畢業(yè)設(shè)計(jì)----小區(qū)箱式變電站設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　0 前言</b></p><p>　　觀海國(guó)際，地處遼寧省興城市東部，占地面積約428畝，總建筑面積約70萬(wàn)平方米，容積率2.05，是一個(gè)集居住、消費(fèi)、休閑、文化、娛樂(lè)為一體的大型復(fù)合態(tài)生活之城，以70萬(wàn)平米的建筑體量成就“無(wú)量海景臻品社區(qū)”的價(jià)值序列。</p><p>　　觀海國(guó)際力邀國(guó)際知名的規(guī)劃設(shè)計(jì)公司——澳大利亞湯臣鄧肯環(huán)境和建

2、筑設(shè)計(jì)事務(wù)所擔(dān)當(dāng)設(shè)計(jì)。整個(gè)社區(qū)融多層、高層（6F、15F、16F、18F、20F、23F、24F、26F）、產(chǎn)權(quán)式公寓和商業(yè)等多種建筑形態(tài)為一體?，F(xiàn)代簡(jiǎn)約的建筑風(fēng)格，精致人性的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，起伏變化的建筑組曲，勾勒完美華麗的城市天際線，矗立城市風(fēng)尚新地標(biāo)。</p><p>　　開(kāi)發(fā)周期：項(xiàng)目共分四期開(kāi)發(fā)，項(xiàng)目一期為多層住宅和部分高層住宅，共有14棟多層住宅和2棟15F高層住宅，項(xiàng)目大約在今年的10月份進(jìn)行正式銷(xiāo)售。整

3、個(gè)項(xiàng)目將于2011年全部竣工，歷時(shí)4年。</p><p>　　地理位置：觀海國(guó)際緊臨的興海北路、龍興路，是溝通市內(nèi)與市外的重要交通干道，也是帶動(dòng)人流、物流的重要交通樞紐。項(xiàng)目東臨渤海，107公里蔚藍(lán)風(fēng)光盡收眼底，兌現(xiàn)靠近海、享受海的生活夢(mèng)想。北側(cè)靠近興城市首山自然公園，四季分享天然氧吧鮮氧放松。</p><p>　　溫泉資源：觀海國(guó)際充分利用溫泉資源優(yōu)勢(shì)，依托高新管道技術(shù)的支持，將城市地下

4、溫泉資源引入社區(qū)內(nèi)部，真正做到溫泉入戶。</p><p>　　建筑與景觀：觀海國(guó)際樓體設(shè)計(jì)呈現(xiàn)簡(jiǎn)約、大氣、時(shí)尚、現(xiàn)代的建筑風(fēng)格，虛實(shí)交幻，簡(jiǎn)單沉穩(wěn)的外立面顏色，線條硬朗的立面轉(zhuǎn)折，突出了明亮別致的生活質(zhì)感，多層建筑的設(shè)計(jì)中又融入北方傳統(tǒng)的斜式屋頂，增強(qiáng)了現(xiàn)代建筑氣息與傳統(tǒng)文化內(nèi)涵相呼應(yīng)的契合力。</p><p>　　觀海國(guó)際綠化率高達(dá)50%，并利用一條人工水系貫穿整個(gè)社區(qū)，做到遠(yuǎn)可觀海、近

5、可戲水的理想境界，同時(shí)項(xiàng)目整體景觀設(shè)計(jì)借鑒了興城濱海旅游城市的特點(diǎn)，以一條集山、水、人文文化于一體的綜合性景觀中心軸，配合建筑組團(tuán)的合理分布，共同串起了整個(gè)社區(qū)，達(dá)到舉目觀景，低頭賞園，異步景異的景觀效果。</p><p>　　配套設(shè)施：觀海國(guó)際以配套完備的復(fù)合態(tài)生活之城、高品質(zhì)生活城市綜合體為己任，其配套設(shè)施齊全完備，3200平米的超大會(huì)所、幼兒園、停車(chē)場(chǎng)、商業(yè)街等配套，不僅強(qiáng)化了社區(qū)自身功能，同時(shí)，匹配業(yè)主尊

6、貴優(yōu)雅的身份。 項(xiàng)目周邊有遼寧工程技術(shù)學(xué)院大學(xué)、沈陽(yáng)師范學(xué)院、吉林工業(yè)大學(xué)等知名學(xué)府，項(xiàng)目對(duì)面便是興城市重點(diǎn)高中，興城第一中學(xué)。另外，興城市第三中學(xué)也有將遷至項(xiàng)目附近，文化氛圍濃厚。</p><p>　　商業(yè)規(guī)劃：觀海國(guó)際的綜合商業(yè)街位于社區(qū)西側(cè)，緊靠龍興路，5萬(wàn)平米的商業(yè)面積，集購(gòu)物、餐飲、住宿、休閑、娛樂(lè)為一體的“一站式”消費(fèi)場(chǎng)所。打造的是全功能、全齡化、全方位、新時(shí)尚的商業(yè)中心。它具有時(shí)尚的、年輕的

7、、有情調(diào)的、有品位的風(fēng)格特色。</p><p>　　觀海國(guó)際的商業(yè)街分為3層，其空間組合自由靈活，規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合考量其空間的合理性與功能的周到性，使整個(gè)商業(yè)空間內(nèi)連續(xù)展示親切、周到、輕松、愉快的商業(yè)主題，讓消費(fèi)者的游覽、逛街、購(gòu)物、休閑等在這里真正變成一種前所未有的享受體驗(yàn)。 </p><p>　　時(shí)至今日，觀海國(guó)際小區(qū)的一期工程即將完成，將陸續(xù)有居民入住，為了完善本小區(qū)的電力系統(tǒng)，保證居民

8、的日常用電，我將對(duì)該小區(qū)的箱式變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 供配電技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)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、緊湊型、小型化、無(wú)人值守的方向發(fā)展，

9、箱式變電站(簡(jiǎn)稱箱變)正是具有這些特點(diǎn)的最佳產(chǎn)品，因而在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　其次隨著社會(huì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，負(fù)荷密度越來(lái)越高，城市用地越來(lái)越緊張，城市配電網(wǎng)逐步由架空向電纜過(guò)渡，架桿方式安裝的配電變壓器越來(lái)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(lái)越高，而采用高壓環(huán)網(wǎng)或雙電源供電、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

10、為首選的配電設(shè)備。</p><p>　　與此同時(shí)，由于信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化住宅小區(qū)發(fā)展，因此不僅要求箱變安全可靠，同時(shí)要求具有“四遙”(遙測(cè)、遙訊、遙調(diào)、遙控)的智能化功能。這種智能箱式變電站(簡(jiǎn)稱智能箱變)環(huán)網(wǎng)供電時(shí)，在特定自主軟件配合下，能完成故障區(qū)段自動(dòng)定位、故障切除、負(fù)荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在一分鐘左右恢復(fù)送電。</p><p>　　1.2 箱式變電站的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)與技

