某學校供配電設計方案secret.docx

1、第1章緒論供配電技術，就是研究電力的供應及分配的問題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企事業(yè)單位的主要能源和動力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術基礎。沒有電力，就沒有國民經(jīng)濟的現(xiàn)代化?，F(xiàn)代社會的信息化和網(wǎng)絡化，都是建立在電氣化的基礎之上的。因此，電力供應如果突然中斷，則將對這些用電部門造成嚴重的和深遠的影響。故，作好供配電工作，對于保證正常的工作、學習、生活將有十分重要的意義。供配電工作要很好的為用電部門及整個國民經(jīng)濟服務，必須達到以下的基本要求：（1） 安全在電力的供應、分配及使用中，不發(fā)生人身事故和設備事故。（2） 可靠應滿足電力用戶對供電可靠性和連續(xù)性的要求。（3） 優(yōu)質(zhì)應滿足電力用戶對電壓質(zhì)量

2、和頻率質(zhì)量的要求。（4） 經(jīng)濟應使供配電系統(tǒng)投資少，運行費用低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。另外，在供配電工作中，還應合理的處理局部和全局，當前與長遠的關系，即要照顧局部和當前利益，又要有全局觀點，能照顧大局，適應發(fā)展。我們這次的畢業(yè)設計的論文題目是：某高校供配電工程總體規(guī)劃方案設計；作為高校，隨著本科教育工作的推進和未來幾年的繼續(xù)擴招，對學校的基礎設施建設特別是電力設施將提出相當大的挑戰(zhàn)。因此，我們做供配電設計工作，要作到未雨綢繆。為未來發(fā)展提供足夠的空間：這主要表現(xiàn)在電力變壓器及一些相當重要的配電線路上，應力求在滿足現(xiàn)有需求的基礎上從大選擇，以避免一臺變壓器或一組變壓器剛服役不

3、到幾年又因為容量問題而臺而光榮下崗的情況的發(fā)生。總之一句話：定位現(xiàn)實，著眼未來；以發(fā)展的眼光來設計此課題。1/37第2章 供配電系統(tǒng)設計的規(guī)范要點供配電系統(tǒng)設計應貫徹執(zhí)行國家的經(jīng)濟技術指標，做到保障人身安全，供電可靠，技術先進和經(jīng)濟合理。在設計中，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點，以及地區(qū)供電特點，合理確定設計方案。還應注意近遠期結(jié)合，以近期為主。設計中盡量采用符合國家現(xiàn)行有關標準的效率高、能耗低、性能先進的電氣產(chǎn)品。2.1 負荷分級及供電要求電力負荷應根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失及影響的程度分為一級、二級、三級負荷。獨立于正常電源的發(fā)電機

4、組，供電網(wǎng)絡中獨立于正常的專用饋電線路，以及蓄電池和干電池可作為應急電源。二級負荷的供電系統(tǒng)，應由兩線路供電。必要時采用不間斷電源 <UPS）。2.1.1一級負荷一級負荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或?qū)⒃谡紊?，?jīng)濟上造成重大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作者。就學校供配電這一塊來講，我?，F(xiàn)沒有一級用電負荷。2.1.2二級負荷二級負荷為中斷供電將在政治上，經(jīng)濟上產(chǎn)生較大損失的負荷，如主要設備損壞，大量產(chǎn)品報廢等；或中斷供電將影響重要的用電單位正常的工作負荷，如交通樞紐、通信樞紐等；或中斷供電將造成秩序混亂的負荷等。在本次畢業(yè)設計中：我?，F(xiàn)有的二級負荷有：綜合樓

5、<南）和綜合教案樓 <北）的消防電梯、消防水泵、應急照明，銀行用電設備，專家樓用電設備，醫(yī)院急診室用電設備，保衛(wèi)處用電設備，學校大門照明與門禁系統(tǒng)，東西區(qū)水泵，五座食堂廚房用電，教案樓照明。2.1.3三級負荷三級負荷為不屬于前兩級負荷者。對供電無特殊要求。我校除了前面羅列的二級負荷外，全為三級負荷。2.2 電源及供電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)的設計，除一級負荷中特別重要的負荷外，不應按一個電源系統(tǒng)檢修或者故障的同時另外一個電源又發(fā)生故障的情況進行設計。需要兩回電源線路的用電單位，應采用同級電壓供電；但根據(jù)各級負荷的不同需要及地區(qū)供電的條件，也可以采用不同的電壓供電。供電系統(tǒng)應簡單可靠，同一電壓

6、供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不應多于兩級。高壓配電系統(tǒng)應采用放射式。根據(jù)負荷的容量和分布，配變電所應靠近負荷中心。我們知道現(xiàn)學校采用 10KV雙回路電源進線，其中一回為大專線，另一回為雙港線，已經(jīng)滿足了學校所有負荷的用電需求。按道理講，我校由于沒有一級負荷，不需再增設第三電源；但考慮到我校的歷史原因，現(xiàn)有庫存柴油發(fā)電機，雖然比較陳舊些，但是畢竟還能使用，有點“雞肋”的感覺食之無味，棄之可惜。故擬在高壓配電房旁邊設置一柴油發(fā)電機房。相信這樣的設置更能超額滿足學校的用電要求了，并且能很好的推動學校各項工作的向前發(fā)展。2.3 電壓選擇和電能質(zhì)量用電單位的供電電壓應根據(jù)用電容量，用電設備的特性，供電距離，供電

