機械學(xué)院10kv變電所電氣設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科生課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目： 機械學(xué)院10kV變電所電氣設(shè)計 </p><p>　　課 程： 供配電工程 </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期： </p><p>　　供配電工程課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><

3、;b>　　1．題 目</b></p><p>　　機械學(xué)院10kV變電所電氣設(shè)計</p><p><b>　　2．原始資料</b></p><p>　　2.1 課題原始資料</p><p>　　本課題的工程概況及負荷詳見工程圖紙資料（另附）。</p><p><b>

4、;　　2.2 供電條件</b></p><p>　　（1）供電公司110/10kV變電所位于工程附近2.5km處，10kV母線短路電流為20kA，根據(jù)需要可提供給用戶1路或2路10kV電纜專線供電。</p><p>　　（2）采用高供高計，要求月平均功率因數(shù)不少于0.95。不同電價負荷，計量分開。如學(xué)校用電統(tǒng)一執(zhí)行居民電價，公共建筑執(zhí)行商業(yè)照明電價、非工業(yè)動力電價，工業(yè)企業(yè)生

5、產(chǎn)用電統(tǒng)一執(zhí)行大工業(yè)電價、職工生活用電執(zhí)行居民電價。居住區(qū)采用高供低計（住戶每單元集中設(shè)置計量表箱、小區(qū)公建在配電室低壓出線柜設(shè)置計量表）。</p><p>　?。?）供電部門要求用戶變電所高壓計量柜在進線主開關(guān)柜之前，且第一柜為隔離柜。</p><p><b>　　2.3 其他資料</b></p><p>　　當(dāng)?shù)刈顭嵩碌娜兆罡邭鉁仄骄禐?/p>

6、35℃，年最熱月地下0.8m處最高溫度平均值為25℃。當(dāng)?shù)啬昀妆┤諗?shù)為35天。當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)平坦，海拔高度為100m，土壤為普通粘土。</p><p>　　3．具體任務(wù)及技術(shù)要求</p><p>　　本次課程設(shè)計共1.5周時間，具體任務(wù)與日程安排如下：</p><p>　　第1周周一：熟悉資料及設(shè)計任務(wù)，負荷計算與無功補償、變壓器選擇。</p><p&

7、gt;　　周二：供配電系統(tǒng)一次接線設(shè)計，設(shè)計繪制變電所高壓側(cè)主接線圖。</p><p>　　周三：設(shè)計繪制變電所低壓側(cè)主接線圖。</p><p>　　周四：設(shè)計繪制變電所低壓側(cè)主接線圖。</p><p>　　周五：設(shè)計繪制變電所電氣平面布置圖。</p><p>　　第2周周一：短路電流計算，高低壓電器及電線電纜選擇計算。</p>

8、<p>　　周二：編制設(shè)計報告正文（設(shè)計說明書、計算書）電子版。</p><p>　　周三：整理打印設(shè)計報告，交設(shè)計成果。</p><p>　　要求根據(jù)設(shè)計任務(wù)及工程實際情況，按照安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，完成10kV變電所的電氣設(shè)計（變電所出線保護電器選擇整定及電纜截面選擇設(shè)計分工合作完成）。設(shè)計深度應(yīng)達到初步設(shè)計要求，制圖應(yīng)符合國家規(guī)范要求。</p>

9、<p><b>　　4．實物內(nèi)容及要求</b></p><p>　　課程設(shè)計報告文本內(nèi)容包括：1.封面；2.任務(wù)書；3.目錄；4.正文；5.致謝；6.參考文獻；7.附錄（課程設(shè)計圖紙）。</p><p>　　4.1 設(shè)計報告正文內(nèi)容</p><p>　?。?）工程概況與設(shè)計依據(jù)</p><p>　?。?）負

10、荷計算與無功補償設(shè)計</p><p>　?。?）供配電系統(tǒng)一次接線設(shè)計</p><p><b>　?。?）變電所設(shè)計</b></p><p>　?。?）短路計算與高低壓電器選擇</p><p><b>　?。?）電線電纜選擇</b></p><p>　　（7）低壓配電線路保護

11、設(shè)計</p><p>　　設(shè)計報告正文編寫的一般要求是：必須闡明設(shè)計主題，突出闡述設(shè)計方案、文字精煉、計算簡明，條理清晰、層次分明。（變電所出線部分內(nèi)容各有側(cè)重）</p><p>　　設(shè)計報告正文采用A4紙打印。</p><p><b>　　4.2 設(shè)計圖紙</b></p><p>　　（1）變電所高壓側(cè)電氣主接線圖（

12、1張A3）</p><p>　　（2）變電所低壓側(cè)電氣主接線圖（2～4張A3）</p><p>　?。?）變電所電氣平面布置圖（1張A3）</p><p>　　設(shè)計圖紙繪制的一般要求是：滿足設(shè)計要求，遵循制圖標準，依據(jù)設(shè)計規(guī)范，比例適當(dāng)、布局合理，講究繪圖質(zhì)量。（變電所出線部分內(nèi)容各有側(cè)重）</p><p>　　設(shè)計圖紙采用A3圖紙CAD出圖