11、術(shù)特點(diǎn) </p><p>　　1.2.1 箱式變電站的類(lèi)型</p><p>　　箱式變電站有美式箱式變電站和歐式箱式變電站。美式預(yù)裝式變電站在我國(guó)叫做“預(yù)裝式變電站”或“美式箱變 ”，一區(qū)別歐式預(yù)裝式變電站。它將變壓器器身、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器及高低連線置于一個(gè)共同的封閉油箱內(nèi)，構(gòu)成一體式布置。用變壓器油作為帶電部分相間及對(duì)地的絕緣介質(zhì)。同時(shí)，安裝有齊全的運(yùn)行檢視儀器儀表，如壓力計(jì)，壓力

12、釋放閥，油位計(jì)，油溫表等。歐式預(yù)裝式變電站以前在我國(guó)習(xí)慣稱為“組合式變電站”，它是將高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置布置在三個(gè)不同的隔室內(nèi)，通過(guò)電纜或母線來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣連接。</p><p>　　1.2.2 箱式變電站的結(jié)構(gòu) </p><p>　　美式預(yù)裝式變電站的結(jié)構(gòu)型式大致有三種：</p><p>　　1）變壓器和負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器共用一個(gè)油箱；</p&

13、gt;<p>　　2）變壓器和負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器分別裝在上下兩個(gè)不同的油箱內(nèi)；</p><p>　　3）變壓器和負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器分別裝在左右兩個(gè)不同的油箱內(nèi)。</p><p>　　其中1）型為美式箱變的原結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊縮、簡(jiǎn)潔、體積小、重量輕。2）型和3）型為1）的變形。這種變型的理論根據(jù)是：開(kāi)關(guān)操作和熔斷器的動(dòng)作造成的游離碳會(huì)影響整個(gè)箱變的壽命。由于采用普通油和難燃油

14、作為絕燃介質(zhì)，使之既可用于戶外，又可用于戶內(nèi)，適用于住宅小區(qū)、共礦企業(yè)及各種公共場(chǎng)所，如機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、港口、高速公路、地鐵等。</p><p>　　歐式預(yù)裝式變電站的總體結(jié)構(gòu)包括三個(gè)主要部分：高壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器及低壓配套裝置，其總體結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種為組合式；另一種為一體式。組合式布置是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、變壓器和低壓配電裝置三部分個(gè)為一室，即由高壓室、變壓器室和低壓室三個(gè)隔室組成，可按“目字型”或“品字型”

15、布置，如圖1-1所示?！澳孔中汀辈贾门c“品字型”布置相比，“目字型”接線較為方便，故大多采用“目字型”布置。但“品字型”布置結(jié)構(gòu)較為緊湊，特別是當(dāng)變壓器室排布多臺(tái)變壓器時(shí)，“品字型”布置較為有利。</p><p>　　(a)目字型布置 (b)品字型布置</p><p>　　圖1-1 歐式預(yù)裝式變電站的整體布置形式</p>

16、<p>　　Fig.1-1 continental prefabricated substation overall layout of the form</p><p>　　HV—高壓室；LV—低壓室；TM—變壓器室；ZL—操作走廊</p><p>　　HV- hyperbaric chamber;LV- low-pressure chamber;TM- transformer

17、 room;ZL- corridor operation ;</p><p>　　1.2.3 箱式變電站的技術(shù)特點(diǎn)</p><p>　　箱式變電站的高壓室一般是由高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓熔斷器和避雷器等組成的，可以進(jìn)行停送電操作并且有過(guò)負(fù)荷和短路保護(hù)。低壓室由低壓空氣開(kāi)關(guān)、電流互感器、電流表、電壓表等組成的。變壓器一般采用 S9 或干式的等。箱式變中的電器設(shè)備元件，均選用定型產(chǎn)品，元器件的技術(shù)

18、性能均滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。為了可靠實(shí)現(xiàn)五防要求，各電器元件之間采用了機(jī)械聯(lián)鎖，各電器元件都安裝在有足夠強(qiáng)度和剛度的結(jié)構(gòu)上，以便于導(dǎo)線的連接。操作采用電動(dòng)方式，不需另配電源，由 TV 引出即可。另外箱式變還都具有電能檢測(cè)、顯示、計(jì)量的功能，并能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)功能，還設(shè)有專用的接地導(dǎo)件，并有明顯的接地標(biāo)志。此外為適應(yīng)戶外工作環(huán)境，箱式變電站的殼頂一般都采用隔層結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝有隔熱材料，箱體底部和各室之間都有冷卻進(jìn)出風(fēng)口，采用自然風(fēng)冷和自動(dòng)控制的

19、強(qiáng)迫風(fēng)冷等多種形式，以保證電氣設(shè)備的正常散熱，具有防雨、防塵、防止小動(dòng)物進(jìn)入等措施。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的箱式變的電壓等級(jí)：高壓側(cè)為 3 ～35kV、低壓側(cè)為 0.4 ～10kV 。變壓器的容量：當(dāng)額定電壓比為35/10 、6 、0.4 kV 時(shí)可從幾百kVA～上萬(wàn)kVA、當(dāng)額定電壓比為 10、6/0.4 kV</p><p>　　箱式變電站有如下特點(diǎn)：</p><p>　　1）技術(shù)先進(jìn)安全可靠

20、</p><p>　　箱體部分采用目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱材料及制作工藝，有良好的防腐性能，保證20年不銹蝕，內(nèi)封板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，設(shè)備運(yùn)行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響，可保證在－40℃～＋40℃的惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行。</p><p>　　箱體內(nèi)一次設(shè)備采用單元真空開(kāi)關(guān)柜、干式變壓器、干式互感器、真

21、空斷路器(彈簧操作機(jī)構(gòu))等國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先設(shè)備，產(chǎn)品無(wú)裸露帶電部分，為全絕緣結(jié)構(gòu)，完全能達(dá)到零觸電事故，全站可實(shí)現(xiàn)無(wú)油化運(yùn)行，安全性高，二次采用微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。</p><p><b>　　2）自動(dòng)化程度高</b></p><p>　　全站智能化設(shè)計(jì)，保護(hù)系統(tǒng)采用變電所微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置，分散安裝，可實(shí)現(xiàn)"四遙"，即遙測(cè)、遙信、遙控

22、、遙調(diào)，每個(gè)單元均具有獨(dú)立運(yùn)行功能，繼電保護(hù)功能齊全，可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置，對(duì)箱體內(nèi)濕度、溫度進(jìn)行控制，滿足無(wú)人值班的要求。</p><p><b>　　3）工廠預(yù)制化</b></p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)，只要設(shè)計(jì)人員根據(jù)變電站的實(shí)際要求，作出一次主接線圖和箱外設(shè)備的設(shè)計(jì)，就可以選擇由廠家提供的箱變規(guī)格和型號(hào)，所有設(shè)備在工廠一次安裝、調(diào)試合格，真正實(shí)現(xiàn)變電所建設(shè)工

