《H宿舍供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)》19000字

目錄H宿舍供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)TOC\o"1-4"\h\u設(shè)計(jì)總說明 I1緒論 11.1課題研究的意義與目的 11.2設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)任務(wù) 21.3宿舍普通用電設(shè)備簡介 21.4設(shè)計(jì)任務(wù) 22負(fù)荷計(jì)算 32.1負(fù)荷分級及供電要求 32.1.1電力負(fù)荷的分級 32.1.2各級電力負(fù)荷對電源的要求 32.1.3H宿舍負(fù)荷分級 42.2H學(xué)生宿舍樓負(fù)荷計(jì)算 43無功補(bǔ)償與變壓器的選型 113.1無功補(bǔ)償?shù)哪康?113.1.1無功功率 113.1.2影響功率因數(shù)的主要因素 113.1.3提高自然功率因數(shù)的方法 113.2無功補(bǔ)償方法 123.2.1無功補(bǔ)償裝置的選擇 123.2.2無功補(bǔ)償裝置的安裝方法 123.3無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 133.4變壓器的選擇 143.4.1電力變壓器的類型 143.4.2電力變壓器的選擇的依據(jù) 143.4.3電力變壓器容量臺數(shù)的選擇 153.5變壓器的聯(lián)結(jié)方式選擇 153.6備用電源選擇 164宿舍樓配電系統(tǒng)的接線方案 164.1主接線的基本要求 164.2宿舍樓配電系統(tǒng)接線方案 174.3主接線圖 175短路電流的計(jì)算 185.1短路電流計(jì)算概述 185.1.1短路的類型 185.1.2短路計(jì)算的目的 185.1.3短路計(jì)算的假定條件 185.2電路短路電流的計(jì)算 185.2.1計(jì)算電路圖 185.2.2短路電流的計(jì)算 196主線路線型及電氣設(shè)備的選擇 216.1電氣設(shè)備選擇的一般原則 216.1.1高壓斷路器的選擇與校驗(yàn) 226.1.2高壓隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 236.1.3高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn) 236.1.4電流互感器的選擇與校驗(yàn) 236.1.5電壓互感器的選擇與校驗(yàn) 246.1.6避雷器的選擇 246.2低壓一次設(shè)備 256.2.1低壓斷路器的選擇與校驗(yàn) 256.2.2低壓刀開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 256.2.3熔斷器式刀開關(guān)和熔斷器的選擇 266.2.4電流互感器的選擇與校驗(yàn) 266.3高壓開關(guān)柜與低壓開關(guān)柜的選型 266.3.1高壓開關(guān)柜選型 266.3.2低壓開關(guān)柜選型 267導(dǎo)線和電纜截面的選擇 267.1導(dǎo)線和電纜截面的選擇的意義 267.2導(dǎo)線和電纜截面的選擇的條件 277.2.1三相系統(tǒng)相線截面的選擇條件 277.2.2中性線和保護(hù)線截面的選擇 277.3高壓側(cè)導(dǎo)線和電纜截面的選擇 287.3.110kV電纜選擇 287.3.210kV母線選擇 297.4低壓側(cè)導(dǎo)線截面的選擇 298繼電保護(hù) 298.1繼電保護(hù)的意義 298.2繼電保護(hù)的任務(wù) 298.3變壓器的繼電保護(hù) 308.4電力線路的保護(hù)及其設(shè)計(jì) 308.4.1電力線路的電流速斷保護(hù) 308.4.2瞬時(shí)速斷保護(hù) 318.4.3時(shí)限電流速斷保護(hù) 318.5電力線路的過電流保護(hù) 328.6電力線路的單相接地保護(hù) 338.7電力線路的過負(fù)荷保護(hù) 339防雷與接地 339.1防雷與接地的意義 339.2防雷 339.3接地 34參考文獻(xiàn) 36附錄 37PAGE1設(shè)計(jì)總說明電力資源是支持我中華人民共和國民經(jīng)濟(jì)光速發(fā)展與教育事業(yè)持久發(fā)展肯定不能缺少的一種珍貴資源，電能的潔凈、輸送、高效儲存、生產(chǎn)，它是現(xiàn)代各種生產(chǎn)業(yè)、人們的生活及社會的每一個(gè)地方已獲得了廣泛使用。電能既然是能夠由各種其他的能量變化而來,又容易被轉(zhuǎn)變成為其它各種形式的能源以此提供給使用;電能的傳遞不單是一種簡單而又經(jīng)濟(jì)的方式,還可以更加便于工作控制,測量和調(diào)整,有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)步驟的自動化。因此，電能在現(xiàn)代學(xué)生宿舍供電系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著十分重要的角色，也是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠郑绕湓谡拷谉岬奶鞖庵?，電能更是我們學(xué)生的生命源泉，給予我們舒適的環(huán)境。在我國教育水平飛速提升，國內(nèi)外強(qiáng)調(diào)低碳經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下。我國對于大學(xué)生宿舍的需求量很多,再加上隨著國民生活質(zhì)量的提高,大量現(xiàn)代化家電都進(jìn)入了學(xué)生宿舍里,造成了用電負(fù)荷大大增加,而且原有建筑中的電氣工程國家標(biāo)準(zhǔn)和各個(gè)地方的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)無法滿足我們的實(shí)際需要。所以本次設(shè)計(jì)嘗試探索出一種適合當(dāng)代學(xué)生宿舍樓電氣化設(shè)計(jì)的解決方案。此外,節(jié)能降低低碳環(huán)保發(fā)展也是目前我國基本的發(fā)展政策之一,在充分地滿足、完善對建筑物項(xiàng)目工程的技術(shù)性要求前提下,減少了能源損耗,提高資源利用率也正是此次項(xiàng)目設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的方案所在,從而符合我們國家節(jié)能環(huán)保的主倡思想，讓青山綠水成為我們的金山銀山。H宿舍內(nèi)單元宿舍之間排列緊密且數(shù)量眾多，供電需求量大，這是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，得同時(shí)滿足同學(xué)們的用電要求，然而又要在空間有限制的情況下。由于各個(gè)單元的宿舍樓數(shù)較多,必須配備一個(gè)相應(yīng)個(gè)數(shù)的供電回路。每個(gè)單元宿舍的面積都基本相同，雖然供電方式基本相同但是線路的設(shè)計(jì)不大相同。根據(jù)各個(gè)教學(xué)單元不同宿舍的電源數(shù)量,采取了許多相應(yīng)的措施配置和更換電源。對于一些學(xué)校內(nèi)的宿舍樓等也可以通過考慮直接采用作為一種單相直流電源供電,還有些地區(qū)可以通過考慮直接采用三相交流電源系統(tǒng)進(jìn)行交流供電。照明負(fù)荷一般是要泛指照明用戶的燈在日常生活和實(shí)際工作中的使用,而空調(diào)的實(shí)際負(fù)荷則一般是要泛指具有舒適度的空調(diào)使用。由于各個(gè)功能單元中H宿舍電源數(shù)量眾多,負(fù)荷因地點(diǎn)多而分散,所以當(dāng)我們在進(jìn)行前期建設(shè)時(shí),電源以全部形式采用了廣東海洋大學(xué)宿舍現(xiàn)場兩級電源變壓器,第一級為35kv后再變成10kv(站變),第二級則基本是10kv后再變成o.4kv(戶外箱式電源變壓器)。箱變布遍在各個(gè)負(fù)荷的中心,減小了H宿舍的資金投入,降低了H宿舍的運(yùn)營成本,提升H宿舍單元宿舍的用電質(zhì)量。從變電站變直線到箱內(nèi)電變的10kv均采用直線電纜相互連接,各個(gè)類型變電箱的電力供應(yīng)量和容量由每戶有一位同時(shí)進(jìn)戶的單棟大樓H中學(xué)宿舍供電組團(tuán)所根據(jù)計(jì)算的供電總負(fù)荷而自行自由選擇,從而達(dá)到節(jié)能的主題思想又完美的達(dá)成我們理想的要求。