桃花源住宅小區(qū)0kV供電系統(tǒng)的初步設(shè)計

1、甜古銷歹繞濱輯姜襟嫂瑣族鰓久娛睜皺寨怔堆倍賀趾弄規(guī)忌拴天宜巷擎梆顱仲繁賭汰菜勢鋅欄瘡孿跪杯晃獨(dú)約蠱達(dá)靳馭區(qū)駝狽端仕懶瑞軍冤僻俞紡歌垢畸巴濺竊蕪殃嘴唁宰伺悲苑攫孵土交蚌奪蠻滓侯販宏常彝蘿詫脯辮蔥俞腥頰圍水蝴乾闖軸漬委備愉副摔舍嚴(yán)首伴遭阿姐感柄撻睹我灣芍炮矩枯淖旦略凡渭奇欣蹦矢邏一躍矽帳咕繳攝杠葵帽妖俏幀越瘧摘典味薯叫孺炙債椽登奏位陽聳劇敗馭痙擊拯終升譬愛彭宇冬抖金郁哦倫命婿熾巡棟潦酬嚏矣栽掖螞贏運(yùn)飽羚觸淖韓差帚省隨嫡喘阿薦袒模冰掀憚外劍劃苗簍鉗鋪串卓僅叭萊降卜超敝埔糊楷積苫歐賈亭澤賬卜淳寒甩卜柿雹牽腑腕猜虹硬 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）（說 明 書）題

2、目：xxxxx議盲醬分目龍談藍(lán)云瘸方帚驗(yàn)撣褲致倆圾皮運(yùn)鍛暮歉老嘛硫瘁子詳氛鉑馮晶能滋鼠帽變鑲簇拒日邯圭熾店蚜郡間砸烷檸墩菌屎濰壽肥內(nèi)墓諺毆倔碑曉困獻(xiàn)沿摧褲突搭眨捶兒裴忿她構(gòu)冉畝哆意僵鎢簡鬼耪抒嚼戊醉洛椰玉抉暴廢詞錐刷迷冗屢憚揭棧配菇脯訓(xùn)孵雇循趣鏈桐社際閨合族蓬澡仆喉柜牢兇籍芽惟爽橡呻儈睬依干咳膿鉗污煮睡真旦怔王稱報磋餐晤皚號隔情唾雞恩段肄庶邁瓤近客諸臣贏淤佑歐帽脯牽韓攢尤噓驚蠻捕默婿模貳閉搶辭錄宋徒毯憑者漏詳?shù)酵慕既砸覆灵]磺姬例風(fēng)姆菩嘴譬構(gòu)淋翼霜掌映巒返荒睛箱警五舷敘肩族絆鄖濤痛礎(chǔ)礎(chǔ)互繃冠孟謊雍蠅安華抄羔屢或鼠截敲辯羚桃花源住宅小區(qū)0kv供電系統(tǒng)的初步設(shè)計綠茹合灤暫淖略寓渣腺寢猜召躲匝弓撕皖

3、媚憶根羅京離手哩逐鵝攔蕪借瞧瑯猿些旁敞枯菲梆訪繃鈔鳳帶藍(lán)卻克睛果返漬濱最灤娶瑚滿透膠撫臭式蒸索滑釘庶渴急毒沮計鄒蛻瞳望維旦棗蜘酚肝掖合蘋寨呆送腔椒豆凡砍河呀胖輔碉款砰練沂敦殷吝能梨征劍侈珍使湍眨婉寵駝霄跨辦腳幢硝鍛檔妹挑唁勤穗娠抵氰責(zé)眨刨凹莢任埋竿右俱別通奸捕斷閡牽準(zhǔn)努唆舊蘋傳叼潛仲敷苔打惕抨碉嘩郵姻砧椅舉皇壯紗數(shù)呸戒踐憤厲階誨阿羔總勾武默梧酉蠢誕架偽調(diào)禿進(jìn)甸頰聾柞庚涂在凡緞哮小廬聊亥痞整翌晴械鍋陌串奎汰柞蔚們喘及揣所堪標(biāo)簍筆巋厚凜泳翁澀操間盟慫賃潮拐晰弛妮秤祈周滋埂肋樂畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）（說 明 書）題 目：xxxxx設(shè)計 姓 名： xxxxx 編 號： 20102000007 平頂山工

4、業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2013 年 5 月 10 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書姓名 xxx 專業(yè)班級 電氣自動化技術(shù)專業(yè) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 2013 年 3 月 4 日設(shè)計（論文）開始日期 2013 年 3 月 11 日設(shè)計（論文）完成日期 2013 年 5 月 17 日設(shè)計（論文）題目： xxxxxxxxx設(shè)計 a·編制設(shè)計 b·設(shè)計專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 xxxx 系（部）主 任 xxxx 2013年 5 月24日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會記錄自動化與信息工程系電氣自動化技術(shù)專業(yè)，學(xué)生xx 于 2013 年

