某醫(yī)院住院樓供配電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)_secret

1、 XX輕工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書題目： 某醫(yī)院住院樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： 院 （系）： 電氣信息工程學(xué)院 專業(yè)班級： 建筑電氣與智能化10-01 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 成 績： 時(shí)間： 2013 年 1 月 7 日至 2013 年 1 月 11 日XX輕工業(yè)學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題目 某醫(yī)院住院樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)、班級 建筑電氣10-1 學(xué)號 姓名 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：主要內(nèi)容：1閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn)，查找相關(guān)圖紙資料。2. 熟悉民用建筑電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。3. 熟悉建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法、步驟和內(nèi)容。4熟練使用AutoCAD繪圖。5學(xué)會整理和總結(jié)設(shè)計(jì)文檔報(bào)告

2、。6學(xué)習(xí)如何查找設(shè)備手冊及相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。基本要求：1、制定設(shè)計(jì)方案，確定電源電壓、負(fù)荷等級及供配電方式。2、確定方案后，繪制各用電設(shè)備等布置平面圖，繪制高、低壓系統(tǒng)圖。3、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇設(shè)備容量、整定值、型號、臺數(shù)等。編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書。4、編制課程設(shè)計(jì)說明書。已知參數(shù)：某醫(yī)院住院樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)平面圖和工程概況見圖紙資料。主要參考資料：1.供配電工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，機(jī)械工業(yè)出版社，翁雙安，20042建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，人民交通出版社，曹祥紅等，20113.AutoCAD2008中文版電氣設(shè)計(jì)完全自學(xué)手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，孟德星等，20084.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，GB50054-20095

3、.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，GBJGJ_T16-2008完 成 期 限： 2013-01-11 指導(dǎo)教師簽名： 課程負(fù)責(zé)人簽名： 2012年 12 月 26 日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc283020020 摘 要 PAGEREF _Toc283020020 h 3 HYPERLINK l _Toc283020021 1.工程概況 PAGEREF _Toc283020021 h 4 HYPERLINK l _Toc283020022 2.負(fù)荷等級、負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償 PAGEREF _Toc283020022 h 5 HYPERLINK l _Toc2

4、83020023 2.1負(fù)荷等級 PAGEREF _Toc283020023 h 5 HYPERLINK l _Toc283020024 2.2負(fù)荷數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc283020024 h 5 HYPERLINK l _Toc283020025 2.3負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc283020025 h 7 HYPERLINK l _Toc283020026 2.3.1平時(shí)運(yùn)行負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc283020026 h 7 HYPERLINK l _Toc283020027 2.3.2火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc283020027 h 9 H

5、YPERLINK l _Toc283020028 2.3.3 10/0.38kV變電所計(jì)算負(fù)荷 PAGEREF _Toc283020028 h 10 HYPERLINK l _Toc283020029 3.供電電源、電壓選擇與電能質(zhì)量 PAGEREF _Toc283020029 h 14 HYPERLINK l _Toc283020030 3.1供電電源 PAGEREF _Toc283020030 h 14 HYPERLINK l _Toc283020031 3.2電壓選擇 PAGEREF _Toc283020031 h 14 HYPERLINK l _Toc283020032 3.3電能質(zhì)量

6、 PAGEREF _Toc283020032 h 14 HYPERLINK l _Toc283020033 4.電力變壓器選擇 PAGEREF _Toc283020033 h 15 HYPERLINK l _Toc283020034 4.1變壓器型式及臺數(shù)選擇 PAGEREF _Toc283020034 h 15 HYPERLINK l _Toc283020035 4.2變壓器容量選擇 PAGEREF _Toc283020035 h 15 HYPERLINK l _Toc283020036 4.3變壓器負(fù)荷分配及無功補(bǔ)償 PAGEREF _Toc283020036 h 15 HYPERLINK

7、 l _Toc283020037 5.變電所電氣主接線設(shè)計(jì)和型式的選擇 PAGEREF _Toc283020037 h 17 HYPERLINK l _Toc283020038 5.1變電所高壓電氣主接線設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc283020038 h 17 HYPERLINK l _Toc283020039 5.2變電所低壓電氣主接線設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc283020039 h 17 HYPERLINK l _Toc283020040 6.低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc283020040 h 18 HYPERLINK l _Toc283020041 6.1 低壓帶

8、電導(dǎo)體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式 PAGEREF _Toc283020041 h 18 HYPERLINK l _Toc283020042 6.1.1低壓帶電導(dǎo)體接地形式 PAGEREF _Toc283020042 h 18 HYPERLINK l _Toc283020043 6.1.2 低壓系統(tǒng)接地形式 PAGEREF _Toc283020043 h 18 HYPERLINK l _Toc283020044 6.1.3 低壓配電形式 PAGEREF _Toc283020044 h 18 HYPERLINK l _Toc283020045 6.2 低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計(jì) PAGEREF