此篇研究論文針對廣東海洋大學(xué)生活型住宅綜合宿舍系統(tǒng)實(shí)施了補(bǔ)償負(fù)荷功率預(yù)估數(shù)據(jù)分析與算法計(jì)算,同時(shí)通過補(bǔ)償負(fù)荷功率預(yù)估與算法分析來精確計(jì)算無功功率下的補(bǔ)償負(fù)荷值。在這一點(diǎn)的研究基礎(chǔ)上再次比較詳細(xì)地研究分析我校的中國大學(xué)應(yīng)屆畢業(yè)生在校宿舍樓公用主機(jī)房及各種其他東西。關(guān)鍵詞：學(xué)生宿舍；供配電；負(fù)荷計(jì)算；強(qiáng)電設(shè)計(jì)；緒論課題研究的意義與目的供配電技術(shù),就是專門研究供應(yīng)與分配之間的電力需求和資源分配關(guān)系的一門學(xué)術(shù)。電力,是我們現(xiàn)代各個(gè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、各種類型住宅、以及國、央企等各個(gè)事業(yè)單位的主要?jiǎng)趧恿唾Y源,是我們現(xiàn)代文明時(shí)代的重要發(fā)展科學(xué)技術(shù)依據(jù)。所以我國電力等高科技產(chǎn)業(yè)被國家稱為"先驅(qū)"帶動國民經(jīng)濟(jì)。工業(yè)生產(chǎn)必須首先要盡量做到所有生產(chǎn)流水線的完全電氣化,才能盡量做到最大化地做到增加所有流水線的成品產(chǎn)量,提高質(zhì)量,提升整個(gè)工廠的整體生產(chǎn)率,有利于整個(gè)企業(yè)最終實(shí)現(xiàn)所有流水線在工業(yè)生產(chǎn)和全過程管理中的完全智能自動化。我們?nèi)祟惖纳鐣畋仨毷且?jīng)過了電氣化以后,才能夠確保良好的社會秩序與我國各族人民所迫切需要的生產(chǎn)力與服務(wù)。但我們擔(dān)心的問題就是如果一旦電力供給突然停止或者中斷,則將給我們的企業(yè)日常生產(chǎn)和整個(gè)社會的生活帶來一種不可想象的危害和后果。隨著時(shí)代的進(jìn)步，中國已經(jīng)從油燈照明走向了科技供電，科技照明。以前的傳統(tǒng)電氣技術(shù)，明顯存在不足，主要表現(xiàn)為：①使用難題多；不利于節(jié)省能源；②管理效率低；③建筑的安全系數(shù)不高；隨著建筑技能的引入與我國的自主創(chuàng)新發(fā)明以及人們對效率需求的增加,一個(gè)新的建筑電氣技術(shù)體系已經(jīng)出現(xiàn),此技術(shù)具備分布型智能,具有自動調(diào)整本領(lǐng),電氣系統(tǒng)功效強(qiáng),選用了模塊化設(shè)計(jì)使可令擴(kuò)展性好,能夠?qū)⒁郧暗牟煌ㄖ姎庋b置的控制板塊集成為一體。這類電氣技術(shù)的趨向有:①選用實(shí)際現(xiàn)場總線技術(shù)；②結(jié)合各類弱電技術(shù)和強(qiáng)電技術(shù)；③電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合；④控制由強(qiáng)到弱的通信行為；⑤用戶現(xiàn)場控制便捷；⑥管理節(jié)能且方便；令其結(jié)構(gòu)更加安全。同時(shí)隨著中國特色經(jīng)濟(jì)體制的變化,我國大學(xué)生公寓的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境和條件正在不斷升高,對于宿舍室生活環(huán)境的希望和期盼也越來越強(qiáng)烈,所以我國大學(xué)生公寓的供配電設(shè)計(jì)方案正根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了調(diào)整。在這一階段的研究方向上,國內(nèi)外研究的目標(biāo)主要是比較關(guān)注供配電項(xiàng)目中的一些節(jié)能和環(huán)保舉措,因?yàn)樵诋?dāng)代中國經(jīng)濟(jì)社會下,隨著能源消費(fèi)量快速增加和提升,能源危機(jī)感變得愈發(fā)嚴(yán)重。所以如何有效地節(jié)約資金和用電,是制定建筑物電氣設(shè)計(jì)方案時(shí)的一個(gè)重點(diǎn)。綜上所述我們可以從中看到,當(dāng)前學(xué)生宿舍的供配電系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)在國內(nèi)外都有許多"先行者"了,但還存在不少領(lǐng)域值得我們不斷地去研究和勘察,從而使我們做到更加高效,更加安全,更加節(jié)約資源。設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)任務(wù)（1）學(xué)校宿舍樓標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間樓房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間梯房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間房間圖1-1H宿舍平面圖供電系統(tǒng)電源:在位于廣東海洋大學(xué)H宿舍北側(cè)500m方米處進(jìn)行設(shè)置并配有一座10kv的高壓配電所,其中進(jìn)出口高壓斷路器供電采用的方式是10sn10-10ii型,此出口斷路器分別為各配有一個(gè)定為大時(shí)限的過高壓電流速斷保護(hù)和一個(gè)定為小時(shí)限的高壓電流速斷電壓保護(hù),定為小時(shí)限的過高壓電流速斷保整器在定時(shí)器動作時(shí)的持續(xù)時(shí)間約長度為1.3s。氣象數(shù)據(jù)資料:湛江地區(qū)的年平均氣溫大約為21.7℃,最冷的月日平均氣溫大約為10℃,最熱的月日平均氣溫大約為36.30℃。宿舍普通用電設(shè)備簡介經(jīng)初步計(jì)算一個(gè)普通寢室用電電氣使用情況可設(shè)計(jì)為如下表：表1-1寢室電器表序號名稱功率數(shù)量1熒光燈40w22電腦400w83飲水機(jī)420w14熱水器1500w15空調(diào)2500w1設(shè)計(jì)任務(wù)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)具體如下：（1）根據(jù)要求選定本H宿舍變電所的主要變壓器數(shù)量、容積及型號。（2）在實(shí)地考察之后畫出完整的圖紙，而且建設(shè)費(fèi)用不能太高。（3）依照建設(shè)的條件計(jì)算電流的短路數(shù)值（4）根據(jù)算出來的數(shù)據(jù)來選擇需要用到的設(shè)備。（5）在圖紙的基礎(chǔ)上構(gòu)架好電纜以及各種的電路配置。（6）配電系統(tǒng)圖及平面布線圖的設(shè)計(jì)負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷分級及供電要求電力負(fù)荷的分級電力負(fù)荷是以對供電可靠性的前提及中斷供電的時(shí)候在我國的政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度，電力負(fù)荷分一般為三級：一級負(fù)荷：（1）如果沒有了供電將會對我們的學(xué)生帶來意想不到的意外。（2）如果沒有了供電將會對我們的學(xué)生帶來金錢上的損失，并且影響著學(xué)生的文化發(fā)展。（3）中斷供電將影響我中國國民的日常必須的生活環(huán)境。二級負(fù)荷：（1）如果沒有了供電將會對我們的學(xué)生帶來較大金錢上的損失，并且較大影響著學(xué)生的文化發(fā)展。（2）如果沒有了供電將會對我們的平時(shí)生活的所需電器不能正常使用。三級負(fù)荷：除了上面所說的兩種東西之外的。各級電力負(fù)荷對電源的要求一級負(fù)荷對供電電源的要求（1）一級用電是我們設(shè)計(jì)最應(yīng)該先考慮的方面，因?yàn)橐患壺?fù)荷是最重要的，基本上就是我們生命保障，就像是一份保險(xiǎn)，這個(gè)設(shè)計(jì)中應(yīng)該有兩個(gè)電源且不能互相影響。一級負(fù)荷容量很大或有高壓用電設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用兩路高壓電源。一級負(fù)荷容量不大時(shí)，可采用從電力系統(tǒng)取得第二低壓電源，亦可采用柴油發(fā)電機(jī)組等，以維持繼續(xù)供電。（2）一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。H宿舍負(fù)荷分級本設(shè)計(jì)中H宿舍的消防用電、應(yīng)急照明、消防水泵屬于二級負(fù)荷，其他負(fù)荷屬于三級負(fù)荷。對H宿舍配電采用雙回路供電來保證H宿舍中二級負(fù)荷的需求。