7、線路的回2/37路數(shù)，當?shù)毓搽娋W(wǎng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)濟技術比較確定。供配電系統(tǒng)的設計時，應正確選擇變壓器的變比及電壓分接頭，降低系統(tǒng)阻抗，并應采取無功功率補償?shù)拇胧?，還應使三相負荷平衡，以減少電壓的偏差。單相用電設備接入三相系統(tǒng)，使三相保持平衡。 220V 照明負荷，當線路大于 30A 時，應采用三相系統(tǒng)，并應采用三相五線制。這樣，可以降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對稱性和保證電氣安全。我校附近可供選擇的卻只有10KV雙港線和大專線。當單相用電設備接入電網(wǎng)時，求其計算負荷是以其三相中最大的一相負荷乘以三所得。那么我們在設計中盡量或者注意使其三相平衡分布，這樣單相接入的負荷就可以以其全部負荷

8、相加即為其計算負荷。后面的負荷列表中將引用這一用電思想。2.4 無功補償供配電設計中正確選擇電動機、變壓器的容量，降低線路的感抗。當工藝條件適當時，應采取同步電機或選用帶空載切除的間歇工作制設備等，提高用電單位自然功率因數(shù)措施后，仍達不到電網(wǎng)合理運行要求時，還可以采用并聯(lián)電力電容器作為無功補償裝置；合理時，還可采用同步電動機。當采用電力電容器作為無功補償裝置時，應就地平衡補償。低壓部分的無功功率應由低壓電容器補償；高壓部分的無功功率應由高壓電容器補償。容量較大，負荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設備的無功功率應就地補償、集中補償。在環(huán)境正常的車間內(nèi)，低壓電容器應分散補償。無功補償容量應按照無功功率曲線或

9、無功補償計算確定。當補償?shù)蛪夯緹o功功率的電容器組，常年穩(wěn)定的無功功率，經(jīng)常投入運行的變壓器或配變電所內(nèi)投切次數(shù)較少的高壓電動機及高壓電容器組時，應采用手動投切的無功補償裝置。當為避免過補償時，裝設無功自動補償裝置，在經(jīng)濟合理時只有裝設無功自動補償裝置才能滿足在各種運行負荷的情況下的電壓偏差允許時，應裝設無功自動補償裝置。當采用高低壓自動補償裝置效果相同時，應采用低壓自動補償裝置。為基本滿足上述要求，我們在設計時把無功補償裝置統(tǒng)一裝設在變壓器的低壓母線側(cè)。這樣的補償，可以選擇相對較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。對于容量較大，并且功率因數(shù)很低的用電負荷采用單獨集中補償。2.5 低壓配電在正常環(huán)境

10、的車間或建筑物內(nèi)，當大部分用電設備為中小容量，并且無特殊要求的時候，應采用樹干式配電。當用電設備為大容量時，或負荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應采用放射式配電。還有一種為混合式，它兼具前兩者的優(yōu)點，在現(xiàn)代建筑中應用最為廣泛。3/37在本次設計中對于同一區(qū)變管轄范圍內(nèi)用電設備性質(zhì)相同的采用放射式配電。而在極少區(qū)域內(nèi)采用樹干式配電：如學生區(qū)變的活動中心和風雨球場.第 3 章全校負荷調(diào)查及相關設備選型3.1 變電所現(xiàn)有分區(qū)我校現(xiàn)有變電所共記有七處，每一處管轄范圍不等的一個供電區(qū)域。這七大區(qū)域為：(1> 主教案區(qū)變：含南區(qū)綜合辦公樓，機械工程學院，外語學院，印刷廠，醫(yī)院，后勤管理處；(2

11、> 學生區(qū)變：含 <115 棟）學生公寓， 3 個學生食堂，大學生活動中心，學生浴室，鍋爐房，風雨球場，游泳池，體育館，東區(qū)水泵房；(3> 給排水區(qū)變：含基礎科學學院，體育學院，圖書館，信息工程學院，土木建筑學院，電氣與電子工程學院，給排水實驗室；(4> 生活區(qū)變1：含 <1241 棟）教工住宅，俱樂部，教工活動中心，保衛(wèi)處，西區(qū)水泵房，子弟學校，南大門，地下道，銀行，新七棟教工住宅<42 棟到 48 棟），立通大廈，幼兒園；(5> 生活區(qū)變 2：含 <1 11 棟）教工住宅，孔目湖賓館，第二食堂；(6> 實習工廠區(qū)變：含金工車間，生產(chǎn)車間

12、，電焊車間，D 區(qū)學生公寓 <16 20棟），鍛造車間，鑄造車間；(7> 北區(qū)變：北區(qū)綜合教案大樓，8 棟學生宿舍，食堂一座，教工樓2 棟，辦公樓一棟，教案樓 3 棟<教 16，17，18）；3.2 負荷統(tǒng)計我們做負荷統(tǒng)計是以計算負荷為基礎的。計算負荷，是假想的負荷，是據(jù)之按允許發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)的導線截面，確定變壓器容量，制訂提高功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護設備以及校驗供電電壓質(zhì)量等的依據(jù)。對用電設備我們按工作制分為：連續(xù)運行工作制，短時運行工作制，反復短時工作制。 a：對于連續(xù)運行的設備容量即等于其額定功率；b：短時工作制通常不考慮；c:對于反 復 短 時 的 是

