小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)The Power Supply System Design of Residence學(xué) 院：電子工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：電氣工程及其自動(dòng)化 電氣081 學(xué)生姓名：沙 巖 學(xué) 號(hào)：XXXXXXXXX 指導(dǎo)教師：XXXXXXXX（副教授） 2012年 6月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)的基本要求，運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，查閱相關(guān)的資料，進(jìn)行供電系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的基本流程是：進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行變壓器的選擇并確定供電方案，之后依次進(jìn)行短路電流的計(jì)算，高、低壓電

2、器設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，繼電保護(hù)，防雷與接地保護(hù)，電測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì)，電梯雙電源互備投電路設(shè)計(jì)等，在這一框架下，按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合小區(qū)實(shí)際情況完成設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)考慮到了供電系統(tǒng)的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四項(xiàng)基本要求，在選擇供電方案和電器設(shè)備時(shí)，優(yōu)先選擇低能耗并且滿足設(shè)計(jì)要求的方案和設(shè)備，除此以外，還考慮到了小區(qū)未來(lái)的負(fù)荷發(fā)展情況，做到了遠(yuǎn)、近期結(jié)合，留有擴(kuò)建的可能性。關(guān)鍵詞：負(fù)荷統(tǒng)計(jì)；變壓器選擇；短路計(jì)算；繼電保護(hù)；備用電源畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要The Power Supply System Design of ResidenceAbstract: The subject of this gradu

3、ation project is the design of the residence area power supply system. According to the basic requirements of the design, using of the relevant knowledge, searching relevant information. Begin the design of the power supply system. The basic process of design is load statistics, according to the loa

4、d calculation results to select the transformer, then begin the Short-circuit calculation, selection and calibration of high and low voltage electrical equipment, relay protection, lightning arrest and grounding protection, electrical measuring instrument design and the design of elevator power each

5、 other prepare to input. In this framework, according to the national standards, combined with the actual situation of residential to complete the graduation project. This design considerations to the power supply system of safe, reliable, flexible and economic four basic requirements, in the choice

6、 of power supply plan and electrical equipment, preferred select low energy consume and meet the design requirements of the plan and equipment. Besides, consider to the residential future of the loads, combination of recent and forward, it support the possibility of the expansion.Keywords: Load stat

7、istics; Transformer selection; Short-circuit calculation; Relay protection; Standby power目 錄1 引言 12 負(fù)荷計(jì)算 22.1 供電負(fù)荷的分析 22.2 供電負(fù)荷的計(jì)算 33 供電方案的確定 53.1 主接線方案原則 53.2 主接線方案設(shè)計(jì) 53.3 低壓部分配電系統(tǒng) 64 變壓器及線路的選擇 85 短路計(jì)算 115.1 短路故障的形式 115.2 短路電流的計(jì)算 116 高、低壓設(shè)備的選擇 136.1 設(shè)備選擇的基本原則 136.2 高壓設(shè)備的選擇 146.3 低壓設(shè)備的選擇 157 繼電保護(hù) 17

8、7.1 繼電保護(hù)的意義及設(shè)置原則 177.2 變壓器的繼電保護(hù) 178 變電所防雷與接地 199 電測(cè)量?jī)x表 2110 電梯雙電源互備投電路 23結(jié) 論 25致 謝 26參 考 文 獻(xiàn) 27附錄： 281 引言研究意義：近幾年來(lái)我國(guó)社會(huì)發(fā)展迅速，人民的生活水平有了很大提高，對(duì)居住環(huán)境的方便、安全、環(huán)保、舒適等方面提出了更高的要求。這使得住宅小區(qū)的供電系統(tǒng)要適應(yīng)小區(qū)的用電負(fù)荷及小區(qū)的規(guī)劃，從多方面考慮，設(shè)計(jì)出最合理的供電方案，以使供電系統(tǒng)的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、靈活、安全、可靠。發(fā)展現(xiàn)狀：步入21世紀(jì)后，我國(guó)城市化正處于又一新的發(fā)展階段，城市地區(qū)的住宅建筑林立，建筑標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越現(xiàn)代化，不同種類(lèi)的小區(qū)對(duì)用電

9、負(fù)荷的要求也不盡相同，但總體的趨勢(shì)是用電負(fù)荷有較大增高，在夏冬季節(jié)或用電高峰時(shí)段時(shí)，用電負(fù)荷有較大的波動(dòng)，造成供電的不穩(wěn)定或是停電時(shí)有發(fā)生，為居民用電帶來(lái)了諸多不便，因此要求小區(qū)供電系統(tǒng)要具備更高的可靠性與安全性。隨著城市化進(jìn)程的逐年加快，城市用地更加緊張、用電負(fù)荷更加集中，城市的電力電網(wǎng)也逐步由架空向電纜過(guò)渡，老舊的配電方案以及變壓器、配電室等電力設(shè)備在安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等方面都難以滿足時(shí)下的住宅用電負(fù)荷要求，由此對(duì)于小區(qū)的供電方案也有了新的要求。發(fā)展趨勢(shì)：將來(lái)的供配電系統(tǒng)主要發(fā)展方向?yàn)樾⌒突?、?jié)能化及更加自動(dòng)化。目前對(duì)于供電系統(tǒng)的供電可靠性尚感不足，對(duì)于某些重要設(shè)備如消防設(shè)施、生活水泵