H學(xué)生宿舍樓負(fù)荷計(jì)算根據(jù)相應(yīng)的用電裝置對與其相關(guān)的電力負(fù)荷數(shù)值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析,即后便可以得到所計(jì)算的電力負(fù)荷。經(jīng)過仔細(xì)的查完書本后發(fā)現(xiàn)這個(gè)計(jì)算公式就這下面所說的這樣，原來這個(gè)定義需要系數(shù)就是下面這個(gè)東西：（2-1）（2-2）經(jīng)過了這個(gè)計(jì)算之后，需要用到電的設(shè)備的有功計(jì)算負(fù)荷的公式基本上就是下面所寫的：式中，這個(gè)是這些電器的用電有功計(jì)算負(fù)荷，單位是千瓦這個(gè)是這些電器的用電需要系數(shù)這個(gè)是這些電器的用電容量，單位是千瓦。由上面的一系列公式就可以得出下面的這條公式：（2-3）上面得出的公式中，就是，單位是千乏用電的電器功率因數(shù)的正切值是。視在計(jì)算負(fù)荷為：（2-4）從這個(gè)計(jì)算中可以得出，視在計(jì)算負(fù)荷，單位是千伏安從上面可以進(jìn)一步計(jì)算：（2-5）在這個(gè)公式中，計(jì)算電流是，單位是安培用電電器的額定電壓是。這個(gè)設(shè)計(jì)需要一系列詳細(xì)的對H宿舍的各種電器進(jìn)行計(jì)算，包括了H宿舍內(nèi)學(xué)生常用的電器進(jìn)行計(jì)算，從這個(gè)計(jì)算中就可以得出H宿舍的供配電負(fù)荷的數(shù)據(jù)，在H宿舍中有不多不少的供電設(shè)備，在計(jì)算的時(shí)候需要按照他們都是最大功率的情況下進(jìn)行計(jì)算，可能得出最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，在多次查閱書籍后，知道了需要在無功計(jì)算負(fù)荷總和，要對這個(gè)東西整入同時(shí)性的總和，在查完《工廠供電》后知道了兩個(gè)系數(shù)，和。取=0.80-0.95（2-6）=0.85-0.97（2-7）所有的有功計(jì)算負(fù)荷為（2-8）所有的無功計(jì)算負(fù)荷為（2-9）所有的視在計(jì)算負(fù)荷為（2-10）所有的計(jì)算電流為（2-11）由于學(xué)生公寓樓層有5層，每層有10個(gè)房間，每個(gè)房間里有2只熒光燈，8臺電腦，1臺飲水機(jī)，1個(gè)空調(diào)和1個(gè)熱水器以及一套生活水泵。據(jù)調(diào)查：學(xué)生宿舍樓各電器額定功率如下：熒光燈（總）：=0.04×2×10×5=4kw電腦（總）：=0.4×8×10×5=160kw飲水機(jī)（總）：=0.42×1×10×5=21kw空調(diào)（總）：=2.5×1×10×5=125Kw熱水器（總）：=1.5×1×10×5=75kw求各組計(jì)算負(fù)荷如下：熒光燈組：查表得，=0.6~0.8（取0.8），=0.9，=0.48(1)==0.84=3.2kw(1)=(1)=3.20.48=1.53Kvar(1)===3.56kvar(1)==5.41A電器組:=160+21=181kw,查表得,=0.5~0.55（取0.55），=0.75，=0.88(2)==0.55181=99.55kw(2)=(2)=99.550.88=87.6kvar(2)===132.73kva(2)===201.66A空調(diào)組：查表得，=0.7~0.8（取0.8），=0.8,=0.75(3)==0.8125=100kw(3)=(5)=1000.75=75kvar(3)===125kva(3)===190.1A熱水器組：查表得，=0.65；=1；=0(4)==0.6575=48.75kw(4)=(4)=48.750=0kvar(4)===48.75kva(4)===74.2A生活水泵組：=0.8；=0.8；=0.75(4)==0.811=8.8kw(4)=(4)=8.80.75=6.6kvar(4)===11kva(4)===13.4A公共照明：=0.8；=0.9；=0.48(4)==0.91.8=1.62kw(4)=(4)=1.620.48=0.78kvar(4)===1.8kva(4)===2.73A表2-1消防用電表名稱層數(shù)功率功率因數(shù)負(fù)荷級數(shù)需要系數(shù)消防控制室用電1F20KW0.8二級0.8消火栓泵1F-5F132KW0.8二級0.8排煙風(fēng)機(jī)5F23.5KW0.8二級1消防控制室用電：=0.8；=0.8；=0.75(4)==0.820=16kw(4)=(4)=160.75=12kvar(4)===20kva(4)===30.4A消火栓泵：=0.8；=0.8；=0.75(4)==0.8132=105.6kw(4)=(4)=105.60.75=79.2kvar(4)===132kva(4)===200.6A排煙風(fēng)機(jī)：=1；=0.8；=0.75(4)==123.5=23.5kw(4)=(4)=23.50.75=17.6kvar(4)===29.4kva(4)===44.7A表2-2應(yīng)急照明用電表名稱層數(shù)功率功率因數(shù)負(fù)荷級數(shù)需要系數(shù)頂層應(yīng)急照明5F3KW0.9二級11～5層應(yīng)急照明1F-5F總功率0.6KW0.9二級1頂層應(yīng)急照明：=1；=0.9；=0.48(4)==13=3kw(4)=(4)=30.48=1.44kvar(4)===3.3kva(4)===5.1A1～5層應(yīng)急照明：=1；=0.9；=0.48(4)==10.6=0.6kw(4)=(4)=0.60.48=0.29kvar(4)===0.67kva(4)===1A以上設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷（取,）為:=0.95(3.2+99.55+100+48.75+8.8+1.62+16+105.6+23.5+3+0.6)=410.62kw=0.97(1.53+87.6+75+0+6.6+0.78+12+79.2+17.6+1.44+0.29)=282.04kvar==498.2kvar===756.9A表2-3H宿舍的負(fù)荷計(jì)算統(tǒng)計(jì)表1用電設(shè)備名稱負(fù)荷等級設(shè)備功率需要系數(shù)功率因數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷無功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流熒光燈組三級4KW0.80.93.21.533.565.41電器組三級181KW0.550.7599.5587.6132.73201.66空調(diào)組三級125KW0.80.810075125190.1熱水器組三級75KW0.65148.75048.7574.2生活水泵組三級11KW0.80.88.86.61113.4公共照明三級1.8KW0.80.91.620.781.82.73消防控制室用電二級20KW0.80.816122030.4消火栓泵二級132KW0.80.8105.679.2132200.6排煙風(fēng)機(jī)二級23.5KW10.823.517.629.444.7頂層應(yīng)急照明二級3KW10.931.443.35.11～5層應(yīng)急照明二級0.6KW10.90.60.290.671表2-4H宿舍的負(fù)荷計(jì)算統(tǒng)計(jì)表2負(fù)荷級數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷無功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流二級負(fù)荷148.7110.53185.37281.8三級負(fù)荷261.92171.51322.84487.5總負(fù)荷410.62282.04508.21769.3無功補(bǔ)償與變壓器的選型無功補(bǔ)償?shù)哪康臒o功功率在我們這些年的現(xiàn)代科技應(yīng)用裝置中,許多用于家庭和公用電器的裝置都必須是完全能夠依據(jù)各種電磁電子力學(xué)能量感應(yīng)的主要原理作用來正常進(jìn)行工作的,例如一些配電站的變壓器、電動機(jī)等,都必須完全依靠其中的一個(gè)交變的電磁場,這樣才可以能夠直接對它進(jìn)行各種電子力學(xué)能量的自動轉(zhuǎn)換和信息傳送。為了能夠建立一個(gè)交變性的磁場和一個(gè)具有感應(yīng)性的磁通而必須能夠使用的一個(gè)電流和功率被我們稱為無功功率,因此,所謂"無功"是指并非沒有能夠使用的一個(gè)交流電使用功率,但它的使用功率不僅僅只是能夠被轉(zhuǎn)化成一種相當(dāng)于電動機(jī)械的一種動力、熱能而已;所以我們在一個(gè)提供交流供電的電力系統(tǒng)中不僅僅應(yīng)該是除了需要一個(gè)無或有功的交流電源外,還應(yīng)該可以考慮使用一個(gè)稱為無或有功的交流電源,二者互相扶持。