某層大廈變配電所課程設(shè)計(jì)

目錄HYPERLINK\l"_Toc234315566"第一章緒論2HYPERLINK\l"_Toc234315567"1.1設(shè)計(jì)題目及工程概況2HYPERLINK\l"_Toc234315568"1.2設(shè)計(jì)的目的及要求2HYPERLINK\l"_Toc234315569"1.3設(shè)計(jì)的依據(jù)：2HYPERLINK\l"_Toc234315570"第二章方案論證4HYPERLINK\l"_Toc234315571"2.1供配電系統(tǒng)的方案論證4HYPERLINK\l"_Toc234315572"2．2方案事項(xiàng)：4HYPERLINK\l"_Toc234315573"第三章負(fù)荷計(jì)算6HYPERLINK\l"_Toc234315574"3.1負(fù)荷計(jì)算的依據(jù)和目的6HYPERLINK\l"_Toc234315575"3.2負(fù)荷計(jì)算方法6HYPERLINK\l"_Toc234315576"3.3無功補(bǔ)償計(jì)算及選擇8HYPERLINK\l"_Toc234315577"3.4負(fù)荷計(jì)算9HYPERLINK\l"_Toc234315578"第四章設(shè)備與導(dǎo)線的選擇17HYPERLINK\l"_Toc234315579"4.1變壓器選擇17HYPERLINK\l"_Toc234315580"4.2高壓斷路器的選擇17HYPERLINK\l"_Toc234315581"4.3低壓斷路器選擇20HYPERLINK\l"_Toc234315582"4.4互感器的選擇21HYPERLINK\l"_Toc234315583"4.5導(dǎo)線選擇22HYPERLINK\l"_Toc234315584"第五章變配電室設(shè)計(jì)23HYPERLINK\l"_Toc234315585"5.1變配電室的布置23HYPERLINK\l"_Toc234315586"第六章接地設(shè)計(jì)24HYPERLINK\l"_Toc234315587"6.1接地概念：24HYPERLINK\l"_Toc234315588"6.2接地型式的種類24HYPERLINK\l"_Toc234315589"第七章結(jié)束語26第一章緒論1.1設(shè)計(jì)題目及工程概況（1）設(shè)計(jì)題目大廈變配電室電氣設(shè)計(jì)（2）工程概況本工程占地面積13400㎡，建筑面積75000㎡，建筑總高度46.66m，地上14層，地下3層，結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu)，地下一層設(shè)有：變配電所、生活水泵和空調(diào)機(jī)組等。1.2設(shè)計(jì)的目的及要求目的：用我們已學(xué)過的供配電的基本知識(shí)，按照給定的內(nèi)部設(shè)計(jì)資料和供配電設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，方法程序，技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)的基本技能，進(jìn)一步擴(kuò)大知識(shí)面，培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識(shí)和獲取新知識(shí)的能力，樹立起嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真，實(shí)事求是、刻苦鉆研、團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作態(tài)度和工作作風(fēng)。要求：①首先對(duì)本工程設(shè)備布置和設(shè)備容量進(jìn)行詳細(xì)掌握，判斷本工程的建筑類別和負(fù)荷等級(jí)，根據(jù)負(fù)荷等級(jí)，結(jié)合供電的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行方案論證。完成本工程的主結(jié)線圖并完成相應(yīng)方案。②完成高壓供電系統(tǒng)圖、低壓配電系統(tǒng)圖、變配電室平面圖及剖面圖、豎干線配電圖、變配電室接地圖。③最后完成計(jì)算書，其中應(yīng)包括結(jié)論、方案論證、負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備與導(dǎo)線的選擇、變配電室設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)、結(jié)束語、參考文獻(xiàn)等基本章節(jié)，要求作出所有相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算的理論依據(jù)和典型實(shí)例，根據(jù)國家有關(guān)新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完成計(jì)算書。1.3設(shè)計(jì)的依據(jù)：（1）建筑概況：應(yīng)說明建筑類別、性質(zhì)、面積、層數(shù)、高度等。（2）建設(shè)方提供的有關(guān)職能部門（如：供電部門、消防部門、通信部門、公安部門等）認(rèn)定的工程設(shè)計(jì)資料，建設(shè)方設(shè)計(jì)要求。（3）相關(guān)專業(yè)提供給本專業(yè)的工程設(shè)計(jì)資料。（4）本工程采用的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。1.4設(shè)計(jì)原則低壓系統(tǒng)接線應(yīng)在滿足負(fù)荷要求的情況下，選擇最為經(jīng)濟(jì)合理的電源系統(tǒng)接線方式。