10KV變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

.專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注..專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注..專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注.10KV變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)變電所總體設(shè)計(jì)及供配電系統(tǒng)分析變電所設(shè)計(jì)原則進(jìn)行變電所設(shè)計(jì)時(shí)須遵照變電所設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的原則。根據(jù)《35—10kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》要求：第1.0.3條變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的5—10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)近結(jié)合、以近為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)景發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。第1.0.4條變電所的設(shè)計(jì)必須從全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合國(guó)情合理地確定設(shè)計(jì)方案。 第1.0.5條 變電所的設(shè)計(jì)，必須節(jié)約用地的原則。變電所設(shè)計(jì)目的與任務(wù)畢業(yè)設(shè)計(jì)是本專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的重要環(huán)節(jié)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)變電所設(shè)計(jì)實(shí)踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，貫徹執(zhí)行我國(guó)電力工業(yè)有關(guān)方針政策，理論聯(lián)系實(shí)踐，鍛煉獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為未來(lái)的實(shí)際工作奠定必要的基礎(chǔ)。PG新校區(qū)供電需求分析PG新校區(qū)10KV變電所為位于PG新校的變電所，由系統(tǒng)S1、系統(tǒng)S2向PG新校區(qū)供電，來(lái)供給該校教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、施工及生活用電，PG新校區(qū)變電所的建立可保障新校區(qū)的正常用電，提高供電質(zhì)量和供電可靠性。PG新校區(qū)變電所變電壓等級(jí)為10/0.4KV，是以向終端用戶供電為主的變電所,全所停電后將對(duì)該校中斷供電。變電所總體分析1.4.1建站必要性與建站規(guī)模建站必要性PG新校區(qū)10KV變電所為終端變電所，在系統(tǒng)中主要起變配電作用，全所停電將造成全校停電，它供給該校教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、施工及生活用電。故為滿足該校用電要求決定建設(shè)本變電站。建站規(guī)模PG新校區(qū)10KV變電所電壓等級(jí)為10/0.4KV線路回路數(shù)：近期6回，遠(yuǎn)期2回；近期最大負(fù)荷4627KW。1.4.2所址概況與所址條件所址概況PG新校區(qū)10KV變電所位于該校圖書(shū)館周?chē)?，西部電源和東部電源進(jìn)線先通過(guò)10kV變電所高壓側(cè)開(kāi)關(guān)站進(jìn)行電能分配，然后饋出六回線分配給兩個(gè)獨(dú)立變電所和四個(gè)箱式變電站，獨(dú)立變電所和箱式變電站經(jīng)過(guò)變壓后供給其所帶負(fù)荷用電。所址條件依據(jù)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053－94第2.0.1條，變電站所址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定：一、接近負(fù)荷中心；二、進(jìn)出線方便；三、接近電源側(cè)；四、設(shè)備運(yùn)輸方便；不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰；不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；九、不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。PG新校區(qū)10KV變電所建在該校內(nèi)部，為節(jié)約用地、接近負(fù)荷中心、進(jìn)出線方便，故采用建立兩個(gè)獨(dú)立變電所和四個(gè)箱式變電站的方針。1.5負(fù)荷分析1.5.1負(fù)荷的分類(lèi)與重要性一級(jí)負(fù)荷:對(duì)供電要求最高，要求不斷電或可極短時(shí)間斷電。必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源斷開(kāi)后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；二級(jí)負(fù)荷:對(duì)供電要求較高，要求基本不斷電或可短時(shí)間斷電。一般要有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源斷開(kāi)后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷不間斷供電；三級(jí)負(fù)荷:對(duì)供電要求相對(duì)較低，可為一、二級(jí)負(fù)荷的緊急用電讓路。對(duì)三級(jí)負(fù)荷一般只需要一個(gè)電源供電。1.5.2負(fù)荷資料負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算詳見(jiàn)附錄一由附錄二知：該校有二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷包括行政樓和圖書(shū)館中的二級(jí)負(fù)荷部分（圖書(shū)館消防負(fù)荷），其余為三級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷，近期有2回出線、遠(yuǎn)景1回出線；三級(jí)負(fù)荷近期有4回出線、遠(yuǎn)景1回出線。2主變選擇與主結(jié)線設(shè)計(jì)2.1主變的選擇依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)1》第五章，《發(fā)電廠電氣部分》第二章第3節(jié)，《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第三章第3節(jié)，《電力技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范》第三章等進(jìn)行技術(shù)選擇。2.1.1主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的選擇1容量選擇原則主變?nèi)萘窟x擇一般按變電所建成以后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年發(fā)展。根據(jù)變電所帶負(fù)荷性質(zhì)及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定主變?nèi)萘俊?duì)有重要負(fù)荷變電所考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變?nèi)萘吭谟?jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變應(yīng)能保證其余負(fù)荷的60%。同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓容量的級(jí)別不易太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化（主要考慮備品、備件和檢修方便）。臺(tái)數(shù)選擇原則結(jié)合PG新校區(qū)全部負(fù)荷統(tǒng)計(jì)后容量的確定(詳見(jiàn)附錄一)和10KV變電所主結(jié)線方案的選擇來(lái)選擇變壓器臺(tái)數(shù)。容量選擇計(jì)算詳見(jiàn)附錄一主變?nèi)萘縎的選擇必須符合以下三個(gè)條件：TS≥SS—主變器量TS—本回路全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷ca2.1.2主變型號(hào)的選擇查《電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》上冊(cè)P497綜合后選擇變壓器型號(hào)為獨(dú)立變電所變壓器選用S系列三相油浸自冷雙繞組銅線無(wú)載調(diào)壓變壓9器。箱式變電站選用ZBW1系列，其內(nèi)部變壓器也選用S系列變壓器。9變壓器具體選擇詳見(jiàn)附錄二2.2電氣主結(jié)線設(shè)計(jì)的基本要求電氣主結(jié)線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要組成部分，它直接影響運(yùn)行的可靠性和靈活性，并對(duì)電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的擬定，都有決定性的關(guān)系，對(duì)電氣主結(jié)線設(shè)計(jì)的基本要求，應(yīng)包括可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性，以及擴(kuò)建的可能性，保證供電可靠性是電氣主結(jié)線最基本的要求，電氣主結(jié)線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活的進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換，主結(jié)線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：a.投資省b.占地面積小c.電能損耗小。1電氣主結(jié)線設(shè)計(jì)的基本要求電氣主結(jié)線應(yīng)滿足安全性、可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)建可能性，考慮國(guó)家的方針政策，少占良田，盡可能用過(guò)關(guān)的國(guó)內(nèi)設(shè)備。根據(jù)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053－94規(guī)定：第3.2.1條配電所、變電所的高壓及低壓母線宜采用單母線或分段單母線接線。當(dāng)供電連續(xù)性要求很高時(shí)，高壓母線可采用分段單母線帶旁路母線或雙母線的接線。第3.2.2條配電所專(zhuān)用電源線的進(jìn)線開(kāi)關(guān)宜采用斷路器或帶熔斷器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。