23、廠化，縮短了設(shè)計(jì)制造周期；現(xiàn)場(chǎng)安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯(lián)絡(luò)、出線電纜連接、保護(hù)定值校驗(yàn)、傳動(dòng)試驗(yàn)及其它需調(diào)試的工作，整個(gè)變電站從安裝到投運(yùn)大約只需5～8天的時(shí)間，大大縮短了建設(shè)工期。</p><p><b>　　4）組合方式靈活</b></p><p>　　箱式變電站由于結(jié)構(gòu)比較緊湊，每個(gè)箱體均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，這就使得組合方式靈活多變，我們可以全部采用箱式，即3

24、5kV及10kV設(shè)備全部箱內(nèi)安裝，組成全箱式變電所；也可以采用35kV設(shè)備室外安裝，10kV設(shè)備及控保系統(tǒng)箱內(nèi)安裝，這種組合方式，特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中的舊所改造，即原有35kV設(shè)備不動(dòng)，僅安裝一個(gè)10kV開(kāi)關(guān)箱即可達(dá)到無(wú)人值守的要求。</p><p><b>　　5）投資省、見(jiàn)效快</b></p><p>　　箱式變電站(35kV設(shè)備戶外布置，10kV設(shè)備箱內(nèi)安裝)較

25、同規(guī)模綜自變電站(35kV設(shè)備戶外布置，10kV設(shè)備布置于戶內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)室及中控室)減少投資40％～50％。</p><p><b>　　6）占地面積小。</b></p><p>　　1.2.4 箱式變電站與常規(guī)變電站的對(duì)比分析</p><p>　　箱式變電站（在IEC及歐洲稱為高壓/低壓預(yù)裝式變電站）是一種集成化程度高，工廠預(yù)安裝、節(jié)能、節(jié)地

26、的發(fā)展中設(shè)備與常規(guī)變電站相比，占地為1/20，工期為1/7，投資為1/2。在國(guó)外應(yīng)用極度為廣泛，在西歐占變電站總數(shù)的70%以上，美國(guó)為90%。在我國(guó)應(yīng)用為10%，是一種方興未艾的裝備。</p><p>　　三種類(lèi)型的箱式變電站的特點(diǎn)如下:</p><p>　　1）歐洲式：特點(diǎn)是防護(hù)性好，多了一個(gè)外殼，變壓器散熱不易，要降低容量運(yùn)行；</p><p>　　2）美國(guó)式：

27、特點(diǎn)是變壓器保持戶外設(shè)備本質(zhì)，散熱好，結(jié)構(gòu)緊湊，但是在我國(guó)10kV電網(wǎng)系中性不接地系統(tǒng)，因此一相熔絲熔斷時(shí)不能跳開(kāi)三相負(fù)荷開(kāi)關(guān)，造成非全相運(yùn)行，危及變壓器及用電設(shè)備，并且不易實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化；</p><p>　　3）中國(guó)式：從歐洲式派生而來(lái)，結(jié)合中國(guó)用戶需要改進(jìn)而成，但是符合中國(guó)電力部門(mén)各種法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，可鉛封電能計(jì)量箱，無(wú)功補(bǔ)償，一應(yīng)俱全。</p><p>　　箱式變電站與常規(guī)變電站性能

28、比較見(jiàn)表1-1。</p><p>　　預(yù)裝式變電站是輸變電設(shè)備發(fā)展方向，由前所述，我國(guó)應(yīng)用僅10%左右，而國(guó)外已達(dá)到的70-90%，所以預(yù)裝式變電站其社會(huì)效益顯著，市場(chǎng)前景廣闊。</p><p>　　表1-1 箱式變電站與常規(guī)變電站性能對(duì)比表</p><p>　　Tab.1-1 box-type substation substation performance c

29、ompared with the conventional form</p><p>　　2 電氣主接線的確定</p><p>　　2.1 主接線的基本形式</p><p>　　主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括為有母線的接線形式和無(wú)母線的接線形式兩大類(lèi)。概況地說(shuō)，對(duì)主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面。</p>

30、<p>　　安全包括設(shè)備安全及人身安全。要滿足這一點(diǎn)，必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施?？煽烤褪侵鹘泳€應(yīng)滿足對(duì)不同負(fù)荷的不中斷供電，且保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng)、發(fā)生事故時(shí)不拒動(dòng)，能盡可能的縮小停電范圍。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰。靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡(jiǎn)便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使

31、發(fā)生故障時(shí)停電時(shí)間最短，影響范圍最小。經(jīng)濟(jì)是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計(jì)投資最少。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。主要應(yīng)從投資聲、占地面積少、電能損耗小等幾個(gè)方面綜合考慮。</p><p>　　2.2 箱式變電站對(duì)主接線的基本要求</p><p>　　概況地說(shuō)，對(duì)主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面</p><

32、p>　　安全包括設(shè)備安全及人身安全。要滿足這一點(diǎn)，必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施。</p><p>　　可靠就是主接線應(yīng)滿足對(duì)不同負(fù)荷的不中斷供電，且保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng)、發(fā)生事故時(shí)不拒動(dòng)，能盡可能的縮下停電范圍。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰。電器是電力系統(tǒng)中最薄弱的元件，所以不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)?shù)卦黾与娖鞯臄?shù)

33、目，以免發(fā)生事故。</p><p>　　靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡(jiǎn)便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時(shí)停電時(shí)間最短，影響范圍最小。因此，電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活、操作方便的基本要求。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計(jì)投資最少。在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線靈活、可靠，必須要選

34、用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。主要應(yīng)從投資聲、占地面積少、電能損耗小等幾個(gè)方面綜合考慮。</p><p>　　2.3 主接線的比較與選擇</p><p>　　單母線接線是一種原始、最簡(jiǎn)單的接線，所有電源及出線均接在同一母線上，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單明顯，采用設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，便于擴(kuò)建，造價(jià)低。缺點(diǎn)是供電可靠性

35、低。母線及母線隔離開(kāi)關(guān)等任一元件發(fā)生故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。因此，單母線接線方式一般只在發(fā)電廠或變電所建設(shè)初期無(wú)重要用戶或出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠中采用。接線方式如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 單母線接線</p><p>　　Fig.2-1 single-bus connection</p><p>　　一路電源進(jìn)線 b）兩路

36、電源接線</p><p>　　a) all the way into the power line b) two-way power cable</p><p>　　在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開(kāi)關(guān)；隔離開(kāi)關(guān)的功能主要是隔離高壓電源以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。例如，固定式開(kāi)關(guān)柜中的斷路器工作一段時(shí)間需要檢修時(shí)，在斷路器斷開(kāi)電路的情況下，拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)；恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)先合隔離開(kāi)關(guān)，然后

37、和斷路器。這就是隔離開(kāi)關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負(fù)荷操作。</p><p>　　單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開(kāi)關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對(duì)于重要用戶，可以從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除，從而保證了正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線自動(dòng)同時(shí)故障的機(jī)遇很小，

38、可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開(kāi)關(guān)分段，任一段母線發(fā)生故障時(shí)，將造成兩斷母線同時(shí)停電，在判斷故障后，拉開(kāi)分段隔離開(kāi)關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電。</p><p>　　單母線分段接線既具有單母線接線簡(jiǎn)單明顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。但它的缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有回路到要長(zhǎng)時(shí)間停電。單母線分段接線連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。接線方式如圖2-

