住宅小區(qū)10kV供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)-(河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘要本次所設(shè)計(jì)的課題是住宅小區(qū)10kV供電系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，該供電系統(tǒng)是有兩個(gè)配電室組成的住宅小區(qū)專用的降壓變電系統(tǒng)，具有10kV和380V兩個(gè)電壓等級(jí)，10kV一側(cè)接與110kV變電站的10kV母線，380V主要用于小區(qū)用戶的用電。本次所設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)是非常重要的，如果系統(tǒng)出故障了，將影響整個(gè)住宅小區(qū)的供電，所以可靠性要求很高。所以這次設(shè)計(jì)必須考慮到供電系統(tǒng)的安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。本說明書通過對(duì)變電站的主接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，主要電氣設(shè)備型號(hào)和參數(shù)的確定，電氣設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，備用電源的自動(dòng)投入設(shè)計(jì)，無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，防雷和過電壓保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)較為詳細(xì)地完成了電力系

2、統(tǒng)中變電站的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：配電室；短路計(jì)算；無功補(bǔ)償；備用電源投入專心-專注-專業(yè)AbstractThe design of this residential area is the subject of the preliminary design of 10kV power supply system, the power distribution system, there are two rooms and an opening and closing a residential area consisting of a dedicated step-down transformer

3、system with 10kV and 380V 2 a voltage, 10kV and 110kV substation side of the access bus 10kV, 380V electricity mainly for residential users. 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

4、requirements. Therefore, the design must take into account the power system security, reliability and economy. This manual wiring through the main substation design, short circuit current calculation, the main electrical equipment to determine the model and parameters, electrical equipment, the dyna

5、mic thermal stability test, automatic backup power supply design, reactive power compensation design, lightning protection and over voltage protection Device completed in detail the design of substations in power system.Keywords: Distribution room; Short-circuit calculation; Reactive power compensat

6、ion; Backup Power Input 目    錄1.緒論1.1 課題背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)供電質(zhì)量的要求日益提高，國家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中，要求高壓直接進(jìn)入負(fù)荷中心，形成高壓受電變壓器降壓低壓配電的供電格局，所以供配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊性、小型化、無人值守的方向發(fā)展。其次隨著社會(huì)發(fā)展和城市化的進(jìn)程加快，負(fù)荷密度越來越高，城市用地越來越緊張，城市配電網(wǎng)逐步由架空線向電纜過渡，架桿方式安裝的配電變壓器越來越不適應(yīng)人們的要求。因此，預(yù)裝式變電站成為主要的配電設(shè)備之一。再次人們對(duì)供電質(zhì)量尤其是供電的可靠性要求越來越高，因而采用

7、高壓環(huán)網(wǎng)、低壓網(wǎng)自動(dòng)投切等先進(jìn)技術(shù)的預(yù)裝式變電站成為首選的配電設(shè)備。變電所是電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所，是電力系統(tǒng)中電能傳輸必不可少的環(huán)節(jié)，起著橋梁的作用。變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，就需要做到變電所整體的穩(wěn)定、可靠并采取相應(yīng)的措施提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量?，F(xiàn)在根據(jù)電力系統(tǒng)和城市住宅小區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，擬在某地區(qū)新建10kV的變電站。1.2 設(shè)計(jì)的目的和基本要求隨著社會(huì)的發(fā)展，電能被日益廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以

8、及人民的日常工作中。因?yàn)殡娔芸梢苑奖愕霓D(zhuǎn)化為其他形式的能源，例如：機(jī)械能、熱能、光能、磁能等等；并且電能的輸送和分配易于實(shí)現(xiàn)，可以輸送到需要它的任何工作場(chǎng)所和生活場(chǎng)所；電能的應(yīng)用規(guī)模也很靈活。以電作為動(dòng)力，可以促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，保證產(chǎn)品質(zhì)量，大幅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)提高電氣化程度，以電能代替其他形式的能源，是節(jié)約能源消耗的一個(gè)重要的途徑。在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)貫徹國家個(gè)項(xiàng)方針政策，遵照有關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。從整體出發(fā)，深入論證電源布置的合理性，論證其安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，并對(duì)此進(jìn)行必要的計(jì)算。尚需注意近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系，發(fā)電、輸電、變電工程的協(xié)調(diào)，并為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置及以下

9、一級(jí)電壓的系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。1.3 本次小區(qū)供配電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)三門峽陜縣嵩基小區(qū)的規(guī)劃而設(shè)計(jì)的。本小區(qū)總共有11棟樓。 該小區(qū)包含7棟6層樓房和2棟23層高層樓房，其中兩棟高層樓1-2層為商鋪，其余為住宅。6層樓房每棟4個(gè)單元，每個(gè)單元有12家住戶，高層樓房每棟三個(gè)單元，每個(gè)單元有42家住戶。住宅總戶數(shù)為588戶，此外小區(qū)有地下車庫1座，1棟物業(yè)樓，1棟外承包大型超市。小區(qū)用電分為生活用電（包含居民住宅用電，給排水用電，集中供暖用電）、公共用電和道路照明用電及景觀用電（包括小區(qū)內(nèi)主、次干道、廣場(chǎng)花園草坪、音樂噴泉、建筑及雕塑等）。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是結(jié)合相關(guān)