當(dāng)無(wú)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置要求，且出線回路少無(wú)需帶負(fù)荷操作時(shí)，可采用隔離開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。第3.2.3條從總配電所以放射式向分配電所供電時(shí)，該分配電所的電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)宜采用隔離開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。當(dāng)分配電所需要帶負(fù)荷操作或繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置有要求時(shí)，應(yīng)采用斷路器。第3.2.4條配電所的10kV或6kV非專(zhuān)用電源線的進(jìn)線側(cè)，應(yīng)裝設(shè)帶保護(hù)的開(kāi)關(guān)設(shè)備。第3.2.5條10kV或6kV母線的分段處宜裝設(shè)斷路器，當(dāng)不需帶負(fù)荷操作且無(wú)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置要求時(shí)，可裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。第3.2.6條兩配電所之間的聯(lián)絡(luò)線，應(yīng)在供電側(cè)的配電所裝設(shè)斷路器，另一側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或負(fù)荷開(kāi)關(guān)；當(dāng)兩側(cè)的供電可能性相同時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)均裝設(shè)斷路器。第3.2.7條配電所的引出線宜裝設(shè)斷路器。當(dāng)滿足繼電保護(hù)和操作要求時(shí)，可裝設(shè)帶熔斷器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。第3.2.8條向頻繁操作的高壓用電設(shè)備供電的出線開(kāi)關(guān)兼做操作開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)采用具有頻繁操作性能的斷路器。第3.2.9條10kV或6kV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空出線回路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。第3.2.10條采用10kV或6kV熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。第3.2.11條接在母線上的避雷器和電壓互感器,宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)。配電所、變電所架空進(jìn)、出線上的避雷器回路中，可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。第3.2.12條由地區(qū)電網(wǎng)供電的配電所電源進(jìn)線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專(zhuān)用電壓、電流互感器。第3.2.13條變壓器一次側(cè)開(kāi)關(guān)的裝設(shè)，應(yīng)符合下列規(guī)定：以樹(shù)干式供電時(shí)，應(yīng)裝設(shè)帶保護(hù)的開(kāi)關(guān)設(shè)備或跌落式熔斷器；以放射式供電時(shí)，宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或負(fù)荷開(kāi)關(guān)。當(dāng)變壓器在本配電所內(nèi)時(shí)，可不裝設(shè)開(kāi)關(guān)。第3.2.14條變壓器二次側(cè)電壓為6kV或3kV的總開(kāi)關(guān)，可采用隔離開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。當(dāng)屬下列情況之一時(shí)，應(yīng)采用斷路器：一、出線回路較多；二、有并列運(yùn)行要求；有繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。第3.2.15條變壓器低壓側(cè)電壓為0.4kV的總開(kāi)關(guān)，宜采用低壓斷路器或隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。第3.2.16條當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí),在總開(kāi)關(guān)的出線側(cè)及母線分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。2電氣主結(jié)線中考慮的基本問(wèn)題：(1)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)相適應(yīng)。PG新校區(qū)10KV變電所由系統(tǒng)S1、系統(tǒng)S2向PG新校區(qū)供電，PG新校區(qū)變電所的建立可保障新校區(qū)的正常用電，提高供電質(zhì)量和供電可靠性。分期和最終的建設(shè)規(guī)模根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，PG新校區(qū)變電所遠(yuǎn)景規(guī)劃有擴(kuò)建的可能，所以在設(shè)計(jì)主結(jié)線時(shí)應(yīng)留出發(fā)展擴(kuò)建的余地，本設(shè)計(jì)采用一次設(shè)計(jì)，分期投資，擴(kuò)建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。電壓等級(jí)和出線回路數(shù)近期6回，遠(yuǎn)期2回：二級(jí)負(fù)荷，近期有2回出線、遠(yuǎn)景1回出線；三級(jí)負(fù)荷近期有4回出線、遠(yuǎn)景1回出線。2.3各電壓級(jí)主結(jié)線型式的選擇根據(jù)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053－94規(guī)定，詳見(jiàn)3.2中內(nèi)容?？闪谐鱿卤恚?0KV側(cè)主接線方案比較表2.110kV主接線方案比較表方案方案項(xiàng)目方案1單母線分段方案2單母線分段帶旁母可靠性用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性，對(duì)重要用戶不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷。一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。雙回路供電，可以順序連接于不同母線上。靈活性靈活性差，各電壓等級(jí)便于擴(kuò)建和發(fā)展向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷的自由分配，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行設(shè)備少，投資少，占地面積小投資多，設(shè)備多，費(fèi)用大由于學(xué)校用電大多為三級(jí)負(fù)荷，只有行政樓和圖書(shū)館消防為二級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電可靠性和靈活性要求不是太高，只需滿足經(jīng)濟(jì)性要求就可以了，故選用方案1（單母線分段）。依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第10-2節(jié)“6~35KV配電裝置”所述，6~10KV配電裝置一般均為屋內(nèi)布置，當(dāng)出線不帶電抗器，一般采用成套開(kāi)關(guān)柜單層布置。鑒于10KV側(cè)負(fù)荷性質(zhì)對(duì)供電可靠性要求，可選用備用小車(chē)屋內(nèi)配電裝置。2.4中性點(diǎn)接地方式的選擇1中性點(diǎn)接地方式的原則根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)I》第2—7節(jié)中關(guān)于“主變壓器中性點(diǎn)接地方式”的規(guī)定，電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器的中性點(diǎn)的接地方式。變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)所有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比X/X<3，以使單相接地時(shí)全相上工頻電壓不超過(guò)閥型避雷器的滅弧電壓；XX1.5以使單相接地時(shí)短路電流不超過(guò)三相短路電流.所有普通變壓中性點(diǎn)都經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地,以使運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點(diǎn).選擇接地點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)解列成中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng).2主變壓器6～63KV多用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式6~63KV電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)不接地方式,但當(dāng)單相接地故障電流大于30A(6~10KV電網(wǎng))或10A(20~63KV電網(wǎng))時(shí),中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地,用消弧線圈接地時(shí)應(yīng)注意:消弧線圈應(yīng)由系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃,分散布置,應(yīng)避免整個(gè)電網(wǎng)中只裝一臺(tái)消弧線圈,也應(yīng)避免在一個(gè)變電所中裝設(shè)多臺(tái)消弧線圈,在任何運(yùn)行方式下,電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償。在變電所中,消弧線圈一般裝在變壓器中性點(diǎn)上6~10KV消弧線圈也可裝在調(diào)相機(jī)的中性點(diǎn)上.當(dāng)兩臺(tái)主變壓器合用一臺(tái)消弧線圈時(shí),應(yīng)分別經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)與變壓器中性點(diǎn)。依據(jù)上述原則，PG新校區(qū)10kV變電所的主變壓器均采用中性點(diǎn)不接地方式。2.5無(wú)功補(bǔ)償1無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾饬x電站裝設(shè)的并聯(lián)電容器裝置的主要目的是為了改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器裝置向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無(wú)功以補(bǔ)償多余的感性無(wú)功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)保證用戶的安全用電和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，用戶消耗的無(wú)功功率是它有功功率的50%～100%。