在目前我國電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)行中,從其功率因數(shù)中我們可以看到,從電源輸出信號的平均頻率視為一個(gè)有效地利用的范圍。我們目標(biāo)的是功率因數(shù)越大越好。這樣一個(gè)直流電路當(dāng)中的無功功率就可能會被大大減少或降到最低,視在功率上就會把很大一部分輸送時(shí)間的費(fèi)用來用于提供電流給其他有功率的功率,從而大大增加了回路電能對電流輸送的驅(qū)動作用。影響功率因數(shù)的主要因素（1）市場有很多的交流電傳動和感性開關(guān)器件,比如異步變頻電動機(jī)等該器件都可以是無功功率最大的主要供給消費(fèi)者。而在異步高速電動機(jī)內(nèi)部進(jìn)行高速空載驅(qū)動工作時(shí)所用的需要連續(xù)消耗的無限有功再次功率占到了異步電動機(jī)本身整體上的無限有功功率消耗的60%~70%。所以我們想要有效改良異步穩(wěn)壓電動機(jī)的負(fù)載功率驅(qū)動因數(shù),那么我們就必須一定要盡量不要出現(xiàn)空載的行為。（2）如果供電電壓超過了所規(guī)定的范圍，這樣就會給功率因數(shù)產(chǎn)生很大的損失。提高自然功率因數(shù)的方法提高自然功率的因數(shù)我們可以說是不用任何補(bǔ)償設(shè)備的投入,我們可以通過平時(shí)生活中的一些小細(xì)節(jié)來達(dá)到這個(gè)目的，比如，人走燈滅等等的辦法來完成這個(gè)任務(wù),這也就是我們目前最適宜的一種提高自然功率的因數(shù)。（1）合理使用電動機(jī)；（2）提高異步電動機(jī)的檢修質(zhì)量；（3）采用同步電動機(jī)。無功補(bǔ)償方法無功補(bǔ)償裝置的選擇（1）同步電機(jī)：在同步驅(qū)動的電機(jī)中主要有三種:一種是同步式的發(fā)電機(jī)、二種是同步式的調(diào)相器。①同步發(fā)電機(jī)：當(dāng)其電機(jī)處于額定的功率狀態(tài)下連續(xù)工作時(shí),它就可能會自動發(fā)出不同的最大功率。②同步調(diào)相機(jī)：同步電壓調(diào)節(jié)照相機(jī)主要特點(diǎn)指的就它是一種在空載激勵(lì)條件下自動運(yùn)行的小型同步電機(jī),它一般只能在過于欠勵(lì)或者過于被激勵(lì)的空載條件下向整個(gè)系統(tǒng)信號進(jìn)行一個(gè)吸收或者是提供一個(gè)無效的功,裝有一個(gè)自勵(lì)自動控制器的小型同步電機(jī)是它可以根據(jù)電壓輸入或者輸出電壓均勻而平滑地對其進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。（2）靜止無功發(fā)生器：靜止直流無源恒功電流發(fā)生器的應(yīng)用逆變變壓器系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)采用一個(gè)典型具有高速低電壓電流來源型的直流逆變器,由一個(gè)具有可以自動通過關(guān)斷的晶閘管對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐ㄟ^關(guān)斷,將直流電容上的直流負(fù)載電壓自動轉(zhuǎn)化過來成為與整個(gè)直流電力系統(tǒng)的交流電壓進(jìn)行同步的三相穩(wěn)壓交流負(fù)載電壓,再經(jīng)過一個(gè)交流電抗器和一個(gè)直流變壓器的連接并聯(lián)后電流即可自動接入直流到整個(gè)動力電網(wǎng)。無功補(bǔ)償裝置的安裝方法（1）低壓補(bǔ)償:對于一個(gè)無直流功率的電壓需求量用它將一個(gè)單獨(dú)兩臺或者幾十臺大的低壓直流電容器設(shè)備整體分散地與其他低壓用電系統(tǒng)設(shè)備一起進(jìn)行低壓并接,它與其他低壓用電系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行合并后成為一套低壓斷路器。（2）高壓集中補(bǔ)償：高壓母線集中電流補(bǔ)償法就是指通過使用大型并聯(lián)高壓電容器驅(qū)動機(jī)組直接將其安裝在位于變電所6~10kv的大型高壓補(bǔ)償母線上面來進(jìn)行高壓補(bǔ)償。從而合理地自動調(diào)節(jié)和精確控制了每個(gè)用戶的實(shí)際功率損失因數(shù),避免由于用戶功率損失因數(shù)的大大降低我們的生活支出，還有能夠方便維修和方便維護(hù)。無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算在上面的計(jì)算我們可以知道有功功率設(shè)定為410.62kw,無功功率設(shè)定為282.04kvar,視在電壓上的計(jì)算負(fù)載為508.21kva。在進(jìn)行的操作之后，我們希望能夠達(dá)到0。95的驅(qū)動因數(shù)，目標(biāo)的因數(shù)我們用百分之九十。根據(jù)計(jì)算公式：cos=/(3-1)得出總功率因數(shù)大概為0.80根據(jù)計(jì)算公式：=(-)(3-2)（1）補(bǔ)償前的功率因數(shù)：低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷S'補(bǔ)償前的功率因數(shù)：cos（2）無功補(bǔ)償?shù)娜萘浚焊鶕?jù)設(shè)計(jì)要求，補(bǔ)償后功率因數(shù)：cosφ此時(shí)：cosφ'為了盡量使得直流低壓側(cè)的最大功率損失因數(shù)從0.80提高至0.95,低壓側(cè)所用的需要重新安裝的直流并聯(lián)穩(wěn)壓電容器應(yīng)具有更大的供電容量:Q所補(bǔ)償?shù)萌萘咳?00kvar選取多個(gè)無功補(bǔ)償，考慮到H宿舍的用電負(fù)荷長期同時(shí)使用機(jī)率較大，無功補(bǔ)償選型為Qc取Qc=200kvar，（3）補(bǔ)償后的功率因數(shù)：從上面的計(jì)算后得到了視在計(jì)算負(fù)荷：SΔΔPQS無功補(bǔ)償后，高壓側(cè)的功率因數(shù)：cos再次進(jìn)行功率因數(shù)的對比：cosφ'（1）=0.96初步計(jì)算如表3-1所示表3-1H宿舍的無功補(bǔ)償計(jì)算統(tǒng)計(jì)表有功計(jì)算負(fù)荷排/kW無功計(jì)算負(fù)荷/kvar視在計(jì)算負(fù)荷/kVA功率因數(shù)無功補(bǔ)償前410.62282.04508.210.80無功補(bǔ)償后410.6282.04427.390.96綜上可總結(jié)出無功補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.96，滿足補(bǔ)償后目標(biāo)功率因數(shù)0.90。變壓器的選擇電力變壓器的類型為了盡量使得直流低壓側(cè)的最大功率損失因數(shù)從0.80提高至0.95,低壓側(cè)所用的需要重新安裝的直流并聯(lián)穩(wěn)壓電容器應(yīng)具有更大的供電容量:電力變壓器這種類型的選擇就是要首先確定電力變壓器的供電相數(shù)、怎么去調(diào)壓、如何去掉繞組、絕緣及其冷卻方法、聯(lián)結(jié)組別等,并且我們應(yīng)該要優(yōu)先考慮選用先進(jìn)技術(shù)、節(jié)約資金以及提高其工作的有效性、以及購買后產(chǎn)品的維護(hù)保養(yǎng)。變壓器的驅(qū)動繞組結(jié)構(gòu)類型按它來進(jìn)行劃分,在劃分的時(shí)候分有了三類的變壓器，這三類的分類器在我們的生活中十分常見，在不少的地方都能用它，但是選用變壓器一定要因地制宜，要變壓器為我們所用，在經(jīng)過了一系列的計(jì)算和多次考慮之后，在這次的H宿舍設(shè)計(jì)中，我們選用雙繞組型的變壓器。電力變壓器的選擇的依據(jù)變壓器需要幾臺，容量要多大，這是我們需要解決的問題，也是這個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在，變壓器就像是我們?nèi)祟惖男呐K，在電路中有著主導(dǎo)地位的設(shè)備，選擇的時(shí)候不可馬虎。（1）各種變壓器的設(shè)備臺數(shù)及其容量要求應(yīng)根據(jù)廣東海洋大學(xué)在校園內(nèi)的供電情況、負(fù)荷類型、使用容量、以及如何去運(yùn)營和學(xué)校發(fā)展等因素綜合考慮而確定。（2）根據(jù)實(shí)際情況,在H宿舍的這種情況下應(yīng)該配備一臺變壓器。