13、考 慮 在 暫 載 率 下 的 功 率 ： 電 動 機 Pe2PN JCN ,電焊機PeJCN .SN .cosN 。 d:照明： PePN .103 ，氣體放電燈： Pe(1.1 1.2)PN .10 3 ；同時照明亦可用： Pes（ s :面積；：單位容量） 。(KW )1000房間名稱單位容量 <）房間名稱單位容量 <）辦公樓8實驗室10教案樓8金工車間6住宅4焊接車間8食堂4鑄鐵車間8浴室3銀行10鍋爐房4水泵房8商店10體育館10<注：上表中未列出而又在后面的負荷統(tǒng)計中出現(xiàn)的房間取與上有相似或相近功能的房間的單位容量值）4/373.3 主教案區(qū)負荷統(tǒng)計及相關設備的選

14、擇設備照明空調(diào)電梯水泵電腦多媒體電視臺其它K d總計樓宇<KW）綜合樓812K2.5K10011K 211K23006002K2415K5K0.45292.055.5K2機械樓814K2.5K503007002K50200K0.50353.50后勤處86002.5K10300105K0.6022.68印刷廠84002.5K1030K0.5029.10醫(yī)院81K2.5K305K0.6052.80K0.70PC750.130.70=525.09(KW>SC525.09/0.9=583.43(KVA>3.3.1 下面將進行變壓器的選取變壓器的選取原則：(1> 變壓器臺數(shù)的選取

15、：電力變壓器臺數(shù)的選取應根據(jù)用電負荷的特點、經(jīng)濟運行、節(jié)能和降低工程造價等因素綜合確定。如果周圍環(huán)境因素惡劣，選用具有防塵、防腐性能的全密閉電力變壓器 BSL1 型；對于高層建筑，地下建筑，機場等消防要求高的場所，宜選用干式電力變壓器 SLL、SG、 SGZ、SCB 型；如電網(wǎng)電壓波動較大而不能滿足用電負荷的要求時，則應選用有載調(diào)壓電力變壓器，以改善供電電壓的質(zhì)量。對于一般車間、居民住宅、機關學校等，如果一臺變壓器能滿足用電負荷需要時，宜選用一臺變壓器，其容量大小由計算負荷確定，但總的負荷通常在1000KV 以下，且用電負荷變化不大。對于有大量一、二級用電負荷或用電負荷季節(jié)性 <或晝夜）

16、變化較大，或集中用電負荷較大的單位，應設置兩臺及以上的電力變壓器。如有大型沖擊負荷，為減少對照明或其它用電負荷的影響，應增設獨立變壓器。對供電可靠性要求高，又無條件采用低壓聯(lián)絡線或采用低壓聯(lián)絡線不經(jīng)濟時，也應設置兩臺電力變壓器。選用兩臺變壓器時，其容量應能滿足一臺變壓器故障或檢修時，另一臺仍能對一級和部分二級負荷供電。(2> 變壓器容量的選擇：先計算電力變壓器的二次側(cè)的總的計算負荷，并考慮無功補償容量，最大負荷同時系數(shù)，以及線路與變壓器的損耗，從而求得變壓器的一次側(cè)計算負荷，并作為選擇變壓器容量的重要依據(jù)。對于無特殊要求的用電部門，應考慮近期發(fā)展，單臺電力變壓器的額定容量按總視在計算負荷

17、值再加大15%25%來確定，以提高變壓器的運行效率，但單臺變壓器的容量應不超過 1000KVA 。在裝設兩臺及以上電力變壓器的變電所，當其中某一臺變壓器故障、檢修而停止運行時，其他變壓器應能保證一、二級負荷的用電，但每臺的容量應在1000KVA 以內(nèi)。在確定電力變壓器容量時，還應考慮變壓器的經(jīng)濟運行。由于變壓器的損耗與負荷率有關，負荷率對于變壓器的經(jīng)濟運行的影響較大，所以應力求使變壓器的平均負荷率接近于最佳負荷率 值。我們從以前學過的知識知道，變壓器的效率曲線不是單增的，而是先增加再下降，在其上有一個最大值：即：d /d I 2* =0 可求出產(chǎn)生最大功率的條件為：I 2* =P0 Pk 即是

18、說當不變損耗等于可變損耗時，變壓器的效率達到最大值。電力變壓器的選擇，應綜合供配電計算負荷、供電可靠性要求和用電單位的發(fā)展規(guī)劃等因素考慮，力求經(jīng)濟合理，滿足用電負荷的要求。但有一個不變的原則是：在保證供5/37電可靠性的前提下，電力變壓器的臺數(shù)應盡量的減少，盡可能的少。(3> 對主教案區(qū)變壓器的選擇：考慮 SCB 系列變壓器的最佳負荷率在 50%60%左右，也預留好以后的發(fā)展空間，宜選用 SCB10-1000/10 電力變壓器一臺。3.3.2配電設備的選擇：我們以綜合樓為突破口對電力電纜，低壓斷路器，刀開關，電流互感器等進行選?。?1> 在進行電器設備的選擇時，應根據(jù)實際工程的特點