同時(shí)，電力系統(tǒng)本身消耗的無(wú)功功率可以達(dá)到用戶的25%～75%，無(wú)功功率不足，將造成電壓的下降，電能損耗增大，電力系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，所以電力系統(tǒng)的無(wú)功電源和無(wú)功功率必須平衡，系統(tǒng)的無(wú)功功率不僅靠發(fā)電機(jī)供給，而且調(diào)相機(jī)并聯(lián)電力系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償可以采用分散補(bǔ)償?shù)姆绞?，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的無(wú)功負(fù)荷主要是感性功率，所以具體無(wú)功補(bǔ)償就是高壓網(wǎng)上的低壓側(cè)并聯(lián)電容器，利用階梯式調(diào)節(jié)的容性無(wú)功補(bǔ)償感性無(wú)功，所以無(wú)功補(bǔ)償意義為：補(bǔ)償變壓器的無(wú)功損耗，補(bǔ)償高壓網(wǎng)的無(wú)功缺額。2無(wú)功補(bǔ)償裝置容量的選擇依據(jù)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053－94：第一節(jié)一般規(guī)定第5.1.1條本章適用于電壓為10kV及以下作并聯(lián)補(bǔ)償用的電力電容器裝置的設(shè)計(jì)。第5.1.2條電容器裝置的開(kāi)關(guān)設(shè)備及導(dǎo)體等載流部分的長(zhǎng)期允許電流，高壓電容器不應(yīng)小于電容器額定電流的1.35倍，低壓電容器不應(yīng)小于電容器額定電流的1.5倍。第5.1.3條電容器組應(yīng)裝設(shè)放電裝置，使電容器組兩端的電壓從峰值（2倍額定電壓）降至50V所需的時(shí)間，高壓電容器不應(yīng)大于5min；低壓電容器不應(yīng)大于1min。第二節(jié)電氣接線及附屬裝置第5.2.1條高壓電容器組宜接成中性點(diǎn)不接地星形，容量較小時(shí)宜接成三角形。低壓電容器組應(yīng)接成三角形。第5.2.2條高壓電容器組應(yīng)直接與放電裝置連接，中間不應(yīng)設(shè)置開(kāi)關(guān)或熔斷器。低壓電容器組和放電設(shè)備之間，可設(shè)自動(dòng)接通的接點(diǎn)。第5.2.3條電容器組應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的控制和保護(hù)裝置，當(dāng)電容器組為提高單臺(tái)用電設(shè)備功率因數(shù)時(shí)，可與該設(shè)備共用控制和保護(hù)裝置。第5.2.4條單臺(tái)高壓電容器應(yīng)設(shè)置專(zhuān)用熔斷器作為電容器內(nèi)部故障保護(hù)，熔絲額定電流宜為電容器額定電流的1.5～2.0倍。第5.2.5條當(dāng)電容器裝置附近有高次諧波含量超過(guò)規(guī)定允許值時(shí)，應(yīng)在回路中設(shè)置抑制諧波的串聯(lián)電抗器。第5.2.6條電容器的額定電壓與電力網(wǎng)的標(biāo)稱電壓相同時(shí)，應(yīng)將電容器的外殼和支架接地。當(dāng)電容器的額定電壓低于電力網(wǎng)的標(biāo)稱電壓時(shí)，應(yīng)將每相電容器的支架絕緣，其絕緣等級(jí)應(yīng)和電力網(wǎng)的標(biāo)稱電壓相配合。依據(jù)上述規(guī)范，決定在低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，低壓電容器組應(yīng)接成三角形，每回線路需補(bǔ)償?shù)娜萘考靶柩b設(shè)的電容器臺(tái)數(shù)：詳見(jiàn)附錄二電容器及接線方式的選擇電容器的接線方式有三角型和星型接線方式，選擇不同的接線方式電容器的額定電壓不同，本設(shè)計(jì)采用三角形接線方式。選用BW0.4141型電容器，單臺(tái)容量Q14kvar。r附圖：高低壓主結(jié)線圖（01圖）10kV一次系統(tǒng)圖（02圖）1#變電所二次系統(tǒng)圖（03圖）2#變電所二次系統(tǒng)圖（04圖）3短路電流計(jì)算3.1短路電流計(jì)算的目的短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障，短路電流直接影響電器的安全，危害主結(jié)線的運(yùn)行，假如短路電流較大，為了使電器能承受短路電流的沖擊，往往需要選擇重型電器。這不僅會(huì)增加投資，甚至?xí)蜷_(kāi)斷電流不滿足而選擇不到合適的高壓電器，為了能合理選擇輕型電器，在主結(jié)線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮限制I的措施，d即而需要計(jì)算I短為了所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性并在一定的時(shí)期內(nèi)滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，應(yīng)對(duì)不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。短路電流計(jì)算應(yīng)包括以下規(guī)定：驗(yàn)算導(dǎo)體的穩(wěn)定性和電器的動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流的能力，應(yīng)按本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量來(lái)計(jì)算，并考慮到電力系統(tǒng)的5-10發(fā)展規(guī)劃（一般應(yīng)按本工程的建成之后的5-10年）。在確定短路電流時(shí)應(yīng)按可能發(fā)生的短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按照僅在切換時(shí)過(guò)程中的可能的并列運(yùn)行方式的接線方式。選擇導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗的回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大的地點(diǎn)，對(duì)帶電抗器6-10kV出線與廠用分支回路，除其母線與隔離開(kāi)關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器之前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)的出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。3.2短路電流計(jì)算結(jié)果表3.1短路電流計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表短路電流計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)附錄三4電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備選擇的任務(wù)導(dǎo)體導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級(jí)的匯流母線，出線。常用導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋁合金。銅的電阻率低，強(qiáng)度大，抗腐蝕性較強(qiáng)，是很好的導(dǎo)體材料。但它的用途廣，且我國(guó)銅的儲(chǔ)量不多，價(jià)高，因此銅導(dǎo)體只用在持續(xù)工作電流大，且出線位置特別狹窄或污穢對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕而對(duì)同腐蝕較弱的場(chǎng)合。鋁的電阻率為銅的1.7～2倍,但密度只有銅的30%，我國(guó)鋁的儲(chǔ)量豐富，價(jià)廉。因此采用鋁或鋁合金材料作為導(dǎo)體材料.常用的硬導(dǎo)體截面有矩形,槽型和管型.常用的軟導(dǎo)體有鋼芯鋁絞線,組合導(dǎo)線,分裂導(dǎo)線和擴(kuò)徑導(dǎo)線,前者多用于330kV及以上的配電裝置.電氣設(shè)備電氣設(shè)備包括出線斷路器，分段斷路器，以及相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)，熔斷器等。用于保護(hù)和測(cè)量用的電流互感器，開(kāi)關(guān)柜的選擇及其一次接線的編號(hào)。高壓斷路器的主要功能是:正常運(yùn)行時(shí),用它來(lái)倒換運(yùn)行方式,把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行,起著控制作用;當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí),能快速切除故障回路,保證無(wú)故障部分能正常運(yùn)行,其保護(hù)作用.隔離開(kāi)關(guān),在檢修電氣設(shè)備時(shí),用隔離開(kāi)關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離.在倒閘操作時(shí),,投入備用母線或旁路母線以改變運(yùn)行方式,配合斷路器完成操作,同時(shí)隔離開(kāi)關(guān)還可以用來(lái)分合小電流.電流互感器、電壓互感器,就是將一次回路的大電流或大電壓轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的二次測(cè)的低電流和低電壓,以保證設(shè)備和人身安全.電氣設(shè)備選擇的原則1選擇導(dǎo)體和電器的一般原則：根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ14-86第1.1.2條規(guī)定：力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理。滿足正常運(yùn)行，檢修，短路，過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校準(zhǔn)。選擇的導(dǎo)體品種不宜過(guò)多。應(yīng)與整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。2選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的技術(shù)條件：在選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備都是按照正常條件選定，按照短路條件校驗(yàn)。(1)按照長(zhǎng)期工作條件選擇：《導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇技術(shù)規(guī)定》第1.1.3條規(guī)定：選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，用公式表示如下：U≥U式中U—電器最工作電壓，取1.15U alm NUsm—回路的最高運(yùn)行電壓，取≤1.1UNS實(shí)際上當(dāng)滿足U≥U時(shí)即可滿足上述要求。《導(dǎo)體和電設(shè)選擇技術(shù)規(guī)定》第1.1.4條規(guī)定：選用的導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流。