學(xué)校供配電系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1 學(xué)校供配電系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 1 概 述 課程設(shè)計(jì)的論文題目是：高校供配電工程總體規(guī)劃方案設(shè)計(jì)；作為高校，隨著本科教育工作的推進(jìn)和未來(lái)幾年的繼續(xù)擴(kuò)招，對(duì)學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是電力設(shè)施將提出相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。因此，我們做供配電設(shè)計(jì)工作，要作到未雨綢繆。為未來(lái)發(fā)展提供足夠的空間：這主要表現(xiàn)在電力變壓器及一些相當(dāng)重要的配電線路上，應(yīng)力求在滿足現(xiàn)有需求的基礎(chǔ)上從大選擇，以避免一臺(tái)變壓器或一組變壓器剛服役不到幾年又因?yàn)槿萘繂?wèn)題而臺(tái)而光榮下崗的情況的發(fā)生。 總而言之，定位現(xiàn)實(shí)，著眼未來(lái)；以發(fā)展的眼光來(lái)設(shè)計(jì)此課題供配電系 統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹執(zhí)行國(guó)家的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，做到保障人身安全，供電可靠，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。在設(shè)計(jì)中，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)，以及地區(qū)供電特點(diǎn)，合理確定設(shè)計(jì)方案。還應(yīng)注意近遠(yuǎn)期結(jié)合，以近期為主。設(shè)計(jì)中盡量采用符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 供配電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和日常生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： 1、安全 在電能的供應(yīng)、傳輸、分配和使用中，應(yīng)確保不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 2、可靠 在電力系統(tǒng)的運(yùn)行 過(guò)程中，應(yīng)避免發(fā)生供電中斷，滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 3、優(yōu)質(zhì) 就是要滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。 4、經(jīng)濟(jì) 降低電力系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用，并盡可能地節(jié)約有色金屬的消耗量，通過(guò)合理規(guī)劃和調(diào)度，減少電能損耗，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 此外，在供配電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 2 原始資料分析 供配電設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括變配電設(shè)計(jì)、高壓配電線路設(shè)計(jì)、低壓配電線路設(shè)計(jì)和電氣照明設(shè)計(jì)等。其設(shè)計(jì)步驟一般如下： 1 收集原始資料 在動(dòng)手設(shè)計(jì)之前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，收集用電設(shè)備的性質(zhì)、特征、 2 功率、布局、環(huán)境及氣象條件；各用電單位的平面圖及斷面圖；用電設(shè)備平面布置圖；電源的電壓、容量及可能提供的供電方式。 2電力負(fù)荷的分析計(jì)算 根據(jù)提供的各用電單位的電力負(fù)荷清單，分析那些電力設(shè)備屬一級(jí)負(fù)荷，那些屬二級(jí)負(fù)荷，那些屬三級(jí)負(fù)荷，然后按需要系數(shù)法分別計(jì)算出各用電單位及全部的計(jì)算負(fù)荷，在中學(xué)平面圖上畫出各用電單位的負(fù)荷圖。 根據(jù)各用電單位的負(fù)荷性質(zhì)及平面布局，確定在那些地方設(shè)變電所及各變電所中的變壓器臺(tái)數(shù)。然后根據(jù)確定的變電 所布局，擬出各用電單位變電所供電范圍，并計(jì)算各變電所的計(jì)算負(fù)荷。 3配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)所提供的設(shè)備平面布置圖、擬出兩種可行的配電系統(tǒng)方案進(jìn)行比較后，確定一種方案。 4低壓配電屏的選擇 5選擇高壓電器 6變配電所平面布置設(shè)計(jì)： 根據(jù)變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心及進(jìn)出線方便的原則，確定變電所的位置，然后根據(jù)環(huán)境條件確定變壓器是放在戶外還是室內(nèi)。 