9、_Toc283020045 h 18 HYPERLINK l _Toc283020046 6.2.1 A區(qū)負(fù)荷配電干線系統(tǒng) PAGEREF _Toc283020046 h 18 HYPERLINK l _Toc283020047 6.2.2 B區(qū)負(fù)荷配電干線系統(tǒng) PAGEREF _Toc283020047 h 19 HYPERLINK l _Toc283020048 6.3 層間配電箱系統(tǒng) PAGEREF _Toc283020048 h 19 HYPERLINK l _Toc283020049 7.短路電流計(jì)算及設(shè)備和導(dǎo)線的選擇 PAGEREF _Toc283020049 h 20 HYPER

10、LINK l _Toc283020050 7.1短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc283020050 h 20 HYPERLINK l _Toc283020051 7.1.1變壓所高壓側(cè)短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc283020051 h 20 HYPERLINK l _Toc283020052 7.1.2低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc283020052 h 24 HYPERLINK l _Toc283020053 7.2設(shè)備選擇 PAGEREF _Toc283020053 h 29 HYPERLINK l _Toc283020054 7.2.1高壓電器的選擇 PA

11、GEREF _Toc283020054 h 29 HYPERLINK l _Toc283020055 7.2.2低壓電器設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc283020055 h 31 HYPERLINK l _Toc283020056 7.3導(dǎo)線和電纜選擇 PAGEREF _Toc283020056 h 32 HYPERLINK l _Toc283020057 8防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc283020057 h 34 HYPERLINK l _Toc283020058 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc283020058 h 35 HYPERLINK l _Toc28302

12、0059 心得體會 PAGEREF _Toc283020059 h 36摘 要本設(shè)計(jì)是對醫(yī)院的供配電系統(tǒng)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括確定大樓的設(shè)備電氣負(fù)荷等級，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，選擇變壓器的容量、類型及臺數(shù)，各個(gè)樓層供配電線路中的短路電流的計(jì)算，供配電系統(tǒng)的主接線方式、高低壓設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇及校驗(yàn)，防雷接地的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 負(fù)荷計(jì)算/設(shè)備選擇/校驗(yàn)/防雷1.工程概況本工程為醫(yī)院建筑。本次建筑為醫(yī)院樓北樓，地上五層總建筑面積為16750平方米。2.負(fù)荷等級、負(fù)

13、荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷等級該工程為縣級以上醫(yī)院，負(fù)荷為一，二級負(fù)荷，用電負(fù)荷分級如下：一級負(fù)荷：各層應(yīng)急照明、重癥病房、監(jiān)控中心、配電房、血液透析科、新生兒室、消防控制室、防火卷簾、排煙風(fēng)機(jī)等。二級負(fù)荷：電梯三級負(fù)荷：各層照明、空調(diào)、開水房等。2.2負(fù)荷數(shù)據(jù)本工程符合包括照明、電力、及消防符合。 本工程照明負(fù)荷數(shù)據(jù) 表1用電設(shè)備名稱所在樓層設(shè)備數(shù)量及功率功率因數(shù)負(fù)荷等級備注A區(qū)1-3層照明及插座A區(qū)1-3層95kW 0.8三級照明設(shè)計(jì)計(jì)算得來A區(qū)4-6層照明及插座A區(qū)4-6層77kW0.8三級照明設(shè)計(jì)計(jì)算得來B區(qū)1-3層照明及插座B區(qū)1-3層80kW0.8三級照明設(shè)計(jì)計(jì)算得來B區(qū)4-6

14、層照明及插座B區(qū)4-6層77kW0.8三級照明設(shè)計(jì)計(jì)算得來B區(qū)重癥病房B區(qū)2-5層16kW0.8一級按單位功率法預(yù)留功率B區(qū)監(jiān)控中心B區(qū)1-3層8kW0.8一級按單位功率法預(yù)留功率B區(qū)配電房B區(qū)1-3層5kW0.8一級有照明設(shè)計(jì)得來B區(qū)血液透析科B區(qū)1-3層60kW0.8一級按單位功率法預(yù)留功率B區(qū)新生兒房B區(qū)1-3層20kW0.8一級按單位功率法預(yù)留功率A區(qū)重癥病房A區(qū)層16kW0.8一級按單位功率法預(yù)留功率A區(qū)應(yīng)急照明A區(qū)層26kW0.8一級按單位功率法預(yù)留B區(qū)應(yīng)急照明A區(qū)層26kW0.8一級按單位功率法預(yù)留本工程電力負(fù)荷及平時(shí)遠(yuǎn)行的消防負(fù)荷數(shù)據(jù) 表2用電設(shè)備名稱所在樓層設(shè)備數(shù)量及功率功率