由于高壓開(kāi)關(guān)斷路器沒(méi)有連續(xù)過(guò)載的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能的持續(xù)工作電流的要求。用公式表示為：在選擇導(dǎo)體時(shí)：I≥I在選擇電器時(shí)：Ial≥Imax式中I導(dǎo)允許電流導(dǎo)體的額定電流在各種合理運(yùn)行方式下最大持續(xù)工作電流在斷路器、開(kāi)關(guān)等電器各部分的最大允許發(fā)熱溫度不超過(guò)《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》GB763－74所規(guī)定的數(shù)值情況下，當(dāng)這些電器使用在環(huán)境溫度高于+40℃（但不高于+60℃）時(shí)，環(huán)境溫度每增高1℃，減少額定電流1.8%；但使用在環(huán)境溫度低于+40℃時(shí)，環(huán)境溫度每降低1℃，增加額定電流0.5%，但其最大過(guò)負(fù)荷不得超過(guò)額定電流的20%。(2)按熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)體中壓線路由于距系統(tǒng)較近，短路電流大且故障切除時(shí)間較長(zhǎng)，但其上負(fù)荷電流較小，線纜選擇的主要矛盾是能否承受短時(shí)短路電流的作用，即熱穩(wěn)定問(wèn)題。因此，一般用熱穩(wěn)定條件來(lái)確定線纜截面。按熱穩(wěn)定條件來(lái)確定線纜截面：IAtminCim根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)程》第2.1.6條規(guī)定，除配電裝置的匯流母線以外較長(zhǎng)導(dǎo)體的截面應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇，選擇后應(yīng)按照長(zhǎng)期發(fā)熱來(lái)校驗(yàn)。根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)程》第2.3.1條規(guī)定20KV及以下回路的正常工作電流在4000A及以下時(shí)，宜選用矩形導(dǎo)體，在4000—8000A時(shí)，宜選用槽形導(dǎo)體。110KV及以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁合金管形導(dǎo)體，也可選用軟導(dǎo)體，如鋼芯鋁鉸線，組合導(dǎo)線等。3電氣設(shè)備的型式選擇《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)程》第2.1.3條規(guī)定載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料。下列場(chǎng)所可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體：持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體穿套管有困難的。污穢對(duì)銅腐蝕輕微，而對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所。斷路器按照《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P237高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定選擇斷路器。隔離開(kāi)關(guān)根據(jù)《供配電系統(tǒng)》P148選擇隔離開(kāi)關(guān)。電壓互感器依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)電壓互感器配置的規(guī)定：電壓互感器的數(shù)量和配置，與主結(jié)線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量，保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。6~220KV電壓等級(jí)的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無(wú)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ14-86：第10.0.1條：電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗(yàn)回路電壓二次電壓二次負(fù)荷準(zhǔn)確度等級(jí)繼電保護(hù)及測(cè)量的要求第10.0.3條：電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇：3~20KV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。第10.0.7條：用于中型點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100V，用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100/3V。根據(jù)以上原則，可選擇電壓互感器。電流互感器根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分）第2—8節(jié)：凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)，發(fā)電機(jī)和變壓器的出口，橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。對(duì)直接接地系統(tǒng)，按三相配置，對(duì)非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相裝配。根據(jù)以上原則可選擇:導(dǎo)體、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器等電氣設(shè)備4.3電氣設(shè)備選擇一覽表表4.1導(dǎo)體選擇結(jié)果電壓級(jí)電壓級(jí)導(dǎo)體類(lèi)型10KV0.4KV母線LMY(40×5)型硬鋁母線單條豎放LMY型硬鋁母線(導(dǎo)體尺寸及安裝形式詳見(jiàn)附錄五電氣設(shè)備選擇)電力電纜YJV22(3×95mm2)YJV22（各回線路電纜的選擇詳見(jiàn)附錄五電氣設(shè)備選擇）表4.2斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和熔斷器選擇結(jié)果電壓級(jí)電壓級(jí)導(dǎo)體類(lèi)型10KV0.4KV斷路器ZN15-10/10003WE系列（各回線路斷路器的選擇詳見(jiàn)附錄五電氣設(shè)備選擇）隔離開(kāi)關(guān)GN19-10/630QP系列（各回線路隔離開(kāi)關(guān)的選擇詳見(jiàn)附錄五電氣設(shè)備選擇）熔斷器RN2-10——表4.3電流互感器和電壓互感器選擇結(jié)果電壓級(jí)電壓級(jí)導(dǎo)體類(lèi)型10KV0.4KV電流互感器LDZBJ1-10W1LMG-0.38（各回線路電流互感器變比的選擇詳見(jiàn)附錄五電氣設(shè)備選擇）電壓互感器JDZ-10——電氣設(shè)備選擇具體計(jì)算詳見(jiàn)附錄四配電裝置及平面布置設(shè)計(jì)5.1配電裝置設(shè)計(jì)原則1根據(jù)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053－94第一節(jié)型式與布置第4.1.1條變電所的型式應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周?chē)h(huán)境情況確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：高層或大型民用建筑內(nèi)，宜設(shè)室內(nèi)變電所或組合式成套變電站；負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設(shè)獨(dú)立變電所，有條件時(shí)也可設(shè)附設(shè)變電所或戶外箱式變電站；第4.1.2條帶可燃性油的高壓配電裝置,宜裝設(shè)在單獨(dú)的高壓配電室內(nèi)。當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)柜的數(shù)量為6臺(tái)及以下時(shí)，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)。第4.1.3條不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。第4.1.4條室內(nèi)變電所的每臺(tái)油量為100kg及以上的三相變壓器，應(yīng)設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。第4.1.5條在同一配電室內(nèi)單列布置高、低壓配電裝置時(shí)，當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)柜或低壓配電屏頂面有裸露帶電導(dǎo)體時(shí)，兩者之間的凈距不應(yīng)小于2m；第4.1.6條有人值班的配電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室。當(dāng)?shù)蛪号潆娛壹孀髦蛋嗍視r(shí)，低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過(guò)通道相通，值班室應(yīng)有直接通向戶外或通向走道的門(mén)。第4.1.7條變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。設(shè)于二層的配電室應(yīng)設(shè)搬運(yùn)設(shè)備的通道、平臺(tái)或孔洞。第4.1.8條高（低）壓配電室內(nèi)，宜留有適當(dāng)數(shù)量配電裝置的備用位置。第4.1.9條高壓配電裝置的柜頂為裸母線分段時(shí)，兩段母線分段處宜裝設(shè)絕緣隔板，其高度不應(yīng)小于0.3m。第4.1.11條戶外箱式變電站和組合式成套變電站的進(jìn)出線宜采用電纜。第二節(jié)通道與圍欄第4.2.1條室內(nèi)、外配電裝置的最小電氣安全凈距，應(yīng)符合表5.1的規(guī)定。表5.1室內(nèi)、外配電裝置的最小電氣安全凈距（mm）符 場(chǎng) 額定電壓（kV）適用范圍號(hào) 所＜0.53610屏前2500室內(nèi) 250025002500無(wú)遮欄裸帶電部分至地（樓）面之間 屏后2300室外2500270027002700有IP2X防護(hù)等級(jí)遮欄的通道凈高室內(nèi)1900190019001900室內(nèi)2075100125A裸帶電部分至接地部分和不同相的裸帶電部分之間室外75200200200距地（樓）面2500mm以下裸帶電部分的遮欄防護(hù)室內(nèi)100175200225B等級(jí)為IP2X時(shí)，裸帶電部分與遮護(hù)物間水平凈距室外175300300300室內(nèi)1875187519001925不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄裸導(dǎo)體之間的水平距離室外2000220022002200裸帶電部分至無(wú)孔固定遮欄室內(nèi)50105130155室內(nèi)800825850875C裸帶電部分至用鑰匙或工具才能打開(kāi)或拆卸的柵欄室外825950950950低壓母排引出線或高壓引出線的套管至屋外人行通道地 室外3650400040004000面注：海拔高度超過(guò)1000m時(shí)，表中符號(hào)A項(xiàng)數(shù)值應(yīng)按每升高100m增大1%進(jìn)行修正。