19、，按照有關設計規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠性的前提下，力爭做到技術先進，經(jīng)濟合理：按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流：a、電氣設備的額定電壓U N.e 應符合電器裝設點的電網(wǎng)額定電壓，并應大于或等于正常時最大工作電壓U W. m 即： U N .e U W .m 。b、電氣設備的額定電流I N. e 應大于或等于正常時最大的工作電流I W .m ,即： I N .e I W .m 。按短路情況來校驗電氣設備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性：1、如斷路器、負荷開關、隔離開關等的動穩(wěn)定性滿足ImIsh , 而其熱穩(wěn)定性滿足I t2.t I a2 .tima且 It Iatima t 。 按照裝置地點的三

20、相短路容量來校驗開關電器的斷流能力，即：I k(3) I N.off ，且Sk SN .off 。 按照裝置地點、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設備的適當型式。 (2> 低壓刀開關：滿足額定電壓大于或等于工作電壓，額定電流大于或等于正常時最大工作電流即可，對其他沒有特殊要求。(3> 低壓斷路器：按滅弧介質(zhì)分有油浸式、真空式、空氣式，應用最多的是空氣式斷路器。按結(jié)構(gòu)分有萬能式和塑殼式。萬能式斷路器即框架式斷路器，所有器件均裝于框架內(nèi)，其部件大部分設計成可拆卸的，便于制造安裝和檢修。另外，這種斷路器的容量較大，額定電流可達 4000A，可裝設較多具有不同保護功能的脫扣器。選擇配

21、電用斷路器多為萬能式，且特別適用于低壓配電系統(tǒng)的主保護，即常用做低壓進線柜的主開關。塑殼式的容量較小，通常用于配電線路中，對線路起過載保護和短路保護的作用。低壓斷路器 <即自動空氣開關）的選擇原則：注意開關主觸頭額定電流I N ，電磁脫扣器 <即瞬時或短延時脫扣器）額定電流I N .ER 和熱 <長延時）脫扣器的額定電流I N .TR 之間要滿足下式關系：IN IN.ERIN.TRIC開關動作時間小于0.02 秒<如 DZ系列）時，其開關分斷能力用下式校驗：I off .QA I sh開關動作時間大于0.02 秒( 如 DW系列 >時, 其開關分斷能力用下式校驗:

22、I off .QA I kI off .QA -自動空氣開關的分斷電流(KA>。6/37I sh -裝設開關處沖擊短路電流的有效值(KA>。I k -裝設開關處短路電流周期分量的有效值(KA>.自動空氣開關脫扣器電流整定: 為使自動空氣開關各脫扣器更好的發(fā)揮保護功能, 需要結(jié)合保護對象 , 進行電流的整定計算, 然后正確確定 : 配電線路用自動空氣開關, 熱( 或長延時 >脫扣器整定電流 I OP.TR ,可用下式計算 : I OP .TR K rel' .I C ， K rel' -可靠系數(shù) , 熱脫扣器取 1.01.1, 長延時脫扣器取1.1 。 I

23、 C 被控線路的計算電流 (A>.(4> 電力電纜截面的選擇 :按允許載流量選擇導線和電纜截面: 金屬導線或電纜中流通電流時, 由于導體電阻的存在 , 電流使導體產(chǎn)生熱效應 , 使導體溫度升高 , 同時向?qū)w周圍介質(zhì)發(fā)散熱量. 導體或電纜的絕緣介質(zhì) , 所能允許承受的最高溫度td 必須大于載流導體表面的最高溫度t m , 即 :t d >t m . 才能使絕緣介質(zhì)不燃燒 , 不加速老化 . 按發(fā)熱條件選擇導線截面積, 即是按照允許載流量來選擇，是比較常用的方法. 對于我們設計中將涉及到的配電電纜, 是長期工作制負荷的電流載體 , 我們按 : I N = KI alI c 來決

24、定導線或電纜的允許載流量 , 選取導線或電纜截面 .按允許電壓損失選擇導線或電纜的截面: 輸電線路的電壓損失 , 是指輸電線路始端與末端電壓的代數(shù)值 , 而不是電壓的向量差值 , 即不考慮兩電壓的相角差別 . 由于輸電線路有電阻及電抗的存在 , 電能沿輸電線路傳輸時 , 必然產(chǎn)生電能損耗和電壓損失. 為使電壓損失能保持在國家允許的范圍之中, 我們必須恰當?shù)剡x擇導線截面. 電壓損失可分解為有功分量電壓損失和無功分量電壓損失 :1n()%. 10KV 電纜線路0.08, 可U 1%Pi RiQi X iU aU rX 0KM10U 1N2 i 1以先假定電抗 X 00.35KM<平均值）計算