13、。與報告正文一起裝訂成冊。</p><p>　　5．設(shè)計指導(dǎo)書及參考文獻</p><p>　　[1] 翁雙安．供配電工程設(shè)計指導(dǎo)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[2] 莫岳平、翁雙安．供配電工程[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2011</p><p>　　[3] 任元會．工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊[M]．3版．北京：中國

14、電力出版社，2005</p><p><b>　　6．學(xué)生任務(wù)分配</b></p><p>　　表1 課程設(shè)計任務(wù)分配表</p><p><b>　　7．完成期限</b></p><p>　　任務(wù)書寫于2011年6月8日，完成期限為2011年7月8日</p><p><

15、b>　　8．指導(dǎo)教師</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 工程概況與設(shè)計依據(jù)………………………………………………………….6</p><p>　　1.1 工程概況…………………………………………………………………6</p><p>　　1.2 設(shè)計依據(jù)………

16、…………………………………………………………6</p><p>　　2 負荷計算及無功補償設(shè)計……………………………………………………..8</p><p>　　2.1 負荷數(shù)據(jù)………………………………………………………………….8</p><p>　　2.2 負荷計算………………………………………………………………….9</p><p>　

17、　2.2.1照明負荷低壓配電干線負荷計算…………………………………...9</p><p>　　2.2.2電力負荷與平時消防負荷低壓配電干線負荷計算………………...9</p><p>　　2.2.3 空調(diào)負荷低壓配電干線負荷計算…………………………………..10</p><p>　　2.2.4 實驗室設(shè)備負荷低壓配電干線負荷計算…………………………..10<

18、/p><p>　　2.2.5火災(zāi)時消防負荷低壓配電干線負荷計算……………………………11</p><p>　　2.2.6變電所負荷計算………………………………………………………12</p><p>　　3 供配電系統(tǒng)一次接線設(shè)計……………………………………………………...13</p><p>　　3.1 負荷分級及供電電源……………………………

19、……………………….13</p><p>　　3.2 電壓選擇與電能質(zhì)量…………………………………………………….14</p><p>　　3.3 電力變壓器選擇………………………………………………………….15</p><p>　　3.4 變電所電氣主接線設(shè)計………………………………………………….18</p><p>　　3.4.1 變電

20、所高壓側(cè)電氣主接線設(shè)計……………………………………..18</p><p>　　3.4.2 變電所低壓側(cè)電氣主接線設(shè)計……………………………………..18</p><p>　　4 變電所布置設(shè)計…………………………………………………………………19</p><p>　　4.1總體布置……………………………………………………………………19</p>&l

21、t;p>　　4.2配電裝置通道與安全凈距………………………………………………….19</p><p>　　5 短路電流計算與高低壓電器選擇………………………………………………20</p><p>　　5.1 變電所高壓側(cè)短路電流計算…………………………………………….20</p><p>　　5.2 低壓電網(wǎng)短路電流計算………………………………………………….

22、20</p><p>　　5.2.1 變壓器低壓側(cè)短路電流計算………………………………………..20</p><p>　　5.2.2 低壓配電線路短路電流計算………………………………………..21</p><p>　　5.3 高壓電器選擇…………………………………………………………….26</p><p>　　5.4 高壓互感器選擇……………

23、……………………………………………27</p><p>　　5.5 低壓斷路器的初步選擇…………………………………………………29</p><p>　　5.5.1配電干線保護斷路器過電流脫扣器的初步選擇…………………..29</p><p>　　5.5.2變電所低壓電源進線斷路器的初步選擇…………………………..31</p><p>　　6

24、電線電纜選擇……………………………………………………………………32</p><p>　　6.1 高壓進出線電纜選擇…………………………………………………….32</p><p>　　6.2 變電所硬母線選擇……………………………………………………….33</p><p>　　6.3 低壓配電干線電纜選擇………………………………………………….35</p>

25、;<p>　　7低壓配電線路保護設(shè)計………………………………………………………….39</p><p>　　7.1 低壓配電線路的保護設(shè)置……………………………………………….39</p><p>　　7.2 低壓斷路器過電流脫扣器的整定……………………………………….39</p><p>　　7.2.1 配電干線保護斷路器過電流脫扣器的整定……………

26、…………...39</p><p>　　7.2.2 變電所低壓電源進線斷路器的整定………………………………...41</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………..43</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………………..44</p><p>　　附錄 設(shè)計圖紙

27、………………………………………………………………………45</p><p>　　1. 工程概況與設(shè)計依據(jù)</p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　揚州大學(xué)機械工程學(xué)院是實訓(xùn)、辦公、實驗等為一體的多層公共建筑，地上建筑面積~23806㎡，地下建筑面積~1820㎡，最大高度26.400m，女兒墻高度23.600m。

28、結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。該建筑地下室一層，地上五層。</p><p>　　本設(shè)計電氣設(shè)計范圍包括:機械工程學(xué)院單體內(nèi)的動力、照明、防雷接地、有線廣播系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)等強弱電系統(tǒng)設(shè)計。機械工程學(xué)院有關(guān)10kV電源進線及弱電進線，見外線設(shè)計。機械工程學(xué)院特殊要求的二次裝修、景觀照明及建筑物泛光照明的詳細設(shè)計由專業(yè)裝飾公司完成。10kV配電所設(shè)計由業(yè)主委托相關(guān)部門設(shè)計，不在本次設(shè)計范圍內(nèi)。</p>