10、的設(shè)計(jì)手冊(cè)，輔助資料和國家有關(guān)的規(guī)程，主要完成由10KV供電線路至住宅小區(qū)各用電種類的供配這一部分的設(shè)計(jì),采用10KV/0.4KV進(jìn)線形式，接地形式采用TN-C-S系統(tǒng)（干線部分的前一部分保護(hù)零線是與工作零線共用的）進(jìn)戶處設(shè)重復(fù)接地，采用綜合接地方式，接地利用建筑物基礎(chǔ)作接地極，接地電阻不大于10。小區(qū)平面簡圖見附表1。2. 住宅小區(qū)的負(fù)荷計(jì)算2.1 負(fù)荷的分類及供電要求2.1.1電力負(fù)荷的含義電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載，有兩種含義：一是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶，比如說重要負(fù)荷、一般負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷，另一中是只用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小，比如說輕負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷

11、（空載）、滿負(fù)荷（滿載）等。電力負(fù)荷是隨機(jī)變化的。用電設(shè)備的啟動(dòng)和停止、負(fù)荷隨工作的變化也是完全隨機(jī)的，但卻顯示出某種程度的規(guī)律性。例如在本設(shè)計(jì)中商用的一二層負(fù)荷便是隨季節(jié)、晝夜變化的。比如說在夏季會(huì)打開空調(diào)負(fù)荷便會(huì)增高，辦公寫字樓白天上班負(fù)荷增加，其變化的規(guī)律性可用負(fù)荷曲線來描述。負(fù)荷曲線就是指在某一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備有功、無功負(fù)荷隨時(shí)間變化的圖形，分別構(gòu)成有功負(fù)荷曲線（P）和無功負(fù)荷曲線（Q）。常用的是有功負(fù)荷曲線。每類負(fù)荷曲線按時(shí)間坐標(biāo)長短的不同，可分為日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線等，按描述的負(fù)荷范圍不同又可分為用戶（變電所）負(fù)荷曲線、地區(qū)負(fù)荷曲線和電力系統(tǒng)、發(fā)電廠負(fù)荷曲線等等。用戶有各種用電設(shè)

12、備，它們的工作特征和重要性各有不同，對(duì)供電的可靠性和供電的質(zhì)量要求也不同。因此，應(yīng)對(duì)用電設(shè)備或負(fù)荷分類，以滿足對(duì)供電可靠性的要求，保證供電質(zhì)量，降低供電成本。2.1.2 按對(duì)供電可靠性要求的負(fù)荷分類電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí)，并應(yīng)負(fù)荷下列規(guī)定：符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷：(1) 中斷供電將造成人身傷亡(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

13、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(chǎng)館、經(jīng)常用于國際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力。在一級(jí)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(chǎng)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(jí)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(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。不屬

14、于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷則應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源沒有特殊的要求，一般由單回電力線路供電。2.1.3 按工作制的負(fù)荷分類電力負(fù)荷按其工作制可分為三類：（1）連續(xù)工作制負(fù)荷連續(xù)工作制負(fù)荷是指長時(shí)間連續(xù)工作的用電設(shè)備，其特點(diǎn)是負(fù)荷比較穩(wěn)定，連續(xù)工作發(fā)熱使其達(dá)到熱平衡狀態(tài)，其溫度達(dá)到穩(wěn)定溫度。用電設(shè)備大都屬于這類設(shè)備，如泵類、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、電爐、運(yùn)輸設(shè)備、照明設(shè)備等。（2）短時(shí)工作制負(fù)荷短時(shí)工作制負(fù)荷是指工作時(shí)間短、時(shí)而停歇、反復(fù)運(yùn)行的設(shè)備。其運(yùn)行特點(diǎn)是工作時(shí)溫度達(dá)不到穩(wěn)定溫度，停歇時(shí)也達(dá)不到環(huán)境溫度。此負(fù)荷在用電設(shè)備中所在比例很?。?）反復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷反復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷是指時(shí)而工作、時(shí)而停歇、

15、反復(fù)運(yùn)行的設(shè)備。其運(yùn)行特點(diǎn)是工作時(shí)溫度達(dá)不到穩(wěn)定溫度，停歇時(shí)也達(dá)不到環(huán)境溫度，如起重機(jī)、電梯、電焊機(jī)等。2.1.4 本設(shè)計(jì)的負(fù)荷按我國現(xiàn)有的有關(guān)規(guī)范規(guī)定，凡多層住宅用電均按三級(jí)負(fù)荷供電，而小區(qū)的配套設(shè)施如面積較大或帶有空調(diào)系統(tǒng)的會(huì)所、商鋪及地下停車庫等則應(yīng)根據(jù)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ 16-87）、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50116-98）、汽車庫、修車庫、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB 50057-97）設(shè)置相應(yīng)的消防設(shè)施，且上述消防設(shè)備應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷供電。當(dāng)采用架空線時(shí)，可為一回路架空線供電。對(duì)末端消防設(shè)備應(yīng)采用單獨(dú)的供電回路，并當(dāng)發(fā)生火災(zāi)而切斷生活用電時(shí)，應(yīng)仍能保證消防用電，其配電設(shè)備應(yīng)

