配電室電氣設(shè)計(jì)論文

1、北京建筑工程學(xué)院畢業(yè)論文題 目北京萬科藍(lán)山4#高基配電工程電氣設(shè)計(jì)學(xué) 生姜愛林指導(dǎo)教師王燕京 高級工程師學(xué) 號01班 級電08-2系 別電氣工程及其自動(dòng)化2012年5 月摘要 配電室是電力系統(tǒng)的重要組成部分，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對北京萬科藍(lán)山4#高基配電工程中，新建小區(qū)及小區(qū)商業(yè)配套供配電系統(tǒng)進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)。其工程概況包括以下幾個(gè)方面：首先，根據(jù)北京電力公司高壓供電方案等，提供資料，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，其次，選擇變壓器型號并進(jìn)行布置，最后根據(jù)電壓和計(jì)算電流選擇低壓電纜型號和低壓配電設(shè)備，并進(jìn)行

2、布置，并對所有設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)設(shè)置，最后繪制出相關(guān)的電氣圖紙。關(guān)鍵詞：配電；新建小區(qū)；商業(yè)配套；負(fù)荷計(jì)算；設(shè)備選擇；防雷接地AbstractDistribution room is an important part of the power system, directly affecting the safety and economic operation of the entire power system, contact the power plants and users of intermediate links, plays transformation and distri

3、bution of electric energy role. This graduation project is according to the relevant national standards and norms, Beijing Wankelanshan 4 # High-based distribution projects, new residential and community commercial facilities supply and distribution system for electrical design. Project Overview inc

4、ludes the following aspects: First, according to the Beijing Electric Power Corporation high voltage power supply solutions， load calculation, and secondly, the transformer model and layout,and finally select models of the low voltage cable and low voltage distribution equipment according to the vol

5、tage and calculate the current and layout,and all equipment grounding protection settings, and finally draw electrical drawings.Keywords: Distribution; new district; commercial facilities; load calculation; equipment selection; lightning protection grounding 目 錄前言：3一設(shè)計(jì)說明41.1 住宅小區(qū)基本情況41.2給定條件41.3配電所主

6、接線及其電氣設(shè)備41.3.1主接線41.3.2主接線的主要電氣設(shè)備61.4 高基配電室的含義71.5 供電可靠性與負(fù)荷等級7二負(fù)荷計(jì)算102.1 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算102.2 功率因數(shù)與無功補(bǔ)償222.2.1功率因數(shù)低對供配電系統(tǒng)的影響222.2.2提高功率因數(shù)的措施222.2.3靜止無功補(bǔ)償容量的計(jì)算232.2.4電容器接線方式的選擇242.2.5并聯(lián)補(bǔ)償電容器裝置的裝設(shè)地點(diǎn)24三、短路電流計(jì)算263.1短路電流的計(jì)算263.1.1短路電流的計(jì)算26四、低壓開關(guān)保護(hù)定值的整定294.1低壓主進(jìn)開關(guān)：294.2低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)：294.3低壓饋線開關(guān)：30五、設(shè)備選型315.1 變壓器的選擇31

7、5.2 設(shè)備、線路和計(jì)算儀表的選擇315.2.2導(dǎo)線電纜的選取原則325.3 高壓開關(guān)柜的選擇335.5.1 繼電保護(hù)的任務(wù)和要求34六、防雷與接地376.1 配電所接地和防雷376.1.1接地的目的和作用376.1.2接地裝置的確定396.1.3變配電所的防雷措施40謝 辭：41參考文獻(xiàn)：42附 錄：43前言：本次設(shè)計(jì)題目為北京萬科藍(lán)山4#高基配電工程電氣設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)任務(wù)旨在對本專業(yè)的知識(shí)系統(tǒng)的全面認(rèn)識(shí)及掌握，培養(yǎng)對本專業(yè)各學(xué)科進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力，同時(shí)檢驗(yàn)大學(xué)期間對本學(xué)科知識(shí)的掌握程度。同時(shí)提煉學(xué)生完成設(shè)計(jì)的能力，使自身能力得到鍛煉提高，為更好的進(jìn)入社會(huì)為祖國貢獻(xiàn)夯實(shí)了基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)首先根據(jù)北

8、京萬科藍(lán)山有限公司提供的系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷的發(fā)展趨勢。通過對擬建配電室的概括以及出線方向來考慮，并通過對符合資料的分析、安全、經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定10kV主接線，然后通過資料提供的供電范圍及確定的變壓器臺(tái)數(shù)，容量，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算確定型號，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算結(jié)果，對高壓設(shè)備進(jìn)行了選型，考慮到系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，必須有相應(yīng)的保護(hù)裝置，因此對繼電保護(hù)作了簡要說明。對于來自外部的雷電過電壓，則進(jìn)行了防雷保護(hù)及接地保護(hù)的設(shè)計(jì)，同時(shí)對整體進(jìn)行規(guī)劃布置，從而完成北京萬科藍(lán)山4#高級配電室工程的電氣設(shè)計(jì)。由于本人初次進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，無設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，都是在初步摸索中，向師父以及老師請教中

9、才得以完成，且本人掌握的知識(shí)著實(shí)有限，設(shè)計(jì)中難免存在錯(cuò)誤及不足之處，懇請各位老師的批評指正。此致敬禮！ 一設(shè)計(jì)說明1.1 住宅小區(qū)基本情況 該住宅小區(qū)規(guī)劃總建筑面積約為16萬平方米，本配電室供電范圍，小區(qū)商業(yè)配套，建筑面積3.4萬平方米。首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求和目的，按照最新的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范對其中的建筑負(fù)荷進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，根據(jù)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范按照現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行負(fù)荷等級與無功補(bǔ)償計(jì)算，列出負(fù)荷計(jì)算表，其次，根據(jù)負(fù)荷類別及對供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)總計(jì)算負(fù)荷選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)。力求做到安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便，接著選擇大樓

