回路、測量和監(jiān)視回路、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路等。按電源性質(zhì)分：有直流回路、交流回路。二次回路的操作電源是供高壓斷路器分、合閘回路和繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、信號(hào)回路、監(jiān)測系統(tǒng)及其他二次回路所需的電源。因此對(duì)操作電源的可靠性要求很高，容量要求足夠大，盡可能不受供電系統(tǒng)運(yùn)行的影響。二次回路在供電系統(tǒng)中雖是其一次電路的輔助系統(tǒng)，但它對(duì)一次電路的安全，可靠，優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行有著十分重要的作用，在設(shè)計(jì)的時(shí)候也要予以重視。1.2.4防雷接地設(shè)計(jì)根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，本系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)采取TN-S系統(tǒng)，即系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)部分均各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地TN-S接地系統(tǒng)（三相五線制供電接地系統(tǒng)）。第二章負(fù)荷計(jì)算2.1負(fù)荷計(jì)算2.1.1計(jì)算負(fù)荷的確定計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比，常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷，平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。2.1.2負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)將采用需要系數(shù)法予以確定。所用公式有：有功功率（2-1）無功功率（2-2）視在功率（2-3）計(jì)算電流（2-4）其中為線電壓。2.1.3負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表2—1照明負(fù)荷計(jì)算表回路名稱負(fù)荷等級(jí)容量（KW）需要系數(shù)計(jì)算負(fù)荷(KW)(Kvar)(KVA)(A)G層照明Ⅱ59.20.80.90.48447.3622.952.6138續(xù)表M層照明Ⅱ540.80.90.48443.220.948125.97B層照明Ⅱ70.60.80.90.48456.4827.3362.75164.681~2層照明Ⅱ82.20.80.90.48465.7631.8373.07191.763~4層照明Ⅱ92.40.80.90.48473.9235.7782.13215.55~6層照明Ⅱ93.60.80.90.48474.8836.2483.2218.37~8層照明Ⅱ89.20.80.90.48471.3634.5479.3208.19~10層照明Ⅱ750.80.90.4846029.0466.67174.9611~12層照明Ⅱ78.60.80.90.48462.930.4369.9183.413~14層照明Ⅱ64.60.80.90.48451.6825.0157.34150.4815~16層照明Ⅱ560.80.90.48444.821.6849.78130.64G層應(yīng)急照明Ⅰ10.811.0010.8010.828.3M層應(yīng)急照明Ⅰ10.811.0010.8010.828.3B層應(yīng)急照明Ⅰ10.811.0010.8010.828.31~2層應(yīng)急照明Ⅰ611.0060615.73~4層應(yīng)急照明Ⅰ611.0060615.7續(xù)表5~6層應(yīng)急照明Ⅰ611.0060615.77~8層應(yīng)急照明Ⅰ611.0060615.79~10層應(yīng)急照明Ⅰ611.0060615.711~12層應(yīng)急照明Ⅰ611.0060615.713~14層應(yīng)急照明Ⅰ611.0060615.715~16層應(yīng)急照明Ⅰ611.0060615.7高壓配電室Ⅱ8.70.60.90.4845.222.5265.815.2低壓配電室Ⅱ5.70.60.90.4843.421.663.89.97其他照明1Ⅱ2200.80.90.48417685.2195.5513其他照明2Ⅱ2200.80.90.48417685.2195.5513表2—2動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算表回路名稱負(fù)荷等級(jí)容量（KW）需要系數(shù)計(jì)算負(fù)荷(KW)(Kvar)(KVA)(A)續(xù)表水冷機(jī)組1Ⅱ2000.70.850.6214086.8164.7432.3水冷機(jī)組2Ⅱ2000.70.850.6214086.8164.7432.3冰凍泵Ⅱ600.750.80.754533.7556.25147.6冷卻泵Ⅱ800.750.80.75604575196.8冷卻塔風(fēng)機(jī)Ⅱ300.750.80.7522.516.8828.1373.8底層電梯Ⅰ150.40.51.732610.391231.5屋頂電梯Ⅰ150.40.51.732610.391231.5屋頂電梯Ⅰ150.40.51.732610.391231.5屋頂電梯Ⅰ150.40.51.732610.391231.5屋頂電梯Ⅰ150.40.51.732610.391231.5底層電梯Ⅰ150.40.51.732610.391231.5生活水泵Ⅰ200.750.80.751511.2518.7549.2消防泵Ⅰ350.750.80.7526.2519.6932.886.1噴淋泵Ⅰ350.750.80.7526.2519.6932.886.1泳池加熱泵Ⅱ800.750.80.75604575196.8各層新風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)盤管Ⅱ1440.750.80.7510881135354.3其他動(dòng)力1Ⅱ2000.750.80.75150112.5187.5492其他動(dòng)力2Ⅱ2000.750.80.75150112.5187.5492其他動(dòng)力3Ⅱ2000.750.80.75150112.3187.5492續(xù)表容量（KW）功率系數(shù)有功功率（KW）無功功率（KVAR）視在功率（KVA）計(jì)算電流（A）總計(jì)2924.20.862222.4113362591.54578.32.1.4變壓器的容量及臺(tái)數(shù)的選擇1．變壓器選型的原則（1）變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的油浸及干式變壓器。（2）在一、二類高低層主體建筑內(nèi)的變壓器應(yīng)用干式變壓器。（3）在下列條件下，應(yīng)選用Dyn0~11接線的變壓器。1）變壓器單項(xiàng)負(fù)荷較多，在民用建筑中的變壓器大部分屬于此類，因?yàn)檎彰髫?fù)荷都是單相負(fù)荷。2）為了使單相接地短路保護(hù)裝置有足夠的靈敏度，需要提高單相接地短路的電流值時(shí)。3）需要限制系統(tǒng)中的上次諧波含量時(shí)，采用Dyn0~11接線的變壓器，會(huì)將三次諧波引入大地，不會(huì)流入用戶以外的電網(wǎng)中去。2．變壓器臺(tái)數(shù)的選擇（1）變電所符合下列條件時(shí)候宜設(shè)置兩臺(tái)及以上的變壓器。