16、有明顯標(biāo)志。本次住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)三門峽陜縣嵩基小區(qū)的規(guī)劃而設(shè)計(jì)的，該小區(qū)包含8棟6層樓房和2棟23層高層樓房，其中兩棟高層樓1-2層為商鋪，其余為住宅。6層樓房每棟4個(gè)單元，每個(gè)單元有12家住戶，高層樓房每棟三個(gè)單元，每個(gè)單元有42家住戶。住宅總戶數(shù)為588戶，此外小區(qū)有地下車庫1座，1棟物業(yè)樓，1棟外承包大型超市。小區(qū)用電分為生活用電（包含居民住宅用電，給排水用電，集中供暖用電）、公共用電和道路照明用電及景觀用電（包括小區(qū)內(nèi)主、次干道、廣場(chǎng)花園草坪、音樂噴泉、建筑及雕塑等）。2.2 小區(qū)負(fù)荷計(jì)算2.2.1 住宅小區(qū)住戶照明用電負(fù)荷的計(jì)算方法目前住宅小區(qū)基本上分兩種類型：一種是經(jīng)

17、濟(jì)適用型，一種是小康型(豪華型)，盡管這兩種住宅小區(qū)用電水平不同，但選擇配變?nèi)萘康姆椒ù笾孪嗤?.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) （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)不同)，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)) 三門峽市居民住宅負(fù)荷計(jì)算參考值見表2-1。表2-1居民住宅負(fù)荷表戶建筑面積(m2)8080100100計(jì)算負(fù)荷(W)300040004000600070008000計(jì)算電流(A)1418182

18、7 3236 電能表規(guī)格(A)5(20)5(20)10(40)應(yīng)用以上方法計(jì)算負(fù)荷應(yīng)乘以同時(shí)系數(shù)，即實(shí)際最大負(fù)荷(PM)。PM=Pjs×(式中同時(shí)系數(shù)，不同的住戶值不同：一般情況下，25100戶的小區(qū)取0.4；101200戶的小區(qū)取0.33；200戶以上的小區(qū)取0.26。)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× （2-2）式中PM實(shí)際最大負(fù)荷，kWPed單位面積計(jì)算負(fù)荷，W/ m2S小區(qū)總面積 ，m2同時(shí)系數(shù)，取值范圍同上根據(jù)以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，

19、看是否還有其它負(fù)荷，如有其它負(fù)荷則應(yīng)考慮進(jìn)去。3.無功功率及總負(fù)荷大小計(jì)算每棟樓的無功功率計(jì)算公式為：=× （2-3）每棟樓的總負(fù)荷大小為：= （2-4）2.2.2 其他負(fù)荷的計(jì)算方法一般的成規(guī)模的小區(qū)會(huì)有路燈、公用照明、物業(yè)樓(物業(yè)辦公及商場(chǎng)聯(lián)用)用電負(fù)荷；如果是小高層(9層以上)(小康型)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)算住宅小區(qū)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)段為每天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。(1)電梯： P

20、D=PDi×D式中 PD電梯實(shí)際最大總負(fù)荷，kW PDi單部電梯負(fù)荷，kW D多部電梯運(yùn)行時(shí)的同時(shí)系數(shù)(取值范圍見表2)表2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 0.48(2)二次加壓水泵：PMS=PSi×NSi式中 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，kWW物業(yè)樓負(fù)荷、照明及家用電最

21、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)。2.2.3 詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算(1)居民用電負(fù)荷計(jì)算：首先按照單位指標(biāo)法計(jì)算每戶居民最大用電負(fù)荷，其中單位面積計(jì)算負(fù)荷按平均用電標(biāo)準(zhǔn)，取40W/ m2，小區(qū)內(nèi)戶型種類較多，從80 m2到140 m2左右不等，其中小戶型居多，為計(jì)算方便，取平均值100 m2，則每戶負(fù)荷為：單位指標(biāo)法公式： =h××=48×4×0.6=115.2（kW）， 取0.4 =×=38（kVar） 取0.95 =121.3（kW） 1#樓的總用電負(fù)荷為121.3kw 同理可求

22、出每座住宅樓的用電負(fù)荷如表2-2：表2-2住宅小區(qū)住戶用電負(fù)荷明細(xì) 樓號(hào) 戶數(shù)單位指標(biāo)負(fù)荷同時(shí)率補(bǔ)償后功率因數(shù)有功功率P1 （kW）總負(fù)荷P（kW）1#484KW0.60.95115.2121.32#484KW0.60.95115.2121.33#484KW0.60.95115.2121.34#484KW0.60.95115.2121.35#484KW0.60.95115.2121.36#484KW0.60.95115.2121.37#484KW0.60.95115.2121.38#1264KW0.50.95252265.49#1264KW0.50.95252265.4（2）商業(yè)用電負(fù)荷計(jì)算：

23、根據(jù)河南省城市電力規(guī)劃規(guī)范，商場(chǎng)負(fù)荷密度按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范取最大值120W/ m2，小型商業(yè)用戶取80W/ m2，可按單位面積法求取商場(chǎng)及小型商鋪的用電負(fù)荷：PM=Ped×S×÷1000（KW），同時(shí)系數(shù)按規(guī)定取0.7。表2-3小區(qū)商業(yè)用電負(fù)荷明細(xì)樓號(hào)戶數(shù)面積單位面積負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷負(fù)荷同時(shí)率補(bǔ)償后功率因數(shù)有功功率P1 （kW）總負(fù)荷P（kW）8#4500 m240KW/ m240KW0.70.952818.69#4500 m240KW/ m240KW0.70.952818.610#商場(chǎng)1200 m2120KW/ m2144KW0.70.95100.8106.1（3） 其