10、、生活電梯的供電可靠性還有待提高。另外，低壓配電部分的安全性也需要更多的重視。小區(qū)供電設(shè)計(jì)要考慮下列基本要求： （1）安全性 需要達(dá)到相關(guān)技術(shù)規(guī)范與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且能夠保證人身和設(shè)備的安全。（2）可靠性 需要滿足小區(qū)正常用電的電力負(fù)荷。（3）靈活性 需要適用于多種運(yùn)行方式，以便于電氣設(shè)備的維修及切換，并適當(dāng)考慮未來(lái)的負(fù)荷發(fā)展情況。（4）經(jīng)濟(jì)性 在符合上述要求的前提下，盡可能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案，降低投資及設(shè)備運(yùn)行、維修的費(fèi)用，并減少線路有色金屬的消耗和電能的節(jié)約。2 負(fù)荷計(jì)算2.1 供電負(fù)荷的分析近年來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)步入快車(chē)道，居民的生活水品不斷提高，越來(lái)越多的高能耗電器走進(jìn)我們的生活，普通家庭的用電需求

11、不斷上漲，例如：空調(diào)、電炊具、電熱水器等，很多家庭裝有多個(gè)空調(diào)、彩電、冰箱，而且呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，根據(jù)以上現(xiàn)狀江蘇省住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)做出如下規(guī)定，一般而言高層的計(jì)算負(fù)荷可參考每戶68kW標(biāo)準(zhǔn)，小高層及多層可參考每戶46kW，除上述方法外還可參考50的建筑面積標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)是針對(duì)普通住宅小區(qū)的設(shè)計(jì)，根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算負(fù)荷取值6kW每戶。本次設(shè)計(jì)共有兩個(gè)院，每棟高6層，則每單元為12戶，一號(hào)院為114棟，每?jī)蓷澰O(shè)置一個(gè)戶外配電箱，共計(jì)7個(gè)配電箱；二號(hào)院為1526棟，每?jī)蓷澰O(shè)置一個(gè)戶外配電箱，共計(jì)6個(gè)配電箱。每?jī)蓚€(gè)配電箱設(shè)置一個(gè)配電屏，共計(jì)7個(gè)配電屏。由配電屏引出線路通向配電箱，再由配電箱引出線路通

12、向樓棟單元，之后各單元在引出線路到各戶。表2-1 負(fù)荷的初步劃分變壓器配電屏配電箱樓棟單元1號(hào)變壓器1號(hào)配電屏1#配電箱1棟、2棟2#配電箱3棟、4棟2號(hào)配電屏3配電箱5棟、6棟4#配電箱7棟、8棟3號(hào)配電屏5#配電箱9棟、10棟6#配電箱11棟、12棟4號(hào)配電屏7#配電箱13棟、14棟8#配電箱15棟、16棟2號(hào)變壓器5號(hào)配電屏9#配電箱17棟、18棟10#配電箱19棟、20棟6號(hào)配電屏11#配電箱21棟、22棟12#配電箱23棟、25棟7號(hào)配電屏13#配電箱24棟、26棟-2.2 供電負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算公式：有功計(jì)算負(fù)荷 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 視在計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算電流 查閱資料得知：住宅用電負(fù)荷需要

13、系數(shù)12戶時(shí)取值0.6；在25100戶時(shí)取值0.45；100200戶時(shí)取值0.35；大于260戶時(shí)取值0.3；生活用電功率因數(shù)取值，則（1）小區(qū)總的負(fù)荷計(jì)算（2）單元的負(fù)荷計(jì)算（3）配電箱的負(fù)荷計(jì)算： 1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱單元數(shù)相同，負(fù)荷相同 4#、11#配電箱單元數(shù)相同，負(fù)荷相同 9#、10#、12#、13#配電箱單元數(shù)相同，負(fù)荷相同 經(jīng)以上計(jì)算結(jié)果列出下表：表2-2 負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果負(fù) 荷 項(xiàng) 目負(fù)荷容量 kW有功負(fù)荷 kW視在負(fù)荷 kVA計(jì)算電流 A1號(hào)變壓器1號(hào)配電屏1#配電箱504226.8266.8385.12#配電箱504226.8266.8385.12號(hào)配電屏