1）有大量一級(jí)負(fù)荷或者雖為二級(jí)負(fù)荷，但有一定數(shù)量的消防設(shè)備，保安設(shè)備等用電。2）所需變壓器容量超過500KVA時(shí)，可選兩臺(tái)變壓器，以確保供電安全。3）季節(jié)性負(fù)荷變化較大時(shí)，以便在淡季時(shí)可切除整臺(tái)變壓器。4)當(dāng)集中負(fù)荷較大時(shí)。5）在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。3．變壓器容量的選擇（1）在建筑物內(nèi)部的干式變壓器，容量不宜超過2000KVA，同一建筑物內(nèi)各變配電所中的變壓器容量等級(jí)不宜太多，以便維修。（2）按變配電所供電范圍內(nèi)的所有設(shè)備容量，初估變壓器的臺(tái)數(shù)，每個(gè)變配電所至少兩臺(tái)，因此設(shè)備容量在4000KW以下的可按兩臺(tái)估算。（3）裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量S應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：1）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷S的大約60%~70%的需要，即=（0.6~0.7）（2-5）2）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一級(jí)負(fù)荷的需要，即≥（2-6）綜合以上的設(shè)計(jì)原則，并且結(jié)合負(fù)荷的計(jì)算，在本次設(shè)計(jì)中，我選用的變壓器為環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器。環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器具有一下特點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度高，耐受短路能力強(qiáng)，防潮及耐腐蝕性能特別好，且局放小、運(yùn)行壽命長、損耗低、過負(fù)荷能力強(qiáng)、免維護(hù)、難燃阻燃等。結(jié)合以上設(shè)計(jì)規(guī)則，在本次設(shè)計(jì)的辦公樓中，單相負(fù)荷相對(duì)較多，而且要限制系統(tǒng)中的三次諧波，所以變壓器的聯(lián)結(jié)組別應(yīng)該選用Dyn11。參考負(fù)荷計(jì)算，本大樓的視在功率約為2591KW.宜選用兩臺(tái)容量為1600KVA的干式變壓器，這樣變壓器的負(fù)載率β=0.81。滿足相關(guān)規(guī)范在β=0.75~0.85的這個(gè)范圍。綜上所述：選用兩臺(tái)型號(hào)為SC－1600/10的環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器。此時(shí)每臺(tái)變壓器的容量=1600=(0.6~0.7)×2591=(1512~1813.7)KVA，滿足式子（2-5）S=242.75KVA＜1600KVA=S，滿足式子（2-6）綜合以上考慮，最后確定本次變配電所的變壓器選用情況為兩臺(tái)容量為1600KV的環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器SC－1600/10。2.1.5變壓器的損耗1.變壓器的有功損耗變壓器的有功損耗，由兩部分組成。一部分是鐵芯的有功損耗，即鐵損，可用△P表示。只要外加的電壓及其頻率不變，鐵耗也就不變，與負(fù)載大小無關(guān)。第二部分有功損耗，是變壓器一、二次繞組中的電阻產(chǎn)生的，即銅耗，可用△P表示。它與變壓器的負(fù)載率平方成正比。變壓器的有功損耗可用下式表示。=△P+△P（2-6）式中——變壓器空載時(shí)的有功損耗，即鐵耗，kw；——變壓器的銅耗，kw；S——變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷，kva；S——變壓器的額定容量，kva；S/S=β,即為變壓器的負(fù)載率。2.變壓器的無功損耗變壓器的無功損耗，也由兩部分組成。一部分是用來產(chǎn)生主磁通，也就是用來產(chǎn)生激磁電流或者是空載電流，通常稱為“變壓器的無功空載損耗”，因?yàn)樗c負(fù)載大小無關(guān)，用表示。其表達(dá)式可用變壓器空載電流占額定電流的百分比來表示：=（kvar）（2-7）另一部分無功功率消耗在變壓器一、二次繞組的漏電電抗上，它是隨負(fù)載的大小而變化的，與變壓器的負(fù)債率β平方成正比，通常稱為“變壓器無功功率有載損耗”，用表示。它的大小與變壓器短路電壓占額定電壓百分比值，即有關(guān)，表達(dá)式如下：=（kvar）（2-8）所以變壓器的無功損耗可用下式表示：=+（2-9）或=+（2-10）式中——變壓器無功空載損耗，kvar；——變壓器的無功有載損耗，kvar；S——變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷，kva；S——變壓器的額定容量，kva；S/S=β,即為變壓器的負(fù)載率。本次設(shè)計(jì)中，所選用的變壓器容量為1600KV的環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器SC－1600/10。變壓器的計(jì)算負(fù)荷為S=2591kw，變壓器的額定容量為S=3200kw，即為變壓器的負(fù)載率β=S/S=0.81。經(jīng)查表得：—1600/10的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：=3.4kw，=13.29kw；=20.80kvar，=96.00kvar；所以=3.4+13.29×=12.12kw=20.80+96×=83.78kvar2.1.6．無功功率的補(bǔ)償1.無功功率補(bǔ)償?shù)囊饬x在民用建筑的供電系統(tǒng)中，有大量的變壓器，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及氣體放電燈，這些設(shè)備不僅需要有功功率，還需要大量的無功功率，因此系統(tǒng)的功率因數(shù)較低。大量的無功功率自系統(tǒng)經(jīng)高低壓供電網(wǎng)絡(luò)流入設(shè)備，不僅使系統(tǒng)增加無功功率發(fā)生裝置，還因由于高低壓網(wǎng)絡(luò)上流過無功而引起有功損耗，也會(huì)由于無功電流流過線路而造成的電壓降落，影響供電質(zhì)量，或者由于功率因數(shù)過低而使收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)提高，增加了建筑物的運(yùn)行費(fèi)用。采用無功補(bǔ)償，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，不僅可以節(jié)能，減少線路壓降，提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電裕量。按照相關(guān)規(guī)定，一般低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上。因此，建筑供電系統(tǒng)中的無功功率補(bǔ)償是必不可少的。在本次設(shè)計(jì)中，需要將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95。2.無功補(bǔ)償容量的計(jì)算由計(jì)算有功功率及計(jì)算無功功率求得自然功率因數(shù)角其中=（2-11）得=（2-12）小于供電局要求的功率因數(shù)數(shù)值時(shí)，應(yīng)裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置。