3 系統(tǒng)計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償 計(jì)算負(fù)荷是確定供配電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)；計(jì)算負(fù) 荷確定的是否正確，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。采用無(wú)功補(bǔ)償，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，不僅可以節(jié)能，減少線路壓降，提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。本章采用需要系數(shù)法對(duì)學(xué)校的各類用電負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，并采用 并聯(lián)電容器 方法對(duì)低 壓進(jìn)行集中補(bǔ)償 ，以提高功率因數(shù)。 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 （ 1）負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容包括設(shè)備功率計(jì)算，計(jì)算負(fù)荷，尖峰電流，一、二級(jí)負(fù)荷和平均負(fù)荷等內(nèi)容。 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng) 負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用 30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 3 （ 2）負(fù)荷計(jì)算的目的是為了合理的選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)電器、變壓器等元件、整定繼電保護(hù)，使電氣設(shè)備和材料得以充分利用和安全運(yùn)行。 計(jì)負(fù)荷的確定 計(jì)算負(fù)荷的方法主要有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。前一種方法比較簡(jiǎn)便，在設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不甚懸殊時(shí)，通常都采用需要系數(shù)法計(jì)算。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量又相差懸殊時(shí)，則宜采用二項(xiàng)式法計(jì)算，凡是民用建筑中的 負(fù)荷，一般都是用需要系數(shù) 既簡(jiǎn)便又實(shí)用，因?yàn)槊裼媒ㄖ袉螜C(jī)負(fù)荷較大的各類設(shè)備都是采用單機(jī)組或同類機(jī)群放射式供電，在計(jì)及供電線路、開(kāi)關(guān)時(shí)，都是用單機(jī)的額定電流或起動(dòng)電流進(jìn)行選型或校驗(yàn)的，所以普遍采用需要系數(shù)法。 本設(shè)計(jì)則采用需要系數(shù)法來(lái)確定計(jì)算負(fù)荷。 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷的公式 （ 1）有功計(jì)算負(fù)荷（單位為 30 P 式中 用電設(shè)備組總的設(shè)備容量（不含備用設(shè)備容 量，單位為 用電設(shè)備組的需要系數(shù)。 （ 2） 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為 3030 ta （ 3） 視在計(jì)算負(fù)荷（單位為 3030 （ 4） 計(jì)算電流（單位為 A） 30303 （ 5） 多組用電設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷基本公式： 同時(shí)系數(shù) : 0 0 0 . 8 5 0 . 9 5 本次設(shè) 計(jì)取 3 0 3 0P K P P 4 3 0 3 0Q K q Q 3 0 3 0 3 U 3 0 3 0c o s 負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果 根據(jù)實(shí)驗(yàn)中學(xué)計(jì)資料，按照需要系數(shù)法，負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如表 3 表 3負(fù)荷計(jì)算表 建筑 名稱 負(fù)荷 性質(zhì) 數(shù)量 總?cè)萘?/需要系數(shù)計(jì) 算 負(fù) 荷 30/P 熒光燈 288 2 2 白熾燈 44 2 投影機(jī) 24 2 2 空調(diào) 24 2 48 2 4 消防電 36 合 計(jì) #舍樓 熒光燈 100 4 4 4 白熾燈 98 4 電風(fēng)扇 100 4 10 4 0 消防電 18 4 4 合 計(jì) 光燈 40 5 餐廳 電視 8 電風(fēng)扇 20 2 電磁爐 40 80 68 0 68 電冰箱 40 16 消防栓 10 合 計(jì) 表 3筑 名稱 負(fù)荷 性質(zhì) 數(shù)量 總?cè)萘?