設(shè)計(jì)著中考慮以下因素：1.電源電壓的選擇；2.變配電室位置的確定；3.設(shè)備的總?cè)萘颗c臺(tái)數(shù)的確定；4.電源的選用；5.進(jìn)線方向；6.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；7.出線方式；8每回線路輸送容量；9.技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。（一）對(duì)變配電系統(tǒng)的要求及其原則應(yīng)符合：1）安全性必須保證在任何可能的運(yùn)行的方式及檢修狀態(tài)下運(yùn)行人員及設(shè)備的安全。2）可靠性主結(jié)線的可靠性要求由用電負(fù)荷的等級(jí)確定。要保證主結(jié)線的可靠性可以采用多種措施。如系統(tǒng)中的某一電氣元件故障時(shí)，可以由保護(hù)裝置自動(dòng)把故障元件迅速切除，使之不影響系統(tǒng)的其他部分的繼續(xù)運(yùn)行；也可以在系統(tǒng)中設(shè)置備用元件，當(dāng)工作元件故障時(shí)，由自動(dòng)裝置立即投入備用元件代替工作元件。因此，在主結(jié)線中就要考慮是否方便電氣元件的投切操作。3）靈活性應(yīng)能適應(yīng)在各種可能的運(yùn)行方式的要求。主結(jié)線的電路關(guān)系是可以改變的，在系統(tǒng)運(yùn)行中，這種主結(jié)線電路關(guān)系的改變叫做運(yùn)行方式的改變。運(yùn)行方式的改變通常是通過對(duì)主結(jié)線中某些電氣元件的投入和切除來實(shí)現(xiàn)的，因此，主結(jié)線應(yīng)考慮是否方便電氣元件的投切操作。從而適應(yīng)各個(gè)時(shí)段能源供電能力與負(fù)荷變化的要求，適應(yīng)元件檢修的要求，保證各種不正常運(yùn)行方式下系統(tǒng)仍能達(dá)到足夠的供電質(zhì)量。4）經(jīng)濟(jì)性應(yīng)滿足最少的投資與年運(yùn)行費(fèi)用的要求，使得總經(jīng)濟(jì)效益為最佳。第二章方案論證2.1供配電系統(tǒng)的方案論證本工程中一級(jí)負(fù)荷是消防設(shè)備，二級(jí)負(fù)荷為電梯系統(tǒng)，三級(jí)負(fù)荷有空調(diào)、動(dòng)力、熱風(fēng)幕和動(dòng)力設(shè)備等。總負(fù)荷為6653KW。根據(jù)負(fù)荷容量，本工程選用四臺(tái)干式環(huán)氧樹脂變壓器，容量為1600KVA，兩路電源進(jìn)線。我們對(duì)電氣主結(jié)線擬訂了2個(gè)方案進(jìn)行比較。A方案：兩路電源進(jìn)線，高壓母線分段不聯(lián)絡(luò)，低壓母線分段聯(lián)絡(luò)，然后兩段母線分別接用電設(shè)備.B方案：兩路電源進(jìn)線，高壓母線分段聯(lián)絡(luò)，低壓母線分段聯(lián)絡(luò)，然后由兩段母線分別接用電設(shè)備.二種方案比較：A方案設(shè)備用量少，投資較少，但可靠性不是很高，能滿足向一、二級(jí)和三級(jí)負(fù)荷供電要求。但當(dāng)變壓器T容量滿足時(shí)，S2故障，系統(tǒng)可滿足要求但供電可靠性下降，變壓器損壞時(shí)，很難達(dá)到變壓器備用。B方案設(shè)備容量雖較A方案多，但可靠性、安全性與靈活性比A方案好。當(dāng)一路電源故障時(shí)，若另一路電源容量足夠，可滿足一、二級(jí)負(fù)荷，甚至三級(jí)負(fù)荷。上述方案比較選擇B方案。本工程采用兩路電源進(jìn)線，其中電源S1給1#和2#兩臺(tái)變壓器供電，電源S2僅給3#和4#兩臺(tái)變壓器供電，高壓母線單母線分段聯(lián)絡(luò)，保證電源切換；低壓母線分段聯(lián)絡(luò)，運(yùn)行方式靈活，保證了供電的可靠性。高壓柜采用KYN28-12系列產(chǎn)品。產(chǎn)品的外型尺寸為：800×1600×2200(mm)。參數(shù)：額定電壓：12KV；額定絕緣水平：1min工頻耐受電壓42KV，雷電沖擊耐受電壓75KV。低壓開關(guān)柜采用MNS系列產(chǎn)品，以E=25mm為模數(shù)，外型尺寸為：1000×2200×800(mm)。參數(shù)：額定工作電壓：690V；額定絕緣電壓：1KV；額定耐沖擊電壓：10KV；工頻耐受電壓：3KV。變壓器型號(hào)：SCB-1600/10，聯(lián)結(jié)組別：Dyn11，空載損耗：2300W，負(fù)載損耗：11000W，阻抗電壓：6%，空載電流：1.0%,噪音52dB。2．2方案事項(xiàng)：（1）高壓供配電系統(tǒng)中，為了保證整個(gè)系統(tǒng)的供電可靠性，擬采用高壓母線分段聯(lián)絡(luò)的供電方式。并擬用TN-S系統(tǒng)。（2）低壓配電系統(tǒng)中為保證本工程的一、二級(jí)負(fù)荷供電可靠性，擬采用低壓母線分段聯(lián)絡(luò)的供電方式。（3）根據(jù)本工程實(shí)際需要擬將變電所設(shè)置在地下一層。（4）高壓配電系統(tǒng)：10KV高壓配電系統(tǒng)為單母線分段，正常運(yùn)行時(shí)，兩路電源同時(shí)供電，當(dāng)任一電源故障或停用時(shí)，人工閉合網(wǎng)絡(luò)開關(guān)，每路電源均能承擔(dān)全部的負(fù)荷。高壓斷路器采用真空斷路器，直流操作電源。（5）1#，2#變壓器及3#，4#變壓器之間的低壓母線設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，低壓母線分段運(yùn)行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)自投自復(fù)；自投不自復(fù)；手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。