15、因數(shù)負(fù)荷等級備注A區(qū)電梯6層33 kW +18 kW =51 kW0.6三級由電梯負(fù)荷計(jì)算得A區(qū)空調(diào)A區(qū)1-5層25 kW0.7三級暖通專業(yè)給出A區(qū)開水A區(qū)2-5層72 kW0.7三級暖通專業(yè)給出B區(qū)開水B區(qū)2-5層72 kW0.7三級暖通專業(yè)給出B區(qū)空調(diào)B區(qū)1-5層24 kW0.7三級暖通專業(yè)給出 本工程消防負(fù)荷數(shù)據(jù) 表3用電設(shè)備名稱所在樓層設(shè)備數(shù)量及功率功率因數(shù)負(fù)荷等級備注B區(qū)消防控制室B區(qū)1層8 kW0.8一級單位功率法預(yù)留排煙風(fēng)機(jī)6層11 kW +11 kW =22 kW0.8一級暖通專業(yè)給出A區(qū)防火卷簾A區(qū)1-5層11 kW0.7一級暖通專業(yè)給出2.3負(fù)荷計(jì)算本工程的各類負(fù)荷中有平時(shí)

16、需要運(yùn)行的用電設(shè)備2.3.1平時(shí)運(yùn)行負(fù)荷計(jì)算照明負(fù)荷計(jì)算書 表4 用電設(shè)備組名稱總功率(kW)需要系數(shù)功率因數(shù)額定電壓V等級有功功率(kW)無功功率(kvar)計(jì)算電流(A)A區(qū)1-3層照明及插座950.800.80380三級76.0057.00144.34A區(qū)4-6層照明及插座770.800.80380三級61.6046.20116.99B區(qū)1-3層照明及插座800.800.80380三級64.0048.00121.55B區(qū)4-6層照明及插座770.800.80380三級61.6046.20116.99B區(qū)重癥病房160.800.80380一級12.809.6024.31B區(qū)監(jiān)控中心810.

17、80380一級8.006.0015.19B區(qū)配電房510.80380一級5.003.759.50B區(qū)血液透析科600.800.80380一級48.0036.0091.16B區(qū)新生兒室200.800.80380一級16.0012.0030.39A區(qū)重癥病房160.800.80380一級12.809.6024.31A區(qū)應(yīng)急照明2610.80380一級26.0019.5049.38B區(qū)應(yīng)急照明2610.80380一級26.0019.5049.38總計(jì)417.8115.95其中一級負(fù)荷154.6115.95動力平時(shí)運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算書 表5 用電設(shè)備組名稱總功率(kW)需要系數(shù)功率因數(shù)額定電壓(kV)等級

18、視在功率(kVA)有功功率(kW)無功功率(kvar)計(jì)算電流電梯5110.6380二級85.0051.0068.00129.14A空調(diào)250.80.7380三級28.5720.0020.4043.41A開水7210.7380三級102.8672.0073.45156.28B開水7210.7380三級102.8672.0073.45156.28B空調(diào)240.80.7380三級27.4319.2019.5941.67B消防控制室810.8380一級10.008.006.0015.19排煙風(fēng)機(jī)2210.80380一級27.5022.0016.5041.78總計(jì)264.2277.39一級3022.5

19、二級51682.3.2火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算 表6用電設(shè)備組名稱總功率(kW)需要系數(shù)功率因數(shù)額定電壓(V)設(shè)備相序視在功率(kVA)有功功率kW無功功率kvar計(jì)算電流AB監(jiān)控中心810.80380三相10.008.006.0015.19B配電房510.80380三相6.255.003.759.50A應(yīng)急照明2610.80380三相32.5026.0019.5049.38B應(yīng)急照明2610.80380三相32.5026.0019.5049.38B消防控制室810.80380三相10.008.006.0015.19A防火卷簾1110.70380三相15.7111.0011.2223.88排煙

20、風(fēng)機(jī)2210.80380三相27.5022.0016.5041.782.3.3 10/0.38kV變電所計(jì)算負(fù)荷1）正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷計(jì)算： eq oac(,1)總計(jì)算負(fù)荷Pc總計(jì)算負(fù)荷等于照明負(fù)荷和電力負(fù)荷及平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷的總和。即：照明負(fù)荷 Pc1=417.8kW; Qc1= 313.35kvar電力負(fù)荷及平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷 Pc2=264.2 kW; Qc2= 277.39kvar總計(jì)Pc=Pc1+Pc2= 682 kWQc=c1+Qc2=590.74 kvar eq oac(,2) 計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的總計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)。對于總計(jì)算負(fù)荷，取有功和無功同時(shí)系數(shù)分別為：=0.8,=0.8

21、計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的總計(jì)算負(fù)荷為：Pc=Pc=545.6 kWQc=Qc=472.59 kvarSc=721.82kVA= Pc/ Sc=0.76 eq oac(,3)無功補(bǔ)償容量的計(jì)算根據(jù)規(guī)范要求，民用建筑低壓側(cè)無功功率補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上，一般在計(jì)算時(shí)按達(dá)到0.92來計(jì)算，故有： 對于總計(jì)算負(fù)荷：Q =P*tan(arccos0.76)-tan(arccos0.92)=234.15 kvar故需補(bǔ)償240 kvar無功功率補(bǔ)償后的總有功計(jì)算負(fù)荷保持不變，總無功計(jì)算負(fù)荷為Qc=Qc-Q=232.59 kvar視在計(jì)算負(fù)荷為Sc=Pc2+Qc=593.11kVA功率因數(shù)= Pc/ Sc