24、他用電負(fù)荷計(jì)算： 電梯負(fù)荷：每部電梯用電負(fù)荷為10kW，共12部電梯，同時(shí)系數(shù)為0.48，則：PD=PDi×D=10×12×0.48=57.6(kW) 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、復(fù)印機(jī)等），還會(huì)有少量熱水器、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×÷1000（KW）=40W/ m2×540 m2÷1000=21.6KW其他：熱力交換站、水泵房、車庫、路燈及備用負(fù)荷熱力交換站按用戶提供資料可知所有設(shè)備合計(jì)負(fù)荷為110KW

25、。二次加壓水泵房負(fù)荷：包括給水主泵3×5.5kW、補(bǔ)水泵1×2.2kW、潛水泵1×1.1kW、噴淋泵2×15kW(其中一個(gè)備用)、消防泵2×18.5kW(其中一個(gè)備用)。所以最大運(yùn)行方式下的負(fù)荷為：PM =PSi×NSi=5.5×3+2.2+1.1×1+15×1+18.5×1=53.3(kW)。路燈及公用照明負(fù)荷PL按30kW計(jì)算。備用負(fù)荷(集中供熱時(shí)利用冷凍循環(huán)泵通過熱交換器供熱)包括：冷凍水循環(huán)泵3×30kW、空調(diào)水定壓罐2×3kW(其中一臺(tái)備用)、差壓全自動(dòng)過濾機(jī)2&#

26、215;0.33kW。所以最大運(yùn)行方式下的負(fù)荷為PM =30×3+2×0.33+3×1=93.66(kW)地下車庫的用電時(shí)間主要在早晨7：008：00、中午12：0012：30、晚上5：306：00左右?guī)讉€(gè)時(shí)間段，與住戶用電高峰期并不重合，且多層住宅的地下車庫數(shù)量少、用電負(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。供電局10KV線路高壓電纜分接箱箱變式箱變式低分箱低分箱生活用電公共用電道路照明用電景觀照明用3. 小區(qū)變配電方案3.1 電氣一次供電方案設(shè)計(jì)住宅小區(qū)供配電特點(diǎn)：住宅小區(qū)樓房林立，各棟樓房之間空間較大，供電面積較大，負(fù)荷

27、點(diǎn)的離散性大，每臺(tái)箱變供電范圍有限，因此需用多臺(tái)箱變才能滿足用戶負(fù)荷要求。首先把開發(fā)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)橹行牡呐潆妳^(qū)域。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。再于各棟樓設(shè)置的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。供配電模式示意圖如下圖3-1所示：3.1.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求電氣主接線設(shè)計(jì)有以下基本要求：（1）供電可靠性。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線能可靠地工作，以保證對(duì)用戶不間斷供電。評(píng)價(jià)電氣主接線可靠性的標(biāo)志是：斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；線路或母線發(fā)生故障時(shí)應(yīng)盡量減少線路的停運(yùn)回路數(shù)和主變的

28、停運(yùn)臺(tái)數(shù)，盡量保證對(duì)重要用戶的供電；盡量避免變電站全部停運(yùn)的可能性。（2）運(yùn)行檢修的靈活性。主接線應(yīng)滿足在調(diào)度檢修的靈活性，調(diào)度運(yùn)行中應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，滿足系統(tǒng)在事故、檢修以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)變電站的無人值班。檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線和繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。（3）適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。能適應(yīng)一定時(shí)期內(nèi)沒有預(yù)計(jì)到的負(fù)荷水平的變化，滿足供電需求，擴(kuò)建時(shí)，可以適應(yīng)從初期接線過渡到最終接線，在影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入變壓器或線路而不互相干擾，并且使一次、二次部分的改建工作量最少。（4）經(jīng)濟(jì)合理性。

29、主接線在滿足可靠性靈活性要求的前提下，要求做到經(jīng)濟(jì)合理。投資省，即住宅小區(qū)的建筑工程費(fèi)、設(shè)備購置費(fèi)、安裝工程費(fèi)和其他費(fèi)用應(yīng)節(jié)省，采用不同的接線方式，其投資具有明顯的不同；占地面積小，主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，采用不同的接線方式，配電裝置占地面積有很大的區(qū)別；能量損失小。3.1.2 小區(qū)主接線形式的選擇電氣主接線的基本接線形式可分為有匯流母線和無匯流母線兩大類。有匯流母線的接線形式有：單母線、單母線分段，雙母線、雙母線分段；增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)，一臺(tái)半斷路器接線，變壓器母線組接線等。無匯流母線的接線形式有：單元接線、橋型接線、腳型接線。當(dāng)進(jìn)出線數(shù)量較多時(shí)，宜采用匯流母線作為中間環(huán)節(jié)，

30、便于電能的匯集和分配，也便于連接、安裝和擴(kuò)建，使接線簡單清晰，運(yùn)行操作方便。無匯流母線在城市配電網(wǎng)中不常使用，因此本文中不對(duì)此進(jìn)行介紹。在城市電力網(wǎng)建設(shè)中，尤其是當(dāng)電力負(fù)荷為二、三級(jí)對(duì)供電可靠性要求不是極高時(shí)，考慮到經(jīng)濟(jì)性，我們將優(yōu)先選擇有匯流母線中的單母線、單母線分段、雙母線接線方式。對(duì)這三種接線方式簡單介紹如下：（1）單母線接線: 圖3-2 單母線接線 圖3-2為單母線接線形式，它是由線路、變壓器回路和一組（匯流）母線所組成的電氣主接線。單母線接線的每一回路都通過一臺(tái)斷路器和一組母線隔離開關(guān)接到這組母線上。單母線接線的優(yōu)點(diǎn)是：接線簡單，操作方便，設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性好，并且母線向兩端延伸，便于擴(kuò)