14、3配電箱504226.8266.8385.14#配電箱432194.4228.7330.13號(hào)配電屏5#配電箱504226.8266.8385.16#配電箱504226.8266.8385.14號(hào)配電屏7#配電箱432194.4228.7330.18#配電箱504226.8266.8385.12號(hào)變壓器5號(hào)配電屏9#配電箱576259.2304.9440.110#配電箱576259.2304.9440.16號(hào)配電屏11#配電箱432194.4228.7330.112#配電箱576259.2304.9440.17號(hào)配電屏13#配電箱576259.2304.9440.1-3 供電方案的確定3.1

15、主接線方案原則在設(shè)計(jì)小區(qū)供電主接線方案時(shí)，要符合國(guó)家規(guī)范，合理布局，經(jīng)濟(jì)節(jié)約等，為適應(yīng)日益變化的新形勢(shì)還要有一定的超前意識(shí)，從而避免造成重復(fù)建設(shè)，資金浪費(fèi)，維護(hù)不便，還影響居民的正常用電。設(shè)計(jì)主接線方案時(shí)要符合下列要求：（1）安全性 需要達(dá)到相關(guān)技術(shù)規(guī)范與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且能夠保證人身和設(shè)備的安全。（2）可靠性 需要滿足小區(qū)正常用電的電力負(fù)荷。（3）靈活性 需要適用于多種運(yùn)行方式，以便于電氣設(shè)備的維修及切換，并適當(dāng)考慮未來(lái)的負(fù)荷發(fā)展情況。（4）經(jīng)濟(jì)性 在符合上述要求的前提下，盡可能簡(jiǎn)化主接線方案，降低投資及設(shè)備運(yùn)行、維修的費(fèi)用，并減少線路有色金屬的消耗和電能的節(jié)約。3.2 主接線方案設(shè)計(jì)圖3-1 主

16、接線方案3.3 低壓部分配電系統(tǒng)（1）配電屏至配電箱部分本次設(shè)計(jì)是每?jī)蓷潣窃O(shè)一個(gè)配電箱，小區(qū)的低壓配電箱共有13個(gè)，分別標(biāo)號(hào)為1#13#配電箱，低壓配電屏設(shè)七個(gè)，1號(hào)配電屏為1#、2#配電箱配電，2號(hào)配電屏為3#4#配電箱配電，3號(hào)配電屏為5#6#配電箱配電，4號(hào)配電屏為7#8#配電箱配電，5號(hào)配電屏為9#10#配電箱配電，6號(hào)配電屏為11#12#配電箱配電，7號(hào)配電屏為13#配電箱配電。圖3-2 配電屏至配電箱部分（2）配電箱至單元部分每?jī)蓷潣窃O(shè)一個(gè)配電箱，共計(jì)13個(gè)，配電箱為其下屬的單元配電。圖3-3 配電箱至單元部分4 變壓器及線路的選擇4.1 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇在變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備

17、是電力變壓器，它的主要任務(wù)是提升或降低電力系統(tǒng)的電壓，以便于合理分配、使用和輸送電能。選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮以下原則：（1）供電系統(tǒng)對(duì)正常的用電負(fù)荷要有足夠的可靠性。（2）當(dāng)變電所的負(fù)荷因晝夜、季節(jié)而幅度較大時(shí)，且適宜以經(jīng)濟(jì)方式運(yùn)行時(shí)，可考慮接入兩臺(tái)變壓器。（3）一般情況下，變電所適宜選用一臺(tái)變壓器，但對(duì)于負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)或更多的變壓器。（4）在選擇變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，還應(yīng)考慮負(fù)荷未來(lái)的發(fā)展情況，預(yù)留出一定的容量。就本次設(shè)計(jì)而言：適宜選用兩臺(tái)主變壓器，分別為兩個(gè)院供電，若某臺(tái)變壓器停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)則須承擔(dān)其負(fù)荷。4.2 變壓器容量的選擇（1）對(duì)于只

18、裝有一臺(tái)主變壓器的供電系統(tǒng)，主變壓器的容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷的需要，即（2）裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件：當(dāng)任意一臺(tái)變壓器單獨(dú)承擔(dān)負(fù)荷時(shí)，須滿足約60%70%的總計(jì)算負(fù)荷，即當(dāng)任意一臺(tái)變壓器單獨(dú)承擔(dān)負(fù)荷時(shí)，須滿足所有的、級(jí)負(fù)荷，即就本次設(shè)計(jì)而言，小區(qū)負(fù)荷等級(jí)為三級(jí)，只要考慮條件：則兩個(gè)院的為2337.8kVA，選用兩個(gè)主變壓器的容量，經(jīng)計(jì)算得，取 4.3 變壓器型號(hào)的選擇根據(jù)以上對(duì)變壓器的分析，查詢資料可知，變壓器型號(hào)選擇為SC9-1600/10，參數(shù)如下：表4-1 SC9-1600/10變壓器參數(shù)型號(hào)額定電壓阻抗電壓（%）空載損耗（W）負(fù)載損耗（W）空載