39、2。</p><p>　　圖2-2 單母線分段接線</p><p>　　Fig.2-2 a single sub-bus connection</p><p>　　雙母線分段接線有如下優(yōu)點(diǎn)：可輪換檢修母線或母線隔離開(kāi)關(guān)而不致供電中斷；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只停該回路；母線發(fā)生故障后，能迅速恢復(fù)供電；各電源和回路的負(fù)荷可任意分配到某一組母線上，可靈活調(diào)度以適

40、應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化；便于向母線左右任意一個(gè)方向順延擴(kuò)建。但雙母線也有如下的缺點(diǎn)：造價(jià)高、當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤動(dòng)作。但可加裝斷路器的連鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。接線方式如圖2-3所示。</p><p>　　當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)或母線上電源較多時(shí)，輸送和穿越功率較大，母線發(fā)生事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要

41、求時(shí)采用雙母線接線。</p><p>　　圖2-3 雙母線接線</p><p>　　Fig.2-3 dual-bus connection</p><p>　　當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)或母線上電源較多時(shí)，輸送和穿越功率較大，母線發(fā)生事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用雙母線接線。</p>

42、<p>　　綜上可知，單母線接線造價(jià)低而供電穩(wěn)定性低，雙母線供電穩(wěn)定性高但其造價(jià)高且接線線路復(fù)雜，而單母線分段接線一方面線路簡(jiǎn)單，造價(jià)低，另一方面其供電穩(wěn)定性也能在一定程度上能夠得以保證，而且住宅小區(qū)屬于三級(jí)負(fù)荷，并不需要太高的穩(wěn)定性。所以觀海國(guó)際小區(qū)箱式變電站的10kV母線我決定選用單母線接線方式，0.4kV采用單母線分段接線。</p><p>　　3 箱式變電站箱體的確定</p>&

43、lt;p>　　3.1 箱體結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　箱式變電站按結(jié)構(gòu)主要有美式箱變和歐式箱變。歐式箱變?cè)靸r(jià)低而美式箱變體積小，約為同容量歐式箱變的1/3~1/5。常規(guī)土建變電站占地面積最大，歐式箱變次之，美式箱變常規(guī)土建變電站建造周期最長(zhǎng)，歐式箱變次之。綜合考慮一般35kV箱式變電站的箱體選擇歐式箱變。</p><p><b>　　3.2 合理配置</b&g

44、t;</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況可以采用不同的箱變配置方案，一般將主變壓器和電容器等充油設(shè)備，放置在箱體外，設(shè)置兩個(gè)箱體，一個(gè)35kV箱體，一個(gè)10kV箱體，其中一個(gè)箱體預(yù)留保護(hù)裝置的位置。考慮節(jié)省資金，也可以將35kV斷路器等設(shè)備放于戶外，只設(shè)置10kV箱體。</p><p>　　箱體的底座和骨架一般采用槽鋼和角鋼焊接而成，頂蓋和四壁采用金屬板內(nèi)襯阻燃材料壓制而成，能起到隔熱的作用

45、。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，可在訂貨時(shí)對(duì)主體結(jié)構(gòu)提出相應(yīng)的要求。我縣地處鹽堿地帶，對(duì)設(shè)備的抗腐蝕性能要求較高，因此除主體框架采取了防腐工藝加工外，箱體的整體外層襯板采用了0.5mm厚的不銹鋼板。</p><p>　　維護(hù)走廊是箱變正常運(yùn)行和檢修中的重要環(huán)節(jié)，箱變的一個(gè)缺陷就是空間狹小，廠家從成本和設(shè)備緊湊性考慮，維護(hù)走廊一般都盡量壓縮。在選型時(shí)應(yīng)該將維護(hù)走廊作為一項(xiàng)指標(biāo)來(lái)考慮，不然會(huì)給將來(lái)的運(yùn)行和維護(hù)，造成很大麻煩。&l

46、t;/p><p>　　箱體的密封和防塵是一個(gè)重要方面，特別是保護(hù)裝置對(duì)防塵等指標(biāo)要求較高，應(yīng)引起重視。</p><p>　　箱體的底板下面，一般作為電纜室，在考慮箱體基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)顧及到電纜的安裝和維護(hù)方便，應(yīng)考慮人員出入、通風(fēng)以及照明等方面的要求。</p><p>　　4 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　4.1 基本

47、概念</b></p><p>　　負(fù)荷指的是導(dǎo)線、電纜和電氣設(shè)備(變壓器，斷路器等)中通過(guò)的功率和電流。該負(fù)荷不是恒定值，是隨時(shí)間而變化的變動(dòng)值。因?yàn)橛秒娫O(shè)備并不同時(shí)運(yùn)行，即使同時(shí)運(yùn)行，也并不是都能同時(shí)達(dá)到額定容量。另外，各用電設(shè)備的工作制也各有不同，有長(zhǎng)期、短時(shí)、重復(fù)短時(shí)之分。在設(shè)計(jì)時(shí)，如果簡(jiǎn)單地把各用電設(shè)備的容量加起來(lái)作為選擇導(dǎo)線、電纜截面和電氣設(shè)備容量的依據(jù)，結(jié)果并不科學(xué)。要么過(guò)大，使設(shè)備欠載，

48、不經(jīng)濟(jì)；要么過(guò)小，出現(xiàn)過(guò)載運(yùn)行，導(dǎo)致過(guò)熱絕緣損壞、線損增加，影響導(dǎo)線、電纜或電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成火災(zāi)事故。為避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計(jì)時(shí)采用一個(gè)假定負(fù)荷即計(jì)算負(fù)荷來(lái)表征系統(tǒng)的總負(fù)荷應(yīng)。用計(jì)算負(fù)荷來(lái)選擇導(dǎo)線、電纜截面和電氣設(shè)備比較接近實(shí)際，因?yàn)橛?jì)算負(fù)荷的熱效應(yīng)與變動(dòng)負(fù)荷的熱效應(yīng)是相等的。</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷也稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與某一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷

49、所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均作為按民熱條件選擇電器工導(dǎo)體的依據(jù)。</p><p>　　求得計(jì)算負(fù)荷的手段稱為負(fù)荷計(jì)算。我國(guó)目前普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。需要系數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便，適用于全廠和車(chē)間變電所負(fù)荷的計(jì)算，二項(xiàng)式法適用于機(jī)加工車(chē)間，有較大容量設(shè)備影響的干線和分支干線的負(fù)荷計(jì)算。但在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而設(shè)備容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，采用二項(xiàng)式