得補(bǔ)償容量。其補(bǔ)償容量可按下式求的：==（kvar）（2-13）式中——計(jì)算有功功率，kw；——對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償前的功率因數(shù)角正切值；——對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償后的功率因數(shù)角正切值；——“－”稱為“比補(bǔ)償容量”，即由補(bǔ)償?shù)矫?kw計(jì)算有功的無功補(bǔ)償量，kvar/kw；在本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，需要將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95，即=0.95，=18.2。而在負(fù)荷計(jì)算中，=0.86，=。由=0.86補(bǔ)償?shù)?0.95查表得：=－=0.27kvar/kw所以應(yīng)補(bǔ)償=2222.41×0.27=600kvar按兩個(gè)電容器的額定容量，組成三相三角形接線，取補(bǔ)償容量為每個(gè)300kvar,共600kvar。第三章電氣主接線的設(shè)計(jì)3.1高壓側(cè)一次接線3.1.1一次接線的設(shè)計(jì)原則接線力求簡單靈活，便于操作維護(hù)，并能適應(yīng)負(fù)荷的變化和發(fā)展的需要。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮節(jié)約投資，降低運(yùn)行的費(fèi)用，減少有色金屬消耗量。帶有一、二級(jí)負(fù)荷的高壓配電室，具有二路電纜進(jìn)線的，宜采用單母線或單母線分段接線方式。根據(jù)實(shí)際裝機(jī)容量，可采用二路同時(shí)工作，互為備用，組成單母線分段，平時(shí)分段運(yùn)行，一路故障時(shí)，母聯(lián)自動(dòng)或者手動(dòng)投入，兩段母線并列運(yùn)行。若系統(tǒng)中具有停電時(shí)間要求在秒極用戶時(shí)，或系統(tǒng)裝機(jī)容量達(dá)到1萬kva時(shí)，母聯(lián)應(yīng)采用自動(dòng)投入。在電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)帶電指示裝置。若采用真空斷路器時(shí)，為防止操作過電壓，應(yīng)在供變壓器的出線回路上裝設(shè)阻容吸收器或氧化鋅避雷器。所有手車式開關(guān)柜的進(jìn)出線回路上都應(yīng)加裝接地刀閘。3.1.2實(shí)際方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的大樓為大型民用建筑，且負(fù)荷多為一級(jí)或者重要的二級(jí)負(fù)荷，所以采取二路進(jìn)線，同時(shí)工作，互為備用，并且有柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。每路進(jìn)線取總負(fù)荷的60%左右，以此負(fù)荷設(shè)定過負(fù)荷保護(hù)，這樣在任何情況下運(yùn)行可不改變二次接線。二路進(jìn)線，各設(shè)計(jì)費(fèi)裝置。正常運(yùn)行時(shí)，母聯(lián)斷開，即單母線分段運(yùn)行；當(dāng)其中一路進(jìn)線停電或者是故障切除后，母聯(lián)在檢測母線無故障情況下自動(dòng)投入，并自動(dòng)切除一些不重要供電的變壓器，以保證一路進(jìn)線能提供建筑物內(nèi)部的重要供電。具體方案見圖3—1。圖3—1高壓主接線圖3.2低壓側(cè)一次接線3.2.1低壓側(cè)一次接線的設(shè)計(jì)原則1．重要設(shè)備、大容量設(shè)備及分散的獨(dú)立設(shè)備，采用反射式供電。2．照明、空調(diào)風(fēng)機(jī)，卷簾門等采用樹干式供電。3．容量大的二類建筑及一類建筑中的消防、防排煙、消防梯、弱電電流、10kv操作電源、安全通道及安全出口的疏散指示照明、安全照明、重要建筑場所的備用照明、高層建筑中的生活水泵、部分高層電梯等，應(yīng)取得工作及備用電源，并在末級(jí)用戶配電箱處自投。這些設(shè)備的備用電源應(yīng)設(shè)置專用母線，它可取得二路高壓進(jìn)線的供電，當(dāng)設(shè)有柴油發(fā)電機(jī)時(shí)，又可取用柴油發(fā)電機(jī)的電源，這段母線常稱為“必保母線”。工作與備用線路應(yīng)取自二臺(tái)不同的變壓器。4．具有柴油發(fā)電機(jī)組備用電源時(shí)，建筑物中的一些具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的場所，平時(shí)可用二路高壓進(jìn)線電源，當(dāng)二路進(jìn)線故障時(shí)，可用手動(dòng)投入柴油發(fā)電機(jī)組電源，繼續(xù)供電，組成的這段供電母線稱為“重要母線”。重要母線可按不同計(jì)費(fèi)方式、不同變壓器分別設(shè)置，可設(shè)一段或者是數(shù)段。5．大型民用建筑物中，變壓器之間可以不必相互聯(lián)絡(luò)。3.2.2實(shí)際設(shè)計(jì)方案本次實(shí)際設(shè)計(jì)中，具有兩臺(tái)變壓器，且有柴油發(fā)電機(jī)作為自備電源，可以采用單母線分段接線的方案。設(shè)母聯(lián)開關(guān)，平時(shí)分段運(yùn)行。當(dāng)一臺(tái)變壓器退出運(yùn)行時(shí)，可手動(dòng)合上母聯(lián)，由一臺(tái)變壓器供二段母線上的重要用戶。在這種接線系統(tǒng)中，常把接在二段母線上的一些不重要用電設(shè)備設(shè)置自動(dòng)失壓脫扣器，使其在變壓器退出運(yùn)行時(shí)，也自動(dòng)脫扣退出運(yùn)行，以免母聯(lián)合上時(shí)，使另外一臺(tái)變壓器負(fù)荷仍重，可手動(dòng)切除工作變壓器上的一些不太重要的用電設(shè)備，其接線圖見圖3—2。圖3—2低壓主接線圖第四章短路電流的計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的目的及方法短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡。對(duì)于工廠供電系統(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、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法），工程上常用標(biāo)幺制法。4.2短路電流計(jì)算4.2.1為了便于計(jì)算高壓系統(tǒng)的短路電流，一般是先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。將計(jì)算系統(tǒng)中的各個(gè)參量（容量、電壓、電流、阻抗等）轉(zhuǎn)化為與其準(zhǔn)量的比值，稱為標(biāo)幺值?；鶞?zhǔn)容量：工程設(shè)計(jì)中通常取=100MVA；基準(zhǔn)電壓通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓，取Ud=Uc；基準(zhǔn)電流（4—1）基準(zhǔn)電抗（4—2）1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值（4—3）2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值（4—4）%為變壓器的短路電壓（查表可得）3、電力線路的電抗標(biāo)幺值（4—5）為導(dǎo)線電纜的單位長變電抗(查表可得)，各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡，求出其總電抗標(biāo)幺值。