10、的高低壓部分進(jìn)行短路電流的計(jì)算，并列出計(jì)算表格，選擇配電室的一次設(shè)備，包括高低壓斷路器、熔斷器、隔離開關(guān)、避雷器、開關(guān)柜，電流、電壓互感器等設(shè)備，然后進(jìn)行導(dǎo)線電纜的選擇，最后，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，進(jìn)行建筑的防雷保護(hù)與接地設(shè)計(jì)。1.2給定條件北京萬科藍(lán)山4#高基配電工程新建居民小區(qū)用電地址為朝陽區(qū)廣渠路27號，新建4#高基配電室，內(nèi)設(shè)容量為1250kVA的變壓器2臺(tái)，總計(jì)設(shè)備容量為3316kW，預(yù)計(jì)最大負(fù)荷為1156kW，其中新裝電光設(shè)備容量2760kW，用于空調(diào)、照明等，新裝電力設(shè)備容量556kW。4#高基配電室設(shè)于地下二層，10kW雙路供電，同時(shí)運(yùn)行，高壓無聯(lián)絡(luò)。計(jì)量方式為高供高量。1.3配電所主

11、接線及其電氣設(shè)備1.3.1主接線配電室的主接線（一次接線）是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、母線電力電纜和移相電容器等電氣設(shè)備，依照一定次序相連的，接受和分配電能的電路，主接線指標(biāo)達(dá)上述電氣設(shè)備之間的電氣連接關(guān)系，與其具體安裝地點(diǎn)無關(guān)。主接線的實(shí)施場所是變電所或者配電站（配電室）。主接線可以分為有母線接線和無母線接線兩大類。有母線接線又可以分為單母線接線盒雙母線接線，無母線接線可以分為單元式接線、橋式接線和多角形接線。中低壓供配電系統(tǒng)中主要采用單母線接線、單元式接線、橋式接線。主接線的確定與配電室電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置以及運(yùn)行的可靠和經(jīng)濟(jì)有很密切的關(guān)系。對所選用的主接線必須滿足下列要求：

12、（1） 安全性 必須保證在任何可能的運(yùn)行方式及檢修狀態(tài)下運(yùn)行人員及設(shè)備的安全。（2） 可靠性 主接線的可靠性要求用電負(fù)荷的等級確定。應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。要保證主接線的可靠性可以采用多種措施。入系統(tǒng)中某一電器元件故障時(shí)，可以有保護(hù)裝置自動(dòng)把故障元件迅速切除，使之不影響系統(tǒng)其它部分的繼續(xù)運(yùn)行。也可以在系統(tǒng)中設(shè)置備用元件，當(dāng)工作元件故障時(shí)，由自動(dòng)裝置立即投入備用元件來代替工作元件，因此在主接線中就要考慮是否方便電氣元件的投切操作。（3） 靈活性 應(yīng)能適應(yīng)各種節(jié)能的運(yùn)行方式的要求。主接線的電路關(guān)系是可以改變的，在系統(tǒng)運(yùn)行中，這種主接線電路關(guān)系的改變叫運(yùn)行方

13、式的改變。運(yùn)行方式的改變通常是通過對主接線中某些電氣元件的投入和切除來實(shí)現(xiàn)的，因此，在主接線中就要考慮是否方便電氣元件的投切操作。從而適應(yīng)各個(gè)時(shí)段能源供電能力與復(fù)合變化的要求，適應(yīng)檢修的要求，保證各種不正常的運(yùn)行方式下系統(tǒng)仍能達(dá)到足夠的供電質(zhì)量。（4） 經(jīng)濟(jì)性 在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡單、投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量，使得總經(jīng)濟(jì)效益為最佳。根據(jù)給定條件，10kV雙電源供電，采用高壓單母線分段、高壓兩路電源同時(shí)供電，無聯(lián)絡(luò)；低壓單母線分段的主接線形式，因?yàn)檫@種接線形式供電可靠性高。圖1-11.3.2主接線的主要電氣設(shè)備由于是電纜線引進(jìn)，為了防止雷電波侵入配電室時(shí)擊

14、毀其中的電氣設(shè)備，在入口處需要裝設(shè)避雷器。在高壓設(shè)備的選擇上，設(shè)置一個(gè)進(jìn)線隔離及電壓互感器柜，內(nèi)部配置戶內(nèi)高壓熔斷器、電壓互感器及避雷器各一套。設(shè)置進(jìn)線柜，內(nèi)部配置少油斷路器及電流互感器。設(shè)置計(jì)量柜的內(nèi)部有電壓互感器、電流互感器、高壓熔斷器及計(jì)量儀表。設(shè)置兩路出線柜連接變壓器。所有的柜子均為抽屜式，因此不用再裝設(shè)隔離開關(guān)。向一二級負(fù)荷供電的主接線，像高層民用建筑，多層重要的公共建筑、有重要設(shè)備的工廠車間等，有一二級負(fù)荷的場所，一般都有兩回路電源進(jìn)線。而向三級復(fù)核供電，比如普通工廠車間等，當(dāng)其負(fù)荷等級為三級負(fù)荷時(shí)，若需要使用變壓器降壓，一般變壓器一側(cè)才歐諾更單元式接線，二次側(cè)采用單母線接線。這種

15、接線簡單經(jīng)濟(jì)，也能適用負(fù)荷對可靠性的要求。當(dāng)負(fù)荷較大，一臺(tái)變壓器不能滿足要求，需要采用兩臺(tái)或者更多臺(tái)變壓器時(shí)候，二次側(cè)常常采用單母線分段不聯(lián)絡(luò)的接線。本設(shè)計(jì)采用的是雙路電源供電，高壓無聯(lián)絡(luò)的運(yùn)行方式進(jìn)行供電。本設(shè)計(jì)方案進(jìn)線柜、出線柜的主要開關(guān)電氣元件采用少油斷路器，在正常工作時(shí)用來接通負(fù)荷電流，電路發(fā)生短路時(shí)用來切斷巨大的短路電流。少油斷路器是一種采用油作為滅弧裝置的開關(guān)電器，其中的油作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣介質(zhì)，而其帶電部分對地之間的絕緣采用瓷或者其他介質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕、可以節(jié)省大量鋼材，并且爆炸和是活的危險(xiǎn)性較小。這里的“電測量儀表”按GBJ63-90電力裝置的電測量儀表裝置