50、法較之采用需要系數(shù)法合理，且計(jì)算也較簡(jiǎn)便。</p><p>　　在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行較詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算，主要包括設(shè)備容量(安裝容量)的計(jì)算(即統(tǒng)計(jì)與累加)；計(jì)算容量(將設(shè)備容量乘需要系數(shù))和計(jì)算電流的計(jì)算。對(duì)于最末一級(jí)配電箱，可只標(biāo)注設(shè)備容量，并將其作為計(jì)算容量(即需要系數(shù)為1)。對(duì)于干線和整個(gè)工程，除需要標(biāo)注設(shè)備容量外，還要標(biāo)注計(jì)算容量和計(jì)算電流，以便根據(jù)計(jì)算容量選擇變壓器，根據(jù)計(jì)算電流選擇開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等電氣設(shè)備

51、。 在民用建筑中有大量的單相負(fù)荷，三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題比較突出。據(jù)調(diào)查，在目前運(yùn)行的工程中，多數(shù)工程都比較嚴(yán)重的存在著三相不平衡的問(wèn)題。有的是設(shè)計(jì)問(wèn)題，有的是施工問(wèn)題，有的是使用的隨意性。使用的隨意性很難解決。工程設(shè)計(jì)者的責(zé)任是在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)盡量考慮周全些，盡量做到三相負(fù)荷分配平衡。減少運(yùn)行時(shí)的特別嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象。當(dāng)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，某些末端設(shè)備無(wú)法使三相分配平衡時(shí)，則應(yīng)在干線或每臺(tái)變壓器低壓側(cè)盡量調(diào)整到三相平衡。 末端配電箱的三相

52、不平衡負(fù)荷的計(jì)算，建議采用如下方法：A.當(dāng)最大相與最小相負(fù)荷之差小于三相總負(fù)荷的10％時(shí)，當(dāng)作三相平衡負(fù)荷計(jì)算；B．當(dāng)最大相與最小相負(fù)荷之差等于或大于三相總負(fù)荷的10％時(shí)，取最大一相負(fù)荷的三倍作為等效三相負(fù)荷</p><p>　　表4-1來(lái)自建筑電氣手冊(cè)，供參考</p><p>　　表4-1 建筑用電指標(biāo)</p><p>　　Tab.4-1 Indicators

53、of the construction of electricity</p><p>　　4.2 觀海國(guó)際小區(qū)一期工程總體負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　觀海國(guó)際小區(qū)的具體負(fù)荷統(tǒng)計(jì)參看表4-2:</p><p><b>　　負(fù)荷計(jì)算：</b></p><p>　　表4-2 觀海國(guó)際小區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p>

54、<p>　　Tab.4-2 guanhai international statistical area load</p><p>　　5 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算</p><p>　　所謂無(wú)功功率通俗地講就是不消耗電能的用電設(shè)備所消耗的功率。比如把一只電容器接入交流電路中，電路就會(huì)對(duì)電容器進(jìn)行充放電，這樣就引成電流，充電時(shí)電容器畜存電能，放電時(shí)電容器把電能又還給電源，這樣電容器

55、這個(gè)用電設(shè)備本身并不消耗電能，然而它卻有功率（功率等于電壓乘以電流強(qiáng)度），這就是無(wú)功功率，電容器雖然不消耗電能，但是因?yàn)橛须娏?，所以電力線路上會(huì)消耗電能（電線都有電阻），對(duì)供電的電源變壓器來(lái)說(shuō)更是一種負(fù)擔(dān)，因?yàn)樽儔浩鞯娜萘浚ㄋ芴峁┑墓β剩┦怯邢薜?，無(wú)功功率會(huì)占用變壓器的容量，使正常供電受到限止。同樣，把一只電感器接入交流電路，也會(huì)產(chǎn)生無(wú)功功率。不過(guò)電容器使電流相位超前，而電感器使電流相位滯后，它們的作用正好相反，可以相互抵消。一般的用

56、電設(shè)備都是電感性的，如工廠里的電動(dòng)機(jī)，它會(huì)產(chǎn)生感性無(wú)功功率，不但使電力線白白消耗電能，增加電力線路的負(fù)擔(dān)，更是白白占用電源變壓器的容量，是非常有害的。這時(shí)在電動(dòng)機(jī)上并聯(lián)電容器，使感性負(fù)載與容性負(fù)載的作用相互抵消，這對(duì)電力線路和變壓器來(lái)說(shuō)就沒(méi)有無(wú)功功率的影響了。無(wú)功補(bǔ)償裝置說(shuō)白了就是配套的電容器（由許多只電容器并聯(lián)而成），它由自動(dòng)控制設(shè)備自動(dòng)接入電路，既不會(huì)補(bǔ)償不</p><p>　　考慮同期系數(shù)計(jì)算有功功率時(shí)取&

57、lt;/p><p>　?。鹤畲筘?fù)荷時(shí)的同時(shí)利用系數(shù)</p><p>　　則 （5-1）</p><p><b>　　計(jì)算無(wú)功功率時(shí)取</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>

58、;　　所以總視在功率負(fù)荷</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　所以，需要進(jìn)行補(bǔ)償功率因素。取，我根據(jù)民用建筑設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇年平均有功負(fù)荷系數(shù)為0.75。</p><p><b>　?。?-5）

59、</b></p><p>　　取:=322.33，則補(bǔ)償后變電所高壓側(cè)壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　　（5-6）</b></p><p>　　變壓器的功率損耗為：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>

60、;　　（5-8）</b></p><p>　　變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　

61、補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：滿足（大于0.90）的要求。</p><p>　　6 變壓器容量、接線組別的確定</p><p>　　6.1 變壓器的選擇</p><p>　　箱變用變壓器為降壓變壓器，一般將10KV降至380V/220V變壓器容量一般為160～1 600KVA，最常用的容量為315～630KVA。其器身為三相三柱或三相五柱結(jié)構(gòu)、Dyn11或Yyn0聯(lián)結(jié)，熔

62、斷器連接在“△”外部。三相五柱式Dyn11變壓器的優(yōu)點(diǎn)是帶三相不對(duì)稱負(fù)荷能力強(qiáng)，不會(huì)因三相負(fù)載不對(duì)稱造成中性點(diǎn)電壓偏移，負(fù)載電壓質(zhì)量可得到保證，這種變壓器具有很好的耐雷特性。對(duì)于Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器來(lái)說(shuō)，其3n次（n為整數(shù)）諧波勵(lì)磁電流在其三角形結(jié)構(gòu)的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，不注入公共的高壓電網(wǎng)中去，這較之一次繞組接成星型接線的Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器更利于抑制高次諧波電流；Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器的小得多，從而更有利

63、于低壓?jiǎn)蜗嘟拥囟搪饭收系谋Ｗo(hù)和切除；當(dāng)接用單相不平負(fù)荷時(shí)，由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線電流不超過(guò)二次繞組額定電流的25%，因而嚴(yán)重影響了接用單相負(fù)荷的容量，影響設(shè)備能力的發(fā)揮。因此國(guó)家規(guī)定在TT和TN系統(tǒng)中，推廣Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器。但是Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器一次繞組的絕緣要求稍低于Dyn11，從而制造成本稍低于Dyn11聯(lián)結(jié)的變壓器。變壓器聯(lián)結(jié)方式如圖6-</p><p>　　圖6-1 變壓器的Yyn0聯(lián)結(jié)和

