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文檔簡介
1、 摘 要本次設(shè)計(jì)的課題是假日酒店 10kV 供電系統(tǒng)的一次設(shè)計(jì)。依據(jù)配電自動(dòng)化的 內(nèi)容和國內(nèi)外配電自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀,本著“安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及易維 護(hù)性”的原則,完成了本次設(shè)計(jì)。以我國現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù), 再根據(jù)任務(wù)書提供原始資 料,參照有關(guān)資料及書籍,對(duì)各種方案進(jìn)行比較而得出最為合適的方案。這次設(shè) 計(jì)的主要內(nèi)容包括小區(qū)負(fù)荷的計(jì)算, 短路電流計(jì)算, 主要電氣設(shè)備型號(hào)和參數(shù)的 確定,無功補(bǔ)償設(shè)計(jì),防雷保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)。供電系統(tǒng)采用的是降壓箱式變電站, 具有 10kV 和 38個(gè) 0V 兩電壓等級(jí), 10kV 一側(cè)接與小區(qū)旁邊經(jīng)過的 110kV 變電站的 10kV 母線, 3
2、80V 主要用于小區(qū)用戶及 小區(qū)公共場所的用電。關(guān)鍵詞 :箱式變電站,短路計(jì)算,無功補(bǔ)償,接地THE POWER SUPPLY SYSTEM DESIGN OF RESIDENTIALAbstract: The design of this residential area is the subject of the preliminary design of 10kV power supply system. The development present condition that contents and domestic and international power distrib
3、ution that automates according to the power distribution automate. The power supply system designed is very important, if the system is broken, the entire residential area will affect the power supply, so the high reliability requirements. Therefore, the design must take into account the power syste
4、m security, reliability and economy.With our country each current relevant specification regulations etc. technique standard is basis, again provide original data according to the task book, according to interrelated data and book, carry on compare vs various scheme but get most suitable scheme.This
5、 manual wiring through the residential load calculation, short circuit current calculation,the main electrical equipment to determine the model and parameters, reactive power compensation design, lightning protection and over voltage protection.The power distribution system step-down box-type substa
6、tion with 10kV and 380V 2 a voltage, 10kV and 110kV substation side of the access bus 10kV , 380V electricity mainly for residential users.Keywords : box-type substation, short-circuit calculation, reactive power compensation, touchdown目 錄摘 要 . . I Abstract: . . II 目 錄 . . III 第 1章 前 言 . . 1 1.1課題的國
7、內(nèi)外現(xiàn)狀 . 1 1.2設(shè)計(jì)范圍 . 1 1.3設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn) . 1 1.4設(shè)計(jì)基本思路 . 3第 2章 假日酒店負(fù)荷的計(jì)算 . . 4 2.1概述 . 4 2.2電源及高壓供配電系統(tǒng) . 4 2.3負(fù)荷計(jì)算 . 5 2.4電氣負(fù)荷的計(jì)算 . 5 2.4.1假日酒店住戶照明用電負(fù)荷計(jì)算方法:. 5 2.4.2其它負(fù)荷計(jì)算方法:. 6 2.4.3詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算:. 7第 3章 短路電流計(jì)算 . . 11 3.1短路計(jì)算的目的及步驟 . 11 3.1.1短路電流計(jì)算的目的 . 11 3.1.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 . 11 3.1.3短路電流的計(jì)算步驟 . 12 3.2短路電流的計(jì)算 . 12