自投時(shí)應(yīng)自動(dòng)斷開非保護(hù)負(fù)荷，以保證變壓器正常工作。住進(jìn)開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)電氣連鎖，任何情況下只能合其中的兩個(gè)開關(guān)。（6）低壓配電系統(tǒng)采用放射式和樹干式相結(jié)合的方式，對(duì)單太容量較大的負(fù)荷和重要負(fù)荷采用放射式供電，對(duì)照明和一般負(fù)荷采用采用樹干式和與放射式相結(jié)合的方式。（7）高壓開關(guān)柜采用下進(jìn)、下出的接線方式。低壓開關(guān)柜均采用上進(jìn)、下出的接線方式。（8）高壓電纜采用YJV-10KV交聯(lián)聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護(hù)套銅芯電力電纜。低壓出線電纜選用ZRYJV-T-1KV交聯(lián)聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護(hù)套銅芯電力電纜；（9）根據(jù)相關(guān)規(guī)定，同時(shí)為了提高在變配電室工作的安全可靠性，擬采用接地線同基礎(chǔ)主筋可靠焊接的方法，對(duì)整個(gè)變配電室采用等電位系統(tǒng)。第三章負(fù)荷計(jì)算3.1負(fù)荷計(jì)算的依據(jù)和目的需要系數(shù)法計(jì)算簡單，是最為常用的一種計(jì)算方法，適合用電設(shè)備類數(shù)量較多且容量相差不大的情況，結(jié)合本工程具體情況，采用需要系數(shù)法。3.2負(fù)荷計(jì)算方法1.需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算的需要系數(shù)法：首先根據(jù)負(fù)荷類別進(jìn)行分組，然后按照下列步驟進(jìn)行計(jì)算。（1）設(shè)備功率每組中只有一臺(tái)（套）電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)將設(shè)備實(shí)際向供配電系統(tǒng)汲取的電功率作為計(jì)算負(fù)荷，又常把單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷稱作設(shè)備功率，以（KW）表示。對(duì)于：1）連續(xù)工作制負(fù)荷=式中——為設(shè)備額定輸入功率，2）斷續(xù)運(yùn)行工作制電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷應(yīng)將起額定功率換算成負(fù)荷持續(xù)率為25%時(shí)的等效功率，以便計(jì)算：=2式中設(shè)備額定輸入功率3)斷續(xù)運(yùn)行輸入功率.工作制電焊類負(fù)荷應(yīng)將其額定功率換算成負(fù)荷持續(xù)率為100%時(shí)的等效功率,以便于計(jì)算.即:=4)成組用電設(shè)備的設(shè)備功率是指除備用設(shè)備以外的所有單個(gè)用電設(shè)備額定輸入功率之和.5)照明設(shè)備的設(shè)備功率應(yīng)考慮輔助其正常工作的鎮(zhèn)流器等元件上的功率損耗。白熾燈光源的照明設(shè)備:=熒光燈光源的照明設(shè)備：=1.25高強(qiáng)氣體放電燈光源的照明設(shè)備：=1.1（2）單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷當(dāng)分組后同一組中設(shè)備臺(tái)數(shù)>3臺(tái)時(shí),計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮其需要系數(shù),即:=∑=tgφ=式中∑——總設(shè)備功率,單位為KW——需要系數(shù)——計(jì)算有功功率,單位為KW——計(jì)算無功功率,單位為Kvar——計(jì)算視在功率,單位為KVAtgφ——電氣設(shè)備功率因數(shù)角的正切值——電氣設(shè)備額定電壓,單位為KV——計(jì)算電流,單位為A當(dāng)每臺(tái)電氣設(shè)備臺(tái)數(shù)(套)≤3臺(tái)時(shí),考慮其同時(shí)使用效率取為1,其于計(jì)算與上述公式相同.（3）多組設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷當(dāng)供電范圍內(nèi)有多個(gè)性質(zhì)不同的電氣設(shè)備組時(shí),先將每一組都按上述步驟計(jì)算后,再考慮各個(gè)設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷在各自的負(fù)荷曲線上不可能同時(shí)出現(xiàn),以一個(gè)同時(shí)系數(shù)來表達(dá)這中不同時(shí)率,因此其計(jì)算負(fù)荷為:==tgφ=式中有功功率同時(shí)系數(shù).對(duì)于配電干線所供范圍的計(jì)算負(fù)荷,取值范圍一般在0.7-1。無功功率同時(shí)系數(shù),對(duì)于配電干線計(jì)算負(fù)荷,取值范圍一般在0.7~0.97;對(duì)于變電站總計(jì)算負(fù)荷取值范圍一般在0.7。3.3無功補(bǔ)償計(jì)算及選擇自然滿足要求.在負(fù)荷曲線上,無功計(jì)算負(fù)荷(最大值)往往是發(fā)生在有功計(jì)算負(fù)荷的附近,所以,一般以有功計(jì)算負(fù)荷發(fā)生時(shí)所需要的無功補(bǔ)償容量作為自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償容量計(jì)算的依據(jù).