64、Dyn11聯(lián)結(jié)</p><p>　　Fig.6-1 Yyn0 transformer connection and link Dyn11</p><p>　　綜合考慮我選擇4臺(tái)額定電壓為1000kv的10kV箱式變電站變壓器，其型號(hào)為BS7-1000/10，因?yàn)槿辔逯鬌yn11連接變壓器帶三相不對(duì)稱負(fù)載能力強(qiáng)，不會(huì)因三相負(fù)載不對(duì)稱造成中性點(diǎn)電壓偏移，負(fù)載電壓質(zhì)量可得到保證；此外，這種變壓

65、器還具有很好的耐雷特性。因此變壓器的連接組別為三相五柱Dyn11，阻抗電壓為 =7.0%，采用油浸式變壓器。由于三相五拄Dyn11聯(lián)結(jié)，如果熔斷器一相熔斷后，會(huì)造成低壓側(cè)兩相電壓不正常，為額定電壓的1/2，會(huì)使負(fù)載欠壓運(yùn)行。因此將熔斷器連接在“△”內(nèi)部。因?yàn)檫@樣如果熔斷器一相熔斷后不會(huì)造成低壓側(cè)兩相電壓不正常，熔斷器所對(duì)應(yīng)的低壓側(cè)相電壓幾乎為零，其它兩相電壓正常。</p><p>　　4個(gè)箱式變電站將全部從溫醫(yī)6

66、0號(hào)桿進(jìn)線，走地下電纜。</p><p>　　下面4個(gè)表格分別明示了4個(gè)箱式變電站所的供電范圍</p><p>　　表6-1 各變電箱供電范圍</p><p>　　Tab.6-1 Supply area of the transformer box</p><p><b>　　續(xù)上表6-1:</b></p>

67、<p>　　6.4 箱式變電站總體布置</p><p>　　10kV箱式變電站高壓室額定電壓10kV ，低壓室額定電壓0.4kV。主變壓器額定容量為1000kVA，接在10kV母線上。采用電纜或架空進(jìn)、出線。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有防壓、防雨和防小動(dòng)物等措施及占地面積小、操作方便，安全可靠、可以移動(dòng)等特點(diǎn)。箱式變電站主要包括4部分，分別為框架、高壓室、低壓室、變壓器室。</p><p&

68、gt;　　1）框架：基本結(jié)構(gòu)是由槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成，外部用新材料色彩鋼板制作。</p><p>　　2）高壓室：裝備真空斷路器。包括三工位負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器、避雷器等。</p><p>　　3）低壓室：裝備全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的GGD型固定式低壓配電屏、包括主開(kāi)關(guān)柜、計(jì)量柜、多路出線柜、耦合電容器。</p><p>　　4）變壓器室：配備1000kVA油浸式變壓

69、器。室頂裝有溫度監(jiān)控儀啟動(dòng)的軸流風(fēng)扇。</p><p><b>　　7 短路計(jì)算</b></p><p>　　7.1 短路電流的定義</p><p>　　電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)流過(guò)的電流。其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流 ，并取決于短 路點(diǎn)距電源的電氣距離。 例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路

70、時(shí)，流過(guò)發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的10～15倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬(wàn) 安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果。 三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有 4 種基本類(lèi)型：三相短路，兩相短路，單相對(duì)地短路和兩相對(duì)地短路。其中，除三相短路時(shí)，三相回路依舊對(duì)稱，因而又稱對(duì)稱短路外，其余三類(lèi)均屬不對(duì)稱短路。在 中性點(diǎn)接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對(duì)地的短路故障最多，約占全部故障的90％。在中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故

71、障主要是各種相間短路。發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過(guò)程 中，短路電流的變化很復(fù)雜。它有多種分量，其計(jì)算需采用電子計(jì)算機(jī)。在短路后約半個(gè)周波（0.01秒）時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱為沖擊電流。它會(huì) 產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，其大小可用來(lái)校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生短路時(shí)機(jī)械應(yīng)力的動(dòng)穩(wěn)定性。短路電流的分析、計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的重要</p><p>　　7.2 短路電流的計(jì)

72、算條件</p><p>　　1.假設(shè)系統(tǒng)有無(wú)限大的容量.用戶處短路后,系統(tǒng)母線電壓能維持不變.即計(jì)算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多. 具體規(guī)定: 對(duì)于3~35KV級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算,可以認(rèn)為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無(wú)限大.只要計(jì)算35KV及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗. 2.在計(jì)算高壓電器中的短路電流時(shí),只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對(duì)于架空線和電纜,只有當(dāng)其電阻大于電抗1/3時(shí)才需

73、計(jì)入電阻,一般也只計(jì)電抗而忽略電阻. 3. 短路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表,都以三相短路為計(jì)算條件.因?yàn)閱蜗喽搪坊蚨喽搪窌r(shí)的短路電流都小于三相短路電流.能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏?</p><p>　　7.3 短路電流的計(jì)算</p><p>　　7.3.1 標(biāo)么制法進(jìn)行短路電流計(jì)算</p><p>　　圖7-1 短路

74、電流等效電路圖</p><p>　　Fig.7-1 equivalent circuit of short circuit current</p><p>　　本校區(qū)變電所的供電系統(tǒng)采用兩路電源供線，一路為距校區(qū)5km的饋電變電站經(jīng)架空線（系統(tǒng)按∞電源計(jì)），該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為；一路為鄰校高壓聯(lián)絡(luò)線。</p><p>　　下面采用標(biāo)么制法進(jìn)行短路電流

75、計(jì)算。</p><p>　　取基準(zhǔn)容量,基準(zhǔn)電壓， </p><p><b>　　所以：</b></p><p>　?。?-1） （7-2）</p><p>　　7.3.2 計(jì)

76、算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值：（忽略架空線至變電所的電纜電抗）</p><p>　　1.電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值： （7-3）</p><p>　　2.架空線路的電抗標(biāo)么值：查手冊(cè)得，因此：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　3.電力變

77、壓器的電抗標(biāo)么值：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得，因此：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　7.3.3 高壓側(cè)K點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量</p><p>　　1.總電抗標(biāo)么值： （7-6）</p><p>　　2.三相短

78、路電流周期分量有效值： （7-7）</p><p>　　3.其他三相短路電流： （7-8） </p><p><b>　　（7-9） </b></p><p>　　(高壓系統(tǒng)) （7-10）</p><p>　　4.三相短路容

79、量： （7-11） </p><p>　　7.3.4 低壓側(cè)K'點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量</p><p>　　1.電抗標(biāo)么值： （7-12）</p><p>　　2.三相短路電流周期分量有效值： （7-13）</p><p>　　3.其他三相短路電流

80、： （7-14）</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　(高壓系統(tǒng)) （7-16）</p><p>　　4.三相短路容量： （7-17）</p><p><b>　　8 設(shè)備選型