/需要系數(shù) 計(jì) 算 負(fù) 荷 30/P 30/ 0/S A 圖書(shū)館 熒光燈 60 白熾燈 8 空調(diào) 6 12 電腦 6 消防栓 4 合計(jì) 育中心 白熾燈 40 音響 10 1 消防栓 4 合計(jì) 衛(wèi)室 熒光燈 2 空調(diào) 1 2 電腦 1 消防栓 2 合計(jì) 園內(nèi)路燈 白熾燈 150 6 計(jì) 6 白熾燈 12 6 操場(chǎng) 音響 10 1 合計(jì) 合計(jì) 以 K p = K q =無(wú)功功率補(bǔ)償及其計(jì)算 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?按供電局的規(guī)定，低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?壓功率因數(shù)要求 用無(wú)功補(bǔ)償，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，既可以節(jié)能、減少線路壓降，又能提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。因此，供配電系統(tǒng)中的無(wú)功功率補(bǔ)償是必不可少的。 無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置 工程中普遍采用并聯(lián)電容器來(lái)補(bǔ)償供電系統(tǒng)的無(wú)功功率 。 并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式，有以下三種： （ 1） 高壓集中補(bǔ)償 電容器裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)（如圖 2 （ 2） 低壓集中補(bǔ)償 電容器裝設(shè)在變配電所的低壓配電室或單獨(dú)的低壓電容器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)。它利用指示燈或放電電阻放電。按 95規(guī)定：低壓電容器組可采用三角形結(jié)線或中性點(diǎn)不接地的星形結(jié)線方式（如圖2 （ 3） 低壓分散補(bǔ)償 電容器裝設(shè)在低壓配電箱旁或與用電設(shè)備并聯(lián)。它就利用用電設(shè)備本身的繞組放電。電容器組多采用三角形結(jié)線（如圖 2 7 民用建筑供電有它的特殊性：一是照明負(fù)荷占的比重比較大，屬于分散負(fù)荷；二是電機(jī)大部分是空調(diào)風(fēng)機(jī)、防排煙風(fēng)機(jī)，其容量也是小而分散。由于上訴原因，在民用建筑的供電系統(tǒng)中，一般都是采用低壓配電裝置處集中補(bǔ)償。而且，采用低壓集中補(bǔ)償不需要從電力系統(tǒng)中獲取無(wú)功，可以減少電力系統(tǒng)的無(wú)功功率發(fā)生裝置，也減少了電力系統(tǒng)到用戶的線路上的無(wú)功傳輸，從而減少了這部分線路的電壓損失及電能損耗。因此，本設(shè)計(jì)采用低壓集中補(bǔ)償。 并聯(lián)電容器的選擇計(jì)算方 法 （ 1） 無(wú)功功率補(bǔ)償容量（單位為 計(jì)算 3 0 3 012( t a n t a n ) （ 2）并聯(lián)電容器個(gè)數(shù) 式中 單個(gè)電容器的容量（單位為 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 由負(fù)荷計(jì)算表知，該學(xué) 380 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)為 民用建筑各地供電局規(guī)定低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?8 （ 1） 低壓電容器柜（屏）的選擇方法 低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏有 1、 2、 3、 4 等 4 種方 案。其中 1、 2 屏為主屏， 3、 4屏為輔屏。 1、 3屏各有六條支路，電容器為 屏共 84用六步控制，每步投入 142、 4屏各有八條支路，電容器亦為 屏共 112用 8步控制，每步投入 14 選擇步驟： 根據(jù)控制步數(shù)要求，選擇一臺(tái) 1號(hào)或 2 號(hào)主屏。 根據(jù)所需無(wú)功補(bǔ)償容量再補(bǔ)充一臺(tái)或數(shù)臺(tái) 3號(hào)或 4號(hào)輔屏 （ 2） 低壓電容器柜（屏）的選擇 30 12( t a n t a n )5 3 6 . 5 2 6 t a n ( a r c c o s 0 . 8 1 ) t a n ( a r c c o s 0 . 9 2 ) v 6 . 5 2 6 ( 0 . 7 2 4 0 . 4 2 6 ) v a r 1 5 9 . 8 8 v a 選 低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏 ,并聯(lián)電容器為 (主屏 )1臺(tái)與方案 3(輔屏 )1臺(tái)相結(jié)合 ,總共容量 842=168功補(bǔ)償后， 3800 3無(wú)功補(bǔ)償后賓館的計(jì)算負(fù)荷 項(xiàng)目 63010 . 補(bǔ)償前負(fù)荷 80V 側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 168 380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 變壓器功率損耗 10負(fù)荷總計(jì) 過(guò)低壓集 中補(bǔ)償后，不但提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，使高壓側(cè)的功率因數(shù)達(dá)到了 且減少了線路壓降，提高了供電質(zhì)量，還提高了系統(tǒng)供電的裕量。 