19、電流（%）連接組別SC9-1600/1010kV61980108500.7Dyn114.4 線路的選擇電源進(jìn)線由10kV城市電網(wǎng)引出兩路架空線路進(jìn)入變電站，在兩路電路進(jìn)線的主開(kāi)關(guān)柜之前各裝設(shè)一臺(tái)高壓計(jì)量柜，計(jì)費(fèi)電能表通過(guò)電壓互感器及電流互感器接入電路中。在選擇三相系統(tǒng)中導(dǎo)線的相線截面時(shí)可依照導(dǎo)線發(fā)熱條件來(lái)選，須使其允許載流量 不小于相線上的計(jì)算電流 ，即在計(jì)算導(dǎo)線的允許載流量時(shí)，還要考慮溫度條件的影響，計(jì)算時(shí)要乘以溫度校正系數(shù)，其公式如下：（1） 變電所進(jìn)線電纜的選擇經(jīng)算得溫度校正系數(shù)為，即查表4-2得知：可選用標(biāo)稱截面為35的油浸紙絕緣電纜。校驗(yàn)發(fā)熱條件油浸紙絕緣電纜的，發(fā)熱條件滿足。校驗(yàn)機(jī)

20、械強(qiáng)度對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。（2）配電箱電纜的選擇1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱的計(jì)算電流4#、11#配電箱的計(jì)算電流9#、10#、12#、13#配電箱的計(jì)算電流經(jīng)算得溫度校正系數(shù)為，即查表4-2得知：1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱可選用標(biāo)稱截面為150的YJV型電纜；4#、11#配電箱可選用標(biāo)稱截面為120的YJV型電纜；9#、10#、12#、13#配電箱可選用標(biāo)稱截面為185的YJV型電纜。校驗(yàn)發(fā)熱條件YJV型電纜的，發(fā)熱條件滿足。YJV型電纜的，發(fā)熱條件滿足。YJV型電纜的，發(fā)熱條件滿足。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。（3）單元電纜的選擇經(jīng)算得溫度

21、校正系數(shù)為，即查表4-2得知：可選用標(biāo)稱截面為10的YJV型電纜。校驗(yàn)發(fā)熱條件油浸紙絕緣電纜的，發(fā)熱條件滿足。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。5 短路計(jì)算5.1 短路故障的形式三相系統(tǒng)的短路主要分為單相、兩相及三相短路三大類(lèi)。單相短路只能發(fā)生在中性線引出的四線制系統(tǒng)及中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中。一般情況下，三相短路電流要大于單相與兩相短路電流，尤其對(duì)于電源距離供電系統(tǒng)較遠(yuǎn)時(shí)，三相短路電流最大，此時(shí)因系統(tǒng)短路而產(chǎn)生的危害也最為嚴(yán)重。為了保證電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備在處于最嚴(yán)重的短路情況下能夠可靠的工作，在選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí)，也都按照三相短路時(shí)的數(shù)值來(lái)校驗(yàn)。5.2 短路電流的計(jì)算本次設(shè)計(jì)小區(qū)采用兩路

22、電源供電，由0.5KM處城市電網(wǎng)供電，斷流容量，一般基準(zhǔn)容量數(shù)值為100MVA，下面是采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路電流的計(jì)算過(guò)程：（1）確定基本值取基準(zhǔn)容量 ，基準(zhǔn)電壓， 則：（2）相關(guān)元件在短路電路中的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值查資料得知，因此架空線路的電抗標(biāo)幺值查表得知電纜的，因此變壓器的電抗標(biāo)幺值查表可知，因此由此可繪制出短路等效電路圖：圖5-1 短路等效電路圖（3）點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值以及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量 （4）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總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三

23、相短路容量 表5-1 短路計(jì)算結(jié)果 點(diǎn)14.837.722.3268.8點(diǎn)3564.438.224.36 高、低壓設(shè)備的選擇6.1 設(shè)備選擇的基本原則（1）根據(jù)額定參數(shù)的選擇在選用設(shè)備電器時(shí)，要求設(shè)備的額定電壓不低于安裝位置的額定電壓，即同時(shí)要求其額定電流不低于實(shí)際通過(guò)設(shè)備的最大電流，即（2）根據(jù)穩(wěn)定條件的選擇系統(tǒng)發(fā)生短路故障后保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作需要一定的時(shí)間，系統(tǒng)的供電設(shè)備要能夠承受一定時(shí)間內(nèi)的短路電流。供電設(shè)備的熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體通過(guò)最大電流時(shí)，其發(fā)熱溫度扔不超過(guò)允許短時(shí)發(fā)熱溫度，即供電設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定是指電氣設(shè)備通過(guò)最大短路沖擊電流，并承受相應(yīng)的電動(dòng)力時(shí)，設(shè)備仍保持機(jī)械結(jié)構(gòu)完好能力，即（