16、設(shè)計(jì)規(guī)范的定義，“是對電力裝置回路的電力運(yùn)行參數(shù)所經(jīng)常測量，選擇測量，記錄用的儀表和作計(jì)費(fèi)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計(jì)量儀表的總稱?！睘榱吮O(jiān)視供電系統(tǒng)一次設(shè)備（電力裝置）的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行，供電系統(tǒng)中需要裝設(shè)一定數(shù)量的補(bǔ)償柜。本設(shè)計(jì)中根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，裝設(shè)兩臺(tái)補(bǔ)償柜。電測量儀表按其用途分為常用測量儀表和電能計(jì)量儀表兩類，前者是對一次電路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測量、選擇測量和記錄用的儀表，后者是對一次電路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核分析和電力用戶用電量進(jìn)行測量、計(jì)量的儀表，即各種電度表，在這里計(jì)費(fèi)所用的計(jì)量儀表由供電局決定。1.4 高基配電室的

17、含義 高基配電室指的是高壓管理用戶供電方案，低基配電室指的是低壓管理用戶供電方案；高壓管理用戶意思就是在配電室建成后高壓低壓都屬于用戶自行管理，低壓管理用戶意思就是在配電室建成后高壓低壓都屬于供電公司管理。低基項(xiàng)目按照規(guī)定必須由建設(shè)單位委托給供電公司負(fù)責(zé)（招投標(biāo)及施工），高基項(xiàng)目建設(shè)單位自行決定承包給任何一家具備相應(yīng)資質(zhì)的電氣施工單位（這家施工單位必須在建設(shè)項(xiàng)目所屬區(qū)縣電力公司備案或者許可）。通常情況下居民住宅小區(qū)必須是低基方案，不能由用戶自管（極特殊情況除外）；其他的比如說工廠、企事業(yè)單位等都屬于高基方案。分界室就是供電公司與用戶之間的一個(gè)產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)，通常分界室內(nèi)裝設(shè)環(huán)網(wǎng)柜或環(huán)網(wǎng)隔離開關(guān)等，

18、投資費(fèi)用由使用單位集資建設(shè)（只有一家時(shí)先由這一家全額墊付），自分界開關(guān)或隔離開關(guān)往下產(chǎn)權(quán)屬于用戶，往上（含分界開關(guān)或隔離開關(guān)）產(chǎn)權(quán)屬于供電公司，分界室通常設(shè)于室外，其實(shí)也可以成為小型開閉站，因?yàn)樗褪瞧鹨粋€(gè)電源分配以及管理的作用。高基和低基配電室是以產(chǎn)權(quán)劃分的。住宅的是低基，屬于供電局管理，以500KVA為界，以上供電局在高壓做計(jì)量，低壓處可以不做，以下供電局在高低壓處都做計(jì)量。 除住宅以外的都是高基屬于用戶自管，供電局只在高壓處做計(jì)量，用戶也可以在低壓處設(shè)置計(jì)量。1.5 供電可靠性與負(fù)荷等級（一）供電可靠性：供配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量主要由電能質(zhì)量和供電可靠性兩大指標(biāo)來衡量。電能質(zhì)量指標(biāo)包括電壓、

19、波形和頻率。供電可靠性是指供電企業(yè)對用戶的供電連續(xù)性，一般用供電企業(yè)的實(shí)際供電小時(shí)數(shù)與全年時(shí)間內(nèi)實(shí)際小時(shí)數(shù)的百分比來衡量，也可以全年的停電次數(shù)和停電的持續(xù)時(shí)間來衡量。（二）負(fù)荷等級：這里的負(fù)荷的含義是指用電設(shè)備，“符合的大小”是指用電設(shè)備功率的大小，不同的負(fù)荷，重要的程度是不同的，重要的負(fù)荷對供電可靠性要iugao，繁殖則低。因此根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度既興奮劑，并針對不同的負(fù)荷等級確定其對供電電源的要求。1.符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級負(fù)荷： (1)中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。 (2)中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。例如：重大設(shè)備損壞、重大

20、產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時(shí)間才能恢復(fù)等。 (3)中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動(dòng)的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為二級負(fù)荷： (1)中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。 (2)中斷

21、供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。 3.不屬于一級和二級負(fù)荷者應(yīng)為三級負(fù)荷。在一個(gè)工業(yè)企業(yè)或者民用企業(yè)中，并不一定所有用電設(shè)備都屬于同一等級的負(fù)荷，因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)負(fù)荷級別分別考慮。（三）.不同等級負(fù)荷對電源的要求一級負(fù)荷對電源供電的要求：(1).一級負(fù)荷重普通一級負(fù)荷應(yīng)由兩路電源供電，當(dāng)其中一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。.一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷，除上述兩路電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證其對特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)

22、急供電系統(tǒng)。二級負(fù)荷對電源供電的要求：對于二級負(fù)荷一般應(yīng)有兩回線路供電，當(dāng)電源來自同一區(qū)域變電站的不同變壓器時(shí)，即可認(rèn)為滿足要求。三級負(fù)荷對電源供電的要求：由于三級負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷，因此它對供電電源無特殊要求。 二負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)等效負(fù)荷，是一個(gè)假象的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與某一段時(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，也可用持續(xù)時(shí)間為半小時(shí)平均有功負(fù)荷的最大值來描述“計(jì)算負(fù)荷”。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均作為按民熱條件選擇電器工導(dǎo)體的依據(jù)。他是用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。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)

23、計(jì)采用需要系數(shù)法予以肯定。需要系數(shù)法是用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。(一) 需要系數(shù)法：在計(jì)算某供電范圍內(nèi)的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，首先根據(jù)負(fù)荷類別進(jìn)行 分組，設(shè)備功率、單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷、多組設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷等，然后根據(jù)差負(fù)荷計(jì)算表進(jìn)行分組計(jì)算。(二) 二項(xiàng)式法：二項(xiàng)式法認(rèn)為計(jì)算負(fù)荷由兩部分組成，一部分是所有的設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的平均負(fù)荷，另一部分是大型設(shè)備（容量最大的x臺(tái)）的投入產(chǎn)生的負(fù)荷。(三) 利用系數(shù)法：一般情況下，當(dāng)用電設(shè)備組確定后，其最大的日負(fù)荷曲線就確定了，要得到利用系數(shù)非常容易。常見的用電設(shè)備的利用系數(shù)可以查閱教材供配電系統(tǒng)附錄。 2.1 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算 在計(jì)算設(shè)備組

24、單臺(tái)設(shè)備的容量（Pe）后，可以根據(jù)所提供的需要系數(shù)Kx，得到設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷Pj=KxPe上式中，Kx為需要系數(shù)，Pe為單臺(tái)電氣設(shè)備的設(shè)備容量（Kw）。設(shè)備組的無功計(jì)算負(fù)荷為Qj=Pjtan，Qj為用電設(shè)備組無功功率（kvar），Pj為有功計(jì)算負(fù)荷（Kw）。設(shè)備組的計(jì)算容量為Sj2= Pj2+Qj2 ，設(shè)備組的計(jì)算電流Ij=Sj/1.732UN式中UN為系統(tǒng)的額定電壓（V）。設(shè)備組的功率因數(shù)cos=Pj/Sj。Sj為視在功率。以下為北京萬科藍(lán)山有限公司商業(yè)配供電方案提供負(fù)荷資料圖： 圖2-1 辦公樓負(fù)荷1AA1圖2-2 辦公樓負(fù)荷1AA2 圖2-3 辦公樓負(fù)荷1AA3圖2-4 辦公樓負(fù)荷1

25、AA4 圖2-5 辦公樓負(fù)荷1AA8圖2-6 辦公樓負(fù)荷1AA10圖2-7 辦公樓負(fù)荷1AA6 圖2-8 辦公樓負(fù)荷1AA7 圖2-9 辦公樓負(fù)荷2KZ1、2KZ2圖2-10 樓負(fù)荷AA1 圖2-11 樓負(fù)荷AA2 圖2-12 樓負(fù)荷AA3 圖2-13 巡警樓負(fù)荷AA1 圖2-14 巡警樓負(fù)荷AA2圖2-15 巡警樓負(fù)荷AA3由以上負(fù)荷圖得出以下變壓器負(fù)荷計(jì)算書：表2-1其中：1#變壓器有功計(jì)算負(fù)荷為Pj=KxPe=0.82*1652=1382.75kW；1#變壓器無功計(jì)算負(fù)荷為Qj=Pjtan=1382.75*0.7= 961.85 kvar1#變壓器計(jì)算容量為Sj=( Pj2+Qj2）=(

26、 1382.752+961.852）=1684.38KVA1#變壓器計(jì)算電流為Ij=Sj/(1.732*10kV)=1684.38/(1.732*10kV)=97.25A2#變壓器有功計(jì)算負(fù)荷為Pj=KxPe=0.81*1688=0.95kW；2#變壓器無功計(jì)算負(fù)荷為Qj=Pjtan=1367.95*0.7=1006.94 kvar2#變壓器計(jì)算容量為Sj=( Pj2+Qj2）=( 1367.952+1006.942）=1698.59KVA2#變壓器計(jì)算電流為Ij=Sj/(1.732*10kV)=1698.59/（1.732*10kV）=98.07A容量為1250KVA的變壓器功率因數(shù)由0.8

27、2提高到0.93，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器的容量為Q1=1382.75*(tanarccos0.82-tanarccos0.93)kvar=1382.75*0.27409kvar=378.99kvar功率因數(shù)由0.81提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器的容量為Q2=1382.75*(tanarccos0.81-tanarccos0.92)kvar=1367.95*kvar=0.277kvar=379kvar取Q=380kvar補(bǔ)償后低壓側(cè)的視在功率為Sj1=( Pj2+Qj2）=( 1382.752+（961.85-380)2）=1489.23KVASj2=( Pj2+Qj2）=( 13

28、67.952+（1006.94-380)2）=1492.44KVA變壓器的功率損耗為：PT=0.015*Sj=0.015*1392.75=20.74kWQT=0.06*Sj=0.06*1367.95=82.077kvar變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：P=1382.75kW +20.74kW=1403.49kWQ=（961.85-380）kvar+82.077 kvar =663.927kvarS=( 1403.492+663.9272）=1552.6kW補(bǔ)償后的功率因數(shù)是cos= P/ S=1403.49/1552.6=0.9230.92滿足要求。選擇型號為SC10-1250/10的變壓器2臺(tái)。2

29、.2 功率因數(shù)與無功補(bǔ)償在工業(yè)與民用用電設(shè)備中，有大量設(shè)備的工作需要通過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變的磁場，這使系統(tǒng)輸送的電能容量中無功功率的成分增加。在系統(tǒng)變配電設(shè)備及輸配電線路規(guī)格一定的情況下，直接影響到有功功率的輸送。因此，在供配電系統(tǒng)中，必須限制無功功率大小，及提高功率因數(shù)，以便提高系統(tǒng)中設(shè)備的有效利用率。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，10kV的電能用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.90以上。2.2.1功率因數(shù)低對供配電系統(tǒng)的影響功率因數(shù)低是無功功率大的表現(xiàn)，無功功率大會(huì)對系統(tǒng)造成如下幾點(diǎn)影響：（1） 使變配電設(shè)備的容量增加 在三相交流系統(tǒng)中，電流和有功功