8、3.2.1短路計(jì)算過程 . 12 3.2.2短路電流表 . 13 3.2.3繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖 . 14第四章 假日酒店供配電措施 . . 15 4.1假日酒店供配電特點(diǎn) . 15 4.2箱式變的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇 . 15 4.2.1變壓器的容量選擇 . 15 4.2.2變壓器的類型選擇 . 17 4.2.3箱式變及內(nèi)部設(shè)備的類型選擇 . 18 4.3高、低壓分線設(shè)備選擇 . 19 4.3.1高壓電纜分支箱的選擇 . 19 4.3.2低壓電纜分支箱的選擇 . 19 4.4高、低壓電纜類型及截面型號(hào)選擇 . 20 4.4.1高壓電纜的選擇 . 204.4.2高壓電纜截面選擇 . 20
9、4.4.3低壓電纜的選擇 . 20 4.4.4短路計(jì)算過程 . 20第五章 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) . . 25 5.1建筑物的防雷措施 . 25 5.1.1一般規(guī)定 . 25 5.1.2第二類防雷建筑物的防雷措施 . 25 5.2本建筑防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果 . 28 5.2.1防直擊雷 . 28 5.2.2接地系統(tǒng) . 28第六章 功率因數(shù)的改善和無功功率補(bǔ)償 . . 30 6.1功率因數(shù)的改善 . 30 6.2無功功率補(bǔ)償及電容器的選型 . 30 6.2.1無功功率補(bǔ)償 . 30 6.2.2電容器的選型 . 31 6.2.3無功補(bǔ)償?shù)慕泳€圖 . 32結(jié)論 . . 33致謝 . . 34參考文獻(xiàn)
10、. . 35第 1章 前 言1.1 課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀小區(qū)供電詳細(xì)規(guī)劃是小區(qū)電力網(wǎng)施工設(shè)計(jì)的依據(jù)和基礎(chǔ)。 因此它必須在城市 供電總體規(guī)劃和區(qū)域電力系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行 , 要保證供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行 , 同時(shí)兼顧社會(huì)效益、 經(jīng)濟(jì)效益 , 講求綜合投資效果 , 節(jié)省主要設(shè)備和原材料、 爭取 分期投資、遠(yuǎn)近結(jié)合、以近為主、技術(shù)上先進(jìn)可靠、布局經(jīng)濟(jì)合理 , 以滿足用戶 的不同要求 , 并適應(yīng)用電負(fù)荷的不斷增長。近年來 , 國內(nèi)外電力行業(yè)要求用新型箱式變電站來代替老式變電所和配電室 , 變電站變壓器容量為 100kVA 1600kVA, 用戶可根據(jù)需要選擇容量合適的箱式變 電站。 箱式變電站的特點(diǎn) ,
11、一是占地面積小 , 可靈活選擇站址; 二是變電站的體積 小 , 不遮擋居民眺望視線 , 不影響采光 , 同周圍環(huán)境可以協(xié)調(diào)一致;三是便于現(xiàn)場 安裝 (設(shè)備主體已在工廠裝好 ; 四是適應(yīng)性強(qiáng) , 投資小 , 社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益明 顯。1.2 設(shè)計(jì)范圍按照市區(qū)供電部 10kV 及以下配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的規(guī)定, 對(duì)于假日酒店配電工程, 設(shè)計(jì)范圍為:高壓側(cè)從市區(qū)公用 10kV 配電線路起,在接引 10kV 電源處設(shè)置明顯斷開點(diǎn), 低壓側(cè)至小區(qū)內(nèi)各個(gè)建筑低壓用電計(jì)量裝置。1.3 設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn)本設(shè)計(jì)主要參考了如下電氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):GB3804-90 :3-63kV 交流高壓負(fù)荷開關(guān)GB11032-89 :交流
12、無間隙金屬氧化物避雷器DL401-91 :高壓電纜選用導(dǎo)則DL/T 572-95 :電力變壓器運(yùn)行規(guī)程同時(shí)小區(qū)供電還應(yīng)該符合全國電壓電流等級(jí)和頻率標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(TCI 制 定的標(biāo)準(zhǔn)及其主要指標(biāo):(1GB12325-1990供電電壓允許偏差:35KV 及以上正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和小于 10%10KV 及以下小于±7%; 220V 小于 +7%、 -10%(2GB/T15945-1995電力系統(tǒng)頻率允許偏差一般情況 ±0.2HZ;系統(tǒng)較小 ±0.5HZ(3GB/T15543-1995三相電壓允許不平衡度三相電壓允許不平衡度為 2%,短時(shí)不超過 4%,用戶引起不平衡
13、度為 1.3% (4GB12326-1990電壓允許波動(dòng)和閃變電壓允許波動(dòng):10KV 為 2.5%; 35110KV 為 2%;220KV 為 1.6%閃變:要求較高時(shí)為 0.4%;一般時(shí)為 0.6%(5GB/T14549-1993公用電網(wǎng)諧波電網(wǎng)諧波電壓限值電網(wǎng)電壓 /KV0.386、 1035、 66110畸變率 /%5.04.03.02.0對(duì)用電設(shè)備容量在 250kW 以上的建筑應(yīng)單獨(dú)設(shè)用戶變電所 , 直接由高壓供電 , 對(duì)用電設(shè)備容量較小的用戶由小區(qū)變電所供電在城市居住小區(qū) , 每條 10kV 供電線 路及每座配電站都應(yīng)有明確且比較整齊的供電區(qū)域 , 防止交叉重疊及近電遠(yuǎn)供。 根據(jù)不同