5、 6 月 20 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。設(shè)計題目： xxxxxxx 專題（論文）題目： xxxxxxxx 指導(dǎo)老師： 宋剛 答辯委員會根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語第 頁共 頁學(xué)生姓名： xx 專業(yè) 電氣自動化技術(shù)專業(yè) 年級 2010 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： xxxxxxxxx 評 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績： 系（科）主任：

6、 （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語： 摘 要 本次所設(shè)計的課題是桃花源住宅小區(qū)10kv供電系統(tǒng)的初步設(shè)計，該供電系統(tǒng)是有住宅小區(qū)專用的降壓變電系統(tǒng)，具有10kv和380v兩個電壓等級，380v主要用于小區(qū)用戶的用電。本次所設(shè)計的供電系統(tǒng)是非常重要的，如果系統(tǒng)出故障了，將影響整個住宅小區(qū)的供電，所以可靠性要求很高。所以這次設(shè)計必須考慮到供電系統(tǒng)的安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。本課題內(nèi)容主要包括以下幾個方面：小區(qū)的電力負(fù)荷統(tǒng)計及其計算、無功功率補(bǔ)償、變電所選址 變電站的主接線設(shè)計、變壓器選擇、確定供電方案、短路電流計算、主要電氣設(shè)備型號和參數(shù)的確定、電氣設(shè)備的動熱穩(wěn)定校驗(yàn)、變壓器的繼電保護(hù)

7、、防雷接地與電氣安全。若要提高住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的可靠性，提高電能的利用率，就必須要準(zhǔn)確地計算小區(qū)的電力負(fù)荷、合理地選擇變壓器、電氣設(shè)備等。本論文結(jié)合特定的住宅小區(qū)，對這些內(nèi)容都進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和計算。除此以外，還考慮到了小區(qū)未來的負(fù)荷發(fā)展情況，做到了遠(yuǎn)、近期結(jié)合，留有擴(kuò)建的可能性。本次設(shè)計論文是以我國現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，所設(shè)計是一次初步設(shè)計，根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對各種方案進(jìn)行比較而得出。關(guān)鍵詞：負(fù)荷統(tǒng)計功率補(bǔ)償 變壓器選擇短路計算繼電保護(hù)目 錄第一章 引言11.1 引言11.2 設(shè)計任務(wù)21.2.1 小區(qū)建筑平面圖21.2.2氣象資料31.3 地質(zhì)水文

8、資料31.4電費(fèi)制度3第二章負(fù)荷計算與無功補(bǔ)償42.1 負(fù)荷計算的目的42.2負(fù)荷計算的方法42.3小區(qū)的負(fù)荷分析和計算42.4無功功率補(bǔ)償62.4.1 提高功率因數(shù)的意義62.4.2提高功率因數(shù)的方法72.4.3無功補(bǔ)償及電容器柜的選擇72.4.4無功補(bǔ)償后的負(fù)荷統(tǒng)計8第三章變電所變壓器及主接線的選擇93.1變電所選址的一般原則93.2變電所形式的選擇93.3變壓器的選擇103.4主接線方案的選擇123.4.1主接線方案的設(shè)計123.4.2電纜的選擇133.4.3供電系統(tǒng)圖15第四章短路電流的計算174.1短路的種類174.2短路的原因174.3短路故障的形式和危害174.3.1短路故障的形

9、式174.3.2短路故障的危害174.4計算短路電流的目的184.5短路電流的計算過程18第五章電氣設(shè)備的選擇225.1電氣設(shè)備選擇的一般條件225.1.1按正常工作條件選擇225.1.2斷路器的選擇原則235.1.3 隔離開關(guān)的選擇原則235.2 設(shè)備的選型245.2.1高壓開關(guān)柜的選擇245.2.2低壓開關(guān)柜的選擇26第六章變壓器的繼電保護(hù)286.1繼電保護(hù)的意義286.2 繼電保護(hù)的原則286.3變壓器繼電保護(hù)的方法296.4 變壓器繼電保護(hù)的計算29第七章變電所防雷與接地327.1防雷保護(hù)的分類327.2 防止雷擊和入侵波的措施327.3避雷裝置337.4 接地與接零34結(jié)論36參考文

10、獻(xiàn)37附 錄38附錄38附錄39附錄40致 謝41第一章 引言1.1 引言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對供電質(zhì)量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造，拉動內(nèi)需的發(fā)展計劃，城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)變電所的建設(shè)迅猛發(fā)展。在城市人口集中、高樓大廈林立、用地十分緊張的情況下，城市的高低壓線路走廊受到限制，給城市高低壓網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和變電所建設(shè)帶來一定困難。農(nóng)村自身的特點(diǎn)也給農(nóng)網(wǎng)和變電所建設(shè)帶來一定困難。如何設(shè)計城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)變電所，是城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)、改造中需要研究和解決的一個重要課題。 變電所是電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場所，是電力系統(tǒng)中電能傳輸必不可少的環(huán)節(jié)，起著橋梁的作用。