B、C兩項(xiàng)數(shù)值應(yīng)相應(yīng)加上A項(xiàng)的修正值。第4.2.4條可燃油油浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門(mén)的最小凈距，應(yīng)符合表4.2.4的規(guī)定。表5.2可燃油油浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門(mén)的最小凈距（mm）變變壓器容量（kVA）100～10001250及以上變壓器外廓與后壁、側(cè)壁凈距變壓器外廓與門(mén)凈距6008008001000第4.2.6條配電裝置的長(zhǎng)度大于6m時(shí)，其柜（屏）后通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，低壓配電裝置兩個(gè)出口間的距離超過(guò)15m時(shí)，尚應(yīng)增加出口。第4.2.7條高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度，應(yīng)符合表4.2.7的規(guī)定。表5.3高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度（mm）開(kāi)開(kāi)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(chē)式單排布置8001500單車(chē)長(zhǎng)度+1200雙排面對(duì)面布置8002000雙車(chē)長(zhǎng)度+900雙排背對(duì)背布置10001500單車(chē)長(zhǎng)度+1200注：①固定式開(kāi)關(guān)柜為靠墻布置時(shí)，柜后與墻凈距應(yīng)大于50mm，側(cè)面與墻凈距應(yīng)大于200mm；②通道寬度在建筑物的墻面遇有柱類(lèi)局部凸出時(shí)，凸出部位的通道寬度可減少200mm。第4.2.8條當(dāng)電源從柜（屏）后進(jìn)線且需在柜（屏）正背后墻上另設(shè)隔離開(kāi)關(guān)及其手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，柜（屏）后通道凈寬不應(yīng)小于1.5m。第4.2.9條低壓配電室內(nèi)成排布置的配電屏，其屏前、屏后的通道最小寬度，應(yīng)符合表4.2.9的規(guī)定。表5.4配電屏前、后通道最小寬度（mm）型式型式布置方式屏前通道屏后通道固定式單排布置15001000雙排面對(duì)面布置20001000雙排背對(duì)背布置15001500抽屜式單排布置18001000雙排面對(duì)面布置23001000雙排背對(duì)背布置18001000注：當(dāng)建筑物墻面遇有柱類(lèi)局部凸出時(shí)，凸出部位的通道寬度可減少200mm。2設(shè)計(jì)原則和要求節(jié)約用地運(yùn)行安全和操作巡視方便便于檢修和安裝節(jié)約“三材”型式選擇配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主結(jié)線的連接方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)接受和分配電能的裝置。按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外；按組裝方式，又可分為裝配式和成套式。屋內(nèi)式特點(diǎn)：占地面積小室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響污穢空氣影響小房屋建筑投資較大屋外式特點(diǎn)：土建工作量和費(fèi)用小，建設(shè)周期短擴(kuò)建方便相鄰設(shè)備之間距離大，便于帶電作業(yè)占地面積大受外界環(huán)境影響，須加強(qiáng)絕緣不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響成套配電裝置的特點(diǎn)是：電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊電器元件已在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)成安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便耗用鋼材較多，造價(jià)較高配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，10KV的配電裝置宜采用屋內(nèi)式.配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟：根據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)、電器的型式、出線多少和方式，有無(wú)電抗器，地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式。擬定配電裝置的配置圖。按照所選設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照規(guī)程參考典型設(shè)計(jì)繪制圖。選擇配電裝置的型式，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。配電裝置的確定10KV配電裝置采用屋內(nèi)小車(chē)式配電裝置。5.2電氣平面設(shè)計(jì)降壓變電所主要由屋內(nèi)、外配電裝置、主變壓器、主控制室及輔助設(shè)施等組成?？傮w布置應(yīng)根據(jù)外界條件，依據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)和型式、出線方向、出線方式和出線走廊的條件、地形情況等因素，并滿足防火及環(huán)境保護(hù)要求，因地制宜進(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)在滿足安全運(yùn)行的前提下，盡量簡(jiǎn)化。詳見(jiàn)6.1中型式與布置。則本變電站主控制室布置在10KV一側(cè)。補(bǔ)償電容器可和10KV屋內(nèi)布置設(shè)在同一樓室內(nèi)。端子箱、配電箱電纜溝的位置：電纜溝應(yīng)位于各條母線下方，然后通向主控室，端子箱位于電纜溝旁。屋外配電裝置要考慮道路的設(shè)置;根據(jù)《變電所總平面設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》SDG63—84：第6.2.2條：所外道路應(yīng)利用已有道路或現(xiàn)成道路。第6.2.3條：當(dāng)路基寬度小于5.5m時(shí)且道路亮端不能通過(guò)時(shí)，適當(dāng)位置設(shè)置錯(cuò)車(chē)道。第6.2.4條：所外道路宜采用中級(jí)路面，根據(jù)施工條件可采用次高級(jí)路面。第6.3.3條：所內(nèi)路面寬度為3.5m。第6.3.4條：所內(nèi)道路轉(zhuǎn)彎半徑不小于7m。第6.3.8條：巡視道路路面寬度宜為0.7—1.0m。附圖：10kV變電所高壓側(cè)開(kāi)關(guān)站電氣布置圖(05)1#變電所電氣布置圖(06)2#變電所電氣布置圖(07)防雷設(shè)計(jì)變配電站的雷電過(guò)電壓，主要是侵入雷電波過(guò)電壓，也就是線路上的直擊雷或感應(yīng)雷過(guò)電壓行波沿導(dǎo)線傳導(dǎo)至變配電所，由于變配電所有大量的配、變電設(shè)備，侵入雷電波過(guò)電壓對(duì)這些設(shè)備的絕緣構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。由于雷電過(guò)電壓行波行至變配電所后，傳輸通道的特性發(fā)生了變化，最明顯的變化就是電氣設(shè)備的波阻抗與傳輸線路的波阻抗不一致，使波的行為復(fù)雜化，再由于避雷器動(dòng)作前后對(duì)過(guò)電壓行波產(chǎn)生的不同作用，更使問(wèn)題變得復(fù)雜。變配電所電氣設(shè)備的過(guò)電壓保護(hù)一般采用閥式或金屬氧化物避雷器對(duì)變配電所設(shè)備進(jìn)行保護(hù)；避雷器一般安裝在母線上，應(yīng)盡量靠近變壓器和其他設(shè)備；避雷器與所有被保護(hù)設(shè)備的電氣距離均不能超過(guò)其最大允許值，若不能滿足要求，則應(yīng)增設(shè)避雷器。本設(shè)計(jì)進(jìn)出線均采用埋地電纜，受雷擊或雷電感應(yīng)的可能性很小。6.1防雷設(shè)計(jì)的原則根據(jù)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ—79規(guī)定：7第71條35KV及以下的配電裝置架構(gòu)和房頂不宜裝設(shè)避雷針。第78條變電站的每相母線上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器,應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接，同時(shí)應(yīng)在其附近架設(shè)集中接地裝置。第80條大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。第83條連接的三繞組變壓器的10kV繞組，如有開(kāi)路運(yùn)行的可能，應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電壓危害該繞組絕緣的措施。在其一相出線上裝設(shè)一只閥型避雷器。第85條變電站3~10KV配電裝置，應(yīng)在每相母線和每路架空線上裝設(shè)閥型避雷器。雷電侵入波保護(hù)：保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，且前者的擊穿電壓要比后者為低，當(dāng)過(guò)電壓波襲來(lái)時(shí)，保護(hù)間隙先擊穿，使過(guò)電壓波寸有幅值U限制到等m于保護(hù)間隙的擊穿電壓值。6.2防雷設(shè)計(jì)結(jié)果避雷器選擇結(jié)果：在10KV側(cè)母線上裝設(shè)Y5WZ-12.7/45型氧化鋅避雷器。防雷設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算詳見(jiàn)附錄六附圖：10kV變電所高壓側(cè)開(kāi)關(guān)站防雷平面圖（08）1#2#變電所防雷平面圖（09）變壓器保護(hù)繼電保護(hù)概述7.1.1繼電保護(hù)在供配電系統(tǒng)中的作用根據(jù)《供配電系統(tǒng)》(雍靜主編.機(jī)械工業(yè)出版社)第六章當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，有選擇性地將故障元件與電源切開(kāi)，以減輕故障危害，防止事故蔓延，保證其他部分迅速恢復(fù)正常生產(chǎn)。當(dāng)線路及設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。保護(hù)裝置是供配電系統(tǒng)自動(dòng)化的重要組成部分，是保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的主要措施之一。7.1.2供配電系統(tǒng)對(duì)保護(hù)裝置的要求根據(jù)中華人民共和國(guó)水利電力部《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ6—83對(duì)保護(hù)裝置有如下要求：第2.1.2條繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。