25、出電抗電壓損失U r %, 再按允許電壓損失100nU %, 得有功損失和無功損失。選取原則公式為：SPi Li按此式選擇與之/U 12N U a % i 1r相近的標稱導線截面S, 根據(jù)線路布置狀況計算出電抗X 0 值，如與所選 X 0 值差別不大，證明所選正確。反之，則按計算所得X 0 重算 U r % ，再計算U a % ，重選截面。按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面：為兼顧有色金屬耗量投資與降低導線能耗費用之間的矛盾，提出了經(jīng)濟電流密度的概念，所選的截面對兩者而言是經(jīng)濟的。SI c， Sec經(jīng)濟截面， I c 導線負荷計算電流，ec 經(jīng)濟電流密度 <A）.(5>mm2電流互感器的選

26、擇：7/37 電流互感器的原線圈之額定電壓大于或等于線路之工作電壓。電流互感器原線圈的額定電流應大于線路的最大工作電流，一般取線路工作電流的 1.21.5 倍，并要求在短路故障時，對測量儀表的沖擊電流較小，即要求磁路能迅速飽和，以限制二次側(cè)電流成比例增長。 電流互感器的動穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性應滿足線路短路時的要求。(6> 下面進行各樓宇電氣設備的選擇：綜合樓： cos =0.81<* 注）， I C =547.81<A）取 VV 1000 型電力電纜，查表有最大允許載流量為340A.故把綜合樓電流分成三根并起來承擔： VV10003<3 120+1 70）斷路器： DZ20

27、630/3 脫扣器整定值： 630電流互感器： LMZJ1-0.5-800/5機械樓：整個主教案區(qū)的變電房設置在機械樓內(nèi)，為避免重復建設，浪費資源和金錢，擬把機械樓的低壓配電房與變電房的配電合成而建。我們知道機械樓為六層建筑，其最大的用電負荷集中在第一層 <因為其中有大量的實驗設備），取整個用電量的50%，其余每層平分剩下的 50%。cos=0.83 ， I C =647.09<A）； I C/ =323.55(A> 。 I C/ =64.71(A>斷路器：一層： DZ20-400/3,脫扣器整定值： 400其余： DZ20-100/3,脫扣器整定值： 80電流互感器：

28、取總： LMZJ1-0.5-800/5電力電纜： <在空氣中敷設）第一層：VV 10003240+1 120其余層： VV1000325+1 10后勤處： cos=0.83 ， I C =41.52(A>VV1000-310+1 6斷路器： DZ20-100/3脫扣器整定值： 50電流互感器： LMZ1-0.5-50/5印刷廠： cos =0.78 ，I C =56.68(A>VV 10003 16+110斷路器： DZ20-100/3脫扣器整定值： 80互感器： LMZ1-0.5-75/5醫(yī)院： cos =0.82 ， I C =97.83(A>VV 10003 35

29、+1 16斷路器： DZ20 200/3脫扣器整定值： 125電流互感器： LMZ1-0.5-150/5(7> 低壓母排的選擇：采用單母線不分段：10001519.34( A)I C0.383母排選擇為： TMY-4(100 8>斷路器： DW15-1600/3脫扣器整定值： 1600刀開關： HD13-1500/308/37電流互感器： LMZJ1-0.5-1500/3(8> 無功補償：公式有： QCPC (tg 1 tg 2 )首先求出補償前的功率因數(shù)：總的思想是把所有負荷的有功功率和視在功率分別相加求比值。按前面的方法有 cos 10.82查補償率表有： tg 1 tg

30、 2 0.22。有： QCPC (tg 1 tg 2 ) =0.7525.09 0.22=80.86<KVar ）取 BW0.4-16-3 并聯(lián)電容器作無功功率補償需：5 個(9> 低壓配電柜的選擇： GGD2型低壓固定式配電柜。具體布置詳見主教案區(qū)系統(tǒng)圖。其余各區(qū)負荷統(tǒng)計與高壓總配現(xiàn)狀詳見正文后附表和各自系統(tǒng)圖。9/37第 4 章對現(xiàn)有系統(tǒng)的評價現(xiàn)代社會的發(fā)展，包括企事業(yè)的飛速發(fā)展，已經(jīng)越來越緊密地與點聯(lián)系在一起?？梢哉f：沒有電，就沒有現(xiàn)代文明的進步。經(jīng)濟合理安全可靠的供電質(zhì)量對現(xiàn)代文明的發(fā)展更是快馬加鞭，促成飛躍。我們學校也一樣，正因為有了這樣的基礎設施建設，學校的發(fā)展才如此的

31、迅速，如此的突飛猛進?？偟膩碚f，我?，F(xiàn)有的供配電系統(tǒng)有如下優(yōu)點：(1> 選址位置基本位于負荷中心，減少了電纜長度<即有色金屬的耗量）節(jié)約了成本。供電距離都不是很長，電壓損失較小，供電質(zhì)量高。(2> 變電所區(qū)域管轄范圍比較合理，通常1、2 臺變壓器管理一個區(qū)域，這樣相對來講監(jiān)管和維護比較容易。(3> 由于這是學校單位，每年都有寒暑兩季假期，在這一期間，學生宿舍，教案樓等平時用電負荷很大的場所，這時候用電量都大幅度的萎縮，減小。故，現(xiàn)有系統(tǒng)的低壓聯(lián)絡線設置得是很合理的，在假期中節(jié)約了大量的能源。(4> 考慮到占地面積，以及土建特點，學校配電室的母線橋接是很合理的，使得