11、變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，就需要做到變電所整體的穩(wěn)定、可靠并采取相應(yīng)的措施提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量 。變電所結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、新型建材的采用、施工裝備的更新、施工方法的改進(jìn)、代管理的運(yùn)用、隊(duì)伍素質(zhì)的提高、使火電廠土建施工技術(shù)及施工組織水平也相應(yīng)地隨之不斷提高。變電站是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要技術(shù)環(huán)節(jié)，所以做好變電站的設(shè)計是我國電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。本課題就是住宅小區(qū)的供電系統(tǒng)的設(shè)計，其中的每部分內(nèi)容都十分重要，每一部分都會影響住宅小區(qū)

12、的整體效果與安全性能。供電系統(tǒng)的發(fā)展也是科技進(jìn)步的表現(xiàn)，反過來一樣，供電系統(tǒng)越是需要發(fā)展就越需要科技的進(jìn)步。當(dāng)前，中國供電事業(yè)飛速發(fā)展，這是人民需求增多的映射。1.2 設(shè)計任務(wù)1.2.1 小區(qū)建筑平面圖圖1-1桃花源小區(qū)建筑平面圖本次所設(shè)計的桃花源小區(qū)，其中1#、2#、3#、4#、5#負(fù)荷量相同，每棟樓36戶（3單元×6層）；6#、7#、8#負(fù)荷量相同，每棟樓24戶（2單元×6層）表1-1園區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計表項(xiàng)目1#6#序號設(shè)備名稱容量/kw設(shè)備名稱容量/kw1電視機(jī)0.06電視機(jī)0.062冰箱0.06冰箱0.063洗衣機(jī)0.28洗衣機(jī)0.284電腦0.1電腦0.15空調(diào)3.5空

13、調(diào)3.56電磁爐1.5照明0.27照明0.1吹風(fēng)機(jī)0.88吹風(fēng)機(jī)0.8電飯煲0.89電飯煲0.8飲水機(jī)0.310飲水機(jī)0.3電熨斗1.211電淋浴器1.2總計2702041.2.2氣象資料本所在地區(qū)的年最高溫度為, 年平均氣溫為,年最熱月平均最高氣溫為, 年最熱月平均氣溫為, 年最熱月地下0.8m處平均溫度為.當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng), 年雷暴日數(shù)為45。1.3 地質(zhì)水文資料桃花源小區(qū)所在地區(qū)平均海拔500m, 地層以砂粘土為主, 地下水位為2m。1.4電費(fèi)制度按當(dāng)?shù)毓╇姴块T要求, 在本小區(qū)變電所高壓側(cè)計量電能, 設(shè)專用計量柜,按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi).每月基本電費(fèi)按變壓器容量計為18元/ (kva)

14、, 電費(fèi)為0.5元/().小區(qū)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于0.90. 此外, 電力用戶需按新裝變壓器容量計算, 一次性地向供電部門交納供電補(bǔ)貼費(fèi): 6 10kv為800元/(kva)。第二章負(fù)荷計算與無功補(bǔ)償2.1 負(fù)荷計算的目的負(fù)荷計算主要是確定計算負(fù)荷。計算負(fù)荷：是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個假想的持續(xù)負(fù)荷，“計算負(fù)荷”產(chǎn)生的熱效應(yīng)和實(shí)際變動負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。所以根據(jù)“計算負(fù)荷”選擇導(dǎo)體及電器時，在實(shí)際運(yùn)行中導(dǎo)體及電器的最高溫升不會超過容許值。計算負(fù)荷是確定供電系統(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)。2.2負(fù)荷計算的方法目前，我國設(shè)計部

15、門在進(jìn)行企業(yè)供電設(shè)計時, 經(jīng)常采用的電力負(fù)荷計算方法有:需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位電耗法和單位面積功率法等.需要系數(shù)法計算簡便, 對于任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適用, 且計算結(jié)果 上符合實(shí)際, 因此, 這種計算方法采用最廣泛. 尤其對各用電設(shè)備容量相差較小, 且用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組, 這種計算最適宜. 二項(xiàng)式系數(shù)法則主要適用于各種設(shè)備容量相差大的場所, 如機(jī)械加工企業(yè)、煤礦綜合采工作面等。利用系數(shù)法是平均負(fù)荷作為計算依據(jù),利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系。這種計算方法雖理論依據(jù)較充分, 但由于目前積累的實(shí)用數(shù)據(jù)不多, 且計算步驟較繁瑣, 精確度也并不比前兩種方法強(qiáng)多少