14、區(qū)段不同負(fù)荷 , 在 10kV 干線上要裝設(shè)分段開關(guān)以便控制。一般 10kV 電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)不同用電負(fù)荷的可靠性要求 , 需要選擇適當(dāng)?shù)慕泳€方式。 對(duì)供電可靠性要求較高的可采用雙線放射型或雙線閉合型 , 其用戶應(yīng)雙電源進(jìn)線 , 并有電源自動(dòng)切換裝置。正確選用配電線路導(dǎo)線截面和長度 , 可以降低有色金屬用量 , 減少線路能量 損耗 , 保證供電電壓質(zhì)量均有重要意義。若輸送負(fù)荷較大 , 輸送距離較遠(yuǎn) , 最大負(fù) 荷使用時(shí)間又較長 , 則按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面 , 用允許電壓損失、 機(jī)械強(qiáng)度 和發(fā)熱等技術(shù)條件來校驗(yàn)導(dǎo)線截面。對(duì)于 1kV 以下的動(dòng)力和照明線路 , 雖然輸送 距離不太遠(yuǎn) , 但由于負(fù)荷
15、電流較大 , 必須按允許電壓損失來選擇導(dǎo)線截面 , 電纜 線路還應(yīng)按短路時(shí)的熱穩(wěn)定來校驗(yàn)。 供電距離越長 , 選出的導(dǎo)線截面越大 , 供電距 離越小 , 選出的導(dǎo)線截面越小 , 這樣選擇比按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面要小 , 不但節(jié) 省有色金屬 , 亦可降低運(yùn)行費(fèi)用。1.4 設(shè)計(jì)基本思路這個(gè)假日酒店占地面積大約 73000平方米,一共有建筑 27座,其中高層住 宅樓 6座(3#、 4#、 13#、 14#、 15#、 16#,其中 3#、 4#帶 2層底商 ,多層住宅 樓 10座 (1#、 2#、 5#、 6#、 7#、 8#、 9#、 10#、 11#、 12#,其中 10#帶 2層底商 , 寫字
16、樓 4座(19#、 20#、 21#、 22# ,小區(qū)西、北側(cè)臨街建筑均帶有底商(17#、 18# , 此外還有小區(qū)物業(yè) (23# 、 泵房 (24# 、 熱力交換站 (25# 及車棚 (26#、 27# 、地下車庫等公共用電設(shè)施。 (詳見設(shè)計(jì)圖 。小區(qū)的供電系統(tǒng)由城市 10KV 的電力網(wǎng),經(jīng)過箱式變壓器的高低壓變換箱引 來 380V/220V的三相四線制電源, 引至區(qū)域分配箱。 接地系統(tǒng)為三相五線制零接 地保護(hù)系統(tǒng)(TN-S 系統(tǒng),進(jìn)戶外采用保護(hù)接地線重復(fù)接地保護(hù),接地電阻不 得大于 4歐姆。高壓 10KV 采用架空線路,低壓配電干線采用硬鋁母線做母線絕緣電力電纜 (YJV 穿管埋地或沿墻敷
17、設(shè),支線 (BV.RVS 穿管,沿墻地面,頂板暗敷設(shè)。第 2章 假日酒店負(fù)荷的計(jì)算2.1 概述為了滿足電力用戶對(duì)供電可靠性的要求, 同時(shí)又考慮到供電的經(jīng)濟(jì)性, 根據(jù) 負(fù)荷在實(shí)際應(yīng)用中所處地位的重要性不同, 用電負(fù)荷可以分為下述三類。 第一類 負(fù)荷:凡因突然中斷供電,可能造成人生傷亡事故或重大設(shè)備損壞,長期才能恢 復(fù)的。第二類負(fù)荷:凡因?yàn)橥蝗煌k姇?huì)造成大量廢品、產(chǎn)量顯著下降或企業(yè)內(nèi)運(yùn) 輸停頓。第三類負(fù)荷:是指除一類、二類負(fù)荷外的其他負(fù)荷。本工程主要包含高 層普通住宅、多層住宅、商鋪、車庫等,屬于規(guī)范規(guī)定的二級(jí)負(fù)荷。2.2 電源及高壓供配電系統(tǒng)小區(qū)位于城市主城區(qū)內(nèi),高壓電源即由附近 10kV 配網(wǎng)
18、線路接引,再由高壓 電纜輸送至小區(qū)負(fù)荷中心。近些年來,為了保證供電質(zhì)量和供電可靠性,某些小 區(qū)高壓部分采用雙電源的供電模式,但對(duì)于本設(shè)計(jì)中的小區(qū)來說,參考城市電 力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則相關(guān)規(guī)定:1. 重要用戶除正常供電電源外, 應(yīng)有備用電源。 對(duì)于需要連續(xù)不間斷供電的 重要用戶, 除了供電部門提供的電源外, 用戶還應(yīng)自備保安電源并具備零秒啟動(dòng) 功能。2. 雙電源用戶一般采用一路電源供電、 一路電源備用的供電方式。 一般不采 用專線供電方式。在正常情況下,用戶的 10千伏側(cè)不能并列運(yùn)行。3. 雙電源用戶必須與電網(wǎng)調(diào)度部門簽定調(diào)度協(xié)議, 并按照調(diào)度命令執(zhí)行操作。4. 雙電源或多電源用戶 (包括使用自備發(fā)
19、電機(jī)用戶 應(yīng)采用可靠的技術(shù)措施, 在任何情況下都不得向電網(wǎng)反送電。5.10層至 18層的非住宅建筑及 19層以上的住宅建筑以及高度超過 24米的 其他民用建筑,除正常供電電源外,應(yīng)有備用電源。本設(shè)計(jì)中的小區(qū)用電面積不大,而且并不符合以上規(guī)定中重要用戶的標(biāo)準(zhǔn), 因此,只允許接入一回路高壓電源。如有需要,可以對(duì)電梯、消防設(shè)施自備應(yīng)急 電源,但應(yīng)急電源與工作電源之間必須采取措施,防止并列運(yùn)行對(duì) 10kV 供電網(wǎng) 絡(luò)造成反送電事故。應(yīng)急電源的設(shè)置需經(jīng)供電部門審查同意后方能接入。小區(qū)南側(cè)即為 10kV 高壓架空配電線路,可直接在就近砼桿上接引一回路10kV 電源,組立附桿 1基,使用絕緣導(dǎo)線從線路主桿接
20、引至附桿,再從附桿敷 設(shè)高壓電力電纜至小區(qū)內(nèi)高壓設(shè)備。2.3 負(fù)荷計(jì)算發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。 它表明了發(fā)電機(jī)、 變壓 器、 線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式, 從而完成發(fā) 電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)直接關(guān)系著電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布 置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定,關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行,所以顯得非常重要。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使人們生活水平逐步提高,在一些家庭,家用電器不 斷增多,快捷方便、干凈衛(wèi)生的電力能源正在或逐步取代其它能源。尤其是高耗 能的空調(diào)、電冰箱、電熱水器、電炊具、蓄熱式電熱器、電茶壺、音響設(shè)備、豪 華吊