可靠性：是指保護(hù)該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，不該動(dòng)作時(shí)繼電保護(hù)裝置不動(dòng)作?？煽克男缘那疤?，在擬制、配置和維護(hù)保護(hù)裝置時(shí)，都必須滿足可靠性的要求。為保證可靠性，宜選用可能的最簡(jiǎn)單的保護(hù)方式，應(yīng)采用由可靠的元件和盡可能簡(jiǎn)單的回路構(gòu)成的性能良好的裝置，并應(yīng)采取必要的檢測(cè)、閉鎖和雙重化等措施。此外，保護(hù)裝置還應(yīng)便于整定、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)。選擇性：是指首先由故障設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障。為保證選擇性，對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)的兩個(gè)元件，其靈敏性與動(dòng)作時(shí)間均應(yīng)相互配合。當(dāng)重合于故障，或在非全相運(yùn)行期間全相又發(fā)生故障時(shí)，線路保護(hù)應(yīng)保證選擇性，在重合閘后加速的時(shí)間內(nèi)以及單相重合閘過(guò)程中，發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，允許被加速線路保護(hù)無(wú)選擇性。在某些條件下，必須加速切除短路時(shí)，可使保護(hù)裝置無(wú)選擇性動(dòng)作，但必須采取補(bǔ)救措施。靈敏性：是指在被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具備必要的靈敏系數(shù)。靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利運(yùn)行方式和不利的故障類(lèi)型計(jì)算。速動(dòng)性：是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快的切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，限制故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。7.1.3選擇保護(hù)裝置的基本原則根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ6—83對(duì)繼電保護(hù)有如下要求：第1.0.1條繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。當(dāng)確定其配置方案時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)；故障出現(xiàn)的概率和可能造成的結(jié)果；電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況；經(jīng)濟(jì)上的合理性；國(guó)內(nèi)和國(guó)外的成熟經(jīng)驗(yàn)。7.1.4繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容選擇保護(hù)方式分析系統(tǒng)運(yùn)行方式，考慮多種情況對(duì)短路點(diǎn)電流的計(jì)算整定計(jì)算：變壓器保護(hù)整定計(jì)算。7.2變壓器保護(hù)配置保護(hù)配置根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣部分二次部分，第29—4節(jié)：變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。相間短路保護(hù)。后備保護(hù)，對(duì)由于外部相間短路引起的變壓器過(guò)流，可采用復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)用的過(guò)電流保護(hù)，它適用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷。過(guò)負(fù)荷保護(hù)，對(duì)多繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能夠反應(yīng)備用側(cè)過(guò)負(fù)荷的情況，過(guò)負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。配置結(jié)果：瓦斯保護(hù)相間短路保護(hù)單相短路保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)：動(dòng)作于信號(hào)變壓器后備保護(hù)為了防止變壓器外部故障引起的過(guò)電流及作為變壓器之后備保護(hù)，在變壓器上裝設(shè)帶低電壓或不帶低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)裝置。若其靈敏度不夠或?yàn)榱撕?jiǎn)化保護(hù)接線，也可裝設(shè)帶復(fù)合電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)。對(duì)單側(cè)電源的三相變，高壓側(cè)裝設(shè)復(fù)合電壓起動(dòng)的三相過(guò)電流保護(hù)，電壓元件由中壓側(cè)電壓互感器取得。低壓側(cè)裝設(shè)兩相式過(guò)流保護(hù)，第一段時(shí)限跳開(kāi)低壓側(cè)分段斷路器，第二段跳開(kāi)低壓側(cè)斷路器。變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)，單側(cè)電源的三相變，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝于電源側(cè)及線圈容量較小的一側(cè)。繼電器選型瓦斯保護(hù)選用QJ1-80型氣體繼電器定時(shí)限過(guò)電流、電流速斷、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等選用JT4系列交流電磁式繼電器變壓器保護(hù)的整定與計(jì)算相間短路保護(hù)整定計(jì)算具體計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)附錄五 單相短路保護(hù)整定計(jì)算具體計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)附錄五過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算具體計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)附錄五匝間短路保護(hù)整定計(jì)算具體計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)附錄五附圖：變壓器的瓦斯保護(hù)原理圖（10）變壓器的保護(hù)裝置原理圖（11）后記在王廣主任的辛勤指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，我終于完成了PG新校區(qū)10KV變電所的設(shè)計(jì)任務(wù)。作為PG新校區(qū)的主體供電工程，PG新校區(qū)10KV變電所將大大提高PG新校區(qū)的供電可靠性和供電質(zhì)量，能滿足該校教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、施工及生活用電。在電氣一次部分設(shè)計(jì)中，考慮到10KV出線近期有6回，遠(yuǎn)期有2回，且有一部分二級(jí)負(fù)荷，故采用雙電源供電。在一次部分和帶有二級(jí)負(fù)荷的二次部分，考慮到供電可靠性，均采用單母線分段接線。當(dāng)一路電源供電出現(xiàn)故障時(shí)，由母聯(lián)斷路器投切到非故障電源，從而保障二級(jí)負(fù)荷的正常供電。在母線導(dǎo)體選擇時(shí)，10KV側(cè)和0.4KV側(cè)均選用矩形鋁導(dǎo)體。在10KV側(cè)斷路器的選擇上，由于多油斷路器已經(jīng)淘汰，我們本著推廣新技術(shù)的原則，使用了ZN15-10/1000型真空斷路器。在0.4KV側(cè)斷路器的選擇上，我們使用了3WE系列抽屜式低壓斷路器。在配電裝置的布置上，一次側(cè)采用屋內(nèi)小車(chē)式布置。為保護(hù)屋內(nèi)配電裝置（包括變壓器、母線和其它電氣設(shè)備），本站采用避雷網(wǎng)保護(hù)，避雷網(wǎng)安裝在一個(gè)圖書(shū)館開(kāi)關(guān)站和兩個(gè)變電所的女兒墻上。電氣二次部分的作用是保證快速、可靠地切除故障的線路或電氣元件，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行,能反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，動(dòng)作于發(fā)信號(hào)，減少負(fù)荷或跳閘。由于本變電所最高電壓等級(jí)為10KV，是該校重要變電所，其可靠運(yùn)行對(duì)PG新校區(qū)的正常供電具有很重要的意義，因此要對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)。為了保證在故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)下，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置能及時(shí)準(zhǔn)確的動(dòng)作，給變壓器配置了相間短路、單相短路、過(guò)負(fù)荷、匝間短路保護(hù)。為了加深對(duì)電氣一次部分的設(shè)計(jì)的理解，繪制了變電所的主結(jié)線圖，開(kāi)關(guān)站和變電所的電氣布置圖，防雷圖等九幅圖；二次部分也繪制了兩幅變壓器保護(hù)圖。通過(guò)對(duì)PG新校區(qū)變電所的設(shè)計(jì)，加深了對(duì)供配電系統(tǒng)，繼電保護(hù)原理等課程全面的認(rèn)識(shí)和了解，并把書(shū)本知識(shí)和實(shí)際變電所運(yùn)行進(jìn)行了一次有機(jī)且印象深刻的結(jié)合，提高了查閱各種資料及處理某些問(wèn)題的能力，受益匪淺。謝辭本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在王廣主任的悉心指導(dǎo)下完成的，設(shè)計(jì)的全過(guò)程傾注了老師大量的心血和汗水。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)階段檢驗(yàn)和鍛煉學(xué)生實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。在此次設(shè)計(jì)中，我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，認(rèn)真貫徹執(zhí)行我國(guó)電力工業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的方針、政策，理論聯(lián)系實(shí)際，在老師的指導(dǎo)下完成了PG新校區(qū)10KV變電所的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為將來(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)期間，王廣、劉海昌等老師作了大量的輔導(dǎo)工作，幫我解決了許多在設(shè)計(jì)中所遇到的難題。王輝、孫炳海等老師也提出了很多建設(shè)性意見(jiàn)，使我的設(shè)計(jì)思路更加清晰。