22、=0.92 eq oac(,4)變壓器的損耗有功損耗為Pt=0.01 Sc=5.93 kW無功損耗為Qt=0.05 Sc=29.66 kvar變電所高壓測的總計(jì)算負(fù)荷Pc1=Pc+Pt=551.53 kWQc1=Qc+Qt=262.25 kvarSc1=Pc1+Qc1=610.70KVA總功率因數(shù)= Pc1/ Sc1=0.912）電源故障是切除三級負(fù)荷后僅供一二級負(fù)荷運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算總一二級負(fù)荷：Pc12=Pc1+Pc2+Pcm1=235.6 kWQc12=Qc1+Qc2+Qcm1=206.45 kvar取=0.8；=0.85,計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的一二級總計(jì)算負(fù)荷為Pc12=*Pc12=188.48

23、 kWQc12=*Qc12=175.48 kvarSc12=Pc122+Qc12=257.52kVA功率因數(shù)為= Pc12/ Sc12=0.73無功補(bǔ)償容量為Q=188.48kwtan(arccos0.73)tan(arccos0.92) =99.09 kvar無功功率補(bǔ)償100kvar無功功率補(bǔ)償后的一、二級總有功計(jì)算負(fù)荷保持不變，總無功計(jì)算負(fù)荷為Qc =QcQ=75.48kvar補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為Sc=Pc122+Qc =203.03kVA功率因數(shù)= Pc12/ Sc =0.92，無功功率補(bǔ)償滿足要求。表7負(fù)荷名稱設(shè)備功率（kW）需要系數(shù)功率因數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷(kW)無功計(jì)算負(fù)荷（kva

24、r）視在計(jì)算負(fù)荷（kVA）計(jì)算電流（A）無功補(bǔ)償前低壓母線的計(jì)算負(fù)荷合計(jì)照明電力及平時(shí)消防負(fù)荷7800.870.76682590.74902.271370.90其中一級負(fù)荷2070.890.80184.6138.45230.75350.60其中二級負(fù)荷5110.60516885.00129.15一二級負(fù)荷合計(jì)2580.910.75235.6206.45313.26476.01計(jì)入同時(shí)系數(shù)總負(fù)荷7800.700.76545.6472.59721.821096.72其中一二級負(fù)荷2580.730.73188.48175.48257.52391.27無功補(bǔ)償裝置容量總-240；一二級-100無功補(bǔ)償

25、后低壓母線的 計(jì)算負(fù)荷總負(fù)荷7800.700.92545.6232.59593.11901.16其中一二級負(fù)荷2580.730.93188.4874.48203.03308變壓器功率損耗5.9329.66變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷7800.710.91551.53262.25610.7033.583.供電電源、電壓選擇與電能質(zhì)量3.1供電電源本工程計(jì)算負(fù)荷為545.6kW，故可采用10kV供電，從供電部門變電站引一路10kV電源A，同時(shí)從另一變電所引入10kV電源B，引入10/0.38kV變電所。兩個(gè)變壓器中性點(diǎn)采用消弧線圈接地。3.2電壓選擇用電設(shè)備額定電壓為220/380V，低壓配電距離最長不大

26、于150m。本工程只設(shè)一座10/0.38kV變電所，對所有設(shè)備均采用低壓220、380V配電。3.3電能質(zhì)量1）選用Dyn11聯(lián)結(jié)組別的三相配電變壓器，采用5%無勵磁調(diào)壓分接頭。2）采用銅芯電纜，選擇合適導(dǎo)體截面，將電壓損失控制在5%以內(nèi)。3）將單相設(shè)備均勻分布于三相配電系統(tǒng)中。4.電力變壓器選擇4.1變壓器型式及臺數(shù)選擇本工程為一級建筑，防火要求較高，故采用三相雙繞組干式變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Dyn11，無勵磁調(diào)壓，電壓比為10/0.4kV,采用兩臺變壓器，變壓器外殼防護(hù)等級選用IP2X.4.2變壓器容量選擇本工程總視在計(jì)算負(fù)荷為586.31kVA（功率因數(shù)為0.93），其中一二級負(fù)荷為203.

27、03kVA，故采用兩臺等容量的變壓器，每臺按總總視在計(jì)算負(fù)荷容量的70%(410.41kVA)左右，切不小于一二級負(fù)荷，應(yīng)選擇兩臺400kVA變壓器兩臺，通過合理的分配負(fù)荷，使兩臺變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷率相當(dāng)，均在70%-80%之間，當(dāng)一臺故障時(shí)，另一臺可帶動全部的一二級負(fù)荷及一部分三級負(fù)荷，供電可靠性較高。4.3變壓器負(fù)荷分配及無功補(bǔ)償電力負(fù)荷與照明負(fù)荷均勻的分配給兩臺變壓器1）變壓器T1的負(fù)荷分配根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，將T1供A區(qū)的1-3層照明，4-6層照明，重癥病房，電梯，開水，應(yīng)急照明，B區(qū)的空調(diào)。根據(jù)前面計(jì)算，設(shè)備功率為361kW，總有功計(jì)算負(fù)荷344.8kW，無功計(jì)算負(fù)荷312.81kvar