21、燈等已非常普遍,擁有 23個(gè)空調(diào)、彩電、電冰箱的家庭更是屢見不鮮, 并有大量增長的趨勢,電力能源的高消費(fèi)已直面向我們撲來。所以,在對(duì)居民假 日酒店的供電設(shè)計(jì)時(shí)要本著超前計(jì)劃的原則, 為即將增添的用電設(shè)備留有一定的 負(fù)荷余地。這樣,才能免使我們不間斷的更新供電設(shè)備,減少不必要的重復(fù)投資 和頻繁的變更給用戶帶來用電上的不便。根據(jù)國家電網(wǎng)公司電力安全工程規(guī)范的有關(guān)規(guī)定和要求,居民小區(qū)的每 戶供電能力至少要達(dá)到 410kW 。以此考慮,假日酒店在電氣設(shè)計(jì)時(shí),戶住房面 積在 100m2及以下的,設(shè)計(jì)容量應(yīng)為 5kW 左右;住戶住房面積在 100m2以上的, 設(shè)計(jì)容量應(yīng)為 8kW 左右。該小區(qū)的小戶住戶每
22、戶為 80m2, 大戶住戶每戶為 120m2, 所以居民小區(qū)的負(fù) 荷測算為:小戶估算為每戶 5kW ,大戶估算為每戶 9kW 。2.4 電氣負(fù)荷的計(jì)算2.4.1假日酒店住戶照明用電負(fù)荷計(jì)算方法:簡單測算假日酒店住戶照明用電負(fù)荷的方法可以有兩種:1. 單位指標(biāo)法應(yīng)用單位指標(biāo)法確定計(jì)算負(fù)荷 Pjs(適用于照明及家用電負(fù)荷 ,即:Pjs= Pei ×Ni ÷1000(kW公式(2-1式中 Pei 單位用電指標(biāo),如:W/戶 (不同戶型的用電指標(biāo)是不同的 ,由 于地區(qū)用電水平的差異,各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況取用Ni 單位數(shù)量,如戶數(shù) (對(duì)應(yīng)不同面積戶型的戶數(shù) 應(yīng)用以上方法計(jì)算負(fù)荷應(yīng)
23、乘以同時(shí)系數(shù),即實(shí)際最大負(fù)荷 (PM。PM=Pjs×公式(2-2 式中 同時(shí)系數(shù), 值按照住戶數(shù)量多寡不同取不同的數(shù)值:一般情況 下,用戶數(shù)量在 25100戶的取 0.6;用戶數(shù)量在 101200戶的取 0.5;用戶數(shù) 量在 200戶以上的取 0.35。2. 單位面積法按單位面積法計(jì)算負(fù)荷, 在一定的面積區(qū)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn), 面積越大的區(qū)其負(fù)荷 密度越小,其表達(dá)式如下:PM=Ped×S×公式(2-3 式中 PM 實(shí)際最大負(fù)荷(單位為 kW Ped 單位面積計(jì)算負(fù)荷(單位為 W/m2 S 小區(qū)總面積(單位為 m 2 同時(shí)系數(shù),取值范圍同上2.4.2其它負(fù)荷計(jì)算方法:根據(jù)以
24、上兩種方法求出照明及家用負(fù)荷后, 結(jié)合小區(qū)的實(shí)際情況, 還需考慮 其它用電負(fù)荷。比如這個(gè)小區(qū)還包括小區(qū)物業(yè)公司、泵房、熱力交換站及車庫、 自行車棚等用電負(fù)荷;另外還有四座小高層,還應(yīng)考慮電梯負(fù)荷;二次加壓泵房 負(fù)荷 (供生活及消防用水 , 以上諸負(fù)荷在計(jì)算假日酒店負(fù)荷中占比重較大的是照 明及家用電負(fù)荷,而照明及家用電負(fù)荷出現(xiàn)最大值的時(shí)段是每天 19:0022: 00,因而在計(jì)算小區(qū)的最大負(fù)荷時(shí)就以 19:0022:00時(shí)段的照明及家用電負(fù) 荷為基礎(chǔ),然后再疊加其它負(fù)荷。其它負(fù)荷計(jì)算方法為:1. 電梯:PD= PDi ×d公式(2-4 式中 PD 電梯實(shí)際最大總負(fù)荷(單位為 kW PD
25、i 單部電梯負(fù)荷(單位為 kW D 多部電梯運(yùn)行時(shí)的同時(shí)系數(shù) (取值范圍見下表 電梯同時(shí)系數(shù)一覽表電梯臺(tái)數(shù) 1 2 3 4 5 6 12同時(shí)系數(shù) 1 0.91 0.85 0.8 0.76 0.72 0.482. 二次加壓水泵:PMS= PSi ×NSi 公式(2-5 試中 PMS 二次加壓水泵最大運(yùn)行方式下 (開泵最多的方式 的實(shí)際最大負(fù) 荷PSi 各類水泵的單臺(tái)最大負(fù)荷NSi 最大運(yùn)行方式下各類水泵的臺(tái)數(shù)3. 物業(yè)樓:PWM=PWS×W公式(2-6 式中 PWM 物業(yè)樓在照明及家用電最大負(fù)荷時(shí)段實(shí)際最大負(fù)荷PWS 物業(yè)樓設(shè)計(jì)最大負(fù)荷(單位為 kW W 物業(yè)樓負(fù)荷、照明及家
26、用電最大負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)4. 路燈及公用照明:按照路燈的盞數(shù)及每盞燈的瓦數(shù)進(jìn)行累加計(jì)算。路燈負(fù)荷為 PL(kW。 5. 假日酒店的綜合最大負(fù)荷P =PM+PD+PMS+PWM+PL(kW公式(2-7 2.4.3詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算:1. 居民用電負(fù)荷計(jì)算:按照單位面積法計(jì)算每戶居民最大用電負(fù)荷, 以此做為單位用電指標(biāo), 再用 單位指標(biāo)法計(jì)算每座住宅樓的負(fù)荷并合并計(jì)算結(jié)果。PM=Ped×S×公式(2-8 式中 PM 實(shí)際最大負(fù)荷(單位為 kW Ped 單位面積計(jì)算負(fù)荷(單位為 W/m2 S 每戶面積(單位為 m 2 同時(shí)系數(shù)其中單位面積計(jì)算負(fù)荷按照成都市的用電標(biāo)準(zhǔn), 取 40W/m2,