31、建。其缺點(diǎn)是：可靠性差，隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，所有回路都要停止運(yùn)行，可能造成全部停電；調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)有較大的短路電流。綜上，這種接線方式一般只用在出線回路少，沒有重要負(fù)荷的場(chǎng)合。（2）單母線分段接線: 、 圖3-3 單母分段接線圖3-3為單母線分段接線。單母線用分段斷路器QF進(jìn)行分段，可以提高供電質(zhì)量。對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段不間斷供電，不致使重要用戶停電。分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量和容量。段數(shù)分的越多，故障時(shí)停電范圍越小，但使用的分段斷路器數(shù)目就越多，且

32、配電裝置與運(yùn)行也較復(fù)雜，通常以2-3段為宜。（3）雙母線接線: 圖3-4雙母線接線圖3-4為雙母線接線形式。雙母線接線有兩組母線，并且互為備用，每一個(gè)電源和出線的回路都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線相連.兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來實(shí)現(xiàn)。有兩組母線后，與單母線相比，投資有所增加，但使運(yùn)行的可靠性與靈活性大為提高。雙母線的優(yōu)點(diǎn)是檢修一組母線，可使回路供電不中斷；一組母線故障，部分進(jìn)出線會(huì)暫時(shí)停電，與單母線分段不同的是，經(jīng)母線隔離開關(guān)的切換，線路供電可迅速恢復(fù)。雙母線接線具有供電可靠，調(diào)度靈活，又便于擴(kuò)建的優(yōu)點(diǎn)，在我國大中型發(fā)電廠和變電所中廣泛應(yīng)用。住宅小區(qū)主接線

33、一般采用單母線分段接線形式。首先，小區(qū)不適合使用雙母線類的各種接線，主要原因是接線相對(duì)比較復(fù)雜，且設(shè)備投資大。雖然供電可靠性很高，但是住宅小區(qū)對(duì)供電無特殊要求，屬于三級(jí)負(fù)荷，允許較長時(shí)間停電。母線分段接線這已經(jīng)完全保證了小區(qū)的供電可靠性要求，相對(duì)雙母線接線，節(jié)省了大批的設(shè)備投資，經(jīng)濟(jì)性得到了滿足。再次，相對(duì)于單母線不分段接線，單母線分段接線雖然投資有所增加，但是供電的可靠性卻提高了很多。經(jīng)上述分析，本小區(qū)采用供電可靠性較高且經(jīng)濟(jì)性較好的單母線分段接線形式。3.1.3 環(huán)網(wǎng)主接線隨著城市建設(shè)的發(fā)展，用戶對(duì)供電可靠性的要求越來越高，這就給原有配電設(shè)備的質(zhì)量和配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了更高的要求，而我國

34、原有10 kV配電網(wǎng)大部分采用放射形供電，這種供電方式弊病較多，一旦某處發(fā)生故障，就會(huì)造成整條線路的大面積停電，且停電時(shí)間較長，可靠性差，為改變這種狀況，最好的辦法是采用環(huán)網(wǎng)式接線。目前，城市的10kv供配電系統(tǒng)中，已廣泛采用這種環(huán)網(wǎng)式主接線。在電力系統(tǒng)中，對(duì)城市住宅小區(qū)這種中小用戶來說，10kV供電采用環(huán)網(wǎng)柜組成環(huán)網(wǎng)接線，是最常用的終端配電方式，此種環(huán)網(wǎng)供電足以滿足二、三級(jí)負(fù)荷的要求。當(dāng)有雙電源供電時(shí)，將線路接成環(huán)網(wǎng)式，若其中一供電電源線路發(fā)生故障，另一電源則可通過環(huán)網(wǎng)向故障側(cè)繼續(xù)供電。極大地提高了供電的可靠性。為了提高供電可靠性，有些線路要閉環(huán)運(yùn)行（俗稱手拉手），或有可能進(jìn)行負(fù)荷切換（將一

35、條線路上的負(fù)荷切換到另外一條線路上），實(shí)現(xiàn)這種功能的配電柜就叫環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜只是一個(gè)約定俗成的叫法，原指負(fù)荷開關(guān)柜用于環(huán)網(wǎng)式供電，現(xiàn)在已成為負(fù)荷開關(guān)柜的代名詞。單獨(dú)的一個(gè)環(huán)網(wǎng)柜是構(gòu)不成環(huán)網(wǎng)的，只有兩臺(tái)及以上互聯(lián)時(shí)才能構(gòu)成環(huán)網(wǎng)接線。3.1.4 小區(qū)主接線方案的確定綜上，本小區(qū)高壓側(cè)將采用兩臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜組成拉手式環(huán)網(wǎng)供電方式。結(jié)合單母線分段接線特點(diǎn)，兩臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜分別放置母線的兩段，環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)環(huán)出線均有配置有斷路器，兩臺(tái)互聯(lián)時(shí)可采用其一作為分段斷路器，環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線分別接由不同變電站引來的兩條電源線。由于低壓側(cè)出線回路少，僅對(duì)一棟樓供電，故低壓線路采用電纜分支箱形成單母線接線形式。在保證可靠性的前提下又降低了成