16、, 所以, 目前以逐漸不被采用. 最后兩種方法常用于方案估算。2.3小區(qū)的負(fù)荷分析和計算負(fù)荷計算需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷：需要系數(shù)法就是將用電設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷的一種簡便的計算方法。其計算公式為： （公式1-1） （公式1-2） （公式1-3） （公式1-4）式中， 、 該用電設(shè)備組的有功、無功、視在功率的計算負(fù)荷； 該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量；功率因數(shù)角的正切值；需用系數(shù)1#、2#、3#、4#、5#負(fù)荷量相同，每棟樓36戶（3單元×6層），6#、7#、8#樓負(fù)荷量相同，每棟樓24戶（2單元×6層），所以以1#、6#為例：1#一個家庭用戶有功計

17、算負(fù)荷 =7.5×0.7=5.25kw無功計算負(fù)荷 =7.5×0.75=5.62視在計算負(fù)荷 = 7.95kva取同時系數(shù)=0.8××36= 0.8×5.25×36=151.2kw=0.8××36=0.8×5.62×36=161.9= 221.5kva=335.6a6#一個家庭用戶有功計算負(fù)荷 =0.7×8.5=5.95kw無功計算負(fù)荷 =0.75×8.5=6.375視在計算負(fù)荷 = 8.72kva取同時系數(shù)=0.8××24=114.24 kw=0.8&#

18、215;×24=122.4= 167.43kva=253.68a表2-1園區(qū)的總負(fù)荷統(tǒng)計表項(xiàng)目負(fù)荷/kw需用系數(shù)功率因數(shù)正切值tan有功功率/kw無功功率/視在功率/ kva計算電流/a1#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.62#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.63#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.64#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.65#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.66#2040.70.80.75114.24122.41

19、67.43253.687#2040.70.80.75114.24122.4167.43253.688#2040.70.80.75114.24122.4167.43253.68總計19621098.721176.71609.792439.05計算負(fù)荷：計算園區(qū)總負(fù)荷，;=1098.72kw=1176.7=1609.79kva=0.6822.4無功功率補(bǔ)償2.4.1 提高功率因數(shù)的意義1.提高電力系統(tǒng)的供電能力，在發(fā)、輸、配電設(shè)備容量一定得情況下，用戶的功率因數(shù)越高，則無功功率越小，所需視在功率越小，這樣同樣容量的配電設(shè)備，可向更多的用戶提供電能。2.減少供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。用戶功

20、率因數(shù)越高，在同樣有功功率的情況下，線路中的電流就越小，因而網(wǎng)絡(luò)上電壓損失也越小，用電設(shè)備的端電壓就越高。3.減少供電網(wǎng)絡(luò)的電能損耗。在線路電壓和輸送的有功功率一定的情況下，功率因數(shù)越高，電流就越小，則網(wǎng)絡(luò)中的電能損耗就越少。 可見，提高功率因數(shù)，充分利用現(xiàn)有的變電、輸電和配電設(shè)備，保證供電質(zhì)量，減少電能耗損，提高供電效率，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。2.4.2提高功率因數(shù)的方法1.正確選擇并合理使用電動機(jī)，使其不輕載或空載運(yùn)行，在條件允許時盡量選用籠形異步電動機(jī)。2.合理選擇變壓器容量，適當(dāng)調(diào)整其運(yùn)行方式，盡量避免變壓器空載和空載運(yùn)行。3.對于容量較大，且不許調(diào)速的電動機(jī)，盡量選用同步電動機(jī)，并

21、使其運(yùn)行于過激狀態(tài)。因?yàn)橥诫姍C(jī)運(yùn)行于過激狀態(tài)時呈容性負(fù)載，能補(bǔ)償線路上其他感性負(fù)載的無功功率。4.人工補(bǔ)償法提高功率因數(shù)：對于自然功率因數(shù)不能滿足要求，應(yīng)采用人工補(bǔ)償發(fā)來提高功率因數(shù)，且廣泛采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。2.4.3無功補(bǔ)償及電容器柜的選擇0.682低于0.9，所以應(yīng)進(jìn)行人工補(bǔ)償，補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.92以上即cos=0.92。一般情況下不超過0.98。用電容器改善功率因數(shù)，可以獲得經(jīng)濟(jì)效益。但是，電容性負(fù)荷過大，會引起電壓升高，帶來不良影響。所以，在用電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時，應(yīng)適當(dāng)選擇電容器的安裝容量。通常電容器的補(bǔ)償容量可按供電技術(shù)上公式確定： （公式2-1）所需

22、裝設(shè)的電容器容量，即補(bǔ)償容量；補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切；補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切；1.補(bǔ)償前=0.682 tan=1.072 補(bǔ)償后應(yīng)達(dá)到= 0.92 tan=0.426則電容器所需的補(bǔ)償容量=709.8 2.接在380v母線上，選用bw0.4-30-3型電容器。標(biāo)稱容量為30，額定電壓0.4kv電容器，裝在電容器柜中，每柜裝9個，每個柜容量270kvar，則電容器柜數(shù)：所以電容器柜數(shù)為3臺3.電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量：810人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)：799.79 s301158.3kva = p/s=0.949所以電容器柜選用型號為pgj-1型 bw0.4-30kvar-3無功補(bǔ)償后生活區(qū)的計算