即:選擇:電容器的選擇(使用臺(tái)數(shù))當(dāng)電容器為三相電容器時(shí),其額定容量之和應(yīng)小于系統(tǒng)需要的容量.所以實(shí)際的補(bǔ)償容量`應(yīng)為當(dāng)電容器為單相電容器時(shí),除了保證補(bǔ)償容量以外,為維持三相平衡,還應(yīng)保證電容器的臺(tái)數(shù)為3的倍數(shù)補(bǔ)償后的實(shí)際平均功率因數(shù)為:自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償容量計(jì)算由于自動(dòng)無功補(bǔ)償是根據(jù)負(fù)荷對(duì)無功的需求量，針對(duì)預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)目標(biāo)，通過投切電容器隨時(shí)調(diào)整的。因此，當(dāng)補(bǔ)償后的功率因數(shù)瞬時(shí)值滿足要求時(shí)，其平均功率因數(shù)自然滿足要求。在負(fù)荷曲線上，無功計(jì)算負(fù)荷（最大值）往往是發(fā)生有功計(jì)算負(fù)荷的附近，所以一般以有功計(jì)算負(fù)荷發(fā)生時(shí)所需的無功補(bǔ)償容量作為自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償容量計(jì)算的依據(jù)。即：補(bǔ)償前：EQtgφ1=Qav/Pc補(bǔ)償后：EQtgφ2=(Qav-Qcc)/Pc式中EQEQPc補(bǔ)償前的平均有功功率，單位為KW；EQQav補(bǔ)償前的平均無功功率，單位為kvar;EQQcc需補(bǔ)償?shù)臒o功功率，單位為kvar;EQφ1φ2補(bǔ)償后的功率因數(shù)角。因此需補(bǔ)償?shù)臒o功功率為：EQQcc=Pc(tgφ1-tgφ2)=Pc(tgφ1-tgφ2））=qcpcqcEQ=(tgφ1-tgφ2)式中qc無功功率補(bǔ)償率，與補(bǔ)償前后的功率因數(shù)有關(guān)。3.4負(fù)荷計(jì)算參考標(biāo)準(zhǔn)：《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-92:參考手冊(cè)：《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版:1#變壓器計(jì)算負(fù)荷: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KVarr計(jì)算電流A冷凍機(jī)450.000.700.80380三相393.75315.00236.25598.24冷凍機(jī)房310.000.700.80380三相271.25217.00162.75412.126-9ALE160.001.000.80380三相75.0060.0045.00113.956-9ALE260.001.000.80380三相75.0060.0045.00113.9510-14ALEE175.001.000.80380三相93.7575.0056.25142.44B1-3AL190.000.750.90380三相75.0067.5032.69113.95B1-3ALE1160.001.000.80380三相75.0060.0045.00113.95B1-3ALE2260.001.000.80380三相75.0060.0045.00113.95變電所40.000.800.80380三相40.0032.0024.0060.77模塊站40.000.800.80380三相40.0032.0024.0060.77網(wǎng)絡(luò)中心60.000.800.80380三相60.0048.0036.0091.16消防控制室20.001.000.80380三相25.0020.0015.0037.9814AC350.000.650.80380三相40.6232.5024.3761.7214AC440.000.650.80380三相32.5026.0019.5049.38RAPE1100.000.200.50380三相40.0020.0034.6460.77RAPE3100.000.200.50380三相40.0020.0034.6460.77RAPE425.000.200.50380三相10.005.008.6615.19B1-3APE2290.000.650.80380三相73.1358.5043.87111.10消防水泵110.001.000.80380三相137.50110.0082.50208.91總負(fù)荷:【計(jì)算公式】：Pc=Kp*∑(Kd*Pe)Qc=kq*∑(Kd*Pe*tgΦ)Sc=√(Pc*Pc+Qc*Qc)Ic=Sc/(√3*Ur)【輸出參數(shù)】：進(jìn)線相序:三相有功功率Pc:922.95無功功率Qc:710.59視在功率Sc:1164.81有功同時(shí)系數(shù)Kp：0.70無功同時(shí)系數(shù)Kp：0.70計(jì)算電流Ic:1769.74總功率因數(shù):0.79有功補(bǔ)償系數(shù)α：0.75無功補(bǔ)償系數(shù)β：0.80補(bǔ)償前功率因數(shù)COSφ1:0.79補(bǔ)償后功率因數(shù)CCOSφ2:0..9無功補(bǔ)償容量QCC:3100.96【計(jì)算過程】：Pc=Kp*∑(Kd*Pee)=922.95((kW)Qc=kq*∑(Kd*Pee*tggΦ)=710.59((kvar))Sc=√(Pc*Pc+Qc*Qc)=1164.811(kVA))Ic=Sc/(√3*Urr)=1769.744(A)【補(bǔ)償容量】：COSφ1=11/√[1+（β*Qc/α*Pc）2]=0.79COSφ2=0..9QC=α*Pcc*（tgφ1-tgφ2）=310.962#變壓器計(jì)算負(fù)負(fù)荷：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