30、率的關(guān)系是，I=P/(3Ucos) 其中有功功率P是系統(tǒng)向用電設(shè)備提供的，要轉(zhuǎn)化為其他形勢能量的功率，這部分功率是不能減少的，因此在電壓一定的情況下，功率因數(shù)越小，即無功分量越大，則電流越大。若要承受較大的電流，系統(tǒng)電氣設(shè)備的容量必然要加大，這就會(huì)增加系統(tǒng)成本，使電氣設(shè)備利用率降低。（2） 使供配電系統(tǒng)的損耗增加 從供配電系統(tǒng)功率損耗計(jì)算式中不難看出，通過系統(tǒng)的電流增加，系統(tǒng)上的功率損耗也會(huì)增加。（3） 使得電壓損失增加 線路電流越大，電壓損失也就越大。電壓損失的計(jì)算后面會(huì)提到。（4） 使發(fā)電機(jī)效率效率降低 系統(tǒng)中負(fù)荷對無功功率需要量增大時(shí)，發(fā)電機(jī)必須增發(fā)相應(yīng)的無功功率去平衡，這樣就降低了效率

31、。 2.2.2提高功率因數(shù)的措施2.2.2.1提高自然功率因數(shù)的措施 電動(dòng)積累電氣設(shè)備的額定功率因數(shù)是較高的，一般都在0.85以上，可是當(dāng)他 們在非額定狀態(tài)下（如輕載）工作時(shí)，功率因數(shù)和效率都將大幅度降低，對此，主要采用如下措施改善自然功率因數(shù)。（1） 合理選擇電動(dòng)機(jī)的型號和規(guī)格 首先，在滿足使用要求的情況下，選用功率因數(shù)較高的電動(dòng)機(jī)，其次，選擇的電動(dòng)機(jī)要使其保持較高的負(fù)荷率，避免長期輕載運(yùn)行，再次，盡量控制電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行時(shí)間，對于反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備，可以考慮使用空載切除的裝置。另外還可以考慮在負(fù)荷允許的情況下，使用同步電動(dòng)機(jī)通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)來改善功率因數(shù)。（2） 合理選擇變壓器的型號和規(guī)格

32、避免因長期輕載運(yùn)行而造成的功率因數(shù)降低。2.2.2.2采用人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)的方法 （1）采用同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償 （2）采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償 目前采用電容器補(bǔ)償是供配電系統(tǒng)中比較普遍采用的一種無功補(bǔ)償方法，也叫移相電容器靜止無功補(bǔ)償。它具有有功功率損耗小、運(yùn)行維護(hù)方便、補(bǔ)償容量增減方便、個(gè)別電容器的損壞不影響整體使用的特點(diǎn)，但不能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。 2.2.3靜止無功補(bǔ)償容量的計(jì)算 1.固定補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償容量計(jì)算 補(bǔ)償前：tg1=Qav/Pav補(bǔ)償后：tg2=(Qav-Qcc)/Pav式中：Pav補(bǔ)償前的平均有功功率，單位為kW； Qav補(bǔ)償前的平均無功功率，單位為kvar； Qcc需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率，單

33、位為kvar；tg1、tg2 補(bǔ)償前后的功率因數(shù)角。因此需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率為：Qcc=Pav(tg1- tg2)=Pc(tg1- tg2)=PcQqc Qqc= tg1- tg2式中：Qqc無功功率補(bǔ)償率 2.自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)候補(bǔ)償容量計(jì)算 Qcc=Pc(tg1- tg2)=Pc Qqc 3.電容器的選擇 設(shè)單臺(tái)電容器容量為Qr，當(dāng)需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率計(jì)算出來后，就可以算出需要使用的電容器的臺(tái)數(shù)N: NQcc/Qr 當(dāng)電容器為三相電容器時(shí)，其額定容量之和應(yīng)不小于系統(tǒng)需補(bǔ)償?shù)娜萘?。所以?shí)際補(bǔ)償?shù)娜萘縌cc=NQr當(dāng)電容器為單相電容器時(shí)，還應(yīng)保證維持三相平衡，保證電容器的臺(tái)數(shù)為3的倍數(shù)。2.2.4電容器接

34、線方式的選擇電容器的接線方式有三角形接法和星形接法兩種。當(dāng)電容器額定電壓等于系統(tǒng)線電壓時(shí)，兩種接法均可采用，當(dāng)電容器額定電壓等于系統(tǒng)相電壓時(shí)候，只能采用星形接法。對于電容量C相同的電容器，采用三角形接法是，可提供的補(bǔ)償容量為：Qc=3Un2C，采用星形接法時(shí)，可提供的補(bǔ)償容量為:QcY= Un2C因此并聯(lián)補(bǔ)償電容器常采用三角形接法，同時(shí)在三角形接法中，若出現(xiàn)某相斷線時(shí)，斷線項(xiàng)仍能得到補(bǔ)償，而星形接法則不同。但是在三角形接法中，當(dāng)出線某相短路時(shí)，故障電流為正常電流的3倍，對系統(tǒng)威脅不大。所以一般在中壓系統(tǒng)中，補(bǔ)償電容器采用星形接法；低壓系統(tǒng)中，補(bǔ)償電容器采用三角形接法。本設(shè)計(jì)中，屬于低壓系統(tǒng)，因

35、此采用的是三角形接法。2.2.5并聯(lián)補(bǔ)償電容器裝置的裝設(shè)地點(diǎn)1.就地補(bǔ)償：是指補(bǔ)償裝置裝設(shè)在需要補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備旁，與該設(shè)備一起投切。這種補(bǔ)償方式的特點(diǎn)是：補(bǔ)償范圍大，從補(bǔ)償裝置安裝點(diǎn)到電源的設(shè)備及線路上的功率因數(shù)都得到補(bǔ)償；但電容器利用率低。由于小容量電容器單位容量價(jià)格高，維護(hù)、管理不方便，在用電設(shè)備旁也容易受到不良環(huán)境的影響，因此，這種補(bǔ)償方式只有在無功功率需求量大，運(yùn)行時(shí)間長，需補(bǔ)償設(shè)備距變、配電站較遠(yuǎn)的場合使用。2.低壓集中補(bǔ)償： 是將補(bǔ)償裝置集中裝設(shè)在0.4kV母線上進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞健＿@種補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)是：對補(bǔ)償裝置安裝點(diǎn)到負(fù)荷一段的設(shè)備及線路上的功率因數(shù)不能補(bǔ)償；但是可以對變壓器及以前的設(shè)備和