27、 小區(qū)內(nèi)戶型種類 較多,從 80m 2到 140m 2左右,其中小戶型居多,為方便計(jì)算,取平均值 100m 2,則每戶負(fù)荷為:PM=40W/m2×100m 2=4kW再將 PM 作為單位指標(biāo) Pei 代入單位指標(biāo)法公式 Pjs=Pei×Ni ×(kW,可 求出每座住宅樓的用電負(fù)荷,如表 2-1:表 2-1 假日酒店負(fù)荷計(jì)算明細(xì)表 2. 商業(yè)及寫字樓用電負(fù)荷計(jì)算:根據(jù)已知商戶面積,可按單位面積法求取每座樓的商戶負(fù)荷:PM=Ped×S×(2-9 式中 PM 實(shí)際最大負(fù)荷(單位為 kW Ped 單位面積計(jì)算負(fù)荷, W/m2,商業(yè)用戶取 80W/m2,
28、寫字樓取 40W/m2 S 每戶面積(單位為 m 2 同時(shí)系數(shù),商業(yè)用戶取 0.7,寫字樓取 0.65將各樓商戶面積代入上式得負(fù)荷值如表 2-2:表 2-2 假日酒店商業(yè)及寫字樓負(fù)荷計(jì)算明細(xì)表 3. 其他用電負(fù)荷計(jì)算:(1電梯:電梯的負(fù)荷分級(jí)電梯的負(fù)荷分級(jí)應(yīng)符合 2.2的負(fù)荷分級(jí)規(guī)范要求。 客梯的供電要求應(yīng)符合下 列要求:一級(jí)負(fù)荷的客梯,應(yīng)由引自兩路獨(dú)立電源的專用回路供電。二級(jí)負(fù)荷的客梯,可由兩回路供電,其中一回路應(yīng)為專用回路。三級(jí)負(fù)荷的客梯, 宜由建筑物低壓配電柜以一路專用回路供電, 當(dāng)有困難時(shí), 電源可由同層配電箱接引。因本工程電梯建筑均為小高層,小區(qū)規(guī)模為普通城鎮(zhèn)假日酒店屬二級(jí)負(fù)荷, 不
29、允許雙電源引入,如需雙電源接入的,可由用戶自備發(fā)電機(jī)電源接入,在本設(shè) 計(jì)中,電梯用電由用戶從建筑電表下表位或配電室內(nèi)自行接引低壓電源。3#樓電梯負(fù)荷:PD= PDi ×D=8kW×5臺(tái)電梯×0.76=30.4kW4#樓電梯負(fù)荷:PD= PDi ×D=8kW×4臺(tái)電梯×0.8=25.6kW13#樓電梯負(fù)荷:PD= PDi ×D=9kW×1臺(tái)電梯×1=9kW19#樓電梯負(fù)荷:PD= PDi ×D=8kW×2臺(tái)電梯×0.91=14.56kW22#樓電梯負(fù)荷:PD= PDi
30、5;D=12kW×2臺(tái)電梯×0.91=21.84kW14#、 15#、 16#樓電梯負(fù)荷同 #13樓計(jì)算結(jié)果, 由此可得小區(qū)電梯總負(fù)荷為: PD=30.4+25.6+9+9+9+9+14.56+21.81=128.4kW(2物業(yè)管理中心物業(yè)管理中心的用電負(fù)荷主要為照明、辦公用電器(電腦、打印機(jī)等辦公器 材 ,可能會(huì)有熱水器、電視等家電設(shè)施,基本上可以按照普通居民的負(fù)荷計(jì)算 方式來考慮,使用單位面積法可得:PM=Ped×S×=40W/m2×540m 2÷1000=21.6kW(3其它:熱力交換站、水泵房、自行車棚、地下車庫熱力交換站按用
31、戶提供資料可知所有設(shè)備合計(jì)負(fù)荷為 110kW ,水泵房按用戶 提供資料可知所有設(shè)備合計(jì)負(fù)荷為 128kW ,此類負(fù)荷在用電時(shí)一般為全部設(shè)備投 入運(yùn)行,按滿負(fù)荷考慮用電。地下車庫用電時(shí)間主要在早晨 7:00至 8:00、中午 12:00至 12:30、晚 上 5:30至 6:00幾個(gè)時(shí)間段,與住戶用電高峰期不重合,且多層住宅的地下車 庫數(shù)量少、負(fù)荷較小、用電同時(shí)率較低,所以在負(fù)荷計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì),僅按低 標(biāo)準(zhǔn)配置線路即可。自行車棚負(fù)荷主要為照明用電,通常單個(gè)車棚用電負(fù)荷不足 1kW ,可忽略不 計(jì),配電線路按最低標(biāo)準(zhǔn)配置。第 3章 短路電流計(jì)算3.1 短路計(jì)算的目的及步驟3.1.1短路電流計(jì)算的
32、目的電力系統(tǒng)常常在運(yùn)行中發(fā)生故障。電力系統(tǒng)的故障可以分為簡單故障和復(fù)合 故障 , 簡單故障是指某一時(shí)刻只在電力系統(tǒng)的一個(gè)地方發(fā)生故障;復(fù)合故障一般 是指某一時(shí)刻在電力系統(tǒng)兩個(gè)及兩個(gè)以上的地方同時(shí)發(fā)生故障。 電力系統(tǒng)的故障 通常是短路故障和斷線故障。一般情況下,短路故障比短線故障發(fā)生的幾率大, 也比斷線故障嚴(yán)重。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。當(dāng)短路發(fā)生時(shí),系統(tǒng)將從一種運(yùn)行狀態(tài)劇變到 另一種運(yùn)行狀態(tài), 并伴隨發(fā)生復(fù)雜的暫態(tài)現(xiàn)象。 所以計(jì)算系統(tǒng)的短路電流將具有 非常重要的意義。3.1.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定1. 計(jì)算的基本情況(1電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行;(2所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁
33、裝置;(3短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間;(4所有電源的電動(dòng)勢相位角相同;(5應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有的元件,但不考慮短路點(diǎn)的電弧電 阻。 對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用, 僅在確定短路電流沖擊值和最大安全電流有效值時(shí)才 予以考慮。2. 接線方式:計(jì)算短路電流之時(shí)所用的接線方式, 應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電 流的正常接線方式(即最大運(yùn)行方式,而不能僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的 接線方式。3. 計(jì)算容量:按此次工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算, 并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃 (一般為本工程建設(shè)后 510年。4. 短路種類:一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路,或直接接地 系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相 (或兩