29、<p><b>　　1.2 設(shè)計依據(jù)</b></p><p><b>　　甲方提出的設(shè)計要求</b></p><p>　?。?）供電公司110/10kV變電所位于工程附近2.5km處，10kV母線短路電流為20kA，根據(jù)需要可提供給用戶1路或2路10kV電纜專線供電。</p><p>　　（2）采用高供高計，要求

30、月平均功率因數(shù)不少于0.95。不同電價負荷，計量分開。</p><p>　?。?）供電部門要求用戶變電所高壓計量柜在進線主開關(guān)柜之前，且第一柜為隔離柜。</p><p>　　審查通過的初步設(shè)計文件</p><p>　　要求根據(jù)設(shè)計任務(wù)及工程實際情況，按照安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，獨立完成10kV變電所的電氣設(shè)計。</p><p>　

31、　設(shè)計圖紙繪制的一般要求是：滿足設(shè)計要求，遵循制圖標準，依據(jù)設(shè)計規(guī)范，比例適當(dāng)、布局合理，講究繪圖質(zhì)量。</p><p>　　國家和江蘇有關(guān)設(shè)計標準規(guī)范</p><p>　　《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50016-2006</p><p>　　《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 JGJ 16-2008</p&g

32、t;<p>　　《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 GB50052-95</p><p>　　《3-110KV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》 GB50060-92</p><p>　　《10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》 GB50053-94</p><p>　　《低壓配電設(shè)計規(guī)范》 G

33、B50054-95</p><p>　　《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》 GB50217-2007</p><p>　　《建筑照明設(shè)計標準》 GB50034-2004</p><p>　　《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 GB50057-94（2000年版）</p><p&g

34、t;　　《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》 GB50055-93</p><p>　　《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 GB50116-98</p><p>　　《電子計算機房設(shè)計規(guī)范》 GB50174-93</p><p>　　《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 GB50343-2004</p>

35、<p>　　《防靜電工程技術(shù)規(guī)程》 DGJ08-83-2000</p><p>　　《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 GB50198-94</p><p>　　《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 GB50311-2007</p><p>　　《智能建筑設(shè)計標準》 GB/T

36、50314-2006</p><p>　　《35KV及以下客戶端變電所建設(shè)標準》 DGJ32/J14-2005</p><p>　　《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》 建設(shè)部03年4月版</p><p>　　2. 負荷計算及無功補償設(shè)計</p><p><b>　　2.1 負荷數(shù)據(jù)</b></p>

37、<p>　　機械學(xué)院有220V單相用電設(shè)備，也有380V三相用電設(shè)備;各類負荷中有平時需要運行的用電設(shè)備，也有在發(fā)生火災(zāi)是才需運行的消防用電設(shè)備。根據(jù)方案，各用電設(shè)備負荷數(shù)據(jù)見表2。</p><p><b>　　表2 負荷數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　2.2 負荷計算</b></p><p>　　

38、2.2.1照明負荷低壓配電干線負荷計算</p><p>　　照明負荷0.38KV配電干線負荷計算采用需要系數(shù)法計算，見表3。負荷計算時不計備用回路負荷及備用設(shè)備功率。</p><p>　　表3 照明負荷0.38KV配電干線負荷計算</p><p>　　2.2.2電力負荷與平時消防負荷低壓配電干線負荷計算</p><p>　　電力負荷0.38K

39、V配電干線負荷計算采用需要系數(shù)法計算，見表4。負荷計算時不計備用回路負荷及備用設(shè)備功率。</p><p>　　表4 電力負荷0.38KV配電干線負荷計算</p><p>　　2.2.3 空調(diào)負荷低壓配電干線負荷計算</p><p>　　空調(diào)負荷0.38KV配電干線負荷計算采用需要系數(shù)法計算，見表5。負荷計算時不計備用回路負荷及備用設(shè)備功率。</p>&

40、lt;p>　　表5 空調(diào)負荷0.38KV配電干線負荷計算</p><p>　　2.2.4實驗室設(shè)備負荷低壓配電干線負荷計算</p><p>　　實驗室設(shè)備負荷0.38KV配電干線負荷計算采用需要系數(shù)法計算，見表6。負荷計算時不計備用回路負荷及備用設(shè)備功率。</p><p>　　表6 實驗室設(shè)備負荷0.38KV配電干線負荷計算</p><p&

41、gt;　　2.2.5 火災(zāi)時消防負荷低壓配電干線負荷計算</p><p>　　火災(zāi)時負荷0.38KV配電干線負荷計算采用需要系數(shù)法計算，見表7。負荷計算時不計備用回路負荷及備用設(shè)備功率。</p><p>　　表7 火災(zāi)時負荷0.38KV配電干線負荷計算</p><p>　　2.2.6 變電所負荷計算</p><p>　　先計算變電所總負荷，見

42、表8，以便選擇變壓器臺數(shù)及容量。</p><p>　　表8 變電所總負荷計算</p><p>　　3. 供配電系統(tǒng)一次接線設(shè)計</p><p>　　3.1 負荷分級及供電電源</p><p><b>　?。ㄒ唬?負荷分級</b></p><p>　　電力負荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治