4 變配電所主變壓器及主接線方案的選擇 變配電所是電力網(wǎng)的重要組成部分，承擔(dān)著電網(wǎng)電壓的變換和電能傳輸任務(wù)。他的設(shè)計(jì)（ 變電所位置的確定和主變壓器及主接線方案的選擇 ）至關(guān)重要， 9 其中主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對(duì)各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系，并將長(zhǎng)期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 本設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循變電所各個(gè)部分設(shè)計(jì)的原則，選擇出適合本實(shí)驗(yàn)中學(xué)供配電方式的方案。 變配電所位置的選擇 變配電所型式的概述 變配電所有屋內(nèi)式和屋外式。 屋內(nèi)式的特點(diǎn)由于允許安全凈距小，可以分層布置；故占地面積少；維修、操作、巡視在室內(nèi)進(jìn)行，比較方便，不受氣候的影響；外界污穢空氣不會(huì)影響電氣設(shè)備，維護(hù)工作可以減輕；房屋建筑投資較大。 屋外式的特點(diǎn)土建工程量和費(fèi)用較少，建設(shè)周期短；擴(kuò)建方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；設(shè)備露天運(yùn)行條件差，需加強(qiáng)絕緣；天氣變化對(duì)維修和操作有 較大影響。 在選擇工廠總變配電所型式時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用屋內(nèi)式。 負(fù)荷較大的車間，宜設(shè)附設(shè)式或半露天式變電所。 負(fù)荷較大的多跨廠房宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組合式成套變電所。 負(fù)荷小而分散的工廠車間或遠(yuǎn)離有易燃易爆危險(xiǎn)及腐蝕性車間時(shí)，宜設(shè)獨(dú)立變電所。 變電所主變壓器的選擇 主變壓器的選擇包括主變臺(tái)數(shù)和容量的選擇，它的確定應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的選擇，下面將做詳細(xì)介紹。 變電所主變壓器選型的原則 為了調(diào)壓和降低電能損耗，變壓器選擇應(yīng)考慮以下原則： （ 1） 變壓器應(yīng)盡量選節(jié)能型的油浸或干式變壓器； （ 2） 獨(dú)立的變配電所，可選節(jié)能型干式變壓器； （ 3） 非一類建筑物，當(dāng)變壓器附設(shè)在首層靠外墻時(shí)，可安裝油浸變壓器，但容量不得超過(guò) 400 10 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜采用兩臺(tái)及以上變壓器： （ 1） 有大量一級(jí)負(fù)荷或者雖為二級(jí)負(fù)荷，但有一定數(shù)量的消防設(shè)備、保安設(shè)備等用電； （ 2） 集中負(fù)荷較大，所需變壓器容量超過(guò) 500，可選用兩臺(tái)小容量變壓器，以確保供電安全； （ 3） 季節(jié)性負(fù)荷變化較大時(shí)，可設(shè)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器，以便在淡季時(shí)可切除整臺(tái)變壓器。 其它情況下宜裝設(shè)一臺(tái)變壓器。 變電所主變壓器容量的選擇 根據(jù)實(shí)驗(yàn)中學(xué)的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，中學(xué)變電所的主變壓器可由下列兩種方案： （ 1）裝有一臺(tái)主變壓器的變電所 主變壓器容量 型式采用 容量根據(jù)上式，選 30 即選一臺(tái) 0 型空氣自冷干式變壓器。 （ 2）裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)主變壓器容量0%，最好為總的計(jì)算負(fù)荷0%左右，即 級(jí)負(fù)荷之和 +）， 即 +） 若裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 型號(hào)亦采用 每臺(tái)容量按以上兩式選擇，因此選擇兩臺(tái) 0 型空氣自冷干式變壓器。其聯(lián)結(jié)組別采用 11 變配電所主接線方案的選擇 變（配）電所的主結(jié)線（一次接線）是指由各種開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。用圖形符號(hào)表示主要電氣設(shè)備在電路中連接的相互關(guān)系，稱為電氣主結(jié)線圖。電氣主結(jié)線圖通常以單線圖形式表示。 主結(jié)線的基本形式有 單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。 變配電所主接線設(shè)計(jì)要求 電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。 （ 1） 可靠性 供電可靠性是指能夠長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力 ,是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。 