KW有功功率KVA無功功率KVARR計(jì)算電流A冷凍機(jī)L-2450.000.700.80380三相393.75315.00236.25598.241-5ALE175.001.000.80380三相93.7575.0056.25142.441-5ALE275.001.000.80380三相93.7575.0056.25142.4410-14ALEE275.001.000.80380三相93.7575.0056.25142.44B1-3AL290.000.750.90380三相75.0067.5032.69113.95消防水泵110.001.000.80380三相137.50110.0082.50208.91B1-3ALE1160.001.000.80380三相75.0060.0045.00113.95B1-3ALE2260.001.000.80380三相75.0060.0045.00113.95變電所40.000.800.80380三相40.0032.0024.0060.77模塊站40.000.800.80380三相40.0032.0024.0060.77網(wǎng)絡(luò)中心60.000.800.80380三相60.0048.0036.0091.16消防控制室20.001.000.80380三相25.0020.0015.0037.9814AC350.000.650.80380三相40.6232.5024.3761.7214AC440.000.650.80380三相32.5026.0019.5049.38RAPE1100.000.200.50380三相40.0020.0034.6460.77RAPE3100.000.200.50380三相40.0020.0034.6460.77RAPE425.000.200.50380三相10.005.008.6615.19B1-3APE2290.000.650.80380三相73.1358.5043.87111.10總負(fù)荷:【計(jì)算公式】：Pc=Kp*∑(Kd*Pee)Qc=kq*∑(Kd*Pee*tggΦ)Sc=√(Pjcc*Pc+Qc*Qc)Ic=Sc/(√3*Urr)【輸出參數(shù)】：進(jìn)線相序:三三相有功功率Pc:792.005無功功率Qc:612.442視在功率Sc:1001..20有功同時(shí)系數(shù)kdd：0.70無功同時(shí)系數(shù)kdd：0.70計(jì)算電流Ic:1521..16總功率因數(shù):00.79有功補(bǔ)償系數(shù)α：：0.75無功補(bǔ)償系數(shù)β：：0.80補(bǔ)償前功率因數(shù)CCOSφ1:0..79補(bǔ)償后功率因數(shù)CCOSφ2:0..9無功補(bǔ)償容量QCC:2699.64【計(jì)算過程】：Pc=Kp*∑(Kd*Pee)=792.05((kW)Qc=kq*∑(Kd*Pee*tggΦ)=612.42((kvar))Sc=√(Pc*Pc+Qc*Qc)=1001.200(kVA))Ic=Sc/(√3*Urr)=1521.166(A)【補(bǔ)償容量】：COSφ1=11/√[1+（β*Qc/α*Pc）2]=0.79COSφ2=0..9QC=α*Pcc*（tgφ1-tgφ2）=269.643#變壓器低壓負(fù)負(fù)荷計(jì)算：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KVARR計(jì)算電流A1-7AL1560.000.750.90380三相466.67420.00203.42709.038-14AL2560.000.750.90380三相466.67420.00203.42709.031-5ALE175.001.000.80380三相93.7575.0056.25142.441-5ALE275.001.000.80380三相93.7575.0056.25142.4410-14ALEE275.001.000.80380三相93.7575.0056.25142.441AC220.000.650.80380三相16.2513.009.7524.698AC214.000.650.80380三相11.379.106.8217.2814AP240.000.650.80380三相32.5026.0019.5049.38RAPE2100.000.200.50380三相40.0020.0034.6460.77RAPE525.000.200.50380三相10.005.008.6615.19B1-3APE1190.000.650.80380三相73.1358.5043.87111.10水泵房60.000.750.82380三相54.8845.0031.4183.38防火卷簾114.000.500.80380三相8.757.005.2513.29防火卷簾214.000.500.80380三相8.757.005.2513.29總負(fù)荷:【計(jì)算公式】：Pc=Kp*∑(Kd*Pee)Qc=kq*∑(Kd*Pee*tggΦ)Sc=√(Pc*Pc+Qc*Qc)Ic=Sc/(√3*Urr)【輸出參數(shù)】：進(jìn)線相序:三三相有功功率Pc:878.992無功功率Qc:518.552視在功率Sc:1020..47有功同時(shí)系數(shù)kpp：0.70無功同時(shí)系數(shù)kpp：0.70計(jì)算電流Ic:1550..45總功率因數(shù):00.86有功補(bǔ)償系數(shù)α：：0.75無功補(bǔ)償系數(shù)β：：0.80補(bǔ)償前功率因數(shù)CCOSφ1:0..86補(bǔ)償后功率因數(shù)CCOSφ2:0..9無功補(bǔ)償容量QCC:1277.41【計(jì)算過程】：Pc=Kp*∑(Kd*Pee)=878.92((kW)Qc=kq*∑(Kd*Pee*tggΦ)=518.52((kvar))Sc=√(Pc*Pc+Qc*Qc)=1020.477(kVA))Ic=Sc/(√3*Urr)=1550.455(A)【補(bǔ)償容量】：COSφ1=11/√[1+（β*Qc/α*Pc）2]=0.86COSφ2=0..9QC=α*Pcc*（tgφ1-tgφ2）=127.414#變壓器低壓負(fù)負(fù)荷計(jì)算：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KVARR計(jì)算電流A1-7AL2560.000.750.90380三相466.67420.00203.42709.038-14AL2560.000.750.90380三相466.67420.00203.42709.036-9ALE160.001.000.80380三相75.0060.0045.00113.956-9ALE260.001.000.80380三相75.0060.0045.00113.9510-14ALEE175.001.000.80380三相93.7575.0056.25142.441AC120.000.650.80380三相16.2513.009.7524.698AC114.000.650.80380三相11.379.106.8217.2814AC110.000.650.80380三相8.136.504.8712.34RAPE2100.000.200.50380三相40.0020.0034.6460.77RAPE525.000.200.50380三相10.005.008.6615.19B1-3APE1190.000.650.80380三相73.1358.5043.87111.10水泵房60.000.750.82380三相54.8845.0031.4183.38防火卷簾114.000.500.80380三相8.757.005.2513.29防火卷簾214.000.500.80380三相8.757.005.2513.29總負(fù)荷:【計(jì)算公式】：Pc=Kp*∑(Kd*Pee)Qc=kq*∑(Kd*Pee*tggΦ)Sc=√(Pc*Pc+Qc*Qc)Ic=Sc/(√3*Urr)【輸出參數(shù)】：進(jìn)線相序:三三相有功功率Pc:844.227無功功率Qc:492.553視在功率Sc:977.444有功同時(shí)系數(shù)kpp：0.70無功同時(shí)系數(shù)kpp：0.70計(jì)算電流Ic:1485..06總功率因數(shù):00.86有功補(bǔ)償系數(shù)α：：0.75無功補(bǔ)償系數(shù)β：：0.80補(bǔ)償前功率因數(shù)CCOSφ1:0..86補(bǔ)償后功率因數(shù)CCOSφ2:0..9無功補(bǔ)償容量QCC:1166.47【計(jì)算過程】：Pc=Kp*∑(Kd*Pee)=844.27((kW)Qc=kq*∑(Kd*Pee*tggΦ)=492.53((kvar))Sc=√(Pc*Pc+Qc*Qc)=977.44((kVA)Ic=Sc/(√3*Urr)=1485.066(A)【補(bǔ)償容量】：COSφ1=11/√[1+（β*Qc/α*Pc）2]=0.86COSφ2=0..9QC=α*Pcc*（tgφ1-tgφ2）=116.47第四章設(shè)備與導(dǎo)導(dǎo)線的選擇4.1變壓器選擇擇由公式：Sc=Pc/βccosφβ=SC/Sr式中SC——變壓器容量kVAPC——計(jì)算算負(fù)荷kWβ——變壓器負(fù)荷率kVar//kWcosφ——補(bǔ)償償后的功率因因數(shù)根據(jù)前面計(jì)算SCCT1=11164.811kVASCT2=10200.47kVVASCT3=10011.20kVVASCT4=922..44kVAA本次設(shè)計(jì)按照有關(guān)關(guān)規(guī)定變壓器器負(fù)荷率應(yīng)該該取值應(yīng)小于于70%，因此選用用兩臺(tái)型號(hào)為為SCB9干式變壓器器，變壓器容量應(yīng)為1600kkVA。改變變壓器設(shè)有強(qiáng)強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)統(tǒng)及溫度監(jiān)測(cè)測(cè)及報(bào)警裝置置。4.2高壓斷路路器的選擇高低壓斷路器是供供配電系統(tǒng)中中最重要的開開關(guān)設(shè)備之一一，它能在事事故情況下迅迅速地?cái)嚅_短短路電流，防防止事故擴(kuò)大大。高壓側(cè)短路電流的的計(jì)算電源S1處的短路容量Skk=350MVAA,取進(jìn)線電纜纜為YJV(00.08mΩ/m),長度為50000m.則:XS=Uav2/ska=10..52/350Ω=0.3115ΩXYJV=50000*0.088mΩ=400mΩIK=Uav/1.7732(Xss+XYJVV)=10..5/1.7732*0..715=8.48KAAish=2.55**Ik=21.6KAAI∞2*tim=8..482*1.455=104..27KA高壓斷路器除了進(jìn)進(jìn)行正常的投投切操作外，還還必須能夠?qū)?duì)故障的短路路電流進(jìn)切斷操作，所以必必須能夠承受受的住短路沖沖擊電流和短短路過程中的的熱能作用。工工程采用安全全系數(shù)較高的的VD4高壓真空斷斷路器。選擇擇原則(一)滿足正常工作條件件1.滿足工作電壓要求求即：Ur=UNUM≥UW式中UM——電流流互感器最高高工作電壓；；UW——電流互感器裝設(shè)處處的最高電壓壓；Ur——電流互感器額定電電流；UN——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓；2.滿足工作電流要求求即：Ir≥IC式中Ir——開關(guān)關(guān)電器額定電電流；IC——開關(guān)電器裝設(shè)處的的計(jì)算電流；；2.滿足工作環(huán)境要求求選擇電氣設(shè)設(shè)備時(shí),應(yīng)考慮其適適合運(yùn)行環(huán)境境條件要求,如:溫度、風(fēng)速速、濕度、污污穢、海拔、地地震烈度等。(二)滿足短路故障時(shí)的的動(dòng)、熱穩(wěn)定定條件1．