32、土建設施緊湊，而又使得配電室陳設均勻，并預留有空間，充分考慮到了未來發(fā)展的可能性及可行性。相對欠缺的是：(1> 二食堂處變壓器房的設置地方不是很合理，因為鄰近水泵房，并且在房間中還有水管穿過，工作環(huán)境比較惡劣，建議遷址重建。(2> 有幾處變配房的土建設置的不是很合理，導致除了能容納下基本的配電箱以外，就沒有電容補償柜的位置了，這相對來講是一個弊病。建議擴大配電房或者在高壓處加一個補償柜。10/37第 5 章總體規(guī)劃設計方案在做方案設計之前先簡單介紹一下校園內(nèi)總體的符合情況：南區(qū)前面已經(jīng)有負荷列表，在此不再做論述；下面談談北區(qū)，北區(qū)在新近兼并了一所學校和獲得了三塊新征用地后，面積是大

33、副度的擴大了，但里面的很多東西也相對雜亂，迫切需要對基礎設施進行整合。我們根據(jù)南區(qū)統(tǒng)計的經(jīng)驗知道，在北區(qū)大概需要用電容量為7000KVA。根據(jù)華東交通大學修建性詳細規(guī)劃東南大學城市規(guī)劃設計研究院編制， 2004 年，用地規(guī)劃，大概把北區(qū)分為四大區(qū)域 <不含現(xiàn)有北區(qū)變）分別是：北區(qū)核心區(qū)變： 1000 KVA北區(qū)一變： 2X630 KVA北區(qū)二變： 2X630 KVA專家及留學生宿舍區(qū)變：2X630 KVA南北兩校區(qū)容量總共約1.6 兆伏安。5.1 規(guī)劃設計方案5.1.1 規(guī)劃方案 1現(xiàn)狀中，南區(qū)高壓配電房可以容納13 面配電柜，剛好能滿足設計中的13 塊變電區(qū)域的需求。那么，方案1 的設

34、計理念就是充分尊重現(xiàn)實，利用現(xiàn)狀，完美地處理好現(xiàn)有資源；南北校區(qū)整合供配電設施，實現(xiàn)集中的管理，統(tǒng)一調(diào)度。我?，F(xiàn)有的兩路高壓進線前已介紹。我們把這兩回架空線都引進南區(qū)高壓配電房。但在此方案中不用常規(guī)的一回線路運行，另一回線路完全備用的形式，而是采用雙回線路同時運行的方式：主要的考慮為 1> 兩回線路的供電質(zhì)量都很高，都能分別滿足用戶用電的需求。 2> 整個校區(qū)容量較大，假如只是單回線路運行的話，勢必會在線路造成很大的損失，浪費能源。在中間設立一個聯(lián)絡柜。具體的管轄范圍可以是大專線管南區(qū)，雙港線管北區(qū)；或者交換。配電方式全采用高壓放射式。配電柜中設計見系統(tǒng)圖11/375.1.2 規(guī)劃

35、方案 2前面在地理位置的時候，相信大家已經(jīng)有了這樣的一個概念：南北校區(qū)面積相當，在以后的發(fā)展中將和南區(qū)處于同一重要的位置。在這一概念的基礎上，規(guī)劃方案 2 擬考慮南北分治，即在現(xiàn)有配電設施的基礎上，在北區(qū)另外單建一個高壓配電房，南北相互獨立，互不牽制，毫無關聯(lián)。其中，把現(xiàn)有的北區(qū)變電房也移交給規(guī)劃中的北區(qū)高壓配電房。同樣如方案 1 中說講，為減少線路損失，采用兩回電源同時運行的方式，也在南區(qū)高壓總配設置母線斷路器聯(lián)絡，斷路器平時是斷開的，僅在雙回電源中，某一回受損后，才開啟使用，即由另一條母線獨立的向所有的負荷供電。12/375.1.3 規(guī)劃方案 3在方案 2 的基礎上做一些適當?shù)恼{(diào)整，改進。

36、總體的思維依然是南北分治，但是把南北兩區(qū)用一根高壓聯(lián)絡電纜連接起來，目的是使北區(qū)的供電可靠性得到增強。就目前的現(xiàn)實情況來看，我校的重點仍然在南區(qū)，不管是教案還是人員等；但是幾年之后，隨著北區(qū)各項工程的相繼竣工，可以用一個不的很恰當?shù)脑~來形容就是，南北校區(qū)將形成“分庭抗禮”的局面。南北校區(qū)的聯(lián)絡線如果設置的合理的話，那么對北區(qū)的供電來說將形成高壓環(huán)式接線，對北區(qū)來講，供電的可靠性將大大的增強。13/375.1.4規(guī)劃方案 4只在南區(qū)建一個高壓總配，但從南區(qū)引出一根 <能承擔北區(qū)全部負荷的）大容量的配電線路到北區(qū)，進入北區(qū)的配電子站。平面示意圖和系統(tǒng)示意圖如下所示：這也是一個高壓放射式接線。