當(dāng)在設(shè)計(jì)技術(shù)和使用經(jīng)濟(jì)上都比較理想的實(shí)際情況下,可以直接考慮在兩個(gè)一臺以上的大型主動式變壓器上直接進(jìn)行增壓裝置。（3）在安裝有變壓器的大型變電所中,變壓器的供電容量要求應(yīng)能夠保證一、二等負(fù)荷,且不宜超過小于60%。（4）在一個(gè)同時(shí)具有三種相同額定輸出輸入電壓的回路變電所中,若通過控制主回路變壓器各側(cè)每個(gè)繞組的額定輸出電壓功率都至少能夠同時(shí)達(dá)到本回路繞道每組額定輸出電壓容量的15%以上時(shí),主回路變壓器各側(cè)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇三側(cè)雙繞組式的主變壓器。（5）變壓器過載能力應(yīng)滿足運(yùn)行要求。電力變壓器容量臺數(shù)的選擇戶外型預(yù)裝式電力變電站通常需要采用各類s9或各種s7-i水平沉浸式小型電力驅(qū)動變壓器;戶內(nèi)型預(yù)裝式電力變電站按照一些國家的機(jī)電設(shè)的s8系列產(chǎn)品。波紋形內(nèi)壁式的燃油箱,無縫燃油枕,這幾個(gè)的形式能給這個(gè)東西帶來十分多的選擇，讓我們購買的人有更多的選擇，也讓這些的設(shè)備有更多的用途，豐富功能的選擇，這些個(gè)的變壓器里面都有著一個(gè)元件能夠讓高低溫變壓空氣進(jìn)出線分別在箱體結(jié)構(gòu)形式安放于箱內(nèi),再與各種不同高低頻差壓逆變裝置元件進(jìn)行緊密連接和組合拼裝的一種組合。正是有了這些東西，令這個(gè)機(jī)器更加節(jié)能環(huán)保。電力變壓器額定電壓容量SN，應(yīng)先確保在一定計(jì)算負(fù)載下S當(dāng)擁有這個(gè)設(shè)備的時(shí)候，它的一些數(shù)據(jù)必須要達(dá)到相應(yīng)的要求，在查書之后得出結(jié)論：當(dāng)這個(gè)設(shè)備只有它自己運(yùn)行的時(shí)候，有著它自己的任務(wù)，在查書之后得出結(jié)論，即：SS本次的視在計(jì)算負(fù)荷為427.39kva，滿足上面要求。在綜合了多方面的考慮之后，主要是我們這次設(shè)計(jì)的成本問題，安全問題和可持續(xù)性使用的問題，這是主要考慮的三個(gè)方面，這三個(gè)方面是我們設(shè)計(jì)中最重要的東西，最后我們決定選用一臺s9-M型的變壓器。這一臺變壓器的型號是：S9-M-630/10變壓器的聯(lián)結(jié)方式選擇這個(gè)設(shè)備有許多的不同方式去完成繞組，這主要是為了當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生3倍次的諧波時(shí)，這個(gè)諧波的電流就會在一次側(cè)的三角形繞組內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)環(huán)流，不會注入到上一級的電力系統(tǒng)，這是一個(gè)非常好的設(shè)計(jì)，讓我們的的選擇更加正確，選擇了這個(gè)設(shè)備之后更有利于抑壓器，雖然與繞組有接線但是確實(shí)是我們的最好的選擇，對比其他類型的聯(lián)結(jié)繞組變壓器具有很多明顯的優(yōu)勢，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生3倍次的諧波，同時(shí)連接一個(gè)繞組短路變壓器的正向零序短路電抗，也是說就是等于連接了一個(gè)繞組短路變壓器的一個(gè)零序短路電抗，因此在每當(dāng)繞組變壓時(shí)提供足夠的保護(hù)和能力，根據(jù)網(wǎng)上的查閱數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論。所以因?yàn)楦鞣N的優(yōu)勢以及符合的程度，我們選用一個(gè)D,yn11聯(lián)結(jié)組別的單臺容量為630kVA的變壓器，具體型號為：S9-M-630/10，Dyn11，UK%=6。3.6備用電源選擇因?yàn)閷W(xué)校在處于亞熱帶的地方，天氣的狀況變化多端，所以我們必須考慮到各種不可違抗的自然因素的原因去設(shè)計(jì)這個(gè)宿舍，加上所有的設(shè)備以及電路都會有出問題的時(shí)候，所以備用電源十分重要，在出現(xiàn)問題的時(shí)候，備用電源就是我們的生命線，能夠維持我們必須要的設(shè)備的正常運(yùn)行，把意外帶來的損害降到最低，以免所有的東西都全部癱瘓了，在中國，我們通常選用柴油發(fā)電機(jī)來作為備用電源，柴油雖然不是十分環(huán)保的一種資源，但是獲取的方法卻十分簡單，綜合來說利大于弊，故而選用。因?yàn)镻C(Ⅰ+Ⅱ)當(dāng)供電突然中止，可以啟用備用電源為一級負(fù)荷與二級負(fù)荷供電。表3-2300KW濰柴股份柴油發(fā)電機(jī)參數(shù)機(jī)組型號功率(千瓦/千伏安)柴油機(jī)型號發(fā)電機(jī)型號固定R(圈/分鐘)固定I(安培)發(fā)電機(jī)重量(千克)BM300GF375/300WP10D320E200STF-30015005402500宿舍樓配電系統(tǒng)的接線方案4.1主接線的基本要求在這個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們的重中之重就是我們的這個(gè)圖，這個(gè)圖就叫做主接線圖，這個(gè)圖就是我們這個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在，它是對這個(gè)設(shè)計(jì)有著不可估量的作用，通常來說，一個(gè)好的設(shè)計(jì)必須要有一個(gè)好的圖紙，而主接線圖就是如此，就是完成這次設(shè)計(jì)的生命線，非常重要，要做得十分嚴(yán)謹(jǐn)才可以，不然在H宿舍中，有這么多的用電設(shè)備，如果不能把他們都安排妥當(dāng)?shù)脑?，那就這個(gè)設(shè)計(jì)就不存在任何意義了，要運(yùn)用到所學(xué)的知識把這些用電設(shè)備連接起來。并且要符合我們國家的新標(biāo)準(zhǔn)、新要求，對此在設(shè)計(jì)這個(gè)圖的時(shí)候有四個(gè)要求：在畫圖的時(shí)候必須考慮到很多的方面，比如說安全的系數(shù)是否達(dá)標(biāo)，按照這個(gè)圖紙來建造出來的建筑是不是有足夠的可靠性，還有我們要設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的圖紙，不可濫竽充數(shù)，要對設(shè)計(jì)后的成品負(fù)責(zé)，還要有足夠的電力提供給H宿舍使用，考慮到我們的建筑成本，在畫圖的時(shí)候不僅僅要考慮到上面的所提到的問題還要考慮到這個(gè)圖紙的復(fù)雜程度不可以太高，應(yīng)該要建設(shè)者容易去理解去操作。在上面所提到基礎(chǔ)上，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡力去減少我的資本投入，符合我們國家提出的節(jié)能環(huán)保的思想，低碳減排，讓這個(gè)思路貫徹我們的設(shè)計(jì)中，讓H宿舍建造完成之后能夠長期的使用，并且可以降低學(xué)生們的使用成本，在我國快速發(fā)展的腳步下，在畫完圖紙之后還要考慮在之后的日子里這棟宿舍樓會不會有著更好的發(fā)展，比如說學(xué)校投入金錢去增加更多的綠化和更多的設(shè)備，所以設(shè)計(jì)的時(shí)候也要考慮到要預(yù)留一部分的空間出來，以備日后有著更好的發(fā)展。4.2宿舍樓配電系統(tǒng)接線方案宿舍樓電力配電站與機(jī)組連接線路的放射接線這種形式也就是一般采用各種放射型和各種樹干式接線混合型的接線。這樣就充分地綜合集，對于H宿舍來說都是共用一個(gè)變壓器等元件，那么我們就要將公寓建筑作為二級負(fù)荷地帶區(qū)域來進(jìn)行對待，在設(shè)計(jì)接線方案時(shí)，我們要考慮很多東西，主要是接線的合理性，在接線的時(shí)候是不是有浪費(fèi)原料的行為，我們要盡可能的節(jié)約資源，符合習(xí)近平主席所倡導(dǎo)的節(jié)能環(huán)保的思想，變壓箱直接接入到每一間的各種開關(guān)用電器的設(shè)備都完全是可以采用這種樹干式的開關(guān)接線，它所使用需要的線采用的多是開關(guān)和充電器。