諸位老師高尚的人格，淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作精神使我感到無(wú)比的欽佩。在此，向諸位老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。在本次設(shè)計(jì)及論文的寫(xiě)作過(guò)程中，同學(xué)們也在資料和工具方面鼎力相助，使本次設(shè)計(jì)如期順利完成。在此過(guò)程中許多同學(xué)也提出了很多寶貴的意見(jiàn)，在此也一并表示感謝。再次感謝諸位老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的關(guān)懷幫助。此次設(shè)計(jì)雖充分采納了老師和同學(xué)們的經(jīng)驗(yàn)和意見(jiàn)，幾經(jīng)修改，但由于是初次設(shè)計(jì)，難免不能很好的理解老師們的教誨和同學(xué)們的建議，這就使本次設(shè)計(jì)及論述過(guò)程中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，敬請(qǐng)諸位老師和同學(xué)批評(píng)指正。參考資料中國(guó)建筑工業(yè)出版社編.電氣設(shè)計(jì)規(guī)范.中國(guó)建筑工業(yè)出版社1996(6)朱林根主編.民用建筑變配電設(shè)計(jì).中國(guó)建筑工業(yè)出版社2004(4)航空工業(yè)部第四規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等編.工廠配電設(shè)計(jì)手冊(cè).水利電力出版社2001雍靜主編.供配電系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社2004(9)熊信銀主編.發(fā)電廠電氣部分（第三版）.中國(guó)電力出版社2004(8)焦留成主編.芮靜康主審.供配電設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)計(jì)劃出版社1999（7）中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)《輸配電設(shè)備手冊(cè)》編輯委員會(huì)編.輸配電設(shè)備手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社2000（4）丁毓山雷振山主編.中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)水利水電出版社2000（6）周文俊主編.電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)（上、下）.中國(guó)水利水電出版社1999（1）電力系統(tǒng)分析.水利電力出版社.賀家李等.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.水利電力出版社.水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院編.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)電力出版社1989電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院編.電力工程電氣設(shè)備手冊(cè).中國(guó)電力出版社1998水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院.發(fā)電廠變電所電氣接線盒布置（上、下）.水利電力出版社.楊宛輝等.《發(fā)電廠電氣部分》設(shè)計(jì)計(jì)算資料.西北工業(yè)出版社.楊宛輝等.發(fā)電廠、變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)參考圖冊(cè).電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置整定計(jì)算.水利電力出版社.電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（試行）SD131-84.中國(guó)電力出版社.變電所總布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定（試行）SDGJ63-84.中國(guó)電力出版社.導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定SDGJ14-86.中國(guó)電力出版社.電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程SDJ7-79.水利電力出版社.電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ8-97.水利電力出版社.繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程SDJ6-83.水利電力出版社.電力勘測(cè)設(shè)計(jì)制圖統(tǒng)一規(guī)定SDGJ34-83.水利電力出版社.10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范GB50053－94.中華人民共和國(guó)建設(shè)部附錄1負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算負(fù)荷計(jì)算總表表A1.1負(fù)荷計(jì)算總表點(diǎn)式宿舍樓表A1.2點(diǎn)式宿舍樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算單臺(tái)設(shè)備容量PN/kW臺(tái)數(shù)設(shè)備總?cè)萘縦W需要系數(shù)KdcosΦtgΦPc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A熒光燈0.0427611.040.70.551.527.7311.7白熾燈0.022344.680.7103.280應(yīng)急燈0.01280.281100.280插座0.62401440.40.750.8857.650.69總計(jì)68.962.4有功同時(shí)系數(shù)0.9無(wú)功同時(shí)系數(shù)0.95總計(jì)算負(fù)荷6259.385.8130.4 條式宿舍樓表A1.3條式宿舍樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算單臺(tái)設(shè)備容量PN/kW臺(tái)數(shù)設(shè)備總?cè)萘縦W需要系數(shù)KdcosΦtgΦPc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A熒光燈0.0432412.960.70.551.529.113.8白熾燈0.022384.760.7103.330應(yīng)急燈0.01210.211100.210插座0.63001800.40.750.887263.36總計(jì)84.677.2有功同時(shí)系數(shù)0.9無(wú)功同時(shí)系數(shù)0.95總計(jì)算負(fù)荷76.273.3105.8160.7 表A1. .專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注.系管樓系館樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算教學(xué)樓教學(xué)樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算實(shí)驗(yàn)樓實(shí)驗(yàn)樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算行政樓行政樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算.專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注..專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注..專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注.教工家屬樓(1—30)表A1.8教工家屬樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算房間面積㎡住宅用電量指標(biāo)βkW/戶住宅戶數(shù)N住宅總用電量kW住宅用電同時(shí)系數(shù)K∑cosФtgΦPc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A1403.51906650.450.90.4842991453325042204.529413230.450.90.4845952886611004300613780.450.90.48435173959總計(jì)92945010321568注：tgΦ相同，故計(jì)算數(shù)據(jù)可以相加。研究生公寓樓表A1.9研究生公寓樓樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算單臺(tái)設(shè)備容量PN/kW臺(tái)數(shù)設(shè)備總?cè)萘縦W需要系數(shù)KdcosΦtgΦPc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A熒光燈0.0420080.70.551.525.68.5白熾燈0.021783.560.7102.50應(yīng)急燈0.01140.141100.140插座0.61901440.40.750.8845.640總計(jì)53.848.5有功同時(shí)系數(shù)0.9無(wú)功同時(shí)系數(shù)0.95總計(jì)算負(fù)荷48.446.166.8101.6圖書(shū)館表A1.10圖書(shū)館的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算Pc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A照明負(fù)荷125.260.1138.9211消防負(fù)荷215.2157.6266.7405.3電腦機(jī)房負(fù)荷88.878.1118.3179.7監(jiān)視器與檢測(cè)控制設(shè)備負(fù)荷32.6446.08中央空調(diào)負(fù)荷587440.2733.71114.8生活水泵604575113.95電梯90156180273.5電梯井照明0.60.290.671.02總計(jì)1170940有功同時(shí)系數(shù)0.8無(wú)功同時(shí)系數(shù)0.95總計(jì)算負(fù)荷93689312941966其它負(fù)荷表A1.11其它負(fù)荷的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算無(wú)功功率補(bǔ)償前，各臺(tái)變壓器負(fù)荷分配表表A1.12無(wú)功功率補(bǔ)償前，各臺(tái)變壓器負(fù)荷分配表變壓器號(hào)變壓器號(hào)Pc/kWQc/kW1＃變壓器760.3701.32＃變壓器933.9842.33＃變壓器924.9828.24＃變壓器9294505＃變壓器677596.26＃變壓器718.8539.3附錄2無(wú)功功率補(bǔ)償和變壓器選型取有功負(fù)荷系數(shù)α=0.75,無(wú)功負(fù)荷系數(shù)β=0.82.