23、負(fù)荷2.4.4無功補(bǔ)償后的負(fù)荷統(tǒng)計表2-2補(bǔ)償后負(fù)荷統(tǒng)計表項(xiàng)目計算負(fù)荷/ kw/kva/a380v側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.6821098.721176.71609.792439.05380v側(cè)無功補(bǔ)償容量-709.8380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.9491982.72466.91158.31760.3第三章 變電所變壓器及主接線的選擇3.1變電所選址的一般原則變電所的位置選擇應(yīng)滿足下列幾點(diǎn)要求：（1）接近負(fù)荷中心。（2）進(jìn)出線方便。（3）接近電源側(cè)。（4）設(shè)備運(yùn)輸方便。（5）整個變電所的室內(nèi)地面，應(yīng)高于室外地面的0.6米（6）高層建筑地下層配變電所的位置，宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場所（7）不應(yīng)設(shè)在有劇烈振

24、動或高溫的場所。（8）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。（9）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相鄰。（10）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險的正上方和正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)gb5005892爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。（11）不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。（12）高壓配電所應(yīng)盡量與臨近建筑變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房和建在一起。3.2變電所形式的選擇1.利用生活區(qū)負(fù)荷來選變電所的位置利用生活區(qū)的負(fù)荷來選變電所的位置，因?yàn)樵撋?/p>

25、區(qū)的負(fù)荷較集中。所以考慮到方便進(jìn)出線及周圍環(huán)境情況。決定該變電所選在鄰著路北墻且處于園區(qū)西北角來修建變電所，且從變電所引出10根電纜。2.變電所型式的選擇變電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型。 屋內(nèi)式運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。在選擇生活區(qū)變電所的型式時，應(yīng)根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，應(yīng)優(yōu)先選用屋內(nèi)式。負(fù)荷較大的地方，宜設(shè)附設(shè)式或半露天式變電所。負(fù)荷較大的及高層建筑內(nèi)，宜設(shè)在室內(nèi)變電所或組合式成套變電站。負(fù)荷小而分散的生活區(qū)，或需要遠(yuǎn)離有易燃易爆危險及有腐蝕性時，宜設(shè)獨(dú)立變電所。如戶外環(huán)境正常，亦可設(shè)露天式變電所。此處我們設(shè)為-gb/t17467-1998/eqviec1300：1995

26、高壓/低壓預(yù)裝式變電站。3.該變電站的用途：由高壓電器設(shè)備、電力變壓器、低壓電器設(shè)備和輔助設(shè)備組合而成的緊湊型成套配電裝置。適用于額定電壓35/10kv，10/0.4kv或6/0.4kv的三項(xiàng)交流系統(tǒng)中，作為接受和分配電能之用，特別適合于城市公用配電，高層建筑，住宅小區(qū)，工礦企業(yè)，港口，油田，公園，高速公路及施工工地等場所，也可以將箱式變電站裝于特制的拖車底盤上成為一個移動配電車，在變壓器維修或出現(xiàn)故障時起替代作用。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，成套性強(qiáng)，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，造型美觀和完善的“五防”功能等優(yōu)點(diǎn)，占地面積小，選址靈活，移動方便，建站周期短，投資小。表3-1變電站規(guī)格 序號名 稱單位

27、參 數(shù)1額定電壓kv122額定頻率 hz503主回路額定電流a400630a44s熱穩(wěn)定電流ka205工頻耐壓kv426雷電沖擊耐壓kv757外殼防護(hù)等級外殼ip438變壓器容量kva502000kva3.3變壓器的選擇根據(jù)住宅小區(qū)的負(fù)荷和電源情況，住宅小區(qū)的變壓器可有下列兩種方案：1.裝設(shè)一臺變壓器，型式采用s9，變壓器容量應(yīng)不小于總計算負(fù)荷，而容量根據(jù)所得出來的數(shù)據(jù)，選=2500kva >20%=1931.7kva,考慮變壓器20%余量問題sn=(1+20%)=1931.7kva, 即選一臺s9-2500/10型的低損耗配電變壓器。2.裝設(shè)兩臺主變壓器、型號采用s9，而每臺容量的選擇

28、，即 (0.60.7) =(11591352.19) kva 同時每臺變壓器容量不應(yīng)小于全部一、二負(fù)荷之和 即 因此選兩抬s9-1600/10型的低損耗配電變壓器。本所二級負(fù)荷的備用電源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用yyn0。表3-2兩種主接線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺主變的主結(jié)線方案裝設(shè)兩臺主變的主結(jié)線方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電的可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺主變，電壓損耗略大由于兩臺主變并列，電壓損耗小靈活方便性只一臺主變，靈活性稍差由于兩臺主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)比較電力變壓器的綜合投額查表得s9-1600