24、3）根據(jù)斷流能力的選擇供電設(shè)備熔斷器、斷路器等開(kāi)關(guān)設(shè)備，承擔(dān)著通斷電路的任務(wù)。設(shè)備的開(kāi)斷電流一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大短路電流，或斷流容量一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大三相短路容量，即或進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)通常把額定參數(shù)與工作環(huán)境作為前期初選原則，而后將斷流能力與動(dòng)熱穩(wěn)定性作為后續(xù)校驗(yàn)原則。以下為設(shè)備初選及校驗(yàn)項(xiàng)目： 表6-1 設(shè)備初選及校驗(yàn)項(xiàng)目項(xiàng)目額定電壓kV額定電流A斷流能力kA或MVA短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定斷路器熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)限流電抗器電流互感器電壓互感器支柱絕緣子套管絕緣子母線電纜設(shè)備校驗(yàn)項(xiàng)目（表示需要校驗(yàn)項(xiàng)目 表示無(wú)需要校驗(yàn)項(xiàng)目）6.2 高壓設(shè)備的選擇為了充分提高高壓設(shè)

25、備運(yùn)行的可靠性，高壓電器應(yīng)根據(jù)其正常運(yùn)行時(shí)的額定電壓及額定電流來(lái)進(jìn)行初選，一些設(shè)備完成初選后還要驗(yàn)證其動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性條件，對(duì)于熔斷器和斷路器還要驗(yàn)證其斷流容量。此外，還要考慮電氣設(shè)備的環(huán)境條件（如濕度、溫度、海拔、介質(zhì)狀態(tài)等）選用不同類(lèi)型的高壓電器（如戶內(nèi)、戶外、熱帶型、加強(qiáng)絕緣型等）。對(duì)于有些電器的選用還要作更多的考慮（如斷路器、開(kāi)關(guān)的操作頻度、互感器的負(fù)載和準(zhǔn)確等級(jí)、熔斷器的上下級(jí)選擇性配合等）。變壓器高壓側(cè)的選擇標(biāo)準(zhǔn)：（1）額定參數(shù)：額定電壓，即額定電流，即（2）穩(wěn)定條件：沖擊電流，即熱穩(wěn)定，即（3）斷流能力：斷流容量，即 根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)選擇如下高壓設(shè)備：高壓開(kāi)關(guān)柜GG1A-10Q（F）

26、、少油斷路器SN1010I/630、隔離開(kāi)關(guān)GN8-10T/200、電流互感器LQJ-10-200/5A、電壓互感器JDZ-10Q、熔斷器RN1-10表6-2 高壓電器校驗(yàn)的結(jié)果項(xiàng)目額定電壓kV額定電流A開(kāi)斷電流kA短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定kA kA2s校驗(yàn)結(jié)果少油斷路器SN10-10/63010630931614.84037.71024153滿足條件隔離開(kāi)關(guān)GN8-10T/400104009340 37.7980 153滿足條件電流互感器LQJ-10-200/5A10200934537.75625 153滿足條件電壓互感器JDZ-10Q10滿足條件熔斷器RN1-1010150138.515

27、.514.8滿足條件（表示無(wú)需要校驗(yàn)項(xiàng)目）6.3 低壓設(shè)備的選擇變壓器至母線間的選擇標(biāo)準(zhǔn)：（1）額定參數(shù)：額定電壓，即額定電流，即（2）穩(wěn)定條件：沖擊電流，即熱穩(wěn)定，即（3）斷流能力：斷流容量，即 根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)選擇如下低壓設(shè)備：斷路器DW15-2500、刀開(kāi)關(guān)HD18-2500表6-3 低壓電器校驗(yàn)的結(jié)果項(xiàng)目額定電壓kV額定電流A開(kāi)斷電流kA短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定kA kA2s校驗(yàn)結(jié)果斷路器DW15-25000.42500230960356564.43600858滿足條件刀開(kāi)關(guān)HD18-25000.42500230910564.42500858滿足條件（表示無(wú)需要校驗(yàn)項(xiàng)目）配電屏至配電箱至

28、樓棟單元設(shè)備的選擇：1#至7#配電屏的計(jì)算電流分別為770.2A、715.2A、770.2A、770.2A、880.2A、770.2A、440.1A1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱的計(jì)算電流為385.1A；4#、11#配電箱的計(jì)算電流為330.1A；9#、10#、12#、13#配電箱的計(jì)算電流為440.1A樓棟各單元的計(jì)算電流為73.3A根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)選擇如下低壓設(shè)備：刀開(kāi)關(guān)HD17-1000與HD17-630，斷路器DZX10-630與DZX10-100表6-4 配電屏至配電箱至樓棟單元設(shè)備的選擇項(xiàng)目設(shè)備1#、2#、3#、4#、5#、6#配電屏HD17-10007#配電屏HD17-63