37、14/375.2 各方案比較5.2.1 采用架空線、電纜線及各自的費用和必要性大專線在四個方案中相同，即都是采用架空線在學校.入口處接入，費用一樣，在此不再贅述。方案 1：只需要一個高壓通道引出至南區(qū)總配即可；需從雙港線上引一段架空線<或者是 10KV 高壓電纜線）到高壓總配電房，距離約在400M 。方案 2：由于南北分治，需要從雙港線上引兩路分別到兩個配電所，相應的線路費用增加。方案3：方案3 基本同方案2 ，只是多了一條從南到北的一段電力電纜線，約450M 。方案 4：綜合方案 1 和方案 3，一段從雙港線上引300M ，另一段從南到北約450M 。5.2.2電壓絕緣等級花費由于兩回

38、線路采用的都是10KV 電壓，絕緣設備花費幾個方案相同。、5.2.3土建費用方案 1：僅需要現(xiàn)有的高壓配電房即可，對土建沒有其它的要求。方案 2：需在現(xiàn)有的高壓配電房的基礎上再在北區(qū)建一個高壓配電房 <或者是高壓子配電房）花費較方案 1 大；并且這樣的話，將增加管理人員的數(shù)量，監(jiān)管費用增加。其它方案同方案 2。5.2.4施工費用方案 1：增設了 5 根電纜到北區(qū)，在線路鋪設的時候比較費時費力。并且高壓線纜在即使是埋地走線的情況下，也需要一定量值的空間，怎樣協(xié)調(diào)，合理布置走線有待研究。其它方案中，由于走的都是獨立的電力電纜，比較好處理，施工簡單。5.2.5效益幾個方案在經(jīng)濟效益方面相當，只

39、是在方案 2 和方案 3 中需要三面進線柜、三面計量柜，設備較多，初期投資較高，相比較而言，產(chǎn)出投入比不是很劃算；并且在設備增多的情況下，相應的出現(xiàn)故障的幾率也增大了。15/37在社會效益方面，方案 1 更可觀些，因為采用的是高壓放射式配電方式，各配出線之間沒有聯(lián)系，當某條線路發(fā)生故障時，不會牽連到其它的線路，因故而造成的停電范圍也會比較小。方案 2 中，在北區(qū)僅有雙港線一回線路供電，假如雙港線發(fā)生故障，勢必造成北區(qū)全面停電，影響面較廣。并且也沒有能很好的滿足北區(qū)綜合教案樓的消防電梯和其它消防設備的供電要求。技術指標5.2.6 供電可靠性及靈活性方案 1、3 運行比較靈活：可單回線路獨立供電，

40、也可采用雙回線路同時供電；可靠性也較高，因為那樣的設置滿足了在全校區(qū)域內(nèi)都有兩回電源的供給，只有在極端情況下才可能產(chǎn)生停電的情況，那就是所有母線同時故障的時候。滿足了 2 級負荷的全部要求。其余兩個方案中，由于都有瓶頸，在電力供給比較緊張或者在天氣等自然條件變化較大的時候，極易出現(xiàn)故障，很難越過瓶頸。5.2.7供電電能質(zhì)量四個方案相當。5.2.8 運行管理、維護檢修條件方案 1 中僅有一個高壓配電房，所需管理人員少，且實現(xiàn)了集中統(tǒng)一管理，較易實現(xiàn)全校的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一調(diào)度管理。在具體的配電柜中，都采用了電流互感器，接地刀開關，高壓斷路器，避雷器，能完全保證正常的運行。在厲行的檢修或者是維護中只需把高

41、壓斷路器斷開，然后把接地開關接地即可以安全的作業(yè)了。其它方案中只是需要較多的管理人員，在維修監(jiān)管作業(yè)的條件與方案 1 一樣。 5.2.9 交通運輸及施工條件在交通運輸方面，由于學校內(nèi)部道路交通網(wǎng)絡比較發(fā)達，運輸較易。施工條件：方案 1、 3、4 中，均需在南北兩區(qū)作業(yè)，并且配電電纜所走的線路比較長，相對施工比較麻煩些。而方案2 就相對省工。5.2.10 分期建設的可能性及靈活性方案 1：比較靈活，由于有 13 面柜子的空間，現(xiàn)已經(jīng)上了 7 面，等以后北校區(qū)、研究生學院區(qū)、孔目湖校區(qū)相繼建成后，可分期上配電柜，即是說建成一個區(qū)位，上一面柜子。分期投資，分期建設，同時也可把分散風險是比較靈活的設計

42、思想。其他方案中，不管具體的這樣建設，北區(qū)配電房無論如何要一次性建設到位，但選址在何處，建成什么樣式的，以后是否能很好的融入主體建筑群，是很難說清楚的 <因為現(xiàn)在北區(qū)有很多地方還有待開發(fā)，有待整合）。各方案比較列表示下工程電源供電建設運行維土建靈活交通運質(zhì)量可靠性費用護費用施工量與否輸條件方案號方案 1高低省少是方案 2相同一般較高耗多一般相當方案 3高高耗多是方案 4一般高耗多一般5.3 方案定案16/37綜合比較以上各個方案 ,決定采用方案 1, 但需做些適當?shù)难a充和改進說明5.3.1配電母線設置高壓配電母線排采用單母線分段，一段管南區(qū)，另一段管北區(qū)和孔目湖校區(qū)。中間用斷路器連接，平