電氣主接線不僅要保證在正常運(yùn)行時(shí) ,還要考慮到檢修和事故時(shí) ,都不能導(dǎo)致一類負(fù)荷停電 ,一般負(fù)荷也要盡量減少停電時(shí)間。顯然 ,這些都會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用的增加 ,與經(jīng)濟(jì)性的要求發(fā)生矛盾。因此 ,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 ,保證必要的可靠性 ,而不可片面地追求高的 可靠性。 （ 2） 靈活性 滿足調(diào)度時(shí)的靈活性要求。應(yīng)能根據(jù)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，靈活地投入和切換電源、變壓器和線路，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 滿足檢修時(shí)的靈活性要求。在某一設(shè)備需要檢修時(shí)，應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電，并使該設(shè)備與帶電運(yùn)行部分有可靠的安全隔離，保證檢修人員檢修時(shí)的方便和安全。 滿足擴(kuò)建時(shí)的靈活性要求。大的電力工程往往要分期建設(shè)。從初期的主接線到最終方案的確定，每次過(guò)渡都 應(yīng)比較方便，對(duì)已運(yùn)行部分影響小，不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(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)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟(jì)合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮。 節(jié)省一次投資。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施， 12 以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器的數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便 降低投資。 電能損耗少，經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次壓降而增加電能損失。 占地面小。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時(shí)，要注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對(duì)大容量電廠或變電站，在可能和允許的條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資建設(shè)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 變配電所主接線方案的擬定 按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列按兩種主接線方案： （ 1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案 如圖（ 4示 （ 2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方 案 如圖（ 4示 S G 1 0 - 6 3 010 0 . 4 K 設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案（附高壓柜列圖） 13 S G 1 0 - 4 0 010 0 . 4 K 1 0 - 4 0 010 0 . 4 K 設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案（附高壓列柜圖） 兩種主接線方案通過(guò)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個(gè)方面的比較，比較結(jié)果見(jiàn)表4 表 4種主結(jié)線方案的比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案 技術(shù)指標(biāo) 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足 要求 供電質(zhì)量 由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小 靈活方便性 只一臺(tái)主變，靈活性稍差 由于有兩臺(tái)主變，靈活性好 擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 好一些 14 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 電力變壓器的綜合投資額 由網(wǎng)上查得 表得其綜合投資約為其單價(jià)的 2倍，因此其綜合投資為 2 由網(wǎng)上查得 壓器的綜合投資額約為單價(jià)的四倍，因此兩臺(tái)綜合投資為4 一臺(tái)主變方案多投資 高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額 查表得 F）型柜按每臺(tái) 4萬(wàn)元計(jì)，查表得其綜合投資可按設(shè)備價(jià)的 此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為 4 4萬(wàn)元 =24萬(wàn)元 本方案采用 7臺(tái) F）柜，其綜合投資額約為 7 電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi) 按表 4變的折舊費(fèi)=壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi) =24萬(wàn)元配電設(shè)備的維修管理費(fèi) =（ 4）萬(wàn)元此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi) =（ 元 =余項(xiàng)目從略）。 