29、01#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱DZX10-630/4009#、10#、12#、13#配電箱DZX10-630/5004#、11#配電箱DZX10-630/350各樓棟單元DZX10-100/807 繼電保護(hù)7.1 繼電保護(hù)的意義及設(shè)置原則供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)是系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證，是自動(dòng)、迅速、準(zhǔn)確切除故障的重要環(huán)節(jié)，也是變壓器二次回路的重要組成。繼電保護(hù)的任務(wù)：（1）在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要準(zhǔn)確、自動(dòng)、迅速的切除系統(tǒng)中的故障元件，以確保其余部分的正常供電。（2）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，正確反映電氣設(shè)備的故障運(yùn)行狀態(tài)，便于操作人員采取適當(dāng)措施，及時(shí)恢復(fù)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。（3）與系統(tǒng)的故障部

30、分電路自動(dòng)重合閘或備用電源的自投入等自動(dòng)裝置相配合，從而使供電系統(tǒng)擁有足夠的可靠性。設(shè)置的基本原則如下：（1）選擇性 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，有選擇性的把系統(tǒng)中故障部分切斷，從而使其余正常部分繼續(xù)運(yùn)行，最大限度的保障供電。（2）快速性 電力系統(tǒng)由于其實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，要求在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)裝置能夠盡快動(dòng)作，用最短的時(shí)間完成故障部分的切斷。 （3）靈敏性 繼電保護(hù)裝置的靈敏性決定了其在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)是否做出動(dòng)作，要根據(jù)具體情況來(lái)選擇最適合的靈敏度，以免做成誤動(dòng)作或拒動(dòng)作。 （4）可靠性 根據(jù)系統(tǒng)繼電保護(hù)的范圍和任務(wù)，當(dāng)保護(hù)裝置本應(yīng)動(dòng)作卻未能動(dòng)作時(shí)，稱為拒動(dòng)作；當(dāng)電力系統(tǒng)的故障部

31、分不在保護(hù)范圍內(nèi)或系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置本不該動(dòng)作卻做出動(dòng)作，稱為誤動(dòng)作。保護(hù)裝置的誤動(dòng)作與拒動(dòng)作嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)不能安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。裝置的原理、接線方式等都直接影響了保護(hù)裝置的可靠性，因此須盡量選擇原理、接線方式簡(jiǎn)單，可靠性高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。除了上述四項(xiàng)基本的原則外，在實(shí)際的選擇中還必需考慮其經(jīng)濟(jì)性，在能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，盡量選用投資少、維護(hù)費(fèi)用低的保護(hù)裝置。7.2 變壓器的繼電保護(hù)變壓器定時(shí)限過(guò)流保護(hù)是變壓器的基本保護(hù)方式之一，選用DL型電磁式電流繼電器，變壓器過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流為， 為保護(hù)線系數(shù)，取值為1；為可靠系數(shù)，取值1.2；為

32、繼電器的返回系數(shù)，取值0.85；為電流互感器的變流比。變壓器過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限按級(jí)差原則整定，該動(dòng)作時(shí)限要比變壓器二次側(cè)出線過(guò)流保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)級(jí)差，取值0.5秒。變壓器過(guò)流保護(hù)的靈敏性校驗(yàn)按下式計(jì)算 其中為變壓器二次側(cè)發(fā)生最小兩相短路的電流。零序電流速斷保護(hù)也是變壓器基本保護(hù)方式之一，速斷保護(hù)動(dòng)作電流要不小于變壓器二次側(cè)母線最大三相短路的電流，即 電流速斷保護(hù)靈敏性校驗(yàn)要依據(jù)變壓器一次側(cè)最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)過(guò)電流保護(hù)及速斷保護(hù)的計(jì)算（1）過(guò)電流保護(hù)電流的整定動(dòng)作電流選DL-11/10電流繼電器，動(dòng)作電流整定為5A動(dòng)作時(shí)間的整定過(guò)流保護(hù)的靈敏性校驗(yàn) 滿足要求（2）速斷保護(hù)電路的整定

33、選DL-11/100電流繼電器，動(dòng)作電流整定為45A電流速斷保護(hù)的靈敏性校驗(yàn) 滿足要求8 變電所防雷與接地 變電所防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)：一般情況下，變配電所屋外防雷裝置，可選用避雷線或避雷針。避雷針可以單獨(dú)立桿，當(dāng)其受到雷擊時(shí)，避雷針及引下線處可能對(duì)附近建筑物等造成“反擊”，為了避免發(fā)生此類(lèi)事故，要注意下述幾點(diǎn)：（1）要使被保護(hù)物與避雷針之間有足夠的距離，這個(gè)距離與建筑物的防雷等級(jí)有關(guān)，由于是針對(duì)變電所的防雷，距離取值為大于等于5米。（2）避雷針不能共用保護(hù)物自身的接地，應(yīng)另設(shè)獨(dú)立的接地裝置，兩者接地體之間也要有足夠的地中距離，距離取值為大于等于3米。（3）避雷針及其引下線選擇位置時(shí)要盡可能在遠(yuǎn)離人