43、、經(jīng)濟上所造成損失或影響的程度進行分級，應(yīng)負荷負荷分級的原則。</p><p>　　一級負荷原則定義：（1）中斷供電將造成人身傷亡</p><p>　?。?）中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失</p><p>　?。?）中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作</p><p>　　（4）在一級負荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸

44、和火災(zāi)等情況的負荷，以及特別重要場所不允許中斷供電的負荷，應(yīng)視為特別重要的負荷</p><p>　　二級負荷原則定義：（1）中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失</p><p>　?。?）中斷供電將影響重要單位的正常工作</p><p>　　三級負荷原則定義：不屬于一級和二級負荷者</p><p>　　機械工程學(xué)院負荷等級：機械工程學(xué)院屬于多

45、層公共建筑，其消防負荷（如防排煙風(fēng)機、消防電源、應(yīng)急照明、防火卷簾等）、弱電電源等應(yīng)為二級負荷，其它均為三級負荷。負荷分級表見表9。</p><p><b>　　表9 負荷分級</b></p><p><b>　?。ǘ?供電電源</b></p><p>　　機械工程學(xué)院兩路10kV電源進線引自校內(nèi)10kV配電所。一層設(shè)置

46、10/0.4kV變電所一座，變電所內(nèi)設(shè)置10kV配電柜、變壓器2臺和若干低壓配電柜，由相應(yīng)部門設(shè)計。兩路10kV電源同時工作，互為備用，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時，另一路承擔(dān)全部二級以上負荷。</p><p>　　電能計量方式由變電所設(shè)計部門確定。</p><p>　　在機械工程學(xué)院每層設(shè)置電氣間，內(nèi)設(shè)動力和照明配電箱等配電設(shè)備，為樓層配電。</p><p>　　二級負荷

47、采用雙回路（分別引自兩段低壓母線）供電；消防負荷采用雙回路供電，兩路電源末端自切；三級負荷單回路供電。</p><p>　　3.2 電壓選擇與電能質(zhì)量</p><p><b>　　（1）電壓選擇</b></p><p>　　供電電壓根據(jù)用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。一

48、般工藝與民用建筑宜采用10K供電，若10KV供電的技術(shù)經(jīng)濟指標不能滿足要求時，則應(yīng)考慮采用35~110KV的電壓供電。小負荷的用電單位宜接入地區(qū)低壓電網(wǎng)。</p><p>　　高、低壓配電電壓的選擇取決于供電電壓、用電設(shè)備的電壓以及配電范圍、負荷大小和分布情況等。高壓配電電壓在供電電壓為35~110KV的用電單位的配電電壓應(yīng)采用10ＫＶ；當(dāng)６ＫＶ經(jīng)濟合理時，宜采用６ＫＶ。低壓配電電壓一般采用２２０／３８０Ｖ。&l

49、t;/p><p><b>　?。ǎ玻╇娔苜|(zhì)量</b></p><p>　　1）、電壓偏差應(yīng)許值及減少電壓偏差的措施</p><p>　　a．電壓偏差應(yīng)許值：</p><p>　　在電力系統(tǒng)正常狀況下，供電企業(yè)到用戶受電端的供電電壓應(yīng)許偏差見表。在電力系統(tǒng)非正常狀態(tài)下，用戶受電端的電壓應(yīng)許偏差不應(yīng)超過額定值的±10%

50、。</p><p>　　供電企業(yè)到用戶受電端的供電電壓應(yīng)許偏差見表10。</p><p>　　表10 供電企業(yè)到用戶受電端的供電電壓應(yīng)許偏差</p><p>　　用電設(shè)備端子電壓偏差應(yīng)許值見表11。</p><p>　　表11 用電設(shè)備端子電壓偏差應(yīng)許值</p><p>　　b. 減少電壓偏差的措施：</p>

51、;<p>　　1.合理選擇變壓器的電壓比和分接頭。必要時采用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　2.合理地減少變壓器及線路的阻抗。例如，減少系統(tǒng)的變壓級數(shù)；合理增大導(dǎo)線或電纜的截面積；采用多回路并聯(lián)供電；盡量使高壓線路深入負荷中心，減少低壓配電距離。</p><p>　　3.采取無功補充措施。</p><p>　　4．宜使三相負荷平衡。</p&

52、gt;<p>　　2）、減少電壓波動和閃變的措施</p><p>　　a．大容量的沖擊性負荷宜與對電壓波動和閃變敏感的負荷由不同變壓器供電。</p><p>　　b．較大容量的沖擊性負荷宜由變電所低壓柜處采用專用回路供電。</p><p>　　c．較小容量的沖擊性負荷與其他負荷共用回路時，宜采用加大導(dǎo)線截面或降低共用線路阻抗的措施。</p>

53、<p>　　d．采用靜止無功功率補償裝置減少無功功率沖擊引起的電壓波動。</p><p>　　3）、抑制諧波的措施</p><p>　　a．各類大功率非線性用電設(shè)備變壓器由短路容量較大的電網(wǎng)供電。</p><p>　　b．對大功率靜止變流器應(yīng)提高整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)和增加變流器的波形脈動數(shù)，多臺相數(shù)相同的整流裝置，使整流變壓器的二次側(cè)有適當(dāng)?shù)南嘟遣睢?/p>