主變的折舊費(fèi) =壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi) =配電設(shè)備的維修管理費(fèi) =（ 元 此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi) =（ 元 =一臺(tái)主變方案多耗資 交供電部門的一次性供電貼費(fèi) 按 900元 /費(fèi)為 630 費(fèi)為 2 400 2，比一臺(tái)主變的方案的貼費(fèi)多 上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線（圖 4優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案（圖 4但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案（圖4優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案（圖 4因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案（圖 4 5 短路電流計(jì)算 “短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過(guò)任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相碰觸。電網(wǎng)正常運(yùn)行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的。因此，正確計(jì)算短路電流尤為重要。 計(jì)算短路電流的目的 （ 1） 為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng) 15 受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。 （ 2） 為盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)的使有關(guān)斷路器跳閘，繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。 短路計(jì)算的方法 短路電流計(jì)算的方法常用的有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)么值法。 在電力系統(tǒng)計(jì)算短路電流時(shí)，如計(jì)算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計(jì)算 高壓系統(tǒng)短路電流，由于有多個(gè)電壓等級(jí)，存在著電抗換算問(wèn)題，為使計(jì)算簡(jiǎn)化常采用標(biāo)么制。 因此，本設(shè)計(jì)采用的是標(biāo)么值法來(lái)計(jì)算短路電流。 標(biāo)么值法計(jì)算短路電流 用標(biāo)么值法進(jìn)行短路計(jì)算的方法 短路電流中各主要元件的電抗標(biāo)么值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)，計(jì)算其總電抗標(biāo)么值 ，由于各元件電抗均采用相對(duì)值，與短路計(jì)算點(diǎn)的電壓無(wú)關(guān)，因此無(wú)需進(jìn)行電壓換算，這也是標(biāo)么值法較之歐姆法優(yōu)越之處。 無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值按下式計(jì)算為 ()( ) */c d 3 23 133（ 4 由此可求得三相短路電流周期分量有效值 ( ) ( ) *I I 33（ 4 求得 )后，即可利用前面得公式求出 I” (3)、 I (3)、 )和 )等。 三相短路容量得計(jì)算公式為 ( ) ( )* 33 33 （ 4 短路電流的計(jì)算過(guò)程與結(jié)果 （ 1） 繪制計(jì)算電路圖如圖 416 （ 2） 確定基準(zhǔn)值 設(shè)00壓側(cè)，1 1 0 V， 低壓側(cè)2 11100 5 . 53 3 1 0 . 5dd V AU k v 22100 1443 3 0 . 4dd V AU k v （ 3） 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 電力系統(tǒng) *1 100 0 . 2500 M V V A 架空線路 查表 8 線長(zhǎng) 8 *2 21000 . 3 5 0 . 8 2 . 5 41 0 . 