81、</b></p><p>　　8.1 電氣設(shè)備選擇條件</p><p>　　電器設(shè)備選擇的一般條件如下：</p><p><b>　　1.按正常條件選擇</b></p><p>　　電器設(shè)備按正常條件選擇，就要考慮電器裝置的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電器裝置所處的位置特征；電器要求是指電器裝置對(duì)設(shè)備的

82、電壓、電流、頻率（一般為50HZ）等方面的要求；對(duì)一些斷路電器如開(kāi)關(guān)、熔斷器等，還應(yīng)考慮起斷流能力。</p><p>　　1）考慮所選設(shè)備的工作環(huán)境。如戶內(nèi)、戶外、防腐、防暴、防塵、放火等要求，以及沿海或濕熱地域的特點(diǎn)。</p><p>　　2）所選設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)電壓 即</p><p><b>　　（8-1）</b>&l

83、t;/p><p>　　一般電器設(shè)備的電壓設(shè)計(jì)值滿足 1.1 應(yīng)而可在應(yīng)1.1下安全工作。</p><p>　　3）電器的額定電流是指 在額定周?chē)h(huán)境溫度θ0下，電器的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)的工作電流，即</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)所選擇的變壓器

84、BS7-1000/10其額定電流：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　由式可以推算，當(dāng)電器的環(huán)境溫度θ高于40℃（但不高于60℃）時(shí)，環(huán)境溫度每升高1℃，應(yīng)減少允許電流1.8%；當(dāng)使用環(huán)境低于 40℃時(shí)，每降低1℃，允許電流增加0.5%。 </p><p><b>　　2.按短路條件校驗(yàn)</b

85、></p><p><b>　　1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定（電動(dòng)力穩(wěn)定）是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效力的能力。滿足穩(wěn)定的條件</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　或</b></p><

86、p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中、—設(shè)備安裝地點(diǎn)短路沖擊電流的峰值及其有效值（kA）</p><p>　　、-設(shè)備允許通過(guò)電流的峰值及其有效值（kA）</p><p>　　對(duì)于下列情況可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定或熱穩(wěn)定。</p><p>　　a 用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故不校驗(yàn)熱

87、穩(wěn)定。</p><p>　　b電壓互感器及其所在回路的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定，因?yàn)槎搪冯娏骱苄　?lt;/p><p>　　c電纜一般均有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 </p><p><b>　　2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　短路電流通過(guò)時(shí)，電器各部件溫度不應(yīng)超過(guò)短時(shí)發(fā)熱最高

88、允許值，即</p><p><b>　?。?-6） </b></p><p>　　式中— 設(shè)備安裝地點(diǎn)穩(wěn)態(tài)三相短路電流；</p><p>　　—短路電流假想時(shí)間； </p><p>　　— t秒內(nèi)允許通過(guò)的短路電流值或稱t秒熱穩(wěn)定電流（kA）；</p><p>　　t—廠家給出的熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)

89、間，一般為4s、5s、1s等。</p><p>　　8.2 高低壓電器設(shè)備選擇的要求</p><p>　　1）高壓一次設(shè)備的選型</p><p>　　高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)安全可靠的運(yùn)行，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。高壓電器的選擇和校驗(yàn)可按表8-1所列各項(xiàng)條件進(jìn)行?，F(xiàn)僅對(duì)選擇的特殊條件或簡(jiǎn)要步驟予以介紹

90、。</p><p>　　2）低壓一次設(shè)備選型</p><p>　　低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須考慮安裝地點(diǎn)并滿足在正常條件下和短路故障條件下工作的要求；同時(shí)設(shè)備工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　表8-1高壓電器選擇與校驗(yàn)條件</p><p>　　Tab.8-1 high-voltage el

91、ectrical conditions with checksum</p><p><b>　　。</b></p><p>　　低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目如表8-2所列。</p><p>　　表8-2 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目</p><p>　　Tab.8-2 the choice of a low-voltage

92、 equipment validation project</p><p>　　8.3 斷路器的選型</p><p>　　斷路器型式的選擇應(yīng)綜合考慮安裝地點(diǎn)環(huán)境的條件、使用的技術(shù)條件和安裝調(diào)試與維護(hù)護(hù)方便等因素。先對(duì)幾種內(nèi)型短路器的技術(shù)性能和運(yùn)行維護(hù)方面的特點(diǎn)簡(jiǎn)要介紹如下。</p><p>　　少油短路器開(kāi)斷電流大，對(duì)35以下可采用加并聯(lián)以提高額定電流；10kV以

93、上為積木結(jié)構(gòu)。該斷路器全開(kāi)斷時(shí)間短。增加壓油活塞裝置加強(qiáng)機(jī)械油吹后，可開(kāi)斷空載長(zhǎng)線。少油斷路器使用較早，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，易于維護(hù)，噪聲低，油量少；它易劣化，需要一套油處理裝置。</p><p>　　六氟化硫（SF6）斷路器的額定電流和開(kāi)斷能力都可以作得很大；開(kāi)斷性能好，可適用于各種工況開(kāi)斷；SF6氣體滅弧、絕緣性能好，所以斷開(kāi)電壓做得較高；斷開(kāi)開(kāi)距小。運(yùn)行噪聲低，維護(hù)工作量小，檢修間隔期長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、壽命

94、較長(zhǎng)；斷路器價(jià)格較高。</p><p>　　真空斷路器連續(xù)多次操作，且開(kāi)斷性能好，滅弧迅速、動(dòng)作時(shí)間短；運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，</p><p>　　滅弧室不需要檢修；噪聲低，無(wú)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)；價(jià)格較昂貴。</p><p>　　綜合考慮10kV箱式變電站10kV側(cè)選用ZN23-10型真空斷路器，技術(shù)參數(shù)如表8-3所示。</p><p>　　表8-3 ZN

95、23-35型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　Tab.8-3 ZN23-35 vacuum circuit breakers technical data</p><p>　　0.4kv低壓側(cè)我選擇的是DZ20系列塑料外殼式斷路器，具體型號(hào)如表8-4所示：</p><p>　　表8-4低壓側(cè)斷路器選擇</p><p>　　Tab.8-

96、4 choice of low-pressure side of circuit breaker</p><p><b>　　續(xù)上表8-4：</b></p><p>　　8.4 電容器的選擇</p><p>　　8.4.1 并聯(lián)電容器組成提高功率因素原理</p><p>　　把電容并聯(lián)在電網(wǎng)中將取得超前電壓90度的無(wú)

97、功電流，來(lái)補(bǔ)償用電設(shè)備中滯后于電壓的感性無(wú)功電流，使電網(wǎng)總功率因素得到提高</p><p>　　1）補(bǔ)償前:在U作用下， (8-7)</p><p>　　電流比電壓滯后角，很低。</p><p>　　2）并聯(lián)電容器組后：</p><p><b>　　(8-8)</b>

98、;</p><p><b>　　(8-9)</b></p><p>　　比超前π/2，可知與夾角，所以，，即功率因數(shù)得到提高。</p><p>　　8.4.2 電容器組接線方式的確定</p><p>　　在工業(yè)企業(yè)采用并聯(lián)電容器來(lái)提高功率因數(shù)時(shí)，電容器裝設(shè)部位的補(bǔ)償方式分別有單獨(dú)補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和集中補(bǔ)償三種。</