4、無限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值（4—6）5、由此可求得三相短路電流周期分量有效值（4—7）6、求出以后可得三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流：=（4—8）7、三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值，在高壓電路發(fā)生三相短路時(shí)，（4—9）在100KV·A及以下的電力變壓器二次側(cè)及低壓電路中發(fā)生三相短路時(shí)，（4—10）8、三相短路容量（4—11）4.2.2該供電系統(tǒng)的等效電路圖如圖4—1圖4—1等效電路圖1．確定基準(zhǔn)容量=100MVA，=10kv,=0.4kv而基準(zhǔn)電流KAKA2．計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值（1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值首先計(jì)算選用高壓斷路器，根據(jù)負(fù)荷電流計(jì)算，低壓側(cè)的電流為=4578.3A根據(jù)變壓器的電壓電流與變比的特性有：（4—12）其中=10KV，=380V。則可以計(jì)算出變壓器高壓側(cè)的電流=174A。則可以選用的高壓斷路器的型號(hào)為EV12s06-25(210)D。其額定電流的開斷能力為=25KA，而額定斷流容量的計(jì)算公式為=（4—13）其中=12KV將數(shù)據(jù)帶入式子（4—13），則可計(jì)算出其斷流容量為===519.6MV·A。其額定斷流容量為750MV·A。因此==0.134（2）線路的電抗標(biāo)幺值本次設(shè)計(jì)的線路結(jié)構(gòu)為電纜線路。表5—1電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35KV及以上6～10KV220/380V架空線路0.400.350.32電纜線路0.120.080.066由表5—1，可以查得=0.08/km，假定線路長度為0.05km。因此=0.08/km×0.05×=0.004（3）.電力變壓器的電抗標(biāo)幺值所選用的變壓器為—1600/10，查表可得其短路電壓為=6。因此===6.0繪短路等效電路圖如圖4-2所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)明短路計(jì)算點(diǎn)。圖4-2短路等效電路圖（標(biāo)幺值）3.計(jì)算K-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量(1）總電抗標(biāo)幺值+=0.134+0.004=0.138(2)三相短路電流周期分量有效值=5.5.KA/0.138=39.9KA(3)其他三相短路電流=39.9KA=2.55×39.9KA=101.7KA=1.51×39.9KA=60.3KA(4)三相短路容量=100MVA/0.138=724.6MVA4.計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量(1）總電抗標(biāo)幺值++//=0.134+0.004+6//6=3.138(2)三相短路電流周期分量有效值=144KA/3.138=45.9KA(3)其他三相短路電流=45.9KA=1.84×45.9KA=84.5KA=1.09×45.9KA=50KA(4)三相短路容量=100MVA/3.138=31.87MVA5.短路電流計(jì)算結(jié)果見表4-2。表4—2短路計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)三相短路電流三相短路容量（MVA）i3shI3shk—139.9KA39.9KA39.9KA101.7KA60.3KA724.6k—245.9KA45.9KA45.9KA84.5KA50KA31.87第五章高低壓設(shè)備選型及短路效應(yīng)校驗(yàn)5.1高低壓設(shè)備選型在民用建筑中，高低壓設(shè)備除變壓器外，主要是斷路器、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、支持絕緣子、母排、電纜電線，這些設(shè)備除了滿足正常工作條件下的電壓、電流外，還應(yīng)該滿足短路時(shí)斷路器及熔斷器能及時(shí)可靠地切除故障，不致使事故的擴(kuò)大，以保證未故障部分的系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行；高低壓設(shè)備在切除短路故障前能承受沖擊電流而不致造成機(jī)械損傷；高低壓設(shè)備及導(dǎo)線不致因流過短路電流過熱而造成絕緣老化。因此在高低壓設(shè)備選型時(shí)，必須要進(jìn)行短路效應(yīng)驗(yàn)算。其選擇條件主要為以下幾個(gè)方面：按主要額定特性參數(shù)包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按短路條件進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按承受電壓能力及絕緣水平選擇；按環(huán)境條件，如溫度、濕度、海拔等選擇；按各類高壓電器的不同特點(diǎn)進(jìn)行選擇。5.2設(shè)備選型應(yīng)驗(yàn)算的項(xiàng)目及計(jì)算公式為保證電氣設(shè)備運(yùn)行可靠，并在通過最大可能的短路電流時(shí)不致受到嚴(yán)重破壞，應(yīng)根據(jù)正常工作情況下的額定電壓、額定電流等進(jìn)行設(shè)備選擇，并根據(jù)短路電流所產(chǎn)生的動(dòng)熱效應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)，選擇各種高低壓設(shè)備時(shí)應(yīng)驗(yàn)算的項(xiàng)目見表5-1。表5-1一次設(shè)備選擇校驗(yàn)的項(xiàng)目及滿足的條件序號(hào)設(shè)備名稱電壓（KV）電流（KA）斷流能力（KA或MVA）短路穩(wěn)定度校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定1高壓斷路器√√√√√2高壓負(fù)荷開關(guān)√√—√√3高壓隔離開關(guān)√√—√√4低壓斷路器√√√△△5低壓刀開關(guān)√√—△△6熔斷器√√√——7電流互感器√√—√√續(xù)表8電壓互感器√————9母線—√—√√10電纜√√——√11支柱絕緣子√——√—12套管絕緣子√√—√√應(yīng)滿足的條件設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)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(jì)算電流設(shè)備的最大開端電流（或功率）應(yīng)不小于它可能開端的最大電流（或功率）按三相短路沖擊電流校驗(yàn)按三相短路穩(wěn)態(tài)電流校驗(yàn)備注√校驗(yàn)—不校驗(yàn)△一般可不校驗(yàn)5.3電氣設(shè)備的短路效應(yīng)校驗(yàn)表5-2一次設(shè)備短路穩(wěn)定度校驗(yàn)公式序號(hào)設(shè)備名稱校驗(yàn)項(xiàng)目校驗(yàn)公式符號(hào)含義1斷路器高壓負(fù)