5 M V V 電力變壓器 %，故 * % 34 1 0 0 1 0 0 0 6 3 51 0 0 1 0 0 6 3 0因此繪制等效電路，如圖所示 （ 4） 計(jì)算 （ ）的短路電路總電 抗及三相短路電流和短路容量 系統(tǒng) 5001) (2) 185， 8 3） 5短路計(jì)算電路 17 總電抗標(biāo)幺值 * * *121 0 . 2 2 . 5 4 2 . 7 4 X 三相短路電流周期分量有效值 3 *11 1/ 5 . 5 / 2 . 7 4 2 . 0 1kd X K A K A 其它短路電流 3 3 3 1 2 . 0 1 I K A 3 32 . 5 5 2 . 5 5 2 . 0 1 5 . 1 3 K A K A 3 31 . 5 1 1 . 5 1 2 . 0 1 3 . 0 4 K A K A 三相短路容量 3 *1 1/ 1 0 0 / 2 . 7 4 3 6 . 5kd X M V A M V A （ 5） 計(jì)算 （ ）的短路電路總電抗及三相短路 電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值 * * * *1 2 32 0 . 2 2 . 5 4 6 . 3 5 9 . 0 9 X X 三相短路電流周期分量有效值 3 *22 2/ 1 4 4 / 9 . 0 9 1 5 . 8kd X K A K A 其它短路電流 3 3 3 1 1 5 . 8 I K A 3 31 . 8 4 1 . 8 4 1 5 . 8 2 9 . 0 7 K A K A 3 31 . 0 9 1 . 0 9 1 5 . 8 1 7 . 2 K A K A 三相短路容量 3 *2 2/ 1 0 0 / 9 . 0 9 1 1kd X M V A M V A 以上計(jì)算結(jié)果綜合如表 4 表 5短路計(jì)算結(jié)果 短路計(jì)算點(diǎn) 三 相短路電流 /相短路容量 /3 3I 3I 3336.5 1 18 6 變電所電氣設(shè)備的選擇 一次側(cè)電氣設(shè)備 10一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) （ 1）高壓斷路器的選擇校驗(yàn) 回 路 最 大 持 續(xù) 工 作 電 流 選 擇 ：m a 0 5 1 . 0 5 3 6 . 43 c o s 3 1 0 . 5 0 . 9 1 根據(jù)斷路器選擇原則選擇 30型高壓真空斷路器，其參數(shù)如下： 額定電流 A) 開(kāi)斷電流極限電流峰4S 熱穩(wěn)定電流 A) 630 2 驗(yàn)：額定工作電壓 10路電壓 10 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ) = 極限電流峰 ) 符合要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 28 . 7 4 3 0 2 . 6tI t K A S 因?yàn)?2 0 . 2 2 . 2k o p o ct t t S ，參考供配電技術(shù)當(dāng) 1時(shí)，可認(rèn)為2 a kt t S ( 3 ) 2 2 22 . 0 1 2 . 2 8 . 8 9i m aI t K A S 2 ( 3 ) 2t t I t 開(kāi)斷電流校驗(yàn)： 開(kāi)斷電流 相短路電流 3 3 經(jīng)上述校驗(yàn)所選斷路器滿足設(shè)計(jì)選擇需求。 （ 2）戶內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn) 19 根據(jù)隔離開(kāi)關(guān)的選擇原則 以選擇 10T/200 的隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù) 如下： 額定電流 A) 動(dòng)穩(wěn)定電流峰 5S 熱穩(wěn)定電流 (200 0 校驗(yàn)：額定工作電壓 10路計(jì)算電壓 10穩(wěn)定校驗(yàn)： ) = 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 符合要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 21 0 5 5 0 0tI t K A S 2 a kt t S ( 3 ) 2 2 22 . 0 1 2 . 2 8 . 8 9i m aI t K A S 2 ( 3 ) 2t t I t 經(jīng)上述校驗(yàn)所選斷路器滿足設(shè)計(jì)選擇需求。 （ 3）戶外高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn) 選擇： 00 型高壓隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下： 額定電流 A) 動(dòng)穩(wěn)定電流峰 5S 熱穩(wěn)定電流 (400 25 10 校驗(yàn)：額定工作電壓 12路計(jì)算電壓 10穩(wěn)定校驗(yàn)： 5) = 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 符合要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 21 0 5 5 0 0tI t K A S 2 a kt t S ( 3 ) 2 2 22 . 0 1 2 . 2 8 . 8 9i m aI t K A S 2 ( 3 ) 2t t I t 經(jīng)上述校驗(yàn)所選高壓隔離開(kāi)關(guān)滿足設(shè)計(jì)選擇需求。 （ 4）高壓熔斷器選擇校驗(yàn) 根據(jù)高壓熔斷器的選擇原則，選擇 高壓熔斷器，其參數(shù)如下： 20 額定電壓 額定電流 A) 最大開(kāi)斷電流 (10