34、相 接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí), 則應(yīng)該按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。5. 短路計(jì)算點(diǎn):在正常接線方式時(shí), 通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn), 稱為短路計(jì)算點(diǎn)。 3.1.3短路電流的計(jì)算步驟在工程設(shè)計(jì)中,短路電流的計(jì)算通常采用使用曲線法。步驟如下: 1. 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 2. 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖:(1首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容、各元件的電阻,發(fā)電機(jī) 電抗用次暫態(tài)電抗;(2選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓(一般取各級(jí)的平均電壓; (3將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗; (4繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖,并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。3. 化簡等值網(wǎng)絡(luò):為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值, 將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為 以短路點(diǎn)為中
35、心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò), 并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗, 即轉(zhuǎn)移 電抗。4. 求計(jì)算電抗 (將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算 。 5. 查運(yùn)算曲線查出各供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值。 6. 計(jì)算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量。 7. 計(jì)算短路電流周期分量有名值。3.2 短路電流的計(jì)算3.2.1短路計(jì)算過程系統(tǒng)電抗 :(221156.32100av s k U X S =變壓器電抗 :(22%/10010.5110/1004031.76t k n n X U U S =折算到 10kV 等級(jí)的電抗:(22211231.7610.56.322.180.83360.1852115av d t
36、 av U X X X U =+=+= ç 110kV 變電站到短路點(diǎn) d1的電抗:(2211120.1850.160.345av d t av U X X X U =+=+= ç短路點(diǎn) d1的短路電流為: 11/ 10.5/(0.34517.57d av d I U =kA 12.552.5517.5744.8sh i I =kA11.521.5217.5723.6sh I I =kA (31110.517.57318d av d S I =MVA110kV 變電站到短路點(diǎn) d2的電抗:X2=(Xd1+Xt/2 21U U av =(0.345+1.72×(0.
37、4*0.4/10.5*10.5 =2.065×0.029=0.006( 短路點(diǎn) d2的短路電流: 21/ 0.4/(0.00638.49d av d I U =kA 22.552.5538.4998.1sh i I =kA21.521.5238.4998.1sh I I =kA(3220.438.4926.6d av d S I =MVA 3.2.2短路電流表表 3-1 短路電流表 3.2.3繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖XTX1 XT XT1 XT1Xsd1d2圖 3-1 系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖第四章 假日酒店供配電措施4.1假日酒店供配電特點(diǎn)假日酒店樓房分散,各棟樓房之間間距較大,供電面積較
38、大,負(fù)荷點(diǎn)的離散 性較大,每臺(tái)箱變供電范圍有限,故而需用多臺(tái)箱變才能滿足小區(qū)負(fù)荷要求。首先將小區(qū)根據(jù)單體建筑的布局和負(fù)荷容量進(jìn)行分塊, 形成以箱變?yōu)橹行牡?配電區(qū)域(如圖 4-1 。每一臺(tái)箱變置于區(qū)域的位置中心地帶,向周邊區(qū)采用電 纜放射式配電(一般為 610回路 。每一組區(qū)一般由 58棟多層建筑組成,再 由各建筑低壓電纜分支箱敷設(shè)低壓分支線纜至各單元內(nèi)配電箱, 除高層樓房內(nèi)配 電箱及多層樓房單元內(nèi)電表箱有電表位置外的均需加裝低壓電表計(jì)量箱。 圖 4-1 小區(qū)供電系統(tǒng)關(guān)系圖4.2 箱式變的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇4.2.1變壓器的容量選擇電源采用現(xiàn)場一級(jí)變壓, 10kV 變?yōu)?0.4kV(戶外箱