36、本。3.1.5 環(huán)網(wǎng)柜與箱變的選擇（1）環(huán)網(wǎng)柜的選擇環(huán)網(wǎng)柜屬于高壓開關(guān)柜的一種類型，環(huán)網(wǎng)柜與金屬開關(guān)柜相比，具有體積小結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，運(yùn)行維護(hù)工作量少，成本較低等優(yōu)點(diǎn)，適用于10kV環(huán)網(wǎng)供電、雙電源供電和終端供電系統(tǒng)，亦可用于箱式變電站。另外，由于環(huán)網(wǎng)柜的保護(hù)功能簡單，不適用于對(duì)保護(hù)和自動(dòng)化要求較高的場(chǎng)所使用。但對(duì)于住宅小區(qū)這種三級(jí)負(fù)荷來說，環(huán)網(wǎng)柜的性能雖不是最完美的，但卻是足夠勝任的?；谝陨檄h(huán)網(wǎng)柜的優(yōu)點(diǎn)，環(huán)網(wǎng)柜廣泛用于住宅小區(qū)電力建設(shè)中。針對(duì)本小區(qū)，擬采用型號(hào)為DFW-12型的戶外高壓環(huán)網(wǎng)柜。DFW-12箱型環(huán)網(wǎng)柜適用于3.5-12KV交流三相50HZ的單母線系統(tǒng)中,作為接收和分配電能之用。

37、該型號(hào)環(huán)網(wǎng)柜具有以下特點(diǎn)：1采用預(yù)制式帶電可觸摸硅橡膠電纜頭，全密封，全絕緣，免維護(hù)，可靠保證人身安全；2結(jié)構(gòu)緊湊，外形小巧美觀，不銹鋼雙層箱體，使用壽命可達(dá)二十年以上；3在不影響主網(wǎng)運(yùn)行的前提下。實(shí)現(xiàn)區(qū)域停電檢修減小停電范圍；4可配一臺(tái)或多臺(tái)SF6負(fù)荷開關(guān)。接線方式靈活多樣，分支出線最多可達(dá)八回；5可選避雷器、短路故障指示器限流熔斷器等，滿足用戶各種要求。為了保證可靠性，環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線將設(shè)置斷路器。而環(huán)網(wǎng)柜出線采用負(fù)荷開關(guān)配限流熔斷器向變壓器饋電，對(duì)變壓器的保護(hù)有的地方甚至優(yōu)于斷路器，主要因熔斷器切除短路迅速且有限流作用，這使在同一回路內(nèi)的其它元件受益匪淺，即不再考慮動(dòng)、熱穩(wěn)定的要求了。所以，環(huán)

38、網(wǎng)柜出線優(yōu)先選擇負(fù)荷開關(guān)配限流熔斷器。根據(jù)以上，再根據(jù)小區(qū)主接線特點(diǎn)，以及變壓器的選擇情況：決定采用兩臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜。一臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜設(shè)置一路環(huán)進(jìn)線、一路環(huán)出線以及四路出線，其中，兩路環(huán)進(jìn)、環(huán)出線各配置一臺(tái)斷路器，四路出線各配置一臺(tái)負(fù)荷開關(guān)配限流熔斷器；另外一臺(tái)設(shè)置一路環(huán)進(jìn)線、一路環(huán)出線以及三路出線，其中，兩路環(huán)進(jìn)、環(huán)出線各配置一臺(tái)斷路器，兩路出線各配置一臺(tái)負(fù)荷開關(guān)配限流熔斷器。由它們構(gòu)成雙電源環(huán)網(wǎng)供電。（2）箱式變電站的選擇箱式變電站是一種將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排成一體的工廠預(yù)制戶內(nèi)、戶外緊湊式配電設(shè)備，即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機(jī)地組合在一起，安裝在一

39、個(gè)防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動(dòng)的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)，機(jī)電一體化，全封閉運(yùn)行，特別適用于城網(wǎng)建設(shè)與改造，是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。箱式變電站（簡稱箱變）一般由高壓室、變壓器室和低壓室組成。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同及采用元器件的不同，分為歐式箱變和美式箱變兩種典型風(fēng)格。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)。美式箱變是高壓開關(guān)與變壓器共箱結(jié)構(gòu)的小型化預(yù)裝式變電站，它具有供電可靠、安裝

40、迅速、操作方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但共箱式箱變的變壓器、柜體都不方便單獨(dú)拆卸，不易檢修。在實(shí)際應(yīng)用中，主要用在建設(shè)空間不足、地域狹窄的位置。因?yàn)槊朗较渥兒蜌W式箱變的結(jié)構(gòu)不同、可靠性不同，因此適用的場(chǎng)合也不同。鑒于美式箱變的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，美式箱變適用于對(duì)供電要求相對(duì)較低的多層住宅和其他不重要的建筑物的用電。根據(jù)我們的實(shí)際使用情況看，美式箱變配上小型的環(huán)網(wǎng)開關(guān)站后，完全適用多層住宅的供電需求。因?yàn)榫褪窍渥儼l(fā)生故障，對(duì)居民的影響不大，但不適應(yīng)于小高層和高層。歐式箱變適用于多層住宅、小高層、高層和其他的較重要的建筑物。一般為住宅小區(qū)配電工程的首選。鑒于小區(qū)的建筑特點(diǎn)（小區(qū)有小高層建筑），就適用性而言，