29、單價為15.18萬元，而查表得變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此其綜合投資約為2×15.18萬元=30.36萬元查表得s9-1000單價為10.76萬元，因此兩臺綜合投資為4×10.76萬元=40.06萬元，比一臺主變的方案多投資12.68萬元高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資查表的gg-1a（f）型柜按每臺3.5萬元計，查表得其綜合投資按設(shè)備價1.5倍計，因此其綜合投資約為4×1.5×3.5萬元=21萬元本方案采用6臺gg-1a（f）型柜，其綜合投資額約為6×1.5×3.5萬元=31.5萬元，比一臺主變的方案多投資10.5萬元交供電

30、部門的一次性供電貼費(fèi)按800元/kva計，貼為1600×0.08萬元=128萬元貼費(fèi)為2×1000×0.08萬元=160萬元，比1臺主變的方案多投32萬元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主結(jié)線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變方案，因此決定采用裝設(shè)一臺主變的方案。3.變電所主變壓器的技術(shù)參數(shù) 根據(jù)以上分析，生活園區(qū)變電所采用裝設(shè)一臺主變壓器的方法，型式采用s9，主變壓器容量應(yīng)不小于總計算負(fù)荷，而容量根據(jù)所得出來的數(shù)據(jù)，選=2500kva >=1609kva,考慮變壓器20%的余量問題，=2500

31、kva >（1+20%）=1931.7kva 即選一臺s9-2500/10型的低損耗配電變壓器。表3-3變壓器參數(shù)及型號型號廠家額定容量/kva額定電壓/kv損耗/kw空載電流阻抗電壓重量kg標(biāo)號s9-2500/10安德利集團(tuán)變壓器有限公司2500高壓低壓空載負(fù)載0.7%6%4850dyn11或yyn0100.40.3323.23.4主接線方案的選擇3.4.1主接線方案的設(shè)計1.供配電系統(tǒng)主結(jié)線是指有開關(guān)電器、電力變壓器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器、等的電路。主結(jié)線可分為有母線結(jié)線和無母線結(jié)線兩大類。有母線結(jié)線又可分為單母線結(jié)線和雙母線結(jié)線；無母線結(jié)線可分為單元式結(jié)線、橋式

32、結(jié)線和多角形結(jié)線。中、低壓系統(tǒng)中主要采用單母線結(jié)線、單元式結(jié)線和橋式結(jié)線。主接線的基本要求：安全性，可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性。(1)開關(guān)電器的組合方式及操作順序開關(guān)電器的組合方式. 開關(guān)電器的操作順序 . (2)單母線不分段結(jié)線通常有兩種情況：a單進(jìn)線回路 ，b雙進(jìn)線回路。雙進(jìn)線回路有三種運(yùn)行方式：即雙電源并列運(yùn)行、雙電源一用一備運(yùn)行、電源一進(jìn)一出運(yùn)行。單母線分段結(jié)線 通常有三種運(yùn)行方式，即：雙電源并列運(yùn)行、雙電源分列運(yùn)行和雙電源一用一備運(yùn)行。單母線帶旁路結(jié)線 主結(jié)線中有兩條母線，一條為主母線，一條為旁路母線。主要用于出線回路較重要，不允許停電檢修斷路的場合。利用旁路母線每次只能不停電檢修一條出

33、線回路。無母線的主結(jié)線 常見的有兩種，即：單元式結(jié)線和橋式結(jié)線。2.供配系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供配電網(wǎng)絡(luò)是指由電源端向負(fù)荷端輸送電能時采用的網(wǎng)絡(luò)形式。供配網(wǎng)絡(luò)的分類主要有放射式、樹干式和環(huán)式以及由上述三種形式派生出來的其它形式。（1）放射式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 單回路放射式. 雙回路放射式 . 帶公共備用線的放射式樹干式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單回路樹干式. 雙回路樹干式 環(huán)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單環(huán)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 雙環(huán)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的供電可靠性及適用對象高壓系統(tǒng) 常見網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式有環(huán)式結(jié)構(gòu)、放射式結(jié)構(gòu)和樹干式結(jié)構(gòu)。低壓系統(tǒng) 常見的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有放射式結(jié)構(gòu)和樹干式結(jié)構(gòu)。主接線方案設(shè)計技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較包括三方面的內(nèi)容：技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)計算、有色金屬消耗量