本設(shè)計(jì)均使用BW0.4-14-1型電容器,Qr=14kvar計(jì)算過(guò)程如下: 一、1＃變壓器處的平均功率因數(shù)為 P P 1 1 1cosavc0.71avS(P)2(Q)2Q0.82701.32avcc1(c)21()2 P 0.75760.3c由于電力系統(tǒng)要求0.38KV的電能用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85以上，所以需要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，計(jì)算過(guò)程如下：tgtg(arccos0.71)0.9918av1tgtg(arccos0.85)0.6197av2需補(bǔ)償?shù)娜萘繛镼P(tgtg)cc av av1 av2 0.75760.3(0.99180.6197)212.18kvar需裝設(shè)的電容器個(gè)數(shù)為NQQ212.18kvar14kvar15ccr考慮三相均衡分配，裝設(shè)15個(gè)，每相5個(gè)，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際值為1514210kvar補(bǔ)償后實(shí)際平均功率因數(shù)為 P P cosav av avSav P2(PtgQ)2 av av av1 cc0.75760.3kW(0.75760.3)2(0.75760.30.9918210)2kVA0.85此值滿足要求。二、2＃變壓器處的平均功率因數(shù)為 P P 1 1 1cosavc0.71avS(P)2(Q)2Q0.82842.31.4044avcc1(c)21()2 P 0.75933.9c由于電力系統(tǒng)要求0.38KV的電能用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85以上，所以需要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，計(jì)算過(guò)程如下：tgtg(arccos0.71)0.9918av1tgtg(arccos0.85)0.6197av2需補(bǔ)償?shù)娜萘繛镼P(tgtg)cc av av1 av2 0.75933.9(0.99180.6197)260.63kvar需裝設(shè)的電容器個(gè)數(shù)為NQQ260.63kvar14kvar19ccr考慮三相均衡分配，裝設(shè)21個(gè)，每相7個(gè)，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際值為2114294kvar補(bǔ)償后實(shí)際平均功率因數(shù)為 P P cosav av avSav P2(PtgQ)2 av av av1 cc0.75933.9kW(0.75933.9)2(0.75933.90.9918294)2kVA0.87此值滿足要求。三、3＃變壓器處的平均功率因數(shù)為 P P 1 1 1cosav c 0.71avS (P)2(Q)2 Q 0.82828.2 1.3995av c c 1(c)2 1( )2 P 0.75924.9c由于電力系統(tǒng)要求0.38KV的電能用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85以上，所以需要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，計(jì)算過(guò)程如下：tgtg(arccos0.71)0.9918av1tgtg(arccos0.85)0.6197av2需補(bǔ)償?shù)娜萘繛镼P(tgtg)cc av av1 av2 0.75924.9(0.99180.6197)258.12kvar需裝設(shè)的電容器個(gè)數(shù)為NQQ258.12kvar14kvar19ccr考慮三相均衡分配，裝設(shè)21個(gè)，每相7個(gè)，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際值為2114294kvar補(bǔ)償后實(shí)際平均功率因數(shù)為 P P cosav av avS P2(PtgQ)2av av av av1 cc0.75924.9kW(0.75924.9)2(0.75924.90.9918294)2kVA0.87此值滿足要求。4＃變壓器處的平均功率因數(shù)為P 1 1 1cosav c 0.88avS (P)2(Q)2 Q 0.82450 1.1316av c c 1(c)2 1( )2 P 0.75929c由于電力系統(tǒng)要求0.38KV的電能用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85以上，所以此值滿足要求。5＃變壓器處的平均功率因數(shù)為P 1 1 1cosav c 0.72avS (P)2(Q)2 Q 0.82596.2 1.3882av c c 1(c)2 1( )2 P 0.75677c由于電力系統(tǒng)要求0.38KV的電能用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85以上，所以需要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，計(jì)算過(guò)程如下：tgtg(arccos0.72)0.9639av1tgtg(arccos0.85)0.6197av2需補(bǔ)償?shù)娜萘繛镼P(tgtg)cc av av1 av2 0.75677(0.96390.6197)174.77kvar需裝設(shè)的電容器個(gè)數(shù)為NQQ174.77kvar14kvar13ccr考慮三相均衡分配，裝設(shè)15個(gè)，每相5個(gè)，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際值為1514210kvar補(bǔ)償后實(shí)際平均功率因數(shù)為 P P cosav av avSav P2(PtgQ)2 av av av1 cc0.75677kW(0.75677)2(0.756770.9639210)2kVA0.88此值滿足要求。六、6＃變壓器處的平均功率因數(shù)為 P P 1 1 1cosav c 0.77avS (P)2(Q)2 Q 0.82539.3 1.2934av c c 1(c)2 1( )2 P 0.75718.8c由于電力系統(tǒng)要求0.38KV的電能用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85以上，所以需要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，計(jì)算過(guò)程如下：tgtg(arccos0.77)0.8286av1tgtg(arccos0.85)0.6197av2需補(bǔ)償?shù)娜萘繛镼P(tgtg)cc av av1 av2 0.75718.8(0.82860.6197)112.62kvar需裝設(shè)的電容器個(gè)數(shù)為NQQ112.62kvar14kvar8ccr考慮三相均衡分配，裝設(shè)9個(gè)，每相3個(gè)，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際值為914126kvar補(bǔ)償后實(shí)際平均功率因數(shù)為 P P cosav av avS P2(PtgQ)2av av av av1 cc0.75718.8kW(0.75718.8)2(0.75718.80.8286126)2kVA0.86此值滿足要求。由以上無(wú)功功率計(jì)算，得出無(wú)功功率補(bǔ)償表表表A2.1無(wú)功功率補(bǔ)償表變壓器號(hào)實(shí)際補(bǔ)償?shù)娜萘縌cc/kvar裝設(shè)的電容器個(gè)數(shù)1＃變壓器210152＃變壓器294213＃變壓器294214＃變壓器005＃變壓器210156＃變壓器1269各變壓器無(wú)功功率補(bǔ)償后，負(fù)荷分配表表A2.2各變壓器無(wú)功功率補(bǔ)償后，負(fù)荷分配表變壓器號(hào)變壓器號(hào)Pc/kWQc′/kvarSc/kVAIc/A1＃變壓器760.3491.3905.213752＃變壓器933.9548.3108316463＃變壓器924.9534.21068.116234＃變壓器9294501032.315685＃變壓器677386.277911846＃變壓器718.8413.3829.21260注：表中Q′=Q-Q c c cc在各變壓器無(wú)功功率補(bǔ)償后，要對(duì)各變壓器選型。在選型過(guò)程中，考慮到學(xué)校的現(xiàn)狀和今后的發(fā)展，1＃、2＃變壓器采用變電所形式，3＃、4＃、5＃、6＃變壓器采用箱式變電站。由此得出表A2.3各變壓器供電分配表注：6＃變壓器中含有圖書(shū)館消防負(fù)荷(二級(jí))，若6＃變壓器出現(xiàn)故障，應(yīng)先斷開(kāi)5＃、6＃變壓器中三級(jí)負(fù)荷部分，然后閉合母聯(lián)斷路器，以保證二級(jí)負(fù)荷的正常供電。十、1＃-6＃電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表A2.41＃-6＃電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)變壓器號(hào)變壓器號(hào)額定電壓/kV空載損耗△P0/W負(fù)載損耗△Pk/W阻抗電壓uk﹪空載電流I0﹪一次二次1＃變壓器10.50.41.9512.004.50.62＃變壓器10.50.41.9512.004.50.63＃變壓器10.50.41.9512.004.50.64＃變壓器10.50.41.9512.004.50.65＃變壓器10.50.41.710.34.50.76＃變壓器10.50.41.710.34.50.7附錄3短路電流計(jì)算一、1＃變壓器u﹪=4.5,△P=12kW,S=1250kVA,變壓器高壓側(cè)設(shè)為無(wú)限大容量電源，即 k k r·TS=∞k1.高壓側(cè)選定功率基值S=100MVAU=10.5kVl=5kmx=0.08Ω/km B BⅠ 0S確定基準(zhǔn)電流值IB5.5kAB3U繪短路等效電路如下圖所圖上標(biāo)出元件的電抗標(biāo)幺值，，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。XL﹡ K1 L 圖A3.1電纜電路1002BBSU2BBSU L 010.52求K點(diǎn)的短路總阻抗及三相短路電流和容量1⑴總阻抗標(biāo)幺值X=X=0.36 ﹡∑ L﹡⑵三相短路電流周期分量有效值I(3)IX5.50.3615.28kA K1 B1⑶其它三相短路電流I(3)I(3)I(3)15.28kA K1工程上對(duì)K的取值通常為：sh對(duì)L較大的中高壓系統(tǒng)，取K=1.8,則shi(3)2I(3)K215.281.838.9kA shK1 shII(3)12(K1)2 sh sh15.2812(1.81)215.281.5123.07kA⑷三相短路容量 S 100S(3)B 277.8MVA K1 X 0.362.低壓側(cè)l=0.5kmx=0.08Ω/kmr=0.09Ω/kmU=10.5kVU=0.4kV 0 0 r1·T r2·T計(jì)算短路電路各元件的阻抗，單位為mΩ電力電纜的阻抗 U 400 Rrl(r2?T)20.090.5( )20.070U 10.5103 r1?T U 400xl(r2?T)20.080.5( )20.060U 10.5103r1?T電力變壓器的阻抗 u%U 24.54002Zk?r2?T ? 5.76T100 S 1001250r2?T電力變壓器的電阻PU 2124002Rkr2?T1.23 T S2 12502r?T電力變壓器的電抗Z2R25.7621.2325.63繪短示，圖上標(biāo)出元件的電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。 RT XT RL XL K2圖A3.2計(jì)算K短路電路總阻抗2RRR1.230.071.3 T LXXX