39、式變電站 。 假日酒店負(fù)荷單 元 配 電 箱單 元 配 電 箱單 元 配 電箱單 元 配 電箱單 元 配 電 箱單 元 配 電 箱單 元 配 電箱單 元 配 電箱單 元 配 電 箱單 元 配 電 箱單 元 配 電箱單 元 配 電 箱分 箱分 箱分 箱分 箱分箱分 箱箱式變箱式變分接箱供電局低壓分支電纜低壓主電纜高壓主進(jìn)線電纜高壓分支電纜點(diǎn)多而分散,箱變分布在負(fù)荷中心,減小一次投入,降低運(yùn)行成本,提高用戶的 用電質(zhì)量。從站變到箱變的 10kV 用電纜連接,各個(gè)箱變的容量由各進(jìn)戶單棟樓 房的區(qū)域計(jì)算總負(fù)荷選定。變配電所宜靠近用電負(fù)荷中心設(shè)置。 從小區(qū)物業(yè)管理方面考慮, 小區(qū)變配電 所應(yīng)設(shè)置在小區(qū)會(huì)
40、所或?qū)S霉芾碛梅績?nèi)。從小區(qū)的建筑特點(diǎn)考慮,即住宅群、樓 棟之間間距較大,分布分散。可在小區(qū)中心會(huì)所設(shè)高壓總配電房,分區(qū)、分片設(shè) 低壓配電房。 當(dāng)條件不允許時(shí)可設(shè)置戶外箱式變電站, 但應(yīng)注意對(duì)小區(qū)整體環(huán)境 的影響和電力變壓器躁聲對(duì)小區(qū)住戶的影響。負(fù)荷的分配狀況及變壓器容量的選擇如表 4-1所示。表 4-1 負(fù)荷的分配狀況及變壓器容量 如表 4-1所示,該小區(qū)配電設(shè)計(jì)共選擇 4臺(tái)箱式變電站,分別為 630kVA 、 800kVA 的各 1臺(tái), 1000kVA 的 2臺(tái)。箱變位置如設(shè)計(jì)圖所示,均選擇在小區(qū)住宅 樓間的綠化帶中。4.2.2變壓器的類型選擇目前國內(nèi) 10kV 及以下配網(wǎng)主要采用的變壓器類
41、型有:油浸式配電變壓器 S9系列配電變壓器, S11系列配電變壓器,卷鐵心配電變壓器,非晶合金鐵心變壓 器,浸漬絕緣干式變壓器和環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器。非晶合金鐵心變壓器主要優(yōu)點(diǎn)是空載損耗低, 它的空載損耗值比同容量的新 S9型配電變壓器降低 75%左右, 節(jié)能效果非常明顯。 當(dāng)前此類變壓器的材料主要 依賴進(jìn)口,所以價(jià)格較高,相比 S9系列變壓器要高 1.5倍左右,在電網(wǎng)內(nèi)并未 完全推廣開來,多數(shù)設(shè)計(jì)還是使用油浸式配電變壓器 S9系列配電變壓器。由于 采用油浸式變壓器的箱式變時(shí),當(dāng)變壓器容量在 800kVA 及以上時(shí),需加裝重瓦 斯保護(hù)裝置,將使箱式變的設(shè)計(jì)變得相當(dāng)復(fù)雜,而且不易操作,也增加了
42、安全隱 患。所以,通常變壓器容量在 800kVA 及以上時(shí)要選擇構(gòu)簡單,維護(hù)方便,又有 防火、 難燃等特點(diǎn)的環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器, 干式變壓器雖然較油浸式變壓器 價(jià)格高,但可以長期免維護(hù),且不必加裝重瓦斯保護(hù)裝置,這兩方面的特點(diǎn)也可 以平衡變壓器在價(jià)格上的差異。綜上所述,本工程所使用的四臺(tái)變壓器型號(hào)分別為 S9-630kVA 10/0.4kV, SCB10-800kVA 10/0.4kV, SCB10-1000kVA 10/0.4kV兩臺(tái)。表 4-2 變壓器主要技術(shù)參數(shù) 4.2.3箱式變及內(nèi)部設(shè)備的類型選擇國內(nèi)配網(wǎng)主要應(yīng)用的箱式變有兩類:美式箱變、歐式箱變。在實(shí)際應(yīng)用中,美式箱變主要用在建設(shè)
43、空間不足、地域狹窄的位置,故本次 設(shè)計(jì)采用歐式箱變。歐式箱變?yōu)槟K化結(jié)構(gòu)布局, 將高壓開關(guān)設(shè)備、 配電變壓器和低壓配電裝置 三個(gè)不同的隔室內(nèi)、 通過電纜或母線來實(shí)現(xiàn)電氣連接, 所用高低壓配電裝置及變 壓器均為常規(guī)的定型產(chǎn)品。外形美觀大方,內(nèi)部操作空間較大,安裝操作比較方 便,易于后期檢修維護(hù),一般為商住小區(qū)配電工程的首選。所選用的箱式變型號(hào)為:ZBW-12型。每座箱式變箱體內(nèi)配置:HXGN-12-45改型高壓進(jìn)線計(jì)量柜 1面、 HXGN-12-08改型高壓出線柜 1面、 PGL-11型低壓總柜 1面、 PGL-11型低壓出線柜 2面(出 線路數(shù)按需要配置 、 PJL-12型低壓電容補(bǔ)償柜 1面
44、。4.3 高、低壓分線設(shè)備選擇4.3.1高壓電纜分支箱的選擇本小區(qū)共需安裝箱式變四座, 高壓主進(jìn)線為一路, 因此高壓電纜分支箱宜采 用進(jìn)線側(cè)單開關(guān)型電纜分支箱。 在進(jìn)線側(cè)使用負(fù)荷開關(guān), 可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)所有箱變 高壓電源的統(tǒng)一控制, 不影響電網(wǎng)運(yùn)行的情況下對(duì)下級(jí)設(shè)備進(jìn)行停電檢修的同時(shí), 并能保障用戶側(cè)故障不會(huì)反饋至供電局電網(wǎng)中, 避免故障范圍擴(kuò)大。 高壓電纜分 支箱根據(jù)所需選用長度小、 電纜排列清楚、 三芯電纜接引不需交叉的歐式電纜分 支箱。高壓電纜分支箱選擇型號(hào)為:KDF-1K-1/5型。KDF 帶開關(guān)的電纜分支箱1K 負(fù)荷開關(guān)柜為 1回路1/5進(jìn)線 1回、出線 5回(4回至箱變、 1回做故障備
45、用圖 4-2 高壓電纜分支箱電器接線示意圖4.3.2低壓電纜分支箱的選擇低壓電纜分支箱采用 DFW-0.4kV 低壓電纜分接箱, 此類低壓電纜分支箱的特 點(diǎn)是:采用預(yù)制型電纜插器件,具有全絕緣、全密封、全防水、免維護(hù)、且安全可靠, 適合安裝在假日酒店的環(huán)境中, 位置通常選擇安裝在需要分支進(jìn)線電纜的 樓房側(cè)面散水上,結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小,不會(huì)影響假日酒店的美觀環(huán)境,也不會(huì) 影響小區(qū)內(nèi)正常交通。4.4 高、低壓電纜類型及截面型號(hào)選擇4.4.1高壓電纜的選擇高 壓 電 纜 選 用 鋁 芯 交 聯(lián) 聚 乙 烯 絕 緣 鋼 帶 鎧 裝 氯 乙 烯 護(hù) 套 電 力 電 纜 (YJLV226/10kV 。交聯(lián)