34、員經(jīng)過(guò)的地方。一般與人行道及其他建筑物的出入口距離至少要大于3米，從而限制跨步電壓。為防止雷電沖擊波沿高壓線路侵入配電所，對(duì)所內(nèi)的設(shè)備造成危害，尤其是價(jià)格高但絕緣能力相對(duì)薄弱的電力變壓器，可以在變壓器進(jìn)線處每根母線處裝設(shè)FS型閥型避雷器，且與變壓器的距離通常小于5米。避雷器的接地可以同變壓器外殼導(dǎo)電部分及低壓側(cè)接地中性點(diǎn)連接起來(lái)一同接地，如下圖所示：變配電所的線路雷電波侵入防護(hù) 變壓器的防雷保護(hù)及接地圖8-1 變電所防雷與接地變電所接地保護(hù)的設(shè)計(jì)：對(duì)于同一系統(tǒng)中電壓及用途不相同的電氣設(shè)備，接地體可以只設(shè)置一個(gè)，其電阻阻值須滿足最小值的規(guī)定。如果接地裝置受到條件限制而不能做時(shí)，可以考慮選用絕緣臺(tái)

35、來(lái)進(jìn)行電力設(shè)備的維護(hù)和操作。對(duì)于外殼導(dǎo)電的電力設(shè)備，一般還要進(jìn)行接零保護(hù)，通常裝設(shè)在靠近其電源的位置。（1）單根垂直管形或棒形接地體的接地電阻（2）多根垂直管形接地體并聯(lián)的接地電阻實(shí)際的總接地電阻為 式中，為多根接地體并聯(lián)時(shí)的利用系數(shù)，可利用管間距離a與管長(zhǎng)l之比及管子數(shù)n去查。由于該表所列未計(jì)及管子之間連接扁鋼的屏蔽作用，所以實(shí)際的略高于表中的數(shù)據(jù)，由此計(jì)算所得的也略微偏高，這樣便能更好的滿足接地要求。9 電測(cè)量?jī)x表9.1 變配電裝置的測(cè)量?jī)x表電量?jī)x表是用于對(duì)系統(tǒng)裝置運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并記錄或是進(jìn)行技術(shù)分析、核算電費(fèi)的儀表的總稱。為了監(jiān)測(cè)供電系統(tǒng)的一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電

36、能，保證供電系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、安全和可靠合理的運(yùn)行，必須為供電系統(tǒng)中的裝置安裝電測(cè)量?jī)x表。根據(jù)不同用途來(lái)劃分，其主要為計(jì)量?jī)x表與常用測(cè)量?jī)x表兩大類(lèi)。測(cè)量?jī)x表用于對(duì)一次回路的電力運(yùn)行參數(shù)做測(cè)量、記錄的儀表，計(jì)量?jī)x表用于對(duì)一次回路計(jì)費(fèi)、技術(shù)分析的計(jì)量?jī)x表，即各種電能表。（1）在配電系統(tǒng)的電源進(jìn)線上，必須裝設(shè)計(jì)費(fèi)用的有功電能表與無(wú)功電度表，一般采用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量柜，為了了解負(fù)荷電流，進(jìn)線上還需裝設(shè)一只電流表。（2）一般情況下電壓表須裝設(shè)在變配電所的三根母線上對(duì)電壓進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)電力系統(tǒng)選用的運(yùn)行方式為中性點(diǎn)非有效接地時(shí)，每段母線上還須安裝絕緣檢測(cè)裝置。（3）35/610kV的變壓器要在高壓側(cè)或低壓側(cè)裝設(shè)電流表

37、、有功功率表、無(wú)功功率表、有功電能表和無(wú)功電能表各一只。10/0.4kV的變壓器，需在高壓側(cè)裝設(shè)電流表及有功功率表各一只，對(duì)于單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算的單位變壓器，還要裝設(shè)無(wú)功電能表一只。（4）對(duì)于照明線路及不平衡度的三相負(fù)荷線路，需要通過(guò)電流表對(duì)每相上的電流進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于負(fù)荷平衡的三相混合供電線路，可只裝設(shè)單相有功電能表一只，實(shí)際電能為其計(jì)度的3倍。9.2 電測(cè)量?jī)x表的選擇和接線為了對(duì)小區(qū)用電總量進(jìn)行計(jì)價(jià)，可在高壓側(cè)通過(guò)電壓互感器及電流互感器接入電能表來(lái)測(cè)量用電量，采取兩元件的三相電能表進(jìn)行測(cè)量，型號(hào)為DT2型；低壓側(cè)是在每個(gè)單元設(shè)置單元電表箱一個(gè)，采用單相電能表進(jìn)行測(cè)量，型號(hào)為DDSI866型，電能表