36、線路上的功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，維護(hù)、管理方便，補(bǔ)償裝置可以與低壓配電裝置一起安裝在變、配電站內(nèi)。這是目前常用的一種補(bǔ)償方式。3.中壓集中補(bǔ)償： 是指將補(bǔ)償裝置集中設(shè)置在6（10）kV母線上進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?。這種補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)是：裝設(shè)集中，便于維護(hù)、管理，投資較少；但補(bǔ)償范圍小，對其裝設(shè)點(diǎn)以后的變壓器和低壓線路上的功率因數(shù)都沒有補(bǔ)償作用。由于對電能用戶不能帶來提高電氣設(shè)備利用率的好處，因此這種方式在中低壓供配電系統(tǒng)中使用較少。經(jīng)過比較，本設(shè)計(jì)采用的是低壓集中補(bǔ)償。本工程由平樂園變電站引來一回10kV電源，引入和諧雅園開閉站，再由此開閉站引入1#配電室，再引入2#配電室，再通過2#配電室引入3#配電室，最終

37、，由3#配電室引入4#配電室作為供電來源。本工程為民用建筑，用電設(shè)備額定電壓為220/380V，對所有的用電設(shè)備均采用220/380V三相四線制TN-S系統(tǒng)配電。三、短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)幺值法（相對單位制法）。選取變配電所變壓器及供電回路3.1短路電流的計(jì)算3.1.1短路電流的計(jì)算供電系統(tǒng)要求正常的不間斷的對符合供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。然而由于各種原因也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)正常運(yùn)行遭到破壞，系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。短路就是不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的電阻性短路，線路發(fā)生短路是會(huì)產(chǎn)生很大危害，為了減輕短路的嚴(yán)重后果和防止

38、故障的擴(kuò)大，必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要計(jì)算短路電流，以便正確選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置，也得計(jì)算短路電流。計(jì)算短路電流的方法有歐姆法和標(biāo)幺制法。本設(shè)計(jì)方案采用標(biāo)幺制法。標(biāo)幺制是選定一個(gè)基準(zhǔn)值，用此基準(zhǔn)值去除以與其單位相同的實(shí)際值。標(biāo)幺值，標(biāo)幺制就是用標(biāo)幺值標(biāo)識(shí)系統(tǒng)或者元件參數(shù)，并用標(biāo)幺制進(jìn)行分析計(jì)算的一套工程方法體系。所謂標(biāo)幺制，是以某一量值大小為基準(zhǔn)的一個(gè)相對值即：標(biāo)幺值=（實(shí)際值）/（基值）其中實(shí)際值又稱有名值，任意單位，基值也稱為基

39、準(zhǔn)值，與實(shí)際值單位相同。采用標(biāo)幺制是由于工程上常會(huì)遇到各種電氣參量，這些參量在量值上可能有很大的差異，因此對其進(jìn)行對比分析就比較困難，計(jì)算上也很不方便。標(biāo)幺值就是工程方法中對“量”進(jìn)行處理的一個(gè)典型體系?？傮w來講有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（1） 易于從量值上進(jìn)行比較各種元件的特性參數(shù)。例如SC8系列10kV/0.4kV的變壓器，當(dāng)容量從315kVA變化到1600kVA時(shí)，其短路阻抗的有名之變化很大，但短路阻抗以變壓器額定值為基值的標(biāo)幺值大小均為4%（500kVA及以下）和6%（500kVA以上），這樣表示，就是我們對變壓器的短路阻抗大小有了更為明確直觀的數(shù)量概念。（2） 便于從量值的角度來判斷電氣設(shè)備和

40、系統(tǒng)參數(shù)的好壞。比如說通過某一變壓器的電流為500A，并不能立刻確定該變壓器的運(yùn)行狀態(tài)好壞，但若說通過變壓器電流的標(biāo)幺值（以變壓器額定值為基準(zhǔn)值）為1.1，則可立刻判斷出該變壓器處于過載運(yùn)行狀態(tài)，過載率為10%。（3） 在有多個(gè)電壓等級的電網(wǎng)中，能極大地方便短路電流的計(jì)算。本設(shè)計(jì)中計(jì)算中取 S 100MVA變壓器標(biāo)幺制法計(jì)算公式為：X=（UX%Sd ）/（100SN）輸出線路標(biāo)幺值法計(jì)算公式為：X=X0LSd/U2av本設(shè)計(jì)計(jì)算短路電流時(shí)按總配電所高壓母線側(cè)各主要開關(guān)電器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)、 母線動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)和繼電保護(hù)整定計(jì)算選兩處短路點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算。圖3-1圖中：K1 點(diǎn)短路電流作為斷路器、電流互

41、感器、母線、電纜動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)用，作為繼電保護(hù)整定計(jì)算用。K2 點(diǎn)短路電流折算到變壓器高壓側(cè)電流作為繼電保護(hù)整定計(jì)算用。（1）確定基準(zhǔn)值：Sd=100MVA，Ud1=10.5Kv，Ud2=0.4kVId1=Sd/(3Uc1)=5.5kA，Id2=Sd/(3Uc2)=144.34kA，(2)確定回路中各元件的電抗標(biāo)幺值：由任務(wù)書可知 Soc=250MVA 電力系統(tǒng)： X 1 =S d /S oc =100/250=0.4電纜線路： X 2 = X 0 LSd/Ud12=0.08 1.96 100 =0.14 (10.5) 2=0.14變壓器：1250MVA: X 3 = X 4 =U K % S