46、聚乙烯絕緣電力電纜具有卓越的熱機(jī)械性能, 優(yōu)異的電氣性能和耐化 學(xué)腐蝕性能,還具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、敷設(shè)不受落差限制等優(yōu)點(diǎn),是目前廣泛 應(yīng)用于城市電網(wǎng)、礦山和工廠的新穎電纜。交聯(lián)聚乙烯是利用化學(xué)方法或物理方法使線型分子結(jié)構(gòu)的聚乙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榱?體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚乙烯, 從而大幅度地提高了聚乙烯的熱機(jī)械性能, 并保持 了優(yōu)異的電氣性能。交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜導(dǎo)體最高額定工作溫度為 90,比紙絕緣電纜、 聚氯乙烯絕緣電纜、聚乙烯絕緣電纜均高,所以電纜的載流量也進(jìn)一步提高。 4.4.2高壓電纜截面選擇依據(jù)變壓器一次側(cè)的額定電流,可以確定所要選的高壓電纜截面型號(hào):630kVA 變壓器選用 YJLV 22
47、-3×35高壓電纜, 800kVA 變壓器選用 YJLV 22-3×50高壓電纜, 1000kVA 變壓器選用 YJLV22-3×50高壓電纜, 高壓側(cè)主進(jìn)線電纜選用 YJLV22-3×150高壓電纜。4.4.3低壓電纜的選擇低壓電力電纜采用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜(YJV220.6/1kV 。本工程中除自行車棚照明用電選用兩芯電纜外, 其余低壓電纜均為四芯電纜。 4.4.4短路計(jì)算過程從低壓電力電纜載流量表中查得所需低壓電纜截面, 考慮低壓電纜使用中熱 穩(wěn)定影響以及線路長度造成的電壓降的情況, 實(shí)際使用的電纜截面選擇必須在按需用電
48、流的基礎(chǔ)上增大一到二個(gè)型號(hào)的截面。表 4-3 YJV22型電纜載流量電壓降表速查表 1. 箱式變至各分接箱的低壓主電纜截面型號(hào)選擇如下表:表 4-4 假日酒店主電纜截面選擇明細(xì)表 2. 其它低壓電纜截面型號(hào)選擇各多層住宅樓單元進(jìn)線電纜選擇,按照單位指標(biāo)法計(jì)算 Pjs=Pei×Ni ×=4kW×12戶×0.8=38.4kW,所需電流為 I =68.64A,從低壓電纜分支箱至各單元 低壓電纜查電纜載流量選 YJV22-4×25mm 2型。自行車棚負(fù)荷主要為照明負(fù)荷, 從低壓電纜分支箱至車棚電表電源電纜選用YJV22-2×10mm 2型;地
49、下車庫負(fù)荷為三相四線, 從低壓電纜分支箱至車庫電表電源電纜統(tǒng)一選用YJV22-4×16mm 2型;小區(qū)商戶一般為兩層, 平均面積在 200平方米左右, 依面積法計(jì)算單戶負(fù)荷 為:PM=Ped×S=80W/m2×200m 2÷1000=16kW,所需電流為 I=28.6A,從低壓電纜 分支箱至各商戶低壓電纜查電纜載流量選 YJV22-4×16mm 2型。第五章 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)在配電網(wǎng)絡(luò)中,由于接地種類的不同,其保護(hù)接地方式、供電系統(tǒng)也有所不 同。正確理解和推廣使用幾種低壓保護(hù)接地方式及供電系統(tǒng),對(duì)提高電網(wǎng)安全、 可靠運(yùn)行水平有著十分重要的意義。
50、小區(qū)建筑最高為 67.5米,依據(jù)建筑防雷 設(shè)計(jì)規(guī)范防雷設(shè)計(jì)按二類防雷建筑物處理。5.1 建筑物的防雷措施5.1.1一般規(guī)定第 3.1.1條 各類防雷建筑物應(yīng)采取防直擊雷和防雷電波侵人的措施。 第一類防雷建筑物和本規(guī)范第 2.0.3條四、 五、 六款所規(guī)定的第二類防雷建 筑物尚應(yīng)采取防雷電感應(yīng)的措施。第 3.1.2 條裝有防雷裝置的建筑物,在防雷裝置與其它設(shè)施和建筑物內(nèi)人 員無法隔離的情況下,應(yīng)采取等電位連接。5.1.2第二類防雷建筑物的防雷措施第 3.3.1條 第二類防雷建筑物防直擊雷的措施,宜采用裝設(shè)在建筑物上的 避雷網(wǎng) (帶 或避雷針或由其混合組成的接閃器。 避雷網(wǎng) (帶 應(yīng)沿屋角、 屋脊
51、、 屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè),井應(yīng)在整個(gè)屋面組成不大于 10m×10m或 12m×8m的網(wǎng)格。所有避雷針應(yīng)采用避雷帶相互連接。第 3.3.2條 突出屋面的放散管、風(fēng)管、煙囪等物體,應(yīng)按下列方式保護(hù): (1排放爆炸危險(xiǎn)氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等管道應(yīng) 符合建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范第 3.2.1條二款的要求。(2排放無爆炸危險(xiǎn)氣體、蒸氣或粉塵的放散管、煙囪, 1區(qū)、 11區(qū)和 2區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的自然通風(fēng)管, 裝有阻火器的排放爆炸危險(xiǎn)氣體、 蒸氣或粉塵的 放散管、呼吸閥、排風(fēng)管,本規(guī)范第 3.2.1條三款所規(guī)定的管、閥及煤氣放散管 等,其防雷保護(hù)應(yīng)符合下列要求:1. 金屬物體可不裝接閃器,但應(yīng)和屋面防雷裝置相連;2. 在屋面接閃器保護(hù)范圍之外的非金屬物體應(yīng)裝接閃器, 并和屋面防雷裝置 相連。第 3.3.3條 引下線不應(yīng)少于兩根,并應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置,其 間距不應(yīng)大于 18m 。當(dāng)僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時(shí),可按 跨度設(shè)引下線,但
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