54、</p><p>　　c．按諧波次數(shù)裝設(shè)濾波器。</p><p>　　d．選用Dyn11聯(lián)結(jié)組標號的三相配電變壓器。</p><p>　　3.3 電力變壓器選擇</p><p>　　電力變壓器是供電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，并影響電氣主接線的基本形式和變電所總體布置形式。供配電系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)經(jīng)濟合理地選擇變壓器的形式、臺數(shù)及容量，并使所選擇變壓器的總費

55、用最小。</p><p>　　（1）變壓器型式及臺數(shù)</p><p>　　變壓器型式選擇是指確定變壓器的相數(shù)、繞組型式、絕緣及冷卻方式、聯(lián)結(jié)組標號、調(diào)壓方式等，并應(yīng)優(yōu)先選用技術(shù)先進、高效節(jié)能、免維護的新產(chǎn)品。對干式變壓器，通常還根據(jù)其布置形式相應(yīng)選擇其外殼防護等級?？紤]到變壓器在建筑內(nèi)，故選用低損耗的SCB型10/0.4KV三相干式雙繞組電力變壓器。變壓器采用無勵磁調(diào)壓方式，分接頭為

56、77;5%，連接組別為Dyn11，帶風(fēng)機冷卻并配置溫控儀自動控制，帶IP2x防護外殼。</p><p><b>　?。?）變壓器的臺數(shù)</b></p><p>　　因為有較多的一、二級負荷，故選擇兩臺主變壓器。</p><p><b>　?。?）變壓器容量</b></p><p>　　變壓器容量是根

57、據(jù)無功補償后的計算負荷確定的。本工程總視在功率為1602.9（cosψ=0.92），選擇1000ＫＶＡ。變壓器T1的負荷計算表見表12。</p><p>　　表12 變壓器T1的負荷計算</p><p>　　變壓器T2的負荷計算表見表13。</p><p>　　表13 變壓器T2的負荷計算</p><p>　　3.4 變電所電氣主接線設(shè)計&l

58、t;/p><p>　　3.4.1 變電所高壓側(cè)電氣主接線設(shè)計</p><p>　　機械學(xué)院變電所的兩路10KV外供電源可同時供電，并設(shè)有兩臺變壓器。因此高壓側(cè)電氣主接線圖見圖紙目錄電01。</p><p>　　3.4.2 變電所低壓側(cè)電氣主接線設(shè)計</p><p>　　變電所設(shè)有兩臺變壓器，因此，低壓配電系統(tǒng)電氣主接線采用分段單母線形式。圖見圖紙

59、目錄電02。</p><p><b>　　4.變電所布置設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1總體布置</b></p><p>　　變配電所的布置是在其位置與數(shù)量，電氣主接線，變壓器型式、數(shù)量及容量確定的基礎(chǔ)上進行的，且與變配電所的型式密切相關(guān)。變配電所總體布置應(yīng)滿足的基本原則是便于運行維護、便于進出線、保證運行

60、安全、節(jié)約土地與建筑費用。機械學(xué)院變電所總體布置圖見圖表目錄電０３。</p><p>　　4.2配電裝置通道與安全凈距 </p><p>　?。ǎ保┳兣潆娝鶅?nèi)配電裝置的布置，應(yīng)便于設(shè)備的操作、搬運、檢修試驗。高壓開關(guān)柜柜前操作維護通道寬度為８００ｍｍ，柜后維護通道寬度為１５４０ｍｍ。低壓配電屏前通道寬度為２４００ｍｍ，屏后維護通道寬度為１０００ｍｍ，屏后操作通道為１２００ｍｍ。</p

61、><p>　?。ǎ玻┰O(shè)置于屋內(nèi)的干式變壓器（帶ＩＰ２ｘ外殼），其外輪廓距后壁凈距為１０００ｍｍ，與側(cè)墻凈距為２０００ｍｍ，相鄰兩臺側(cè)面間距為１８００ｍｍ。</p><p>　　5. 短路電流計算與高低壓電器選擇</p><p>　　5.1 變電所高壓側(cè)短路電流計算.</p><p>　　高壓側(cè)短路計算表見表14。</p><p

62、>　　表14 高壓側(cè)短路計算</p><p>　　5.2 低壓電網(wǎng)短路電流計算</p><p>　　5.2.1 變壓器低壓側(cè)短路電流計算</p><p>　　變壓器低壓側(cè)短路電流計算見表15。</p><p>　　表15 變壓器低壓側(cè)短路電流計算</p><p>　　5.2.2 低壓配電線路短路電流計算</

63、p><p>　　低壓配電線路短路電流計算見表16、17、18、19。</p><p>　　表16 低壓配電線路WPAL2短路電流計</p><p>　　表17 低壓配電線路WP13AP2短路電流計算</p><p>　　表18 低壓配電線路WPAK11短路電流計算</p><p>　　表19 低壓配電線路WPAK41短路電

64、流計算</p><p>　　5.3 高壓電器選擇</p><p>　?。?）高壓斷路器的選擇</p><p>　　機械學(xué)院，10KV變配電所采用VD—12—630A/20kA型戶內(nèi)高壓真空斷路器，配用彈簧操動機構(gòu)。高壓斷路器的選擇校驗見下表20。</p><p>　　表20 高壓斷路器的選擇校驗</p><p>　?。?/p>