荷開關(guān)高壓隔離開關(guān)動(dòng)穩(wěn)定ima≥ish(3)ima——設(shè)備的極限通過電流峰值（kA）ish(3)—通過設(shè)備的三相短路沖擊電流（kA）It—設(shè)備的t秒熱穩(wěn)定電流（KA）t－設(shè)備的熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間I∞(3)－三相短路穩(wěn)態(tài)電流（KA，序號(hào)3、4中用A）tima－短路假想時(shí)間Kes－動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kt－熱穩(wěn)定倍數(shù)σal－母線的最大允許應(yīng)力σc－母線通過時(shí)受到的最大計(jì)算應(yīng)力A－導(dǎo)體的截面Amin－導(dǎo)體滿足熱穩(wěn)定的最小截面C－導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定系數(shù)Fal－絕緣子的最大允許載荷，為抗彎破壞載荷的60%F(3)－i(3)sh通過時(shí)產(chǎn)生的最大作用力熱穩(wěn)定I2tt≥I∞(3)2tima2電流互感器動(dòng)穩(wěn)定KesIin≥i(3)sh熱穩(wěn)定(Kt·Iin)2t≥I∞(3)2tima3母線動(dòng)穩(wěn)定σal≥σc熱穩(wěn)定A≥Amin=I(3)∞·/c4電纜和絕緣導(dǎo)線熱穩(wěn)定A≥Amin=I(3)∞·/c5支柱絕緣子動(dòng)穩(wěn)定Fal≥F(3)6套管絕緣子動(dòng)穩(wěn)定Fal≥F(3)熱穩(wěn)定I2tt≥I∞(3)2tima5.3.1斷路器的斷流容量、熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)1．高壓斷路器的斷流能力及熱穩(wěn)定校驗(yàn)高壓斷路器的斷流能力，常用“kA”或者是“MVA”表示，在選擇斷路器時(shí)候，只要選用斷路器的額定分?jǐn)嗄芰Υ笥诒Ｗo(hù)范圍內(nèi)任一點(diǎn)最大短路電流或是短路容量，則此斷路器就能可靠地切除故障。斷路器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)是靠生產(chǎn)廠家給出的t秒鐘內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流值，按下列公式計(jì)算，當(dāng)計(jì)算值大于被保護(hù)點(diǎn)的最大短路電流，則認(rèn)為次斷路器符合短路時(shí)的熱穩(wěn)定要求。I2tt≥I∞(3)2tima（5—1）式子中It—設(shè)備的t秒熱穩(wěn)定電流（KA）t－設(shè)備的熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間I∞(3)－三相短路穩(wěn)態(tài)電流（KA）tima－短路假想時(shí)間本次設(shè)計(jì)中，初步選定高壓斷路器的型號(hào)為EV12s06-25(210)D。（1）EV12s06-25(210)D斷路器的2s熱穩(wěn)定電流為25KA。（2）在短路電流計(jì)算里，保護(hù)點(diǎn)的短路電流值為=39.9KA（3）斷路器過電流保護(hù)的整定時(shí)間為0.27s,其固有動(dòng)作時(shí)間為1s,則tima=0.27+0.1+0.05=0.42s;（4)計(jì)算得25×=54.55KA≧=39.9KA,合格。用途進(jìn)線+計(jì)量+母線主回路元器件真空斷路器EV12s06-25(210)D圖5—110kv處KYN開關(guān)柜接線圖2．低壓斷路器的斷流能力低壓斷路器的額定斷流能力亦用“kA”表示，只要選用斷路器的額定分?jǐn)嗄芰Υ笥诒Ｗo(hù)范圍內(nèi)任一點(diǎn)最大短路電流，則此斷路器就能可靠地切除故障。斷路器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)是靠生產(chǎn)廠家給出的t秒鐘內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流值，按下列公式計(jì)算，當(dāng)計(jì)算值大于被保護(hù)點(diǎn)的最大短路電流，則認(rèn)為次斷路器符合短路時(shí)的熱穩(wěn)定要求。I2tt≥I∞(3)2tima（5—2）式子中It—設(shè)備的t秒熱穩(wěn)定電流（KA）t－設(shè)備的熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間I∞(3)－三相短路穩(wěn)態(tài)電流（KA）tima－短路假想時(shí)間本次設(shè)計(jì)中，低壓斷路器的型號(hào)為MT40H1bD。（1）MT40H1bD斷路器的1s熱穩(wěn)定電流為100KA。（2）在短路電流計(jì)算里，保護(hù)點(diǎn)的短路電流值為=45.9KA（3）斷路器過電流保護(hù)的整定時(shí)間為0.27s,其固有動(dòng)作時(shí)間為1s,則tima=0.27+0.1+0.05=0.42s;（4)計(jì)算得100×=156.1KA≧=45.9KA,合格。3.各回路的斷路器選擇見表5—35—3本大樓斷路器選擇及校驗(yàn)校驗(yàn)表型號(hào)參數(shù)電壓電流斷流能力G層照明NSX160FTM1001P380V16036KA校驗(yàn)合格250A＞138合格36KA＞22.67合格M層照明NSX160FTM1001P380V16036KA校驗(yàn)合格160A＞合格36KA＞22.67合格B層照明NSX250FTM1001P380V25036KA校驗(yàn)合格250A＞合格36KA＞22.67合格1~2層照明NSX250FTM1001P380V25036KA校驗(yàn)合格250A＞191.76合格36KA＞22.67合格3~4層照明NSX250FTM1001P380V25036KA校驗(yàn)合格250A＞合格36KA＞22.67合格續(xù)表5~6層照明NSX250FTM1001P380V25036KA校驗(yàn)合格250A＞合格36KA＞22.67合格7~8層照明NSX250FTM1001P380V25036KA校驗(yàn)合格250A＞合格36KA＞22.67合格9~10層照明NSX250FTM1001P380V25036KA校驗(yàn)合格250A＞合格36KA＞22.67合格11~12層照明NSX250FTM1001P380V2536KA校驗(yàn)合格250A＞合格36KA＞22.67合格13~14層照明NSX160FTM1001P380V16036KA校驗(yàn)合格160A＞合格36KA＞22.67合格15~16層照明NSX160FTM1001P380V16036KA校驗(yàn)合格160A＞合格36KA＞22.67合格G層應(yīng)急照明NG125H32A/1P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格M層應(yīng)急照明NG125H32A/1P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格續(xù)表B層應(yīng)急照明NG125H32A/1P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格1~2層應(yīng)急照明NG125H20A/1P380V2036KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格3~4層應(yīng)急照明 