樂活公社項(xiàng)目配電工程設(shè)計(jì)

題目：樂活公社項(xiàng)目配電工程設(shè)計(jì)目錄摘要 頁第1章前言本次設(shè)計(jì)通過片區(qū)規(guī)劃部門對該區(qū)域電力配套設(shè)施的近期規(guī)劃，又與屬地供電公司聯(lián)系后對該區(qū)域電力設(shè)施部署有了充分了解，意在解決該項(xiàng)目建成后對電能質(zhì)量的要求；從安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、可靠和穩(wěn)定性出發(fā)，讓客戶投資少用點(diǎn)質(zhì)量滿意，保證一級負(fù)荷在特殊情況下能得到保障不斷電，三級負(fù)荷能充分滿足使用。本次所設(shè)計(jì)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(gè)商業(yè)體的供電，所以可靠性要求較高。所以這次設(shè)計(jì)必須考慮到供電系統(tǒng)的安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。本設(shè)計(jì)通過對配電室的主接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，主要電氣設(shè)備型號和參數(shù)的確定，電氣設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，電氣保護(hù)和防雷接地等的設(shè)計(jì)較為詳細(xì)地完成了電力系統(tǒng)中變電站的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)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)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)地勘查及供電部門提供的電源點(diǎn)情況。本設(shè)計(jì)是一次初步設(shè)計(jì)，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。

第2章工程概況2.1工程概述本工程為樂活公社項(xiàng)目配電工程設(shè)計(jì)，項(xiàng)目位于威海市西南區(qū)交大社區(qū)6組，集辦公、餐飲、休閑、娛樂于一體的活力型青年社區(qū)，由連續(xù)商業(yè)街區(qū)組成。2.2負(fù)荷等級一、二級主要負(fù)荷包括：Ⅰ類地下車庫與高層相通的地下車庫的消防電梯、、防排煙風(fēng)機(jī)、排污泵、消火栓泵、噴淋泵、防火卷簾、應(yīng)急照明及疏散指示標(biāo)志，充電樁、一類高層消防電梯、消防風(fēng)機(jī)，小區(qū)消防控制室，高、低壓變配電房，弱電機(jī)房，安防設(shè)備用電，客梯，走道照明等；三級負(fù)荷主要包括：辦公生活用電、門廳裝飾照明、屋頂泛光照明、架空層照明、地庫普通照明、地庫通風(fēng)普通動(dòng)力用電、小區(qū)景觀照明、商業(yè)普通照明垃圾房照明用電等。2.3配電室選址本工程地下室共二層，新建高壓配電房、低壓配電房和發(fā)電機(jī)房位于地下負(fù)一層；新建配電室正上方無積水、無廁所、廚房等用水措施。2.4設(shè)計(jì)范圍從本工程地下室負(fù)一層新建高壓配電房10KV電源進(jìn)線柜起至“樂活公社”低壓配電室低壓出線柜出線裝頭止。包含高低壓配電室部分。

第3章供電負(fù)荷計(jì)算3.1供電負(fù)荷分析根據(jù)建設(shè)單位提供的末端負(fù)荷情況及下達(dá)的設(shè)計(jì)委托書約定的設(shè)計(jì)范圍，本次設(shè)計(jì)在該項(xiàng)目地下室布置一座配電室，其負(fù)荷劃分，如表3-1。高壓柜變壓器配電屏配電屏出線間隔配電箱備用電源10kV高壓進(jìn)線柜1AH11號變壓器1AA1地下室第一防火分區(qū)商業(yè)用電無地下室第二防火分區(qū)商業(yè)用電1號商業(yè)街一層商業(yè)用電1號商業(yè)街二層商業(yè)用電1AA21號商業(yè)街三層商業(yè)用電無2號商業(yè)街一層商業(yè)用電2號商業(yè)街二層商業(yè)用電2號商業(yè)街三層商業(yè)用電1AA31號商業(yè)街應(yīng)急照明發(fā)電機(jī)2號商業(yè)街應(yīng)急照明地下一層應(yīng)急照明總箱地下二層應(yīng)急照明總箱1AA4消防控制室配電箱發(fā)電機(jī)1號商業(yè)街消防電梯10kV高壓出線柜1AH22號商業(yè)街消防電梯1號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)1AA52號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)地下室消防泵配電箱地下一層消防風(fēng)機(jī)總配電箱地下二層消防風(fēng)機(jī)總配電箱1AA61號商業(yè)街客梯無2號商業(yè)街客梯1號商業(yè)街扶梯2號商業(yè)街扶梯1AA7地下室生活泵無1-2號商業(yè)街生活水泵地下室配電室監(jiān)控室用電1-2號商業(yè)街公共照明表3-1供電負(fù)荷表3.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)該項(xiàng)目供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，如表3-2。序號負(fù)荷名稱數(shù)量設(shè)備容量（kW）備注1地下室第一防火分區(qū)商業(yè)用電1702地下室第二防火分區(qū)商業(yè)用電17031號商業(yè)街一層商業(yè)用電17841號商業(yè)街二