28、，計(jì)入同時(shí)系數(shù)0.8，總有功計(jì)算負(fù)荷275.84kW，無功計(jì)算負(fù)荷254.24kvar，補(bǔ)充7組，每組20kvar，將功率因數(shù)提到0.92后，低壓母線總視在計(jì)算負(fù)荷為298.56kVA，變壓器的符合率為0.75。2)變壓器T2的負(fù)荷分配根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，將T2供B區(qū)的1-3層照明，4-6層照明，重癥病房，應(yīng)急照明，消防控制室，監(jiān)控中心，配電房，血液透析科，新生兒房，A區(qū)的空調(diào)根據(jù)前面計(jì)算，設(shè)備功率為，總有功計(jì)算負(fù)荷352.4kW，無功計(jì)算負(fù)荷289.15kvar，計(jì)入同時(shí)系數(shù)0.8，總有功計(jì)算負(fù)荷281.92kW，無功負(fù)荷231.32kvar，補(bǔ)充,6組，每組20kvar，將功率因數(shù)提到0.92后

29、，低壓母線總視在計(jì)算負(fù)荷為303.10kVA，變壓器的負(fù)荷率為0.76。5.變電所電氣主接線設(shè)計(jì)和型式的選擇5.1變電所高壓電氣主接線設(shè)計(jì)本工程采用兩路10kV電源同時(shí)供電，并設(shè)有兩臺變壓器，高壓側(cè)采用單母線分段主接線形式。正常運(yùn)行時(shí)，由10kV電源A,B同時(shí)供電，母線斷路器分開，兩電源各承擔(dān)一半負(fù)荷。當(dāng)電源A故障時(shí)，母線斷路器閉合，由B 承擔(dān)一二級負(fù)荷，及一部分三級負(fù)荷。圖15.2變電所低壓電氣主接線設(shè)計(jì)變電所設(shè)有兩臺變壓器（T1和T2），低壓側(cè)電氣主接線也采用單母線分段接線形式，正常運(yùn)行時(shí)，兩臺變壓器同時(shí)運(yùn)行，母聯(lián)斷路器斷開，兩臺變壓器各承擔(dān)一半負(fù)荷，當(dāng)任一臺變壓器故障和檢修時(shí)，切除部分三

30、級負(fù)荷，閉合母聯(lián)斷路器，由；另一個(gè)變壓器承擔(dān)全部一二級負(fù)荷。6.低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1 低壓帶電導(dǎo)體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式6.1.1低壓帶電導(dǎo)體接地形式對三相用電設(shè)備組和單相用電設(shè)備組混合配電的線路及單相用電設(shè)備組采用三相配電干線線路，采用三相五線制系統(tǒng)；單相用電設(shè)備配電的支線線路，采用單相三線制系統(tǒng)將負(fù)荷均勻的分配在三相系統(tǒng)中。6.1.2 低壓系統(tǒng)接地形式本工程對安全要求較高，根據(jù)要求采用TN-S系統(tǒng)6.1.3 低壓配電形式本工程低壓配電為混合式配電。根據(jù)負(fù)荷類別和性質(zhì)將負(fù)荷分組作為配電干線，各干線從變電所低壓柜放射式向外配電，每條干線中的多個(gè)用電設(shè)備則根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和作用采用放射式、

31、樹干式或鏈?zhǔn)脚潆姟?.2 低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計(jì)A區(qū)和B區(qū)分為不同的配電系統(tǒng)以便于管理。6.2.1 A區(qū)負(fù)荷配電干線系統(tǒng)1)排煙風(fēng)機(jī)為一級負(fù)荷，根據(jù)要求從配電室單獨(dú)以放射式雙回路配電，在屋頂設(shè)置兩個(gè)雙電源在自動切換配電箱。2)照明為三級負(fù)荷，13層與4頂層各采用一路樹干式配電。開水房為三級負(fù)荷，25層采用樹干式配電，空調(diào)屬于三級負(fù)荷，15層采用樹干式配電。3)應(yīng)急照明、防火卷簾、重癥病房為一級負(fù)荷，對每層從配電室采用雙回路樹干式配電，在末端配電箱進(jìn)行雙電源自動切換，其中應(yīng)急照明和防火卷簾為15層，重癥病房為25層。6.2.2 B區(qū)負(fù)荷配電干線系統(tǒng)1)電梯為一級負(fù)荷，分別用放射式雙回路供電