NG125H20A/1P380V2036KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格5~6層應(yīng)急照明NG125H20A/1P380V2036KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格7~8層應(yīng)急照明NG125H20A/1P380V2036KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格9~10層應(yīng)急照明NG125H20A/1P380V236KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格11~12層應(yīng)急照明NG125H20A/1P380V236KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格續(xù)表13~14層應(yīng)急照明NG125H20A/1P380V236KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格15~16層應(yīng)急照明NG125H20A/1P380V236KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格高壓配電室NG125H20A/1P380V2036KA校驗(yàn)合格20A＞合格36KA＞22.67合格低壓配電室NG125H10A/1P380V1036KA校驗(yàn)合格10A＞合格36KA＞22.67合格其他照明1NSX630FMIC6.3E380V63036KA校驗(yàn)合格630A＞合格36KA＞22.67合格其他照明2NSX630FMIC6.3E380630A36KA校驗(yàn)合格630A＞513A合格36KA＞22.67合格水冷機(jī)組1NSX630FMIC6.3E380V63036KA校驗(yàn)合格630A＞合格36KA＞22.67合格水冷機(jī)組2NSX630FMIC6.3E38063036KA校驗(yàn)合格630A＞432.3A合格36KA＞22.67合格冰凍泵NSX160FTM1003P380V16036KA校驗(yàn)合格160A＞合格36KA＞22.67合格續(xù)表冷卻泵NSX250FTM1003P380V25036KA校驗(yàn)合格250A＞合格36KA＞22.67合格冷卻塔風(fēng)機(jī)NSX100FTM1003P380V10036KA校驗(yàn)合格100A＞合格36KA＞22.67合格底層電梯NG125H32A/3P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格屋頂電梯NG125H32A/3P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格屋頂電梯NG125H32A/3P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格屋頂電梯NG125H32A/3P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格屋頂電梯NG125H32A/3P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格底層電梯NG125H32A/3P380V3236KA校驗(yàn)合格32A＞合格36KA＞22.67合格生活水泵NG125H50A/3P380V5036KA校驗(yàn)合格50A＞合格36KA＞22.67合格續(xù)表續(xù)表消防泵NSX100FTM1003P380V10036KA校驗(yàn)合格100A＞合格36KA＞22.67合格噴淋泵NSX100FTM1003P380V10036KA校驗(yàn)合格100A合格36KA＞22.67合格泳池加熱泵NSX250FTM1003P380V25036KA校驗(yàn)合格250A＞合格36KA＞22.67合格各層新風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)盤管NSX160FTM1003P380V16036KA校驗(yàn)合格160A＞合格36KA＞22.67合格其他動(dòng)力1NSX63FTM1003P380V63036KA校驗(yàn)合格630A＞合格36KA＞22.67合格其他動(dòng)力2NSX100FTM1003P38063036KA校驗(yàn)合格630A＞492A合格36KA＞22.67合格其他動(dòng)力3NSX100FTM1003P38063036KA校驗(yàn)合格630A＞492A合格36KA＞22.67合格（4）斷路器的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)每個(gè)斷路器能承受的額定沖擊電流，是由廠家給出的，有時(shí)給出峰值，有時(shí)給出有效值，只要此值大于被保護(hù)點(diǎn)的三相沖擊電流或第一周波內(nèi)的全電流有效值，則此開關(guān)就能在發(fā)生短路時(shí)，不致由于短路的點(diǎn)動(dòng)力而造成的機(jī)械損壞。5.3.2負(fù)荷開關(guān)及熔斷器的短路效應(yīng)校驗(yàn)1．負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)是供斷合正常工作電流用的，它不能切斷故障電流，因此不必校驗(yàn)斷流容量。但在短路情況下，它也要能承受短路沖擊電流的電動(dòng)力效應(yīng)及短路電流的熱效應(yīng)，其校驗(yàn)方法與斷路器相同。2．熔斷器熔斷器常與負(fù)荷開關(guān)配合使用，它是用來保護(hù)線路及電氣設(shè)備的過負(fù)荷及過電流用的，因此它的額定斷流容量也應(yīng)大于或等于被保護(hù)范圍內(nèi)的最大短路容量，它的額定承受峰值也應(yīng)大于被保護(hù)范圍內(nèi)的最大短路沖擊電流。本次設(shè)計(jì)的所采用的熔斷器的型號(hào)為RN2。5.3.3隔離開關(guān)、電流互感器、支持絕緣子的短路效應(yīng)校驗(yàn)主要校驗(yàn)在短路是的動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定，但是在民用建筑中，這些設(shè)備都安裝在高低壓開關(guān)柜中，當(dāng)設(shè)計(jì)選型斷路器的規(guī)格后，這些配套設(shè)施都是由廠家按斷路器所能承受的各種短路參量進(jìn)行選型的安裝，因此一般建筑電氣設(shè)計(jì)中對(duì)這些設(shè)備可不作短路效應(yīng)驗(yàn)算。5.3.4母排的動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定校驗(yàn)在本次設(shè)計(jì)中，變壓器選用的是干式變壓器，且變壓器與低壓配電柜安裝距離很近，部分母排都在高低壓開關(guān)柜內(nèi)，局部的外部連接也都是采用緊密母線，因此不需要校驗(yàn)。5.3.5線路的熱穩(wěn)定校驗(yàn)導(dǎo)線截面按載流量選定后，再進(jìn)行電壓損失及熱穩(wěn)定校驗(yàn)。在本次設(shè)計(jì)中，采用的是電纜及穿管走線，線間距離很小，感抗也很小，因此電壓損失容易滿足。由于線間距離小，散熱條件差，短路時(shí)熱量不易散失，升溫很快，容易損壞導(dǎo)線絕緣，所以應(yīng)該進(jìn)行短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)。導(dǎo)線熱穩(wěn)定校驗(yàn)的目的，是保證在保護(hù)設(shè)備開斷故障電流前不致因過熱而損壞線路的絕緣，因此導(dǎo)線的熱穩(wěn)定與短路電流的大小、保護(hù)設(shè)備的開斷時(shí)間、導(dǎo)線的材質(zhì)及絕緣材料的類別有關(guān)。