滿足動(dòng)穩(wěn)定要求求短路時(shí)電器器設(shè)備能受到到的電動(dòng)力，與與導(dǎo)體間形狀狀系數(shù)、間距距、長度、材材料以及通過過導(dǎo)體的電流流大小有關(guān)。對(duì)對(duì)于開關(guān)電器器而言，一旦旦制造出來，無無論用于系統(tǒng)統(tǒng)何處，其導(dǎo)導(dǎo)體間間距、長長度及形狀系系數(shù)都不會(huì)改改變，因此通通過導(dǎo)體的電電流的大小就就成為決定該該開關(guān)電器能能否達(dá)到動(dòng)穩(wěn)穩(wěn)定要求的唯唯一因素，即即只要滿足：：iimas≥iSH或Imas≥ISH式中imas———開關(guān)電器的的極限通過電電流峰值；Imas——開關(guān)電電器的極限通通過電流有效效值；iSH——開關(guān)電器器安裝處的三三相短路沖擊擊電流；ISH——開關(guān)電器器安裝處的三三相短路沖擊擊電流有效值值；2.滿足熱穩(wěn)定要求開關(guān)電器自自身可以承受受的熱脈沖應(yīng)應(yīng)大于短路時(shí)時(shí)最大可能出出現(xiàn)的熱脈沖沖,稱為滿足熱熱穩(wěn)定要求,即:It2×t≥I∞2×ttim式中It——開關(guān)關(guān)電器的t秒熱穩(wěn)定電電流有效值；；I∞——開關(guān)電器安裝裝處的三相短短路電流有效效值；tim——假想時(shí)間間；(三)滿足天關(guān)電器分?jǐn)鄶嗄芰Φ囊笄箝_關(guān)電器分?jǐn)嗄芰ατ脴O限分?jǐn)鄶嗄芰皖~定定分?jǐn)嗄芰蓛蓚€(gè)參數(shù)來表表達(dá).極限分?jǐn)嗄苣芰κ侵冈谠撛摋l件下開關(guān)關(guān)斷后,不考慮開關(guān)關(guān)電器繼續(xù)承承載額定電流流,即不考慮其其是否還能正正常使用;額定分?jǐn)嗄苣芰κ侵冈谠撛摋l件下開關(guān)關(guān)分?jǐn)嗪?開關(guān)電器還還能繼續(xù)承載載額定電流正正常運(yùn)行,并能反復(fù)分分?jǐn)嘣摋l件電電路多次.斷路器斷路器應(yīng)應(yīng)能分?jǐn)嘧畲蟠蠖搪冯娏鱅br≥I(3)kk.max或Sbr≥S(3)k.max式中Ibr——斷斷路器的額定定分?jǐn)嚯娏?；；Sbr——斷路器的的額定分?jǐn)嗳萑萘浚籌(3)k.max———斷路器安安裝處最大運(yùn)運(yùn)行方式下三三相短路電流流有效值；S(3)k.max———斷路器安安裝處最大運(yùn)運(yùn)行方式下的的短路容量.二、選擇結(jié)果以電源S1進(jìn)線段段為典型分析析所用設(shè)備及及導(dǎo)線的選擇擇例如VK-10M255/12500(電源S1進(jìn)線段回路WH1)項(xiàng)目運(yùn)行電壓計(jì)算數(shù)據(jù)額定參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)滿足條件結(jié)論電壓校驗(yàn)Un10KVUr10KVUr=Un合格電流校驗(yàn)Ic1250KAIr92.5AIr>Ic合格分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)I(3k.max20KAIbr8.48KAIbr>Ikmaax合格動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)i(3)sh50KAimax21.6KAimax>ishh合格熱穩(wěn)定校驗(yàn)I*I*tim202*4KA..SIk*Ik*t8.482*1..45KAA.SIk*Ik*t>>I*I*ttim合格4.3低壓斷路器器選擇低壓側(cè)短路器算：：計(jì)算短路電路元件件的電抗：高壓系統(tǒng)的電抗，由由于高壓系統(tǒng)統(tǒng)認(rèn)為容量SK=350MMVA則折算到低壓側(cè)ZZS==0.46mΩ變壓器阻抗ZT==XT===0.1555Ω電纜相線的電阻RR7=0.3115×50=1..575mΩΩ電纜相線的電抗XXL=0.0997×50=0..485mΩΩ計(jì)算短路點(diǎn)阻值ZZ=0.1116ΩK點(diǎn)的三相短路電流流IK==2.2775kAish=2.555×Ik=6.5776KAIsh=1.884×Ik=4.7775kA根據(jù)上面高壓斷路路器選擇校驗(yàn)驗(yàn)方法，本工工程低壓斷路路器選用MT和TN-S系列低壓斷斷路器，其它它斷路器選擇擇也按照以上上方法，具體體見低壓配電電系統(tǒng)圖。4.4互感器的選擇1、電流互感器的選擇擇1）滿足足工作電壓要要求即：Ur=UNUm≧Uw式中Um——電流流互感器最高高工作電壓；；Uww——電流互感器器裝設(shè)處的最最高電壓；Urr——電流互感器器額定電壓；；UN——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓；2）滿足工作電流要要求，應(yīng)對(duì)一一、二次側(cè)電流流進(jìn)行考慮。（a）一次側(cè)額定電流流Ir1：Irr1≧Ic式中Ic————線路計(jì)算算電流。（b）二次側(cè)額定電流流Ir2：Irr2=5A3）準(zhǔn)確度等級(jí)由于考慮到儀表指指針在儀表盤盤1/2~22/3左右較易準(zhǔn)準(zhǔn)確讀數(shù)，因因此：Irr1=（1.25~~1.5）Ic以低壓配電系統(tǒng)圖圖WP2回路為例：：由于UUr=380VVIcc=115..9AIr1=（1.255~1.5）Ic=150AA本工程供配電系統(tǒng)統(tǒng)的電流互感感器主要用于于測(cè)量，因此此準(zhǔn)確級(jí)選0.5級(jí)，因此選用電流流互感器LQQG-0.55-150/55。其它電流流互感器選擇擇按以上方法選擇，具體見本本工程供配電電系統(tǒng)圖。