32、，設(shè)單獨(dú)配電箱。2)消防控制室、監(jiān)控中心、配電房、血液透析科和新生兒室為一級負(fù)荷，用放射式雙回路配電。3)應(yīng)急照明、重癥病房為一級負(fù)荷，分別采用樹干式雙回路配電，末端設(shè)置雙電源自動切換。4)照明13層、照明4頂層一級開水房空調(diào)屬于三級負(fù)荷，分別為樹干式單回路供電。6.3 層間配電箱系統(tǒng)1)A區(qū)1層照明配電箱以樹干式配電給2臺層間配電箱。2)A區(qū)25層照明配電箱分別以樹干式配電給12個(gè)病房配電箱。3)B區(qū)二、四、五層照明配電箱分別以樹干式配電給12個(gè)病房配電箱。4)B區(qū)三層照明配電箱以樹干式配電給10個(gè)病房配電箱。7.短路電流計(jì)算及設(shè)備和導(dǎo)線的選擇7.1短路電流計(jì)算供電部門提供的系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)如下

33、：1)提供10kV專線電源A的110/10kV變電所距離本工程1km，電源引入電纜型號出現(xiàn)為YJV-8.7/9-3120，110/10kV變電所10kV母線處三相短路電流有效值規(guī)劃最大值為25kA,最小值18 kA。電纜首段過電流保護(hù)延時(shí)時(shí)間為0.6s，真空斷路器全開斷時(shí)間為0.1s。2)提供10kV專線電源B的35/10kV變電所距離本工程0.2km，電源引入電纜型號出現(xiàn)為YJV22-8.7/9-395，該環(huán)路網(wǎng)柜10kV母線處三相短路電流有效值規(guī)劃最大值為10kA,最小值6 kA。電纜采用高分?jǐn)嗳蹟嗥鞅Ｗo(hù)。7.1.1變壓所高壓側(cè)短路電流計(jì)算根據(jù)變電所高壓側(cè)主接線系統(tǒng)圖，畫出本工程變電所高壓

34、側(cè)短路電流計(jì)算電路如圖本工程由兩個(gè)10kV電源供電，但不并聯(lián)運(yùn)行。采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，Sd=100MVA。下面僅以系統(tǒng)A到高壓側(cè)短路電流計(jì)算為例。基準(zhǔn)值計(jì)算圖2 基準(zhǔn)電壓Ud1=Uva1=105%UN=10.5kV基準(zhǔn)電流Id1=Sd3Ud1=100310.5=5.5kA最大運(yùn)行方式下電力系統(tǒng)最大短路容量Soc max =3Ud1Ioc max=1.73210.525=454.65MVA最小運(yùn)行方式下電力系統(tǒng)最大短路容量Soc min =3Ud1Ioc mix=1.73210.518=327.3 MVA2)電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行方式下電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值Xs max* =SdSoc max=100M

35、VA454.65MVA=0.22最小運(yùn)行方式下電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值Xs min* =SdSoc mix=100MVA327.3 MVA=0.305電纜線路單位長度電抗值x0=0.095/km，長度為1km，則電纜線路電抗標(biāo)幺值為XL *=x0lSdUva12=0.095110010.52=0.086k-1點(diǎn)短路時(shí)等效電路如圖所示。圖3從而k-1點(diǎn)短路時(shí)總電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行方式為Xmax*=Xs max*+XL *=0.306最小運(yùn)行方式為Xmin*=Xs min*+XL *=0.391從而三相短路電流為Ikmax(3)=Id1Xmax*=5.50.306=17.97kA,Ikmin(3)=Id1

36、Xmin*=5.50.391=14.07kA進(jìn)而Ikmax(3)=Imax=Ikmax(3)=17.97kA,Ikmin(3)=Imin=Ikmin(3)=14.07kA三相短路容量為Skmax(3) =3Ud1Ikmax(3)=1.73210.517.97=326.8MVASkmin(3) =3Ud1Ikmin(3)=1.73210.514.07=255.88MVAIkmax(2)=0.866Ikmax(3)=0.86617.97=15.56kAIkmin(2)=0.866Ikmin(3)=0.86614.07=12.18kA按照同樣方法可以計(jì)算出系統(tǒng)B高壓側(cè)-2點(diǎn)短路時(shí)三相短路電流和兩相短

37、路電流。變電所高壓側(cè)短路計(jì)算書如表。變電所高壓側(cè)短路計(jì)算書 表8基準(zhǔn)值Sd=100MVA,Ud1=10.5MV，I d1=5.5kA序號元件短路點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)電抗標(biāo)幺值三相短路電流（kA）三相短路容量Sk(3)（MVA）兩相短路電流Ik(2)（kA）Ik(3)IIk(3)Ish1系統(tǒng)A最大運(yùn)行方式0.2225252563.8454.4721.7最小運(yùn)行方式0.30518181845.9327.315.62系統(tǒng)Axl0.0860.0951kmk-1最大0.30617.9717.9717.9745.82326.815.56最小0.39114.0714.0714.0735.88255.8812.181系