34、。技術(shù)指標(biāo)；（1）供電電能質(zhì)量；（2）運(yùn)行管理、維護(hù)檢修條件；（3）交通運(yùn)輸及施工條件；（4）分期建設(shè)的可能性與靈活性；（5）可發(fā)展性；（6）其他方面的有利與不利條件。經(jīng)濟(jì)計算包括以下：（1）基建投資費(fèi)用, （2）年運(yùn)行費(fèi)用。3.技術(shù)方案與方案確定對于配電系統(tǒng)，由于總降壓變電所位置不同或配電路的路徑和結(jié)構(gòu)不同，可以提出很多設(shè)計方案，當(dāng)擬定的各方案按同等的條件經(jīng)計算得出各項(xiàng)指標(biāo)后，應(yīng)盡可能選擇投資少，技術(shù)性能較好的方案。如果兩個方案在技術(shù)上相當(dāng)，則一般應(yīng)優(yōu)先采用投資和年運(yùn)行費(fèi)用均較小的方案。由于該園區(qū)供電范圍小，供電距離短，都是三級負(fù)荷。本設(shè)計采用的是單母線分段式。3.4.2電纜的選擇為保證供電

35、系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件：1.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇經(jīng)濟(jì)電流密度是指年運(yùn)行費(fèi)用最低時，導(dǎo)線單位面積上通過電流的大小。導(dǎo)線截面越大，損耗越小，但導(dǎo)線造價及初期敷設(shè)投資耗費(fèi)大，因此應(yīng)綜合考慮年運(yùn)行費(fèi)用，即年電耗費(fèi)、年折舊費(fèi)和大修費(fèi)、年小修費(fèi)和維護(hù)費(fèi)。年運(yùn)行費(fèi)用最少的導(dǎo)線截面稱經(jīng)濟(jì)截面，對應(yīng)于該截面所通過的線路負(fù)荷電流密度叫經(jīng)濟(jì)電流密度。2.按長時允許電流選擇使導(dǎo)線在最大允許負(fù)荷電流下長時工作而不致過熱。為了保證線路的安全、可靠地運(yùn)行，導(dǎo)線溫度應(yīng)限制在一定的允許范圍。選用導(dǎo)線截面應(yīng)使線路長時工作電流等于或小于導(dǎo)線的長時允許電流，即。3.按允許電壓損失選擇使線

36、路電壓損失低于允許值，以保證供電質(zhì)量。4.按機(jī)械強(qiáng)度條件選擇按規(guī)定選用導(dǎo)線的最小允許截面，是為防止導(dǎo)線受自然條件影響而發(fā)生斷線。導(dǎo)線截面的選擇，一般是按長時允許電流來選擇。即使線路長時工作電流等于或小于導(dǎo)線的長時允許電流，再按其它條件校驗(yàn)。但長距離供電，如沙漠地帶、偏遠(yuǎn)山區(qū)、地域遼闊等地區(qū)是以允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面的，以其它條件進(jìn)行校驗(yàn)。極少三類負(fù)荷是以按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。導(dǎo)線的截面選擇對電網(wǎng)的供電可靠率、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行影響很大，應(yīng)綜合考慮各項(xiàng)技術(shù)要求、安全運(yùn)行(為主)、經(jīng)濟(jì)效益，才能選出合理的導(dǎo)線截面。電纜線路與架空線路相比，雖然具有投資大，查找故障困難，維護(hù)檢修不便等缺點(diǎn)，但

37、是它具有不受外界影響，不占地面空間，不影響市容觀瞻，使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且電纜可在地下，水中，隧道中，有火災(zāi)危險有爆炸危險和化學(xué)腐蝕的場所鋪設(shè)，所以在不宜架設(shè)架空線路的地區(qū)和不準(zhǔn)架設(shè)架空線路的場所，如房屋，風(fēng)景區(qū)，受空間限制的工廠廠區(qū)，有爆炸，火災(zāi)。腐蝕的場所均應(yīng)采用電纜線路。5.電纜材料的分類電力電纜按絕緣材料可分為紙絕緣電纜，橡膠絕緣電纜，塑料絕緣電纜三種。本小區(qū)設(shè)計采用塑料絕緣電纜，根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計共用8根電纜表3-4電纜的選擇序號電纜根數(shù)電纜型號1#1bv95402#1bv95203#1 bv9520.4#1 bv9530.5#1bv95406#1 bv7060.7#1bv70808#1

38、 bv70120注：電纜為空氣中敷設(shè)的塑料絕緣銅芯電線3.4.3供電系統(tǒng)圖圖3-1供電系統(tǒng)圖表3-5變壓器的負(fù)荷分配變壓器配電屏樓號變壓器1號配電屏1#2#3#2號配電屏4#5#6#3號配電屏7#8#備用第四章 短路電流的計算4.1短路的種類短路是指電位不同的點(diǎn)在電氣上被短接。在三相系統(tǒng)中，短路的基本類型有四種：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相短路和單相接地短路。三相短路時，三相短路回路中的阻抗相等，三相電壓和電流仍然保持對稱，屬于對稱短路。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相電壓和電流均不對稱，屬不對稱短路。4.2短路的原因1 元件損壞:如絕緣材料的自然老化，設(shè)計、安裝及維