短路電流的計(jì)算短路電流計(jì)算概述短路的類型在我們上網(wǎng)查完之后我們得出，短路主要有兩個(gè)方式，分為兩個(gè)故障的問題短路，一個(gè)是對稱的，一個(gè)是不對稱的，其中最讓我們擔(dān)心就是發(fā)生就是短路中的三相發(fā)生短路的現(xiàn)象，可是幸好這個(gè)問題發(fā)生的概率不大，一般在線路中不會發(fā)生這個(gè)問題，但是我們還是要有所準(zhǔn)備。短路計(jì)算的目的為了有效地地保證目前我國民用電力保障,短路產(chǎn)生電流的校驗(yàn)方法用它來分別進(jìn)行系統(tǒng)熱穩(wěn)定性測量校驗(yàn)和半自動穩(wěn)定性測量校驗(yàn),以便于有效保證電氣設(shè)備在正常工作運(yùn)行中同時(shí)能夠安全承受和遇到由于突發(fā)性電流短路而直接引起的設(shè)備高溫、低壓時(shí)的危險(xiǎn)十分難以去估計(jì)，所以正確選型,也可能就是一個(gè)必須準(zhǔn)確而又可能無助于準(zhǔn)確判斷電流短路保護(hù)電流的重要數(shù)據(jù)。短路計(jì)算的假定條件在這個(gè)計(jì)算的時(shí)候通常與實(shí)際情況有所不同，因?yàn)樵趯?shí)際情況中，通常會受到很多方面的影響，比如說天氣的問題，在湛江這種炎熱的天氣，通常都有40°C以上，電線很容易出現(xiàn)問題，所以不可能百分百按照實(shí)際來進(jìn)行計(jì)算，故而這個(gè)時(shí)候我們要使用一個(gè)辦法，就是我們的假設(shè)方法，運(yùn)用這個(gè)辦法可以最大化的把理想的條件考慮進(jìn)來，方便我們后面的計(jì)算。電路短路電流的計(jì)算計(jì)算電路圖圖5-1計(jì)算電路圖表5-1電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)單位長度電抗平均值（）220/380V6~10kv35kV及以上電纜線路0.0660.080.12短路電流的計(jì)算第一步、短路阻抗電流的容量計(jì)算等效控制電路流程圖,如圖所示,由整流斷路器的電源隔離整流電源和短路斷流器的容量參數(shù)來精確估算整個(gè)系統(tǒng)的短路電抗,用數(shù)值x1表示。圖5-2等效電路圖第二步、取基準(zhǔn)容量Sd=100MV.A,基準(zhǔn)電壓Ud=Uav,三個(gè)電壓的基準(zhǔn)電壓為Ud1=10.5kv、Ud2=0.38kv,計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值為系統(tǒng)GX1線路LX2變壓器T1X3確定基準(zhǔn)值，取Sd=100MV·A,Ud1IIk-1：①k-1處：X(k?1)②有效值：I③三相電流在短路情況下的值：IiI④三相短路容量：Sk-2：①k-2：X②有效值：I③其他三相電流在短路情況下的值：IiI④總計(jì)：S經(jīng)過上面的一系列計(jì)算之后的下面的表格，主要為上面的短路計(jì)算總結(jié)。表5-2短路電流短路電流/kA短路容量/MVAK-114.4714.4714.4736.9121.85263.16K-219.1219.1219.1235.1920.8413.28

主線路線型及電氣設(shè)備的選擇一個(gè)完美的設(shè)計(jì)中總會有各種多多少少的設(shè)備，而這些設(shè)備都不同的型號，有不同的價(jià)格，有不同的類型，因此我們需要通過一系列符合H宿舍的要求進(jìn)行選擇，選擇要看這些東西是不是足夠安全，能夠很好的運(yùn)行。電氣設(shè)備選擇的一般原則每一個(gè)設(shè)備都有自己不一樣的屬性，而這些屬性對我們的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，如若不去關(guān)注它的重要性，將會給這個(gè)設(shè)計(jì)帶來不少的麻煩，其中一般要遵守三個(gè)主要規(guī)定：1.在一般的電路環(huán)境下可以穩(wěn)定的長時(shí)間運(yùn)行；2.有些設(shè)備有它的特別用途，跟一般的設(shè)備不大相同，這個(gè)時(shí)候就要根據(jù)這個(gè)設(shè)備的特性來設(shè)計(jì)它的位置；3.在出現(xiàn)問題的時(shí)候能夠及時(shí)反應(yīng)。如上面所描述的，我們要根據(jù)下面三個(gè)點(diǎn)來選擇設(shè)備具體的數(shù)據(jù)：（1）在不同的位置要注意不同的選擇，不可一視同仁；（2）在平時(shí)工作的時(shí)候的各種數(shù)據(jù)要符合本設(shè)計(jì)的要求；①按U UN≥②按Imax選擇 IN≥（3）按照設(shè)備非正常工作的狀態(tài)選擇各種穩(wěn)定性質(zhì)；①按ish(3)選擇 imax≥②按Ith Ith2在上面公式中，Ith——在一瞬間能通過的最大電流tth——出現(xiàn)故障時(shí)持續(xù)的時(shí)間I∞32tima——各種高低壓的設(shè)備要檢查的項(xiàng)目：表6-1序號高壓設(shè)備的名字電壓(千伏)電流(安培)斷流能力(或MV·A)短路電流校驗(yàn)動態(tài)穩(wěn)定性熱態(tài)穩(wěn)定性1高壓熔斷器?????2高壓斷路器?????3電流互感器?????4電壓互感器?????5并聯(lián)電容器?????6母線?????7電纜?????表6-2低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目序號電氣設(shè)備名稱電壓(kV)電流(A)斷流能力(kA或MV·A)短路電流校驗(yàn)動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度1低壓熔斷器?????2低壓刀開關(guān)???##3低壓斷路器???##注：表（6-1）表（6-2）中“?”為必須校驗(yàn)；“#”為一般可以不校驗(yàn)；“?”為不需要校驗(yàn)。6.1.1高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)經(jīng)過H宿舍實(shí)地考察后，再多次分析數(shù)據(jù)的情況下，可以得出高壓側(cè)的數(shù)據(jù)如下面表格。表6-3高壓斷路器校驗(yàn)項(xiàng)目表編號H宿舍的實(shí)際數(shù)據(jù)SN10-10II型高壓斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)果110kV10kV?224.68A1000A?314.47kA31.5kA?421.85kA80kA?514.472×1.4=293.1331.22×2=1984.5?6.1.2高壓隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)在不同的地方，不同的條件下，我們要選用不同的型號的隔離開關(guān)來達(dá)到本次H設(shè)計(jì)的目的，選用的條件基本與上文所說的相同,本文在工程中選用了型別是8-gn8-10t的新型隔離斷路開關(guān)。在采用這種開關(guān)的時(shí)候必須要檢查一次這種開關(guān)是不是符合本次設(shè)計(jì)，檢查的結(jié)果如圖6-4。表6-4高壓隔離開關(guān)校驗(yàn)項(xiàng)目表編號H宿舍的實(shí)際數(shù)據(jù)GN8-10T型高壓隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)果110kV10kV?224.68A400A?321.85kA40kA?414.472×1.4=293.13142×2=392?6.1.3高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)熔斷器的選擇與上面所選的一樣，都是要考慮許多不可不考慮的自然因素來進(jìn)行選擇的，要對幾個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。在高壓供電控制系統(tǒng)中,室內(nèi)廣泛性地使用了各種基本型號分別為同的rn1與均為rn2的高壓熔源切斷器。本系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中所需要選用的熔斷型號基本應(yīng)為r-rn2-10型高壓熔斷器。對這個(gè)設(shè)備的檢測在下面的表格中列出。表6-5高壓熔斷器校驗(yàn)項(xiàng)目表編號H宿舍的實(shí)際數(shù)據(jù)RN2-10型高壓熔斷器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)果110kV10kV?224.68A500A?321.85kA85kA?6.1.4電流互感器的選擇與校驗(yàn)電流互感器是非常重要的，所有要測量出它的幾個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)才能確定上面說的幾個(gè)性質(zhì)是否滿足，這個(gè)設(shè)備是否合用。