38、統(tǒng)B最大運(yùn)行方式0.5510101025.5181.98.7最小運(yùn)行方式0.91666615.3109.15.22系統(tǒng)Bxl0.0180.0951kmk-2最大0.5689.689.689.6824.69326.88.38最小0.9345.895.895.8915.02107.1165.1通過計(jì)算可知，變電所母線上三相對稱短路電流的初始值在由電源A供電時(shí)最大為17.97kA；兩相不對稱短路電流初始值在由電源B供電時(shí)最小為5.1kA。7.1.2低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算1)變電所低壓側(cè)短路電流計(jì)算圖4本工程變電所低壓側(cè)短路電流計(jì)算電路如圖7-所示。正常運(yùn)行時(shí)，電源A和電源B同時(shí)供電，低壓母線分段不聯(lián)絡(luò)

39、，短路點(diǎn)選在兩臺變壓器低壓組出口處k-3，k-4點(diǎn)，兩臺低壓進(jìn)線開關(guān)負(fù)荷側(cè)k-5，k-6點(diǎn)和離低壓進(jìn)線開關(guān)最遠(yuǎn)端母線處k-7、k-8點(diǎn)。低壓除了三相和兩相短路之外，單相接地故障發(fā)生率遠(yuǎn)高于三相和兩相短路，因此還需要計(jì)算單相接地故障電流。采用歐姆法計(jì)算。以變壓器T1低壓側(cè)短路電流計(jì)算為例。選取系統(tǒng)A最大運(yùn)行方式下的短路容量，即Sk(3)=326.8MVA作為變壓器T1低壓側(cè)短路電流計(jì)算得初始容量。Uva2=0.4kV。變壓器T1低壓側(cè)短路時(shí)計(jì)算過程如下：短路電路計(jì)算阻抗計(jì)算電力系統(tǒng)阻抗：Zs=Uva22Sk(3)=0.4kV2326.8MVA=0.490mXs=0.955Zs=0.488 m,R

40、s=0.1Xs= 0.049m此處相線-保護(hù)線阻抗RL-PEs=23Rs=0.033 m, XL-PEs=23Xs=0.325 m電力變壓器電抗ZT=Uk%Uva22100SNT=40.42100400=16 mRT=Pk%Uva22SNT2=3.60.424002= 3.6mXT=ZT2+RT2= 15.59m此處相線-保護(hù)線阻抗RL-PET=RT= 3.6m, XL-PET=XT=15.59 m電纜線段的阻抗RWB1=r01l1=0.067 m/m5m=0.335 mXWB1=x01l1= 0.137m/m5m= 0.685m母線T1WB2段的阻抗為RWB2=r02l2=0.067 m/m

41、6m= 0.402mXWB2=x02l2= 0.137m/m6m= 0.822m變壓器T1低壓側(cè)短路時(shí)的等效電路如圖所示圖5k-3點(diǎn)短路時(shí)的等效阻抗為Rk-3=Rs+RT=0.049+3.6=3.649 mXk-3=Xs+XT=0.488+15.59=16.078 mZk-3=Rk-32+Xk-32=3.6492+16.0782=16.487 mk-5點(diǎn)短路時(shí)的等效阻抗為Rk-5=Rs+RT+RWB1=0.049+3.6+0.355=3.984 mXk-5=Xs+XT+XWB1=0.488+15.59+0.685= 16.763mZk-5=Rk-52+Xk-52=17.23 mk-7點(diǎn)短路時(shí)的

42、等效電阻、電抗和阻抗為Rk-7=Rs+RT+RWB1+RWB2=0.049+3.6+0.335+0.402= 4.386mXk-7=Xs+XT+XWB1+XWB2=0.488+15.59+0.685+0.822= 17.585mZk-7=Rk-72+Xk-72=18.124 m 2)短路電流計(jì)算k-3點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流和三相短路容量分別為Ik-3(3)=Uav23Zk-3=0.4316.487=14.01kASk-3 =3Uav2Ik-3(3)=9.71kVA此時(shí)兩相短路電流為Ik-3(2)=0.866Ik-3(3)=0.86614.01kA =12.13kAk-5點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流和

43、三相短路容量分別為Ik-5(3)=Uav23Zk-5=0.4317.23=13.40kASk-5 =3Uav2Ik-5(3)=9.28kVA此時(shí)兩相短路電流為Ik-5(2)=0.866Ik-5(3)=0.86613.40kA =11.60kAk-7點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流和三相短路容量分別為Ik-7(3)=Uav23Zk-7=0.4318.124=12.74kASk-7 =3Uav2Ik-7(3)=8.23kVA此時(shí)兩相短路電流為Ik-7(2)=0.866Ik-7(3)=0.86612.74k=11.03kA同樣方法，可以分別計(jì)算出變壓器T2低壓側(cè)k-4、k-6和k-8點(diǎn)處的三相和兩相短路電流及

44、單相接地電流。此處省略。7.2設(shè)備選擇7.2.1高壓電器的選擇1）高壓短路器的選擇高壓斷路器主要作為變壓器回路、電源進(jìn)線回路的控制和保護(hù)電器及分段聯(lián)絡(luò)用電器。下面以柜為例介紹高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)。高壓短路器的選擇額定電壓UN:不低于所在電網(wǎng)處的額定電壓UNs=10kv,選取UN=12kV額定電流IN:應(yīng)等于或大于所在回路的最大長期工作電流Imax。10kV電源A高壓進(jìn)線柜，應(yīng)帶全部負(fù)荷，其高壓側(cè)計(jì)算總視在負(fù)荷為兩臺變壓器容量之和即為：800kVA，從而得計(jì)算電流為Ic=44A根據(jù)斷路器的電流等級，選擇斷路器額定電流IN=630AIc=44A，滿足條件。根據(jù)型戶內(nèi)高壓真空斷路器產(chǎn)品手冊，選擇