99、p><p>　　為了提高功率因數(shù)，可采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償供電系統(tǒng)中所需的無(wú)功功率。因?yàn)橛小鹘雍蚘接兩種接線方式，而本設(shè)計(jì)采用△接，原因如下所述：</p><p>　　1）△接可以防止由于電容器容量不對(duì)稱時(shí)，由于中性點(diǎn)位移而使有的相電壓欠壓，有的過(guò)電壓，從而造成電容器組燒毀的現(xiàn)象。</p><p>　　2）若發(fā)生一相斷線時(shí)，只影響各項(xiàng)補(bǔ)償容量有所減少，不至于嚴(yán)重不平衡。&l

100、t;/p><p>　　△接：如A相斷線，C=Q/U，3組不變，1、2組變化。U減小→C減小→Q減小。不會(huì)造成嚴(yán)重不平衡。</p><p>　　Y接：若2線路斷開(kāi)，C=0，1、2組不變，將造成嚴(yán)重不平衡，中性點(diǎn)位移。會(huì)使有的相電壓升高，而燒毀電容器組。</p><p>　　3）△接線可以充分發(fā)揮電容器組的補(bǔ)償能力。</p><p><b>

101、;　　(8-10)</b></p><p><b>　　(8-11)</b></p><p>　　綜上所述，電力電容器組采用△接線。</p><p>　　8.4.3 各相補(bǔ)償電容個(gè)數(shù)</p><p>　　=170.52， =160.34，=165.28，=169.12，</p><p&g

102、t;　　并聯(lián)電容器可選擇國(guó)家生產(chǎn)的系列電容器YWW10.5-25-1， 12kvar的電容量。</p><p>　　變電箱1無(wú)功補(bǔ)償，則每相補(bǔ)償?shù)碾娙轂椋?lt;/p><p>　　只，將所有補(bǔ)償放到10kv側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，把補(bǔ)償容量分為兩組電容去補(bǔ)償，考慮3相分配，取3的整數(shù)倍，N取18只，每相補(bǔ)償容量np=18/3=6只，考慮到分為兩段支路，即為2的倍數(shù)，則每段每相n=6/2=3只。即采用18個(gè)

103、電容器，每組每相用3個(gè)12kvar的電力電容器并聯(lián)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。</p><p>　　同理可得出變電箱2、變電箱3和變電箱4同樣采用18個(gè)電容器，每組每相用3個(gè)12kvar的電力電容器并聯(lián)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。</p><p>　　8.5 高壓熔斷器的選擇</p><p>　　熔斷器額定電流的選擇，除了根據(jù)環(huán)境條件確定采用戶內(nèi)或戶外、根據(jù)用于保護(hù)電力線路和電氣設(shè)備還是保護(hù)

104、互感器確定采用RN1（及其改進(jìn)型RN3、RN5、RN6）或RN2等項(xiàng)目外，還包括熔管的額定電流和熔體的額定電流選擇。</p><p><b>　　1）熔管額定電流 </b></p><p>　　為了保證熔斷器殼不致過(guò)熱毀壞，要求熔斷器熔管的額定電流 不小于熔體的額定電流即：</p><p>　　≥

105、 （6）</p><p><b>　　2）熔體的額定電流</b></p><p>　　=k （7）</p><p>　　式中Imax—熔斷器所在電路最大工作電流；</p><p>　　k—可靠系數(shù)。為防止熔體誤動(dòng)作而考慮留有一定裕度。對(duì)于變壓器回路k的取值，在

106、不計(jì)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)k=1.1~1.3，記入自起動(dòng)時(shí)k=1.5~2.0；對(duì)于電力電容器回路，一臺(tái)電容器時(shí)k=1.5~2.0，一組電容器時(shí)k=1.3~1.8。</p><p>　　3）熔斷器開(kāi)斷電流校驗(yàn)</p><p>　　≥（或） （8）</p><p>　　對(duì)于沒(méi)有限流作用的熔斷器，選擇時(shí)用沖擊電流的有效值Ish進(jìn)行校驗(yàn)；對(duì)于有限流作用的熔斷

107、器，在電流過(guò)最大值之前已截?cái)?，故不?jì)非周期分量的影響，而取I∞（Ik）進(jìn)行校驗(yàn)。高壓熔斷器選用RW5-10/25如表8-5所示。</p><p>　　表8-5高壓熔斷器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　Tab.8-5 technical parameters of high-voltage fuse</p><p>　　8.6 隔離開(kāi)關(guān)的選型</p>&

108、lt;p>　　隔離開(kāi)關(guān)高壓側(cè)選用GW14-10/200，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表8-6所示。</p><p>　　表8-6 高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　Tab.8-6 technical data of high pressure isolation switch</p><p>　　低壓側(cè)選擇的是HD17系列刀型隔離器如表8-7：</p>

109、<p>　　表8-7 低壓側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選擇</p><p>　　Tab.8-7 choice of low-voltage side of the isolation switch</p><p><b>　　續(xù)上表8-7：</b></p><p>　　8.7 開(kāi)關(guān)柜的選型</p><p>　　制造廠生產(chǎn)各種不

110、同電路的開(kāi)關(guān)柜、配電屏或標(biāo)準(zhǔn)元件，品種很多。 設(shè)計(jì)時(shí)可按照主接線選擇相應(yīng)電路的柜、屏或元件，組成一套配電裝置。高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏的選擇，應(yīng)滿足變配電所一次電路圖的各要求并經(jīng)幾個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，優(yōu)選出柜、屏的型式及其一次線路方案編號(hào)，同時(shí)確定其中所有一、二次設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格。向開(kāi)關(guān)電器廠訂購(gòu)高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)應(yīng)向廠家提供一、二次電路的圖紙及有關(guān)技術(shù)資料。10kV開(kāi)關(guān)柜選用XGN6-10-101型。</p><p&g

111、t;　　8.8 電纜的選擇</p><p>　　1）電線電纜選用的一般原則</p><p>　　在選用電線電纜時(shí)，一般要注意電線電纜型號(hào)、規(guī)格 (導(dǎo)體截面)的選擇。</p><p>　　1. 電線電纜型號(hào)的選擇</p><p>　　選用電線電纜時(shí)，要考慮用途，敷設(shè)條件及安全性；例如，</p><p>　　根據(jù)用途的不

112、同，可選用電力電纜、架空絕緣電纜、控制電纜等；</p><p>　　根據(jù)敷設(shè)條件的不同，可選用一般塑料絕緣電纜、鋼帶鎧裝電纜、鋼絲鎧裝電纜、防腐電纜等；</p><p>　　根據(jù)安全性要求，可選用不延燃電纜、阻燃電纜、無(wú)鹵阻燃電纜、耐火電纜等。</p><p>　　2. 電線電纜規(guī)格的選擇</p><p>　　確定電線電纜的使用規(guī)格 (導(dǎo)體截