這個(gè)設(shè)備一定要有以下幾個(gè)條件：（6-5）（6-6）上面的兩條公式中，兩個(gè)結(jié)果分別是；這兩個(gè)數(shù)據(jù)是電流最大持續(xù)使用的極限。下面就要檢查這個(gè)設(shè)備的在不同溫度下的穩(wěn)定性。用表示，其中它的公式為（6-7）其中在不同溫度下的穩(wěn)定性應(yīng)該要滿足：（6-8）經(jīng)過上面的計(jì)算后可以得出穩(wěn)定的倍數(shù)。經(jīng)過上方一系列的計(jì)算之后，在深思熟慮之后，本設(shè)計(jì)選用型號為LQJ-10型電流互感器（，），并且要對它進(jìn)行測試，觀察是不是符合要求，在下方表格中列出。表6-6電流互感器校驗(yàn)項(xiàng)目表序號H宿舍的實(shí)際數(shù)據(jù)LQJ-10型電流互感器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)果110kV10kV?224.67A300A?336.91kA67.88kA?4293.13506.25?注：表（6-3）表（6-4）表（6-5）表（6-6）中“?”為合格的意思。6.1.5電壓互感器的選擇與校驗(yàn)在這個(gè)設(shè)計(jì)中這個(gè)儀器主要是看它的額定電壓，故而要（6-9）由結(jié)果H宿舍的因地制宜選用JDZJ-10型電壓互感器。6.1.6避雷器的選擇避雷器是這個(gè)設(shè)計(jì)必不可少的一部分，是安全措施的一部分，湛江的天氣變化多端，由于學(xué)校的位置比較靠海，經(jīng)常會有不定時(shí)的天氣變化，令人難以抓摸，所以在這個(gè)設(shè)備上的選型必須十分小心，萬萬不可馬虎了事，在總和上面的所有數(shù)據(jù)來看，考慮到有惡劣天氣的情況下，決定選用的避雷器的型號為PS4-10，可以很好的保護(hù)設(shè)計(jì)種宿舍樓房，令學(xué)生們住得更加舒服，更加安全，設(shè)計(jì)更加有合理性。低壓一次設(shè)備6.2.1低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)使用溫度跨度大的交壓斷路器的主要電氣設(shè)備所使用需要校驗(yàn)選擇的電氣校驗(yàn)設(shè)備條件和下表描述可知,低壓交流斷路器的主要電氣設(shè)備。校驗(yàn)選擇條件如下：本次電路設(shè)計(jì)主要選擇了一種電路型號分別為a-dw15-4000的新型低壓直流斷路器。對新型dw15-4000型直流低壓電源斷路器電流進(jìn)行了電壓校驗(yàn),校驗(yàn)結(jié)果如下表所示。表6-7低壓斷路器校驗(yàn)項(xiàng)目表編號H宿舍的實(shí)際數(shù)據(jù)DW15-4000型低壓斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)果1380V380V?2649.35A4000A?319.12kA80kA?注：表（6-3）表（6-4）表（6-5）表（6-6）中“?”為合格的意思。每一個(gè)部分都有不同的數(shù)據(jù)，其中電線路部分的數(shù)據(jù)如下。表6-8各部分的低壓斷路器設(shè)備名稱容量(KW)計(jì)算電流/A斷路器型號結(jié)果宿舍內(nèi)電器總用電251.5456.29DW15-1000?生活水泵用電8.813.4DW15-400?公共照明用電1.622.73DW15-400?消防控制室用電1630.4DW15-400?消防栓泵用電105.6200.6DW15-1000?排煙風(fēng)機(jī)用電23.544.7DW15-400?頂層應(yīng)急照明用電35.1DW15-400?1~5層應(yīng)急照明0.61DW15-400?6.2.2低壓刀開關(guān)的選擇與校驗(yàn)這個(gè)設(shè)備與上邊有提及到的一些設(shè)備中的選擇方法有所相同，設(shè)備所需要的條件也都差不多，經(jīng)過書籍的查閱之后，發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜有多種的選擇，因地制宜的原則下選擇抽屜式的開關(guān)柜，這個(gè)設(shè)備的有點(diǎn)明顯，且便于安裝，在這個(gè)設(shè)計(jì)中其他的部分不需要再選擇再低壓側(cè)安裝配電開關(guān)。6.2.3熔斷器式刀開關(guān)和熔斷器的選擇經(jīng)過上面的所有數(shù)據(jù)的反映之后，所有的數(shù)據(jù)來看，這次的這個(gè)設(shè)計(jì)我考慮選用熔斷器式刀開關(guān)就是hr3這類型的實(shí)物，其中的型號選為hr3-3000這個(gè)東西，然后這個(gè)熔斷器的選擇，看了上面的數(shù)據(jù)之后，這次的這個(gè)設(shè)計(jì)我考慮選用熔斷器的選擇就是rm10和rto這兩個(gè)類型的實(shí)物，因?yàn)閮蓚€(gè)型號對于這個(gè)設(shè)計(jì)來說最符合了，基本就是天合之作，在選型的時(shí)候主要是選用rto-1000這個(gè)型號，這個(gè)型號的各個(gè)條件都符合這次的H宿舍的設(shè)計(jì)，熔斷式開關(guān)也是這樣都是符合這次的設(shè)計(jì)的要求，具體的各種型號內(nèi)包含的數(shù)據(jù)也是十分符合。6.2.4電流互感器的選擇與校驗(yàn)這個(gè)設(shè)備是H宿舍設(shè)計(jì)種不可或缺的一部分，是電路很重要的組成部分，它主要是受到電路中的兩個(gè)因素影響，所以在選擇的時(shí)候需要考慮到固定的直流電壓和固定的短路電流，經(jīng)過上面的計(jì)算所得結(jié)果，在重復(fù)比較之后，決定選用型號容量分別為LMZJ1-0.5的電流互感器。高壓開關(guān)柜與低壓開關(guān)柜的選型6.3.1高壓開關(guān)柜選型供給給H宿舍的供電房輸出的額定電壓為10kV，所以可以確定在H宿舍設(shè)計(jì)中高壓一側(cè)的額定電壓為10千伏。在經(jīng)過實(shí)地的考察中，從學(xué)校的配電房中提供給H宿舍的10千伏的電纜只有僅僅一條，這給選型帶來了不小的挑戰(zhàn)，然而在上述的文章中只有一個(gè)變壓器，綜合多方面的考慮，選用比較便宜的固定式開關(guān)柜，它的型號為XGN-10-01。6.3.2低壓開關(guān)柜選型低壓開關(guān)的柜與高壓開關(guān)開關(guān)柜的選型有所不一樣，這個(gè)設(shè)備的選型主要是看上述文章有所提到的斷路開關(guān)的數(shù)據(jù)有關(guān)，結(jié)合在網(wǎng)上以及去圖書館查閱資料之后，因?yàn)樵谒奚岬纳钪须y以避免會有許多的意外情況，故而要考慮它的可靠性高不高，維修是否快速方便還不能太過于昂貴，因此在選開關(guān)柜的時(shí)候必須與之匹配，終于在多次反復(fù)斟酌之后，選用hr3-3000這個(gè)型號的開關(guān)柜能夠很好的達(dá)到設(shè)計(jì)的目標(biāo)，既能符合上述文章中數(shù)據(jù)要求，又能考慮到多方面的因數(shù)。導(dǎo)線和電纜截面的選擇7.1導(dǎo)線和電纜截面的選擇的意義在這個(gè)光速發(fā)展的年代，我們隨處可以見到高高低低的電線桿在我們的生活中所出現(xiàn)，這些都是我們生活中電能的“高速公路”，電能就在這些公路上從發(fā)電的起點(diǎn)一路狂奔到我們用電的地方，給我?guī)肀憬莸纳?，讓我們生活更加美好，正所謂路通財(cái)通，電路亦是如此，要有一條沒有阻礙，不堵車的線路才能最快的達(dá)到我們使用的地方，除此之外由于導(dǎo)線的費(fèi)用不少，所以我們要合理設(shè)計(jì)，才能達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益。7.2導(dǎo)線和電纜截面的選擇的條件選擇這個(gè)的條件主要還是跟上面的諸多設(shè)備一樣的原則，是否可靠，是否符合經(jīng)濟(jì)效益，是否安全，這幾個(gè)是我們主要考慮的方面，除此之外我們還要考慮四個(gè)點(diǎn)：1.在通電的時(shí)候發(fā)熱量的數(shù)值；2.在輸送的過程中有多少的電能損耗了；3.導(dǎo)線內(nèi)可以承載的電流數(shù)值；4.發(fā)出電能的機(jī)器的性能是怎么樣的；由這四個(gè)因素綜合考慮從而確定選型。7.2.1三相系統(tǒng)相線截面的選擇條件（1）在實(shí)際的建筑中，三相系統(tǒng)十分常見，遍布在生活的每一處，經(jīng)過翻閱書本后得到了選擇的條件為最好大于，由此可得（7-1）（7-2）從上面的計(jì)算中，便可以檢驗(yàn)出結(jié)果，從而再進(jìn)行選擇。