42、d /100Sn=6/1.25=4.8 (3)當(dāng) k-1 點(diǎn)短路時(shí)：總電抗標(biāo)幺值：X=X1+X2=0.4+0.14=0.54三相短路電流周期分量有效值：I ( 3) k 1 = I d1 /X k 1=5.5/0.54=10.19KA三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值：I(3) = I = I ( 3) k 1 =10.19 kAi sh =2.55 10.19 kA=25.98 Ka( 3)I sh=1.51 10.19 kA=15.39 kA三相短路容量S k 1 ( 3) =100 =185.19 MVA 0.54(4) 當(dāng) k-2 點(diǎn)短路時(shí)： 總電抗標(biāo)幺值： X K 1= X

43、 1 + X 2 + X 3 =0.4+0.14+6.00=6.54三相短路電流周期分量有效值：I ( 3) k 2 =Id2 X k 2 =22.07 kA三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值：I (3) = I = I ( 3) k 2 =22.07 kAi sh =1.84 22.07 kA=40.16 kAI sh( 3)=1.09 22.07 kA=24.06 kA三相短路容量S k 2( 3)=( k 2)100 =15.29 MVA 四、低壓開關(guān)保護(hù)定值的整定在本設(shè)計(jì)中，變壓器額定容量為Pe=1250kVA ，變壓器額定電流為Ie=1250/1.732/0.4=1804A

44、，低壓主線開關(guān)選額定電流為In=2500A，低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)選取額定電流為In=2500A，低壓饋線開關(guān)額定電流為In=630A。4.1低壓主進(jìn)開關(guān)：開關(guān)型號為E2N25，空氣斷路器:E3N2500 保護(hù)脫扣器型號為PR123/P-LSI R1250/3P。其中通過查手冊ABB低壓產(chǎn)品簡明選用手冊：E3N2500含義為框架電流為2500A，E3N含義為空氣斷路器E3、短路分?jǐn)嗄芰即65kA。PR123/P-LSI R1250/3P含義為電子脫扣器為三段保護(hù)，液晶顯示；額定電流為1250A，極數(shù)為3極。PR123/P為高級顯示型。此空氣斷路器的主要特點(diǎn)為運(yùn)行時(shí)不需要外部電源，采用微處理器技術(shù)，精密

45、度高，對電流的真實(shí)值R.M.S反應(yīng)靈敏，故障原因指示以及脫扣數(shù)據(jù)記錄，各型號的脫扣器可以互換，中性點(diǎn)的設(shè)定情況，可設(shè)定為OFF或相電流的50%、100%、或者200%，應(yīng)用于E1、E2、E3、E4/f、E6/f，以及帶外部中性線保護(hù)的E4和E6?？稍O(shè)定為OFF或相電流的50%，應(yīng)用于E4和E6。保護(hù)特性中，L為過載保護(hù)，具有反時(shí)限長延時(shí)脫扣特性，S為選擇性短路保護(hù)，具有反時(shí)限或者定時(shí)限短延時(shí)脫扣特性、第二重選擇性短路保護(hù)，具有反時(shí)限或者定時(shí)限短延時(shí)脫扣特性。I為瞬時(shí)短路保護(hù)、可調(diào)脫扣電流門限。G為接地故障可調(diào)延時(shí)保護(hù)，負(fù)載側(cè)剩余電流保護(hù)，電源接地回路保護(hù)。對于PR123/P保護(hù)脫扣器（L、S有

46、熱存儲(chǔ)記憶功能；S和G或D有區(qū)域選擇功能）。長延時(shí)電流：I1=（1.21.3）Ie=（1.21.3）1804=2165.12345.5=0.866In0.937In，長延時(shí)整定步距為0.01In，I1=0.87In0.93In。取I1=0.9In。長延時(shí)時(shí)間定值t1：長延時(shí)采用反時(shí)限t=k/I2，時(shí)間設(shè)置為當(dāng)I1=6I1時(shí)，t1=510s（即當(dāng)I=3I1時(shí)，t1=2040s）時(shí)間設(shè)置為當(dāng)I=6I1時(shí)，t1=6s，（即當(dāng)I=3I1時(shí)，t1=24s）短延時(shí)電流I2=（3.54）Ie=(3.54) 1804=63147216=2.525In2.866In，若短延時(shí)整定步距為0.1In，則I2=2.6

47、In2.8In。本設(shè)計(jì)中取I2=2.7In。短延時(shí)時(shí)間t2，短延時(shí)采用定時(shí)限，時(shí)間設(shè)置為t2=0.3s。瞬時(shí)電流I3=OFF。4.2低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)：長延時(shí)電流I1=（0.750.8）0.9In=(0.750.8)0.92500=1687.51800=0.675In0.72In，（本公式中0.9In為上述低壓主進(jìn)開關(guān)長延時(shí)電流I1），若長延時(shí)整定步距為0.01In，則I1=0.68In0.72In。本設(shè)計(jì)中取I1=0.7In。長延時(shí)時(shí)間定值t1，長延時(shí)采用反時(shí)限t=k/I2時(shí)間設(shè)置同低壓主進(jìn)開關(guān)長延時(shí)時(shí)間定值，為當(dāng)I=6I1時(shí)，t1=6s（即當(dāng)I=3I1時(shí)，t1=24s）短延時(shí)電流I2=（0.75

48、0.8）2.7In=5062.55400=（2.0252.16）In（本公式中2.7In為上述低壓主進(jìn)開關(guān)長延時(shí)電流I2）若短延時(shí)整定步距為0.1In，則I2=2.0In2.2In。本設(shè)計(jì)中取I2=2.1In。短延時(shí)時(shí)間t2，短延時(shí)采用定時(shí)限，時(shí)間設(shè)置為t2=0.1s。瞬時(shí)電流I3=OFF4.3低壓饋線開關(guān)： 長延時(shí)電流I1應(yīng)小于等于0.80.7In=1400A=0.56In（此公式中0.7In為上述中低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)長延時(shí)電流I1），且考慮到饋線通常選用ZRC-YJY22-0.6/1kV-4150mm2型號電纜，電纜載流量不超過400A，選用I1=400A=0.634In，若長延時(shí)整定步距為0.