65、2）高壓熔斷器的選擇</p><p>　　本工程高壓熔斷器作為電壓互感器回路的短路保護電器。選用XRNP1-12-0.5A/KA型電壓互感器用戶內(nèi)高壓限流熔斷器。高壓熔斷器的選擇校驗見下表21。</p><p>　　表21高壓熔斷器的選擇校驗</p><p>　　5.4 高壓互感器選擇</p><p>　　（一）高壓電流互感器的選擇</

66、p><p>　　本工程高壓電流互感器選用LZZBJ12-10A型戶內(nèi)高壓電流互感器。</p><p>　　1、高壓電流互感器一般項目的選擇校驗</p><p>　　表22 高壓電流互感器一般項目的選擇校驗</p><p>　　2、供電電源、負荷等級及計量方式</p><p>　?。?）本工程低壓配電電壓為~220/380V

67、,電源引自一層變配電室，變配電室電氣參見當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門施工圖紙。低壓總配電柜進線采用YJV電力電纜埋地引入，埋深為室外地坪下-0.7m，穿鋼管保護，同時做好防水處理。</p><p>　?。?）本工程排煙風(fēng)機、疏散指示和應(yīng)急照明為二級負荷，其余照明、空調(diào)用電等均為三級負荷。應(yīng)急照明燈自帶蓄電池，應(yīng)急時間大于90分鐘；</p><p>　?。?）電能計量采用按樓層分宿舍計量方式，電表在樓層配電

68、間內(nèi)集中布置。電能表采用帶遠傳功能的表具，自動抄數(shù)將數(shù)據(jù)傳至一層弱電間。</p><p>　　（4）消防設(shè)備電源在變配電室低壓出線處設(shè)剩余電流保護裝置，只作用于向消防控制室發(fā)送報警信號，不切斷電源，額定報警動作電流為100mA。</p><p>　　3、計量、測量電流互感器的實際二次負荷及其準確級校驗</p><p>　　電能計量專用電流互感器二次側(cè)為兩相不完全星形

69、聯(lián)接，電能表為多功能電子式儀表，電流回路負荷Si<=1VA。已知二路回路銅線截面為4mm^2,電流互感器二次端子道儀表接線端子的單向長度為3cm。則電流互感器的實際二次負荷為S2=ΣSi+I2r^2(KwRw+Rtoh)=2.85VA</p><p>　　LZZBJ12—10A型電流互感器在Ir=150~200A, 0.2S級時的額定二次負荷S2r=10VA>S2，滿足準確級要求。</p&g

70、t;<p>　　測量用電流互感器二次側(cè)為三相星形連接，Si<=1VA,二路回路銅線截面為4mm^2電流互感器二次端子道儀表接線端子的單向長度為3cm。則電流互感器的實際二次負荷為S2=ΣSi+I2r^2(KwRw+Rtoh)=2.60VA</p><p>　　LZZBJ12—10A型電流互感器在Ir=150~200A, 0.5S級時的額定二次負荷S2r=20VA>S2，滿足準確級要求

71、。</p><p>　　4、保護電流互感器穩(wěn)態(tài)性能校驗</p><p>　?。?）查表LZZBJ12—10型互感器準確限值系數(shù)為15，則額定準確限值一次電流I1al=KalI1r=15^2*150A=2.25kA。保護校驗故障電流Ipc取保護區(qū)內(nèi)末端故障時流過的最大短路電流，即Ipc=1,37kA。I1al>Ipc，滿足要求。</p><p>　　保護出口短路

72、時，流過互感器的短路最小為5.9kA，大于互感器額定準確限值一次的電流2.25kA，互感器可能出現(xiàn)局部飽和，誤差增大，互感器測量的短路電流比實際值小，但遠大于速斷保護動作電流1.8KA,仍在電流速斷保護動作區(qū)內(nèi)。</p><p>　?。?）保護用電流互感器二次側(cè)為三相星形連接，繼電器為ＪＳ—８３Ｃ型無源靜態(tài)電流繼電器，繼電器最大功耗為７ＶＡ，阻抗ΣＺi=0.28，二路回路銅線截面為4mm^2電流互感器二次端子道儀

73、表接線端子的單向長度為3cm。則電流互感器的實際二次負荷為S2=ΣZi+KwRw+Rtoh=0.34Ω</p><p>　　電流互感器額定二次負荷為15KV，額定二次負荷電阻Z2r=0.6Ω，Z2<Z2r,滿足要求。</p><p>　　（二）高壓電壓互感器的選擇</p><p>　　選用JDZ12—10型戶內(nèi)高壓電壓互感器。選擇校驗見表23。</p&g

74、t;<p>　　表23高壓電壓互感器一般的選擇校驗</p><p>　　5.5 低壓斷路器的初步選擇</p><p>　　5.5.1配電干線保護斷路器過電流脫扣器的初步選擇</p><p>　?。?）變電所低壓出線WPAL2線路斷路器的初步選擇，見表24。</p><p>　　表24 變電所低壓出線斷路器的初步選擇（WPAL2）