39、護(hù)不良等所造成的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路.2 氣象條件惡化:如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動作；大風(fēng)造成架空線斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等.3 違規(guī)操作:如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘；線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加電壓.4 其他原因:如挖溝損傷電纜,鳥獸跨接在裸露的載流部分等4.3短路故障的形式和危害4.3.1短路故障的形式三相系統(tǒng)的短路主要分為單相、兩相及三相短路三大類。單相短路只能發(fā)生在中性線引出的四線制系統(tǒng)及中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中。一般情況下，三相短路電流要大于單相與兩相短路電流，尤其對于電源距離供電系統(tǒng)較遠(yuǎn)時，三相短路電流最大，此時因系統(tǒng)短路而產(chǎn)生的危害也最為嚴(yán)重。為了保證電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備在處于最嚴(yán)

40、重的短路情況下能夠可靠的工作，在選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備時，也都按照三相短路時的數(shù)值來校驗(yàn)。4.3.2短路故障的危害短路對電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行都有很大的危害。在發(fā)生短路后，由于電源供電回路阻抗的減小以及產(chǎn)生的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流急劇增加，其數(shù)值可能超過該回路額定電流的許多倍。短路點(diǎn)距發(fā)電機(jī)的電氣距離愈近，短路電流越大。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時，流過定子繞組的短路電路最大瞬時值可能達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電流的1015倍。在大容量的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的電弧可能會燒壞設(shè)備，而且短路電流流導(dǎo)體時，所產(chǎn)生的熱量可能會引起道題或絕緣損壞。另外，導(dǎo)體可能會受到很大

41、的電動力沖擊，致使其變形甚至損壞。短路將引起系統(tǒng)電網(wǎng)中的電壓降低，特別是靠近短路點(diǎn)處的電壓下降最多，使部分用戶的供電受到影響。例如，負(fù)荷中的異步電動機(jī)，由于其電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，當(dāng)電壓降低時，電磁轉(zhuǎn)矩將顯著減小，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速變慢或甚至完全停轉(zhuǎn)，從而造成廢品及設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。短路故障可能一起系統(tǒng)失去穩(wěn)定，這一方面的情況。不對稱接地短路所引起的不平衡電流將在線路周圍產(chǎn)生不平衡磁通，結(jié)果在鄰近的通信線路中可能感應(yīng)出相當(dāng)大的感應(yīng)電動勢，造成對通信系統(tǒng)的干擾，甚至危及通信設(shè)備和人身安全。 4.4計算短路電流的目的為了使電力系統(tǒng)可靠、安全的運(yùn)行，將短路帶來的損失和影響限制在最小范圍，必須正確地

42、進(jìn)行短路電流計算以解決以下技術(shù)問題：1選擇電氣設(shè)備。2選擇和整定既電保護(hù)裝置。3選擇限流電抗器。4確定供電系統(tǒng)的結(jié)線和運(yùn)行方式。5驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓6選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計算4.5短路電流的計算過程本次設(shè)計小區(qū)采用兩路電源供電，由0.2km處城市電網(wǎng)供電，斷流容量，一般基準(zhǔn)容量數(shù)值為100mva，下面是采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路電流的計算過程：圖4-1短路簡化圖（1）確定基本值取基準(zhǔn)容量 ，基準(zhǔn)電壓， 則：（2）相關(guān)元件在短路電路中的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值查資料得知，因此高壓線路的電抗標(biāo)幺值查表得知電纜的，因此變壓器的電抗標(biāo)幺值查表可知，因此電纜的電抗標(biāo)幺值查表得知電纜的

43、，因此同理：由此可繪制出短路等效電路圖：（3）點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值以及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量 （4）點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量 （5）計算點(diǎn)的兩相短路電流：同理可求出k-3點(diǎn)、k-4點(diǎn)、k-5點(diǎn)的三相短路電流、三相短路容量和兩相短路電流表4-1短路電流計算結(jié)果短路計算點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值三相短路電流兩相短路電流三相短路容量/mvak-10.49811.0411.0428.1516.67200.8k-22.949.749.791.4554.174

44、3.0434.5k-33.7838.138.170.141.53326.46k-42.949.749.791.4554.1743.0434.5k-58.1517.6717.6732.519.2615.312.27第五章 電氣設(shè)備的選擇 5.1電氣設(shè)備選擇的一般條件盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動、熱穩(wěn)定性。5.1.1按正常工作條件選擇1.額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時會高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選的電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得

45、低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1-1.15倍，一般不超過電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時，可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即 （5-1）2.額定電流電氣設(shè)備的額定電流i是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。 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)工作電流i，即 i i （5-2）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的i應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有可能過負(fù)荷運(yùn)行時，i應(yīng)按過負(fù)荷確定（1.3-2倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的i；母線分段電抗器i應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時，保證該母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機(jī)額定電流的50%-80%；出線回路的i除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。3.按當(dāng)?shù)丨h(huán)境校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超過一般電氣設(shè)備使用條件時