49、02In，則本設(shè)計(jì)中取I1=0.64In。長延時(shí)時(shí)間定值t1，長延時(shí)采用反時(shí)限t=k/I2，時(shí)間設(shè)置不大于低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)長延時(shí)時(shí)間定值，為當(dāng)I=6I1時(shí)，t16s，本設(shè)計(jì)中選取當(dāng)I=6I1，t1=6s。短延時(shí)電流I2=OFF，瞬時(shí)電流I3應(yīng)小于等于2Ie=21804=3608A=1.44In，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)廠家精度調(diào)整。五、設(shè)備選型5.1 變壓器的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇SC系列環(huán)氧樹脂澆注型銅芯干式變壓器，可選擇SCB10-1250kVA-102*2.5%/0.4Kv，Uk%=6%，D，yn11型的變壓器。5.2 設(shè)備、線路和計(jì)算儀表的選擇 5.2.1 設(shè)備選擇原則 系統(tǒng)主接線、負(fù)荷計(jì)算和短路電

50、流計(jì)算確定后，須進(jìn)行電氣設(shè)備選擇。雖然 各種電氣設(shè)備的工作條件并不完全一樣，它們的具體選擇方法也不完全相同，但 對它們的基本要求卻是相同的。為了確保電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，“按正常運(yùn)行條 件選擇，按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)”，是選擇電氣設(shè)備的一般原則，即選擇時(shí)須遵守 以下幾項(xiàng)原則：(1)按正常運(yùn)行條件選擇： 電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)應(yīng)滿足正常工作電壓和正常工作 電流的要求。按額定電壓選擇 電氣設(shè)備的額定電壓 UNe 應(yīng)符合電氣裝設(shè)點(diǎn)的電網(wǎng)電壓，并應(yīng)大于或等于正常時(shí)可能出現(xiàn)的最大工作電壓 UN ，即： UNe UN （其中 U Ne 為電氣設(shè)備的額定電壓； UN 為電網(wǎng)的額定電壓） 按額定電流選擇 電氣設(shè)備的額定電

51、流 I Ne 是指在一定環(huán)境溫度下能允許長期通過的電流，應(yīng)滿足：（其中KINeIw max公式（2-9）I Ne電氣設(shè)備的額定電流（A）IWMAX電氣設(shè)備所在線路的最大長期工作電流（A）)。如果電氣設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)氣溫高于40但不超過60，由于冷卻條件變壞，電氣設(shè)備的額定電流I Ne應(yīng)乘以溫度矯正系數(shù) K，其計(jì)算公式為 K= (0) /(025)（其中為導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境溫度（）0為電氣設(shè)備額定溫度或允許的最高溫度()）(2)按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：Imax I sh 、imax ish I sh、ish 為電氣設(shè)備安裝處三相短路時(shí)的短路電流的有效值和 沖擊值； 校驗(yàn)熱

52、穩(wěn)定：( It I（3）t ima/t （其中 I max 、imax 為制造廠規(guī)定的電氣設(shè)備極限通過電流的有效值和峰值）（其中I t 為制造廠規(guī)定的電氣設(shè)備在秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流；I為電氣設(shè)備安裝處短路時(shí)的最大穩(wěn)態(tài)短路電流t ima 為短路電流發(fā)熱的假想時(shí)間）(3)安裝置地點(diǎn)的三相短路條件校驗(yàn)開關(guān)電器的斷流能力 在繼電保護(hù)作用下，需要切斷短路電流的開關(guān)電器必須校驗(yàn)開斷能力， 需滿足 I oc I 0.2 （其中 I oc 為制造廠提供的最大開斷電流；I 0.2 為短路后 0.2s 時(shí)的三相短路電流的有效值）(4)按裝置地點(diǎn)、 工作環(huán)境、 使用要求及供貨條件來選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)形式。5.2.2導(dǎo)線

53、電纜的選取原則為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時(shí)應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件、電壓損耗條件、經(jīng)濟(jì)電流密度、機(jī)械強(qiáng)度。1導(dǎo)線和電纜截面的選擇：(1)發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的 發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。母線按最大長期工作電流 選擇截面，進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 選擇公式：KIalI30 K= 0.15（70）式中 I30該母線在電路中的計(jì)算電流 熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式： Amin ( I 3)t ima / C式中 Amin 熱穩(wěn)定最小允許截面（ mm 2 ） C熱穩(wěn)定系數(shù) t ima 假想時(shí)間動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)公式： al c式中

54、al 母線材料的最大允許應(yīng)力c 母線通過 ish 時(shí)所受到的最大計(jì)算應(yīng)力(2)電壓損耗條件：導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對于全校內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。 高壓出線到高壓變壓器電纜的選擇 按允許通過最大負(fù)荷電流選擇截面： I 30 =1250/10 /1.732=57.74 A查電力工程電器設(shè)計(jì)手冊，（第 1000 頁） 選 YJV-16 型交聯(lián)聚乙烯絕緣（鋁）電力電纜，電纜溝敷設(shè)。低壓母線的選擇 按發(fā)熱條件選擇母線： I al I 30 因配電室 2臺(tái)變壓器型號 1250 kVA，低壓側(cè)單母線分段運(yùn)行，所以平時(shí)2臺(tái)變壓器分開運(yùn)行， 因此計(jì)算負(fù)荷用 1 臺(tái)變壓器計(jì)算。變壓器容量為 1250 kVA I 30 = SN /U N /1.732= 1250/ 0 .4/ 1.732 =1804.5 A查工廠供電簡明設(shè)備手冊上冊 P554 得，選擇矩形銅母線 TMY-125*10mm(3)經(jīng)濟(jì)電流密度： 35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。全廠內(nèi)的 10kV 及