其計(jì)算公式可表示為Amin=I(3)∞·/c（）（5—3）其中Amin－導(dǎo)體滿足熱穩(wěn)定的最小截面tima－短路假想時(shí)間I∞(3)－三相短路穩(wěn)態(tài)電流（KA）C－導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定系數(shù)1.斷流容量為750MV·A，供電距離為50m，則變壓器低壓側(cè)出線處的短路電流為=45.9KA。2.供電線路斷路器選用斷路器的固有開斷時(shí)間為0.06秒，保護(hù)時(shí)限等級(jí)為0.27秒，所以tima短路假想時(shí)間tima=0.27+0.06+0.05=0.38s。3.選用聚氯乙烯銅芯線，其C=115。4.=45900×/115=246即導(dǎo)線的截面積要大于246。第六章變配電所6.1變配電所的布置6.1.1基本設(shè)計(jì)要求1．便于運(yùn)行維護(hù)和檢修有人值班的變配電所，一般應(yīng)設(shè)值班室。值班室應(yīng)盡量靠近高低壓配電室，且有門直通。如值班室靠近高壓配電室有困難時(shí)，則值班室可經(jīng)走廊與高壓配電室相通。值班室也可以與低壓配電室合并，但在放置值班工作桌的一面或一端,低壓配電裝置到墻的距離不應(yīng)小于3m。2．保證運(yùn)行安全值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備。值班室的門應(yīng)外開。高低壓配電室和電容器室的門應(yīng)朝值班室開，或外開。變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)得房間內(nèi)；但數(shù)量較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)。低壓電容器組可裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)，但數(shù)量較多時(shí)，以裝設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)。所有帶電部分隔墻和離地的尺寸以及各室維護(hù)操作通道的寬度等，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的要求，以確保運(yùn)行安全。3．便于進(jìn)出線如果是架空進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)?？紤]到變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線因此變壓器的安裝位置（戶內(nèi)式變電所）即為變壓器室，宜靠近低壓配電室。4．節(jié)約土地和建筑費(fèi)用變配電所的布置應(yīng)盡量緊湊，四周間距及操作走廊應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行，切勿過大，在設(shè)計(jì)中應(yīng)預(yù)留一、二個(gè)高壓配電柜的位置，在低壓配電柜中適當(dāng)預(yù)留一些回路就可以了。值班室可與低壓配電室合并，這時(shí)低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大，以便安置值班桌或控制臺(tái)，滿足運(yùn)行值班的要求。高壓開關(guān)柜不多于6臺(tái)時(shí)，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)，但高壓柜與低壓屏的間距不得小于2m。不帶可燃油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。5．適應(yīng)發(fā)展要求變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時(shí)有更換大一級(jí)容量變壓器的可能。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有一定數(shù)量開關(guān)柜（屏）的備用位置。既要考慮到變電所留有擴(kuò)展的余地，又要不妨礙工廠或車間今后的發(fā)展。6．地下室的變配電所宜采用提高地面作電纜溝，電纜溝的坡地應(yīng)坡向地下室排水溝。對(duì)濕熱地區(qū)，變配電所內(nèi)應(yīng)設(shè)置三相四孔插座，以供移動(dòng)式除濕機(jī)用。7．在開關(guān)柜有5臺(tái)及以上時(shí)，應(yīng)在配電屏后設(shè)付溝，以便電纜的安裝及維護(hù)。8．為防止電纜過多降容，在變配電所電纜溝中電纜較多時(shí)，必須在電纜溝中設(shè)電纜支架，以便人員下溝對(duì)電纜進(jìn)行維護(hù)管理。9．設(shè)在地下室及地面上層較低的變配電所，自然通風(fēng)困難時(shí)，應(yīng)裝設(shè)排風(fēng)裝置。有條件的也可采用空調(diào)。6.1.2高壓配電室的布置1．高壓配電室一般只安裝高壓配電設(shè)備，如高壓開關(guān)柜、高壓進(jìn)線隔離開關(guān)等。當(dāng)高壓開關(guān)柜（包括帶少油斷路器的開關(guān)柜）的數(shù)量在5臺(tái)以下時(shí)，可與低壓配電柜安裝在同一房間內(nèi)，若高低壓配電柜的頂面及側(cè)面外殼防護(hù)等級(jí)符合1P2X標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，兩者可靠近安裝，若兩者頂部有裸導(dǎo)體時(shí)，則兩者之間的凈距離不小于2m。2．高壓配電室的長度超過7m，必須設(shè)置兩個(gè)門，并宜布置在兩端，其中一個(gè)門的高度與寬度能垂直搬進(jìn)高壓配電柜，一個(gè)門與值班室直通，或經(jīng)過走道與值班室相通。3．高壓配電室的電纜主溝在高壓開關(guān)柜的下方。凡是手車式開關(guān)柜或則是出線電纜較多時(shí)，在開關(guān)柜的后方應(yīng)設(shè)副溝，電纜溝應(yīng)該有1%~3%的坡度，在坡的最低點(diǎn)設(shè)集水井。在建筑物內(nèi)部及底下室的電纜溝宜柴油提高配電室的地坪，即夾層的做法，使電纜溝在夾層內(nèi)，特別是地下室，可防止電纜溝積水，使高壓配電室干燥，這是電纜溝的坡度應(yīng)坡向地下水集水溝或者是集水井。4．高壓配電室的高度、維護(hù)走道、操作走道、柜側(cè)離墻的距離不小于表6—1所列的尺寸。表6—1高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度規(guī)定開關(guān)柜布置方式柜后維護(hù)通道柜前操作通道固定式手車式單排布置8001500單車長度+1200雙排面對(duì)面布置8002000雙車長度+900雙拍背對(duì)背布置10001500單車長度+12005．但電源從屏后進(jìn)線，需要在屏后墻上安裝隔離開關(guān)及其操作機(jī)構(gòu)時(shí)，在屏后維護(hù)走道的寬度應(yīng)不小于1500mm,若屏后的防護(hù)等級(jí)為1P2X，其維護(hù)走道可減至1300mm。6．屋內(nèi)高壓配電裝置的最小安全靜距也要參考相關(guān)原則。本次設(shè)計(jì)中，一根據(jù)實(shí)際情況，一共選用了14個(gè)高壓開關(guān)柜，其中兩個(gè)作為備用柜。具體布置見圖6—1.圖6—1高壓配電室的平面布置6.1.3低壓配電室的布置1．低壓配電室長度超過7m時(shí)，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)門，盡量布置在低壓配電室的兩端，其中一個(gè)門的寬度和高度應(yīng)能使低壓配電屏垂直搬動(dòng)，當(dāng)與干式變壓器并列安裝時(shí)，則一個(gè)門的寬度和高度應(yīng)能使用最大一臺(tái)變壓器垂直搬動(dòng)。