75、</p><p>　?。?）變電所低壓出線WP13AP2線路斷路器的初步選擇，見表25。</p><p>　　表25 變電所低壓出線斷路器的初步選擇（WP13AP2）</p><p>　　（3）變電所低壓出線WPAK11線路斷路器的初步選擇，見表26。</p><p>　　表26 變電所低壓出線斷路器的初步選擇（WPAK11）</p&g

76、t;<p>　?。?）變電所低壓出線WPAK41線路斷路器的初步選擇，見表27。</p><p>　　表27 變電所低壓出線斷路器的初步選擇（WPAK41）</p><p>　　5.5.2變電所低壓電源進線斷路器的初步選擇</p><p>　　變電所低壓電源進線斷路器的初步選擇見表28</p><p>　　表28 變電所低壓電源

77、進線、母線聯(lián)絡(luò)保護用斷路器的初步選擇</p><p><b>　　6. 電線電纜選擇</b></p><p>　　6.1 高壓進出線電纜選擇</p><p>　?。?）高壓電源進線電纜選擇</p><p><b>　　類型選擇及敷設(shè)</b></p><p>　　10 kV專線

78、電源A引入電纜選用YJV22——8.7/10型3芯電纜，在變電所外采用直埋/穿管埋地、在變電所內(nèi)采用梯架/電纜溝相結(jié)合的敷設(shè)方式。</p><p><b>　　2．電纜截面選擇</b></p><p>　　高壓電源進線電纜截面先按允許溫升條件選擇，然后校驗其電壓損失和短路熱穩(wěn)定，見表29。</p><p>　　表29 高壓電源進線電纜選擇<

79、;/p><p>　　（二）高壓出線電纜選擇</p><p><b>　　類型選擇及敷設(shè)</b></p><p>　　高壓柜至變壓器T1一次側(cè)的電纜選用ZB——YJV——8.7/10型3芯電纜，在變電所內(nèi)采用電纜溝敷設(shè)，考慮防火要求，選用B級阻燃電纜（本工程為一級火災(zāi)自動報警保護對象）。</p><p><b>　　

80、電纜截面選擇</b></p><p>　　高壓出線電纜截面先按短路熱穩(wěn)定選擇，然后校驗其允許溫升條件。由于該電纜長度較短，電壓損失極小，不需校驗，見表30。</p><p>　　表30 高壓出線電纜截面選擇</p><p>　　6.2 變電所硬母線選擇</p><p>　　傳輸大電流的場合可采用硬母線。硬母線分為裸母線和母線槽兩大

81、類。35KV及以下配電裝置中多采用矩形涂漆裸銅母線，敷設(shè)于絕緣子上。母線槽適合于廠房或設(shè)備較密集的車間，對工藝變化周期短的車間尤為適宜，母線槽還大量用于高層民用建筑的豎向配電干線。另外，變壓器與低壓開關(guān)柜以及低壓開關(guān)柜柜列之間的母線連接也宜采用母線槽。</p><p>　　1、按允許溫升選擇母線截面</p><p>　?。?）、為保證母線的實際工作溫度不超過允許值，按環(huán)境條件確定的母線載流

82、量不應(yīng)小于母線的計算電流。</p><p>　?。?）、開關(guān)柜內(nèi)的環(huán)境溫度可取40℃.一般，高壓開關(guān)柜內(nèi)主母線的載流量宜與進線斷路器額定電流相當(dāng)；變壓器低壓側(cè)與低壓開關(guān)柜主母線的載流量應(yīng)考慮變壓器的過載系數(shù)，但也不宜大于變壓器低壓側(cè)額定額定電流的1.5倍。</p><p>　?。?）、變壓器低壓側(cè)與低壓開關(guān)柜內(nèi)的N母線、PE母線的截面不應(yīng)小于相母線截面的一半。</p><

83、;p>　　2、按短路動、熱穩(wěn)定校驗截面</p><p>　　高壓出線電纜選擇見表31，變壓器低壓母線橋及低壓開關(guān)柜主母線截面選擇見表32。</p><p>　　表31 高壓出線電纜截面選擇</p><p>　　表32 變壓器低壓母線橋及低壓開關(guān)柜主母線截面選擇</p><p>　　6.3 低壓配電干線電纜選擇</p>&

84、lt;p>　　(一)配電干線WPAL2出線電纜選擇</p><p><b>　　1、類型選擇及敷設(shè)</b></p><p>　　由于干線負荷容量較大且為樹干式照明配電線路，故采用CCX6型普通插接式密集絕緣母線槽，交流380V三相五線等截面，IP4X鋁合金外殼。母線槽從變電所采用吊裝引致電氣豎井后，采用垂直支架安裝固定（參見標準圖集D701---1《電氣豎井設(shè)備

85、安裝》）。</p><p><b>　　2、母線槽選擇</b></p><p>　　母線槽先選擇額定電流，然后校驗其短路熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定。由于本工程所用母線槽較長，還應(yīng)校驗其電壓損失。見表33。</p><p>　　表33 配電干線出線電纜選擇（WPAL2）</p><p>　　纜線規(guī)格：ZBYJV-（3×35+