38、的兩種接線方法分別如下:圖9-1 高壓側(cè)兩元件三相電能表接線圖9-2 單元處單相電能表接線10 電梯雙電源互備投電路10.1 備用電源自動(dòng)投入的要求備用電源自投入裝置簡(jiǎn)稱為APD，其功能是在主電源線路因某些原因而中斷時(shí)，能夠把備用電源迅速、自動(dòng)的投入，以此來(lái)提高供電的可靠性。備用電源自投入裝置有以下要求：（1）不論何種原因致使工作電源中斷，APD要?jiǎng)幼?。?）APD動(dòng)作時(shí)，需要先將工作電源切斷，隨后再使備用電源投入。（3）對(duì)于工作電源的一次故障，APD只能動(dòng)作一次。（4）當(dāng)系統(tǒng)中的電壓互感器二次側(cè)回路斷線時(shí)，APD不能誤動(dòng)作。（5）APD動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡量短，以利于連續(xù)供電及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)。10.2

39、 雙電源互備自動(dòng)投入裝置電梯的雙電源線互為備用，任一主電源消失時(shí)，另一路APD動(dòng)作，雙電源進(jìn)線的兩個(gè)APD接線類(lèi)似，互投控制回路如下：圖10-1 電梯電源主電路1#線路電壓回路 2#線路電壓回路圖10-2 線路的電壓回路雙電源互為備投的APD接線原理圖：圖10-3 雙電源互為備投的APD接線（注：1KV-4KV為電壓繼電器 1U，1V，1W,2U,2V,2W分別為兩路電源電壓 、互感器二次電壓母線 1SA，2SA為兩路電源控制開(kāi)關(guān) 1YO，2YO為斷路器合閘線圈 1KM，2KM為中間繼電器 1KS-4KS為信號(hào)繼電器 1KT，2KT為時(shí)間繼電器 1QF，2QF為斷路器輔助觸點(diǎn)）正常狀態(tài)下電源1

40、WL為主電源，2WL為備用電源，斷路器1QF在合閘狀態(tài)，控制電源的開(kāi)關(guān)1SA在“合閘”位置，即觸點(diǎn)5-8，6-7不通，16-13接通，1QF的輔助觸點(diǎn)常開(kāi)閉合，長(zhǎng)閉斷開(kāi)。斷路器2QF在分閘狀態(tài)，控制電源的開(kāi)關(guān)2SA在“分閘”位置，即觸點(diǎn)5-8，6-7，16-13均斷開(kāi)。當(dāng)主電源1WL因某些原因而斷開(kāi)時(shí)，繼電器1KV與2KV失電，對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)變?yōu)殚]合狀態(tài)，時(shí)間繼電器1KT動(dòng)作，其延時(shí)閉合觸點(diǎn)1KT閉合，使1QF的跳閘線圈1YR通電，則1QF跳閘。之后，1QF（1-2）閉合引起2QF的線圈2YO接通，從而2QF完成合閘，即斷開(kāi)了原先的工作電源并投入了備用電源，恢復(fù)了電梯的供電。同樣的當(dāng)電源2WL

41、為主電源，1WL為備用電源時(shí)，在2WL發(fā)生故障斷電時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)電源2WL的切除與電源1WL的自動(dòng)投入。在上圖中，虛框內(nèi)的觸點(diǎn)為對(duì)方斷路器保護(hù)回路的出口繼電器觸點(diǎn)，作用是閉鎖對(duì)方電路的APD功能。當(dāng)1QF因?yàn)閮?nèi)部故障而分閘時(shí)，1QF的保護(hù)裝置同時(shí)斷開(kāi)了2QF的APD回路，從而避免了內(nèi)部故障分閘時(shí)的另一路APD的誤動(dòng)作。結(jié) 論本次畢業(yè)論文的課題是住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要任務(wù)是在滿足小區(qū)供電經(jīng)濟(jì)、可靠、優(yōu)質(zhì)、安全的前提下，完成對(duì)小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，供電設(shè)備選擇和校驗(yàn)，保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)，以及電梯電源互為備投等方面的設(shè)計(jì)等，主要考察了我對(duì)工廠供電這一方面的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了很多不懂的地方，通過(guò)查閱相關(guān)資料，詢問(wèn)指導(dǎo)老師，與同學(xué)討論等方式，設(shè)計(jì)的思路慢慢明朗起來(lái)。設(shè)計(jì)中有大量的計(jì)算與繪圖，需要我認(rèn)真仔細(xì)的處理，對(duì)于繪圖主要使用了AutoCAD制圖軟件，也讓我對(duì)這一軟件的使用更加熟練。最后在論文完成定稿前，指導(dǎo)老師也幫我們仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)并幫助我們修改和完善了畢業(yè)論文的諸多細(xì)節(jié)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)，更加系統(tǒng)的把書(shū)本中的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去，較好的提高了我認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，使我把在校期間所學(xué)做到的知識(shí)學(xué)