41、箱式變電站應(yīng)選擇歐式箱變。3.1.6 環(huán)網(wǎng)柜與箱變一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）箱式變電站的選擇 環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線側(cè)需要設(shè)置一臺(tái)真空斷路器和一個(gè)隔離開關(guān)，用來通斷電流。當(dāng)要斷電維護(hù)時(shí)，需要先斷開斷路器，再斷開隔離開關(guān)。通電時(shí)，要先合上隔離開關(guān)，再合上斷路器。進(jìn)線側(cè)還需設(shè)置兩臺(tái)電流互感器，用于檢測(cè)進(jìn)線電流，在線路發(fā)生短路過載等故障時(shí)，向繼電裝置提供信號(hào)切斷故障電路，以保護(hù)供電系統(tǒng)的安全，屬于保護(hù)用電流互感器。同時(shí)進(jìn)線側(cè)也要設(shè)置電壓互感器，不僅可以提供信號(hào)，還能提供操作電源。但須串聯(lián)高壓熔斷器，以避免過電流將其燒壞。同時(shí)要裝上避雷器，避免雷電沖擊，造成設(shè)備損壞，還要再加上接地開關(guān)，防止進(jìn)線故障斷電后，電纜殘余有電流

42、。另外還需裝設(shè)帶電顯示器，直觀顯示出電氣設(shè)備是否帶有運(yùn)行電壓，警示人們高壓設(shè)備是否帶電，保障人身安全。出線側(cè)安裝高壓負(fù)荷開關(guān)，帶聯(lián)鎖裝置。當(dāng)負(fù)荷開關(guān)合上時(shí)，接地開關(guān)斷開，避免與大地形成回路；當(dāng)負(fù)荷開關(guān)斷開時(shí)，接地開關(guān)閉合，避免出線端意外帶電，對(duì)人身造成危害。同時(shí)也需要加裝帶電指示器和避雷器，作用同進(jìn)線。（2）箱式變電站的選擇箱式變電站（以下簡稱箱變），采用的是歐式箱變，共六臺(tái)，現(xiàn)以1#箱變?yōu)槔?，設(shè)計(jì)其內(nèi)部構(gòu)造。1#箱變進(jìn)線為YJLV22-8.7/15-3*70，高壓負(fù)荷開關(guān)處需裝有高壓熔斷器。負(fù)荷開關(guān)不能斷開短路電流，加裝熔斷器是為了當(dāng)短路電流流過設(shè)備時(shí)，熔斷器熔斷，進(jìn)線處斷開，防止設(shè)備損壞。

43、同樣，進(jìn)線處需要裝設(shè)避雷器和帶電顯示器，但不用安裝電流、電壓互感器，此處設(shè)有熔斷器，無需提供繼電保護(hù)。變壓器采用D，yn11型接線方式，二次側(cè)出線設(shè)置電流互感器，以給繼電保護(hù)裝置提供短路信號(hào)，及時(shí)切斷電路。箱變每條出線安裝一個(gè)低壓塑殼開關(guān)和一個(gè)電流互感器，以便切斷故障電流。最后必須加設(shè)一面電容補(bǔ)償柜，用以無功補(bǔ)償，補(bǔ)償容量為100kVar或160kVar。3.2 箱式變壓站的臺(tái)數(shù)與容量的選擇3.2.1 變壓器的臺(tái)數(shù)和容量確定電源采用現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)變壓，10KV變?yōu)?.4KV（戶外箱式變電站）。住宅小區(qū)負(fù)荷點(diǎn)多而分散，箱式變壓站箱變分布在負(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

44、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。表3-5小區(qū)箱變分配表樓號(hào)負(fù)荷合計(jì)大小（KW）變壓器容量（KVA）1#、2#、3#363.95005#、6#、7#363.95009#、8#5688004#、11#、10#249500公共設(shè)施用電309500根據(jù)以上的負(fù)荷計(jì)算，采用5臺(tái)變壓器。具體變壓器分配如下：1#變壓器主供1#、2#、3#樓居民用電；2#變壓器主供5#、6#、7#樓居民用電；3#變壓器主供8#、9#樓用電；4#變壓器主供4#、11#、10#樓物業(yè)及居民用電；5#變壓器主供小區(qū)內(nèi)各樓電梯、公共照明、和消防設(shè)施等的用電。3.1.2 主變壓器型號(hào)的確

45、定1.相數(shù)的確定變壓器的相數(shù)形式有單相和三相，主變壓器是采用三相還是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。規(guī)程上規(guī)定，當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，容量為300MW及以下機(jī)組單元連接主變壓器和330kV及以下的發(fā)電廠用變電站，一般選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)來講投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，而不作考慮。2.繞組數(shù)的確定繞組的形式主要有雙繞組、三繞組或更多繞組等型式。根據(jù)本變電所的條件，主要是把10kV電壓變?yōu)?80V。所以選擇雙繞組變壓器。3.繞組接線組別的確定變壓器的三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行。對(duì)于10kV變電所，主變壓器一般采用 常

46、規(guī)接線。4.調(diào)壓方式的確定為了保證變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。通過變壓器的分接頭開關(guān)切換，改變變壓器高壓部分繞組匝數(shù)，從而改變變壓器高壓部分繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：不帶電切換，稱無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在% 以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，主要適用接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器和接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，要求母線電壓恒定時(shí)。本變電站選用有載調(diào)壓。5.冷卻方式電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。自然