86、2×16）</p><p>　?。ǘ┡潆姼删€WP13AP2出線電纜選擇</p><p><b>　　1、類型選擇</b></p><p>　　材料強化配電箱采用采用CCX6型普通插接式密集絕緣母線槽，交流380V三相五線等截面，IP4X鋁合金外殼。</p><p><b>　　2、母線槽選擇<

87、/b></p><p>　　母線槽先選擇額定電流，然后校驗其短路熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定、電壓損失。見表34。</p><p>　　表34 配電干線出線電纜選擇（WP13AP2）</p><p>　　纜線規(guī)格：ZBYJV-（3×25+2×16）</p><p>　　（三）配電干線WPAK11出線電纜選擇</p>

88、<p><b>　　1、類型選擇</b></p><p>　　材料強化配電箱采用采用CCX6型普通插接式密集絕緣母線槽，交流380V三相五線等截面，IP4X鋁合金外殼。</p><p><b>　　2、母線槽選擇</b></p><p>　　母線槽先選擇額定電流，然后校驗其短路熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定、電壓損失。見表35。

89、</p><p>　　表35 配電干線出線電纜選擇（WPAK11）</p><p>　　纜線規(guī)格：ZBYJV-（3×95+2×50）</p><p>　?。ㄋ模┡潆姼删€WPAK41出線電纜選擇</p><p><b>　　1、類型選擇</b></p><p>　　材料強化配電箱

90、采用采用CCX6型普通插接式密集絕緣母線槽，交流380V三相五線等截面，IP4X鋁合金外殼。</p><p><b>　　2、母線槽選擇</b></p><p>　　母線槽先選擇額定電流，然后校驗其短路熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定、電壓損失。見表36。</p><p>　　表36 配電干線出線電纜選擇（WPAK41）</p><p>

91、　　纜線規(guī)格：ZBYJV-（3×25+2×16）</p><p>　　7.低壓配電線路保護設(shè)計</p><p>　　7.1 低壓配電線路的保護設(shè)置</p><p>　　（一）過電流保護設(shè)置</p><p>　?。?）本工程低壓配電線路裝設(shè)有短路保護，過負荷保護，保護作用于切斷供電電源。保護電氣安裝于線路首端。由于本工程預(yù)分

92、支電纜的分支線長度在2.5米以內(nèi)，并按要求將其分支線進行保護，故其保護電器安裝于分支線末端。</p><p>　　(2) 變電所低壓電源進線及母聯(lián)開關(guān)，低壓配電干線開關(guān)均采用配置微處理器脫扣器的三段保護（LSI）或兩段保護（LS）選擇型斷路器，以實現(xiàn)過電流保護的選擇性。低壓配電支線保護開關(guān)選用配置熱磁脫扣器的兩段保護（LI）非選擇型斷路器。樓層配電箱進線開關(guān)采用隔離開關(guān)，出線開關(guān)采用具有C脫口特性的高分段微型斷路

93、器或GG類熔斷器。末端配電箱出線開關(guān)采用一般微型斷路器。所有低壓配電干線與配電支線的保護電氣上下級之間均按選擇性配合要求設(shè)置。</p><p>　?。ǘ┙拥毓收想姎饣馂?zāi)防護設(shè)置</p><p>　?。?）本工程為火災(zāi)危險場所，故在每個樓層電源進線處設(shè)置用于防火的剩余電流保護電器。正常照明線路的剩余電流保護電器直接動作與切斷電源，公共通道照明及應(yīng)急照明線路的剩余電流保護電器動作于信號，由火

94、災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)接收，反饋給消防控制中心。</p><p>　?。?）對配置有兩級剩余電流保護的配電線路，設(shè)置在樓層電源進線處的剩余電流保護電器的動作電流為300mA,動作時間為0.3s，以便與末端線路的剩余電流保護電器具有選擇性配合。</p><p>　　7.2 低壓斷路器過電流脫扣器的整定</p><p>　　7.2.1 配電干線保護斷路器過電流脫扣

95、器的整定</p><p>　?。?）配電干線WPAL2保護用斷路器過電流脫扣器的整定見表37。</p><p>　　表37 配電干線WPAL2保護用斷路器過電流脫扣器的整定</p><p>　?。?）配電干線WP13AP2保護用斷路器過電流脫扣器的整定見表38。</p><p>　　表38 配電干線WP13AP2保護用斷路器過電流脫扣器的整定

96、</p><p>　　（3）配電干線WPAL2保護用斷路器過電流脫扣器的整定見表39。</p><p>　　表39配電干線WPAK11保護用斷路器過電流脫扣器的整定</p><p>　?。?）配電干線WPAK41保護用斷路器過電流脫扣器的整定見表40。</p><p>　　表40配電干線WPAK41保護用斷路器過電流脫扣器的整定</p&

97、gt;<p>　　7.2.2 變電所低壓電源進線斷路器的整定</p><p>　　變電所低壓電源進線斷路器的整定見表41。</p><p>　　表41 變電所低壓電源進線斷路器的整定</p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p&g

98、t;<p>　　[1] 翁雙安．供配電工程設(shè)計指導(dǎo)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[2] 莫岳平、翁雙安．供配電工程[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2011</p><p>　　[3] 任元會．工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊[M]．3版．北京：中國電力出版社，2005</p><p><b>　　圖 紙 目 錄</b&