43、時使用的是雙回路同時運行：利于減少電能在線路上的損失；即使在線路 發(fā)生故障的情況下，也能保證至少有一半的用電負荷不會停電，造成的負面社會影響較小；一回線路發(fā)生故障的時候，可以通過倒閘操作，閉合母連斷路器，實現(xiàn)繼續(xù)供電。當控制回路設計的合理時，還可以實現(xiàn)自動投切，停電后恢復期較短。大大的提高了供電的可靠性和持續(xù)性。5.3.2 低壓聯(lián)絡線在鄰近的變區(qū)設置低壓母線聯(lián)絡線，形成準網(wǎng)式供電。5.3.3 二食堂變考慮到二食堂處的生活區(qū) 1 變工作的環(huán)境比較惡劣旁邊有水泵房，并且在配電所中有水管穿過，擬遷址重建。最好能建成獨立式的變電所，具體位置建議設在教工住宅 3、4 棟之間的馬鞍山腳下。這樣使得變電所更

44、接近負荷中心，減少能耗和有色金屬耗量，并且可以把南大門，地下道的用電負荷點加入的此區(qū)。5.3.4 各變電所內(nèi)部設置給排水區(qū)，生活 2 區(qū)，研究生院區(qū)設置無特殊要求，采用單母線即可。主教案區(qū)，學生區(qū)，生活 1 區(qū)，北校區(qū)和孔目湖校區(qū)變有兩臺變壓器的變電所宜設置成單母線分段接線，通常情況下各變壓器僅向各自的母線段供電；在緊急情況下，用單臺變壓器向整條線路供電把母線聯(lián)絡斷路器連接即可。這樣做能保證至少全部二級負荷和部分三級負荷的用電需求。實習工廠區(qū)，由于其中的符合性質(zhì)相差很大，故雖只有一臺變壓器，也宜設置成單母線分段形式，學生區(qū)在一段上，工廠區(qū)在另一段上。但僅在實習工廠母線段上進行電容補償，容量按全

45、區(qū)負荷配制。5.4 整個系統(tǒng)的運行方式根據(jù)前面的設計，在正常情況 <或用電需求不是很緊迫的情況）下，各變電所是相互獨立的，互相之間沒有影響，互相也不會受到牽制，這也是放射式配電的優(yōu)勢。通常由進線到個配線柜通過 10KV 電力電纜送到各區(qū)域變電所，降壓為 380/220V 后再通過低壓電力電纜送達各負荷點。完成整個的變配電過程。5.4.1 分時區(qū)別供電在有明顯時間區(qū)段用電負荷的變電所，可通過調(diào)節(jié)變壓器投入的臺數(shù)來適時調(diào)整供給量，甚至當負荷相當?shù)偷臅r候通過高壓配電房中的斷路器來切斷整個區(qū)的供電，而有鄰近的低壓聯(lián)絡線供給電能主要時段是晚上11： 30 到早上 6： 00，和寒暑假期間。5.4.

46、2 柴油發(fā)電機房在整個系統(tǒng)中，兩回線路已經(jīng)足以能滿足我校的用電需求和國家的相關用電規(guī)范。但是由于我校的歷史原因，遺留下一些個柴油發(fā)電機，年代比較久遠，有點老態(tài)龍鐘的感覺似雞肋，食之無味，棄之可惜。為了能很好的安置它們，讓它們“老”有所用，擬在高壓配電房旁邊設置柴油發(fā)電機室。那么現(xiàn)在就有三電源，進一步增強了我校的供電可靠性。在緊急情況下，還可以作為應急電源使用。5.4.3UPS 電源對某些不允許停電的 <哪怕是 12 秒鐘）場所應設置UPS電源。這些地方主要是在南區(qū)綜合樓中的中心計算機，學校重要的研究所，實驗室等等。 UPS 通常由整流器和充電器，儲能裝置，逆變裝置，開關等組成。 GB72

47、60 87 按輸出電流的不同，給出了一張17/37產(chǎn)品系列表：從0.51500A 的輸出范圍不等，把UPS分成 27 個等級，單相輸出為220V，三相輸出為 380V. 穩(wěn)態(tài)運行時，額定輸出電壓偏差不超過額定值的 2%。工作原理和技術特性在此不做詳細介紹。通常在學校來說，可以選用大于15 分鐘的 UPS。5.5 節(jié)能建議5.5.1 電容補償前已述及的電容補償節(jié)能<及減少有色金屬耗量）在次不再贅述。5.5.2 節(jié)能設備在整個片區(qū)內(nèi)建議全部選用節(jié)能型的設備，包括像節(jié)能電燈，節(jié)能冰箱，節(jié)能空調(diào)等。這樣由于這些設備通常技術先進，科技含量高，故初期投資雖高，但從長期運行來看，將節(jié)約大量的能源，也是一個節(jié)省電費的好方法。下面僅以照明節(jié)能來說明這樣做的效果：在照明設計中，應盡可能的滿足工作時的視覺要求，那么在選用光源，燈具的時候就要綜合考慮照明特性和長期運行的經(jīng)濟效益。目前，全國照明用電約占發(fā)電量的8%10%，總用電量的10%，而且照明用電量的平均年增長率為14.5%，所以開展照明節(jié)能對于民用建筑的經(jīng)濟效益有著重要的意