47、風(fēng)冷卻及強(qiáng)迫風(fēng)冷卻適用于中、小型變壓器；大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。在水源充足的條件下，為壓縮占地面積，也可采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式。根據(jù)上述對(duì)變壓器選擇的分析，查閱電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)，選擇變壓器為：1臺(tái)S9-(M)-800/10和4臺(tái)S9-(M)-500/10。4. 短路電流計(jì)算4.1 短路計(jì)算的目的及步驟4.1.1 短路電流的原因與危害電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，由于多種原因，難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，破壞電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的故障最為常見而且危害最大的是各種短路，所謂短路是指電位不同的點(diǎn)在電氣上被短接。在三相系統(tǒng)中，短路的基本類型有：三相短路、兩路短路、兩相接

48、地短路、單相短路和單相接地短路等。三相短路時(shí)，三相短路回路中的阻抗相等，三相電壓和電流仍然保持對(duì)稱，屬于對(duì)稱短路。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相電壓和電流均不對(duì)稱，屬不對(duì)稱短路。表41列出了短路的基本類型及其特點(diǎn)。表41 短路的種類及特點(diǎn)短路種類特點(diǎn)三相短路三相同時(shí)在一點(diǎn)短接，屬于對(duì)稱短路兩相短路兩相同時(shí)在一點(diǎn)短接，屬于不對(duì)稱短接單相短路三相四線制系統(tǒng)中，相線與中性線在一點(diǎn)短接，屬于不對(duì)稱短接兩相接地短路中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中兩相與地短接，屬于不對(duì)稱短接單相接地短路等中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，一相與地短接，屬于不對(duì)稱短接除了上述短路外，對(duì)變壓器和電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備還可能發(fā)生一相繞組

49、的匝間及層間短路。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，在三項(xiàng)系統(tǒng)中最為常見的單相接地短路。三相短路在短路故障中占得比例最小，但三相單路電流值最大，造成的危害最嚴(yán)重。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，常以三相短路參數(shù)作為計(jì)算依據(jù)。造成短路故障的原因很多，主要有以下幾個(gè)方面：（1）絕緣損壞。電氣設(shè)備年久陳舊，絕緣自然老化，絕緣瓷瓶表面污穢，使絕緣下降；絕緣受到機(jī)械性損傷；供電系統(tǒng)受到雷電的侵襲或者在切換電路時(shí)產(chǎn)生過電壓，將電氣裝置絕緣薄弱處擊穿，都會(huì)照成短路。（2）誤操作。例如，帶負(fù)荷拉切隔離開關(guān)，形成強(qiáng)大的電弧，造成弧光短路；或者低壓設(shè)備誤接入高壓電網(wǎng)，造成短路。（3）鳥獸危害。鳥獸跨越不等電位的裸漏導(dǎo)體時(shí)，造成短路。（4

50、）惡劣的氣候。雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或者導(dǎo)線覆冰引起電桿傾倒等。（5）其他意外事故。挖掘溝渠損傷電纜起重機(jī)臂碰觸架空導(dǎo)線，車輛撞擊電桿等。短路時(shí)系統(tǒng)的阻抗大幅度減小，而電流則大幅度。通常短路電流可達(dá)正常正常工作電流的幾十倍甚至幾百倍，在大電力系統(tǒng)中短路電流可達(dá)幾萬甚至是幾十萬安培。這樣大的短路電流將產(chǎn)生極大的危害，歸納起來其危害有以下幾種：（1）損害電氣設(shè)備。短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)，會(huì)使故障設(shè)備及短路回路中的其他電氣設(shè)備遭到破壞。（2）影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路時(shí)電網(wǎng)電壓驟降，使電氣設(shè)備不能正常運(yùn)行。（3）影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。嚴(yán)重的短路會(huì)使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組

51、失去同步，造成電力系統(tǒng)解列。（4）造成停電事故。短路時(shí)，電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置動(dòng)作，使開關(guān)跳閘，從而造成大范圍停電。越靠近電源，停電范圍越大，造成的經(jīng)濟(jì)損失也越嚴(yán)重。（5）產(chǎn)生電磁干擾。不對(duì)稱短路的不平衡電流，在周圍空間將產(chǎn)生很大的交變磁場(chǎng)，干擾附近的通訊線路和自動(dòng)控制裝置的正常工作。由此可見，短路的后果是非常嚴(yán)重的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素。此外還應(yīng)正確地選擇電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備在短路電流的作用下不致?lián)p壞；正確選擇和整定保護(hù)裝置，使其能在發(fā)生短路時(shí)，迅速、準(zhǔn)確地把故障線路和設(shè)備從電網(wǎng)中切除，盡量減少短路所造成的危害和損失。4.1.2 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)

52、中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：1.選擇斷路器，確保最嚴(yán)重的短路也能可靠地被切斷或重合閘2.校驗(yàn)設(shè)備，確保短路電流不會(huì)燒壞或折斷電氣設(shè)備3.計(jì)算繼電保護(hù)整定值并校驗(yàn)靈敏度4.校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定就要用到短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)短路電流、短路容量5.接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。4.1.3 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)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）；（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(shì)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

53、，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：按本工程設(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（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)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)。4.1.4 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)（次暫態(tài)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)