2、電壓互感器的選選擇1）滿足工作電壓要要求對(duì)一、二次次側(cè)分別考慮慮如下：（a）一次側(cè)電壓：Ur1=UNUm1≧Uw式中Um1——電壓互互感器最高工工作電壓Uw——電壓互感感器裝設(shè)處的的最高工作電電壓Ur1——電壓互互感器額定電電壓UN——系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓（b）二次側(cè)電壓Ur22:Ur2=100VV本工程高壓供配電電系統(tǒng)中Urr1=10kVV,因此選用電電壓互感器RRZL10//0.1KVV。其它電壓壓互感器選擇擇按照以上方方法，具體見見系統(tǒng)圖。4.5導(dǎo)線選擇本工程選用銅芯交交聯(lián)聚乙烯絕絕緣聚氯乙烯烯護(hù)套電力電電纜(YJV)中壓線路,由于距距系統(tǒng)較近,短路電流大大且故障時(shí)間間相對(duì)較長,但其負(fù)荷電電流較小,線纜選擇的的主要矛盾是是能否承受短短時(shí)電流的作作用,即熱穩(wěn)定問問題.因此,一般用熱穩(wěn)穩(wěn)定條件確定定線纜截面,再以機(jī)械條條件和載流量量較驗(yàn).滿足熱穩(wěn)定性要求求的電纜最小小截面Amin應(yīng)為:Amin≥I∞××EQ\R(,tim)/c=1669.47mmm2故選截面積積為240mmm2校驗(yàn):滿足載流量2440mm2載流量為509A>>190A查表滿足機(jī)械特性性.故回路WH1選用用YJV(33×400).第五章變配電電室設(shè)計(jì)5.1變配電室的的布置由于選擇的變壓器器為干式變壓壓器，斷路器器為真空斷路路器，低壓斷斷路器為塑料料殼式斷路器器，沒有可燃燃性油的高低低壓配電裝置置和非油浸的的電力變壓器器，可設(shè)置在在同一房間內(nèi)內(nèi)。具有符合合IP3X防護(hù)等級(jí)外外殼的無可燃燃性油的高低低壓配電裝置置和非油浸的的電力變壓器器。（1）本變配電室由變變壓器柜、高高壓配電柜、低低壓配電柜、電電容器柜、控控制室和值班班室等組成。（2）室內(nèi)安裝的干式式變壓器，其其外廓與四周周墻壁的凈距距不應(yīng)小于0.6m；干式變壓壓器之間的間間距不應(yīng)小于于1m，并應(yīng)滿足足巡視，檢修修的要求。在在考慮變壓器器布置及高、低低壓進(jìn)出線位位置時(shí)，應(yīng)盡盡量使負(fù)荷開開關(guān)或隔離開開關(guān)的操作機(jī)機(jī)構(gòu)裝在近門門處。（3）在確定變壓器室室面積時(shí)，應(yīng)應(yīng)考慮變電站站所帶負(fù)荷發(fā)發(fā)展的可能性性，一般按裝裝設(shè)大一級(jí)容容量的變壓器器考慮。（4）變壓器室內(nèi)不應(yīng)應(yīng)用與其無關(guān)關(guān)的管道和明明敷線路通過過。（5）干式變壓器可安安裝在中低壓壓配電室內(nèi)。（6）應(yīng)考慮留有適當(dāng)當(dāng)數(shù)量開關(guān)柜柜的備用位置置。（7）成套電容器柜單單列布置時(shí)，柜柜正面與墻面面之間的距離離不應(yīng)小于1.5m，雙列布置置時(shí)，柜面之之間的距離不不應(yīng)小于2m，長度大于7m的中壓電容容器室應(yīng)設(shè)兩兩個(gè)出口，并并宜布置在兩兩端，電容器器室門應(yīng)向外外開。（8）當(dāng)變壓器、中壓壓開光、電容容器等均采用用無油設(shè)備時(shí)時(shí)，變壓器室室、中、低壓壓配電室、電電容器和值班班室可設(shè)于一一個(gè)房間內(nèi)。自自備柴油發(fā)電電機(jī)組設(shè)置在在民用建筑內(nèi)內(nèi)時(shí)，只能設(shè)設(shè)在地面層或或底下一層。除除了按照機(jī)組組的房間外，還還應(yīng)設(shè)置為機(jī)機(jī)組供應(yīng)燃油油的貯油間，還還應(yīng)考慮機(jī)組組的啟動(dòng)用蓄蓄電池、控制制設(shè)備、排煙煙、排風(fēng)、冷冷卻設(shè)施的位位置。綜合以上設(shè)計(jì)原則則，本工程變變配電室平面面圖見圖111-9。第六章接地設(shè)設(shè)計(jì)6.1接地概念念：將電力系統(tǒng)或電氣氣設(shè)備的某一一正常不帶電電，而故障運(yùn)運(yùn)行時(shí)可能帶帶電的金部分分或電氣裝置置外露可導(dǎo)電電部分經(jīng)接地地線連接到接接地極稱為接接地。6.2接地型式式的種類配電系統(tǒng)的系統(tǒng)接接地型式有：：TN（其中包括TN-S、TN-C、TN-C--S）、TT和IT。其中TN、TT系統(tǒng)為中性性點(diǎn)接地系統(tǒng)統(tǒng)，IT系統(tǒng)為中性性點(diǎn)不接地系系統(tǒng)。這幾中型式的字母母代號(hào)的含義義是：第一個(gè)字母表示電電源對(duì)地的關(guān)關(guān)系。T表示電源有有一點(diǎn)直接接接地；I表示電源與與地絕緣。第二個(gè)字母表示電電氣裝置的外外露可導(dǎo)部分分與地的關(guān)系系。N表示外露可可導(dǎo)電部分通通過保護(hù)線與與該系統(tǒng)接地地點(diǎn)連接；T表示外露可可導(dǎo)點(diǎn)部分通通過保護(hù)線與與和電源接地地點(diǎn)電氣上無無關(guān)的接地極極連接。其中，TTN系統(tǒng)中橫線線后的字母S、C、C-S表示保護(hù)線線與中性線的的組合情況。S表示整個(gè)系系統(tǒng)中保護(hù)線線和中性線是是完全分開的的，二者只在在電源接地點(diǎn)點(diǎn)有電氣聯(lián)結(jié)結(jié)關(guān)系；C表示整個(gè)系系統(tǒng)中保護(hù)線線和中線性是是合一的，即即二者合一為為PEN線；C-S表示系統(tǒng)中中中性線和保保護(hù)線一部分分合一，一部部分分開。TN系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)：1.中性性點(diǎn)直接接地地2.在TTNC系統(tǒng)中，將將中性線和保保護(hù)線（PE