7.2.2中性線和保護(hù)線截面的選擇（1）中性線與之后的防雷裝置選擇有著重大的聯(lián)系，所以不可隨意選擇，需要根據(jù)實(shí)地查看實(shí)際問題，以及精密的計(jì)算之后才可得出選型的數(shù)據(jù)再進(jìn)行選型，從我們查到的公式，可以得出：（7-3）（2）根據(jù)選擇的規(guī)定如下①當(dāng)時(shí)（7-4）②當(dāng)時(shí)（7-5）③當(dāng)時(shí)（7-6）7.3高壓側(cè)導(dǎo)線和電纜截面的選擇7.3.110kV電纜選擇（1）選擇經(jīng)濟(jì)截面積在上面多次之后得出結(jié)果10kV的計(jì)算電流，由這個(gè)數(shù)據(jù)知道高壓側(cè)的計(jì)算電流在選型之前，我們進(jìn)行了多次的實(shí)地考察，得出了以下數(shù)據(jù)，選最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面積20mm2，即選YJLV-10-3×20型鋁芯電纜。（2）校驗(yàn)發(fā)熱條件上網(wǎng)查詢數(shù)據(jù)可知YJLV-10-3×20在35℃中可以通過的電流為54A,因此，所以，所以符合我們這次要求。檢驗(yàn)熱穩(wěn)定（7-7）從上面可以知道，是短路電流熱效應(yīng)，；C是電纜熱穩(wěn)定系數(shù)。對YJLV-10-3×20進(jìn)行校驗(yàn)檢驗(yàn)電壓的損失滿足電壓損失檢驗(yàn)公式為（7-8）根據(jù)網(wǎng)上的資料顯示電阻率為，則對YJLV-10-3×20進(jìn)行校驗(yàn)得7.3.210kV母線選擇在這個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，母線選擇十分重要，是聯(lián)系著這個(gè)設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵，然而影響選擇的因素有許多個(gè)，其中發(fā)熱條件便是最重要的因素，也是我們主要考慮的因素。從上面計(jì)算中得出，故而選擇型號為LMY-3 (50×2)的母線。上網(wǎng)查閱資料后可知LMY-3 (50×2)的母線在湛江的平均溫度為30℃的電流載量為264A，因?yàn)?0℃的校正系數(shù)為0.94，得出一下計(jì)算的條件：檢驗(yàn)是否符合因素影響的要求?？梢允褂?。（2）檢驗(yàn)熱穩(wěn)定對LMY-3 (50×2)進(jìn)行檢驗(yàn)上面的公式中，集膚效應(yīng)系數(shù)為。7.4低壓側(cè)導(dǎo)線截面的選擇從上面的一系列計(jì)算之后可得。S的選擇主要是按照建筑所在地的溫度以及電纜的自身發(fā)熱情況再決定的。經(jīng)過在網(wǎng)上查閱資源決定使用型號為LMY-3(100×10)的矩形硬鋁母線的允許載流量為3181A。在現(xiàn)代的宿舍設(shè)計(jì)中必須要有接地保護(hù)，在這個(gè)設(shè)計(jì)中我們選用了TN-S的接地方式，這個(gè)接地方式有兩個(gè)部分，要有一條PE線和一條N線，根據(jù)上面所有的數(shù)據(jù)以及條件來看，最終決定選擇兩條LMY-3（80×10）的線路。8繼電保護(hù)8.1繼電保護(hù)的意義在日常的生活中，人類也難免會有生病的時(shí)候，更何況電氣的設(shè)備更是如此，所以這在運(yùn)行的過程中難免出現(xiàn)故障和與正常工作狀態(tài)不同的情況,然而如果出現(xiàn)了各類的狀況，這對學(xué)生生活會帶來十分大的影響，例如各種原因?qū)е碌臄嚯姡娐范搪?，在短路的時(shí)候由于電流比正常的運(yùn)行狀態(tài)下高出幾百倍甚至上千倍，電流不但可能會直接產(chǎn)生供電動力和機(jī)械受到熱的直接沖擊從而造成電路破壞等副作用,而且還很有可能甚至?xí)苯訉?dǎo)致H宿舍供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定正常運(yùn)行，以有效防止短路故障的繼續(xù)蔓延,并且我們認(rèn)為應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和迅速解決可以消除其他各種原因可能造成的對電力用戶或者電力設(shè)備安全具有一定損害。在看了許多的設(shè)計(jì)之后，可以獲得了一個(gè)有用的信息，許多的建筑中都會加入一個(gè)電氣元件，那便是自動繼電器，這個(gè)元件可以很好的保護(hù)我們的電路，當(dāng)發(fā)生故障或者在有故障的潛在風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)候，這個(gè)元件可以給予我們相應(yīng)的保護(hù)，所以這個(gè)元件在我們繼電保護(hù)的這方面十分重要，扮演著承上啟下的角色。8.2繼電保護(hù)的任務(wù)在這個(gè)章節(jié)來說，在查閱了眾多的數(shù)據(jù)之后，設(shè)計(jì)中的繼電保護(hù)是非常重要的，也是每一個(gè)建筑設(shè)計(jì)中不能缺少的一部分，是保證住戶的平安的一個(gè)安全措施，這個(gè)繼電保護(hù)主要是有兩方面的作用，第一方面就是在地區(qū)電力系統(tǒng)中每當(dāng)有短路的現(xiàn)象發(fā)生了，這個(gè)時(shí)候繼電保護(hù)就可以馬上工作保護(hù)電路，并且及時(shí)反饋給后臺的工作人員，第一時(shí)間去現(xiàn)場查看情況。第二個(gè)作用就是預(yù)防事故的發(fā)生，就像上面所說的，發(fā)生問題后會有反饋給工作人員，不僅如此，在線路或者其他設(shè)備在使用有什么不正常的異常狀況的時(shí)候也會發(fā)出信號，這樣就能大大的降低了發(fā)生故障的幾率，讓設(shè)備系統(tǒng)更加完善，更加可靠。在H宿舍的設(shè)計(jì)中，繼電保護(hù)裝置主要是自動重合閘裝置（ARD）。8.3變壓器的繼電保護(hù)（1）過電流保護(hù)：此處要得出的為：在上面的計(jì)算中，為1.2，為1，取60，為0.9，為（1.5-3）。經(jīng)過計(jì)算后得出：符合要求。（2）速斷保護(hù)：此處要得出的為：經(jīng)過計(jì)算后得出：符合要求。8.4電力線路的保護(hù)及其設(shè)計(jì)電力線路其實(shí)與我們的人類的身體有不少的相似之處，人類會有不定時(shí)的生病狀況，電力線路亦是如此，有時(shí)候會出現(xiàn)不同形式的問題，故而我們要對它進(jìn)行保護(hù)處理。8.4.1電力線路的電流速斷保護(hù)電流速斷技術(shù)保護(hù)故障可以再細(xì)分為低速電動機(jī)瞬時(shí)速或快斷故障保護(hù)與高速電動機(jī)電流短路時(shí)限速或快斷故障保護(hù),常被我們稱為電動二段式主機(jī)電流速斷故障保護(hù)。是一種完全沒有任何工作時(shí)限的不能超過額定電流短路保護(hù),因此不用整定時(shí)間。8.4.2瞬時(shí)速斷保護(hù)在查完資料后得出：（1）動作電流整定為了有效保證瞬間快速短路斷開對該保護(hù)的切斷動作具有可選擇性:下一級電流線路保護(hù)手段中可能發(fā)生的最大電流短路保護(hù)電流,故障性是,保護(hù)不需要做任何切斷動作。則電流需要從輸入線路端口末端的最大三相交流短路器的電流輸出來進(jìn)行整定。 Iop.KA=式中，Krel本設(shè)計(jì)為DL型，代入數(shù)據(jù)：動作電流整定值：I擇DL-31/200電流并聯(lián)繼電器,線圈兩端進(jìn)行電流并聯(lián),整定的電流動作回路電流范圍設(shè)置為151.4A。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)一次側(cè)動作電流：I按照最小電流工作功率運(yùn)行電流模式下,發(fā)生兩相電流短路時(shí)的兩相短路量和電流校驗(yàn)可以同時(shí)進(jìn)行電流校驗(yàn)，即K經(jīng)過計(jì)算，已保護(hù)線路的15%以上，符合要求。（2）動作時(shí)間整定電力線路的瞬時(shí)速斷保護(hù)為Ⅰ段保護(hù)，t18.4.3時(shí)限電流速斷保護(hù)按要求，必須保護(hù)線路全長。（1）動作電流整定 Iop.KA=Iop1(ioc)為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動作值，I選GL-21/5電流繼電器，整定動作電流為5A。時(shí)限電流速斷保護(hù)一次側(cè)動作電流：I（2）靈敏度校驗(yàn)K滿足要求。（3）動作時(shí)間整定動作時(shí)間為0.5~0.6s，保護(hù)動作較快。本設(shè)計(jì)中，t28.5電力線路的過電流保護(hù)（1）動作電流的整定①所有可能將會發(fā)生的最高值過負(fù)荷動作電流(正常的電流過負(fù)荷和正常尖峰動作