45、VD2-12-630A 。其相關(guān)參數(shù)為：額定開斷電流Ioc=20kA，額定峰值耐受電流imax=50kA，額定短路耐受電流（4s）It=20kA高壓斷路器的校驗(yàn)額定開端電流校驗(yàn)：Ioc=20kAIkt=It=17.97kA，開斷電流滿足條件。動穩(wěn)定性校驗(yàn)：imax=ish=45.82kA，滿足動穩(wěn)定性條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t=2024=Ik2tima=17.970.75=242.19，滿足熱穩(wěn)定條件。2）高壓電流互感器的選擇本工程高壓電流互感器有用于電能計(jì)量的，有做繼電保護(hù)和測量用的，均選擇型戶內(nèi)高壓電流互感器。以測量用電流互感器為例選擇和校驗(yàn)。電流互感器的選擇 eq oac(,1)額定電壓

46、：UN=10kV，滿足UNUNs=10kV。 eq oac(,2)額定一次電流：I1N=25oA，滿足I1NImax=44A eq oac(,3)額定二次電流：I2N=5A。選擇 LQJ-10A型電流互感器，查其產(chǎn)品手冊得其參數(shù)為動穩(wěn)定電流imax=56.56kA， s熱穩(wěn)定電流It=18.75kA，準(zhǔn)確等級及容量：測量0.5/20VA eq oac(,4)連接型式：三相星形連接電流互感器的校驗(yàn) eq oac(,1)動穩(wěn)定性校驗(yàn)：imax56.56kA= ish=45.82kA，滿足動穩(wěn)定性條件。 eq oac(,2)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：It2t=351.56=Ik2tima=242.19，滿足熱穩(wěn)

47、定性條件。3）高壓電壓互感器的選擇本工程高壓電壓互感器有的做計(jì)量專用，有的做電壓測量專用。選用型戶內(nèi)高壓電壓互感器。以為例介紹高壓電壓互感器的選擇和校驗(yàn)。（1）電壓互感器的選擇。 eq oac(,1)額定一次電壓：UN1=10kV，滿足UN1UNs=10kV eq oac(,2)額定二次電壓：UN2=100kV;選擇 JDZ12-10 型電壓互感器，查其產(chǎn)品手冊得其參數(shù)為：準(zhǔn)確等級及容量：測量0.2/30VA eq oac(,3)連接形式:兩只單相電壓互感器接成Vv連接。電壓互感器的準(zhǔn)確度級校驗(yàn)電壓互感器的額定二次容量SN2，應(yīng)小于電壓互感器的二次負(fù)荷S2。電能計(jì)量柜內(nèi)裝設(shè)有電子式多功能電能表

48、，每一電壓線路功耗不大于1.0W，2VA，每只單相電壓互感器的實(shí)際二次負(fù)荷容量等于電壓互感器二次側(cè)電壓母線的線間負(fù)荷，即4VA，小于額定二次負(fù)荷容量30VA（0.2級），滿足準(zhǔn)確度級要求。7.2.2低壓電器設(shè)備的選擇本工程0.38kV低壓電氣系統(tǒng)變電所選用 型低壓戶內(nèi)抽出式開關(guān)柜。柜內(nèi)安裝的低壓電器主要有低壓短路器和電流互感器等。1）低壓斷路器的初步選擇（1）類別選擇：變電所低壓開關(guān)柜內(nèi)的斷路器是變電所低壓進(jìn)線和母線聯(lián)絡(luò)保護(hù)用斷路器，選擇抽出式空氣斷路器，選擇性三段保護(hù)，（2）極數(shù)選擇：TN-C-S系統(tǒng)，選擇GTN88L-400/4P。（3）額定電流選擇：IN=400AIC=326A,滿足要求。斷流能力校驗(yàn)：Ioc=65kAIk（3）=14.01kA，滿足條件。2）低壓保護(hù)電氣設(shè)備的整定與極間選擇性配合（1）過電流脫扣器額定電流選擇。過電流脫扣器額定電流IN。OR應(yīng)不小于線路的最小負(fù)荷電流，即IN。ORImax=Ic=326A選擇IN。OR=IN=400A,滿足要求。（2）長延時(shí)過電流脫扣器額定電流Iop（1）。 eq oac(,1)要求不小于線路的最大負(fù)荷電流，即Iop（1）Imax=326A eq oac(,2)與線路的允許載流量配合，滿足Iop（1）KOLIal=860A可參考低壓主接線系統(tǒng)圖。 eq oac(,3)與低壓配電出線保護(hù)電器選擇性