當(dāng)?shù)蛪号潆娛抑婚_一個(gè)門時(shí)，此門不應(yīng)該通向高壓室。2．當(dāng)值班室與低壓配電室合一時(shí)，則屏正面離墻的距離不宜小于3m。3．成排布置的配電柜，其長度超過6m時(shí)，柜臺(tái)后面的通道應(yīng)有兩個(gè)通向本配電室或其他房間的出口，并宜布置在通道的兩端，但配電柜排列的長度超過15m時(shí)，在柜列的中部還應(yīng)增加通向本室的出口。4．在同一配電室內(nèi)的兩段母線，如任一段母線有一級(jí)負(fù)荷時(shí)，則母線分段處應(yīng)有防火隔斷，外殼具有1P1X~1P2X防護(hù)的配電柜除外。5．低壓配電室通道上裸導(dǎo)體距地面的高度不應(yīng)低于下列數(shù)值，屏前操作走道為2500mm，不足時(shí)，可加防護(hù)遮攔，遮攔底距地不得低于2200mm，屏后通道為2300mm，否則應(yīng)加護(hù)欄，護(hù)欄高度不低于1900mm，除掉護(hù)欄后的通道寬度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。低壓配電室中的維護(hù)走道、操作通道及高度最小尺寸也要符合相關(guān)規(guī)范的要求。6．低壓配電柜底部設(shè)置電纜溝。在柜臺(tái)后設(shè)副溝，副溝的寬度和深度決定于出線電纜的多少，在副溝應(yīng)設(shè)電纜支架，溝內(nèi)兩壁均有支架，溝深為800~1000mm，則溝的中間應(yīng)有400mm的間距，用以進(jìn)人維護(hù)。電纜支架上下間距為250mm，支架上電纜排列中心間距不小于100mm，以改善散熱條件，以免過多地減小電纜的載流量。當(dāng)一級(jí)負(fù)荷的兩條電纜同在一條電纜溝時(shí)，應(yīng)采用非延燃的電力電纜，并分不開布置在同一溝的兩側(cè)電纜支架上。低壓配電室在建筑物內(nèi)部及地下室時(shí)，可采用提高地坪，即采用夾層設(shè)置電纜溝與高壓配電室做法一致。在高層部分的低壓配電室高度受限制時(shí)，可不設(shè)電纜溝，電纜可以從柜頂引至電纜托架沿平頂敷設(shè)。本次設(shè)計(jì)低壓柜的個(gè)數(shù)為24個(gè)。具體布置見圖6—2.圖6—2低壓配電室的平面布置6.1.4變壓器室的布置1多臺(tái)干式變壓器布置在同一室內(nèi)，并列成行時(shí)，其相互間應(yīng)不小于下圖6—3的尺寸，表中A、B的示意圖見圖6—4。圖6—3圖6—4多臺(tái)干式變壓器之間的A、B值2變壓器室內(nèi)可安裝與變壓器有關(guān)的隔離開關(guān)，負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、高低壓出線支架等，在考慮變壓器布置及進(jìn)線位置時(shí)，應(yīng)盡量使開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)在近門處，便于操作。3變壓器室設(shè)置通風(fēng)的目的在于排除變壓器在運(yùn)行中所散發(fā)出來的熱量，以保證變壓器在全年的任何季節(jié)都能在額定負(fù)荷下運(yùn)行。在地下室或建筑內(nèi)部的變壓器室，自然通風(fēng)條件差時(shí)，應(yīng)設(shè)立機(jī)械通風(fēng)，在溫度高，濕度大的地區(qū)，有條件的可設(shè)置空調(diào)，以改善變壓器的運(yùn)行條件。本次設(shè)計(jì)的變壓器臺(tái)數(shù)為兩臺(tái)干式變壓器，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)方案參考附圖。6.2變配電所的照明6.2.1照度計(jì)算1．初始數(shù)據(jù)擬選用T5雙管熒光燈照明器。理由有三：一是價(jià)格低廉；二是結(jié)構(gòu)簡單，保養(yǎng)換燈容易；三是燈具效率高，達(dá)88%。照明器內(nèi)光源采用直細(xì)管（T5型）日光色35W熒光燈，根據(jù)相關(guān)附錄，T5熒光燈每根燈管的輸出光通量為s=3050lm。高壓配電室的面積=243平方米。低壓配電室的面積=159平方米。根據(jù)相關(guān)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，配電室的平均照度應(yīng)達(dá)到300lx，取Eav=200lx。維護(hù)系數(shù)可查表得，考慮到配電室的環(huán)境特征，照明器向上光通量為0，屬于直接型燈具。故MF=0.8。2．相關(guān)計(jì)算公式利用系數(shù)法是計(jì)算一般照明平均照度的最主要的方法。利用系數(shù)可以在已知房間特性和照明要求的情況下計(jì)算所需照明器數(shù)量（6—1）式中n——所需照明器數(shù)；Eav——工作面所需照度（lx）;——工作面積——每個(gè)照明器內(nèi)光源的輸出光通量（lm）;MF——維護(hù)系數(shù)；U——利用系數(shù)；3．高壓配電室的照度計(jì)算當(dāng)Eav=200lx時(shí)的燈數(shù)=200×243/3050×2×0.5×0.8=19.9取20個(gè)照明器，實(shí)際平均照度為Eav=20×2×3050×0.5×0.8/234=208.54lx基本滿足照明需要。4．高壓配電室的照度計(jì)算當(dāng)Eav=200lx時(shí)的燈數(shù)=200×159/3050×2×0.5×0.8=13.03取13個(gè)照明器，實(shí)際平均照度為Eav=13×2×3050×0.5×0.8/159=199.51x基本滿足照明需要。6.2.2設(shè)計(jì)方案具體設(shè)計(jì)方案參考附圖。6.3變配電所的接地根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，本系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)采取TN-S系統(tǒng)，即系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)部分均各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地TN-S接地系統(tǒng)（三相五線制供電接地系統(tǒng)），見圖6—2。該供電接地系統(tǒng)在建筑總配電處將零線（N）和保護(hù)接地（PE）線重復(fù)接地，之后PE線和N線嚴(yán)格分離，不混接。其優(yōu)點(diǎn)是PE線在正常情況下沒有電流通過，因此不會(huì)對(duì)接在PE線上的其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。此外，由于N線與PE線分開，N線斷線也不會(huì)影響PE線的保護(hù)作用。缺點(diǎn)是耗用的導(dǎo)電材料較多，投資較大。圖6—2TN-S接地系統(tǒng)6.4變配電所的防雷1高壓進(jìn)去線為架空線路時(shí)，在出戶端都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器，并在母線上裝設(shè)閥型避雷器，母線上的避雷器與木箱母線相連的變壓器其電氣距離應(yīng)控制在一定的范圍。2若高壓架空線路設(shè)有電纜引入段時(shí)，則在電纜與架空線路換接處設(shè)閥型避雷器，避雷器的接地端與電纜的金屬非包層或鎧裝鋼帶相連，當(dāng)進(jìn)出變配電所的所有架空線路都設(shè)有電纜引入段時(shí)，則母線上的閥型避雷器與變壓器的電氣距離不受限制。3一級(jí)防雷建筑供電的y/Y0及三角形/星型配電變壓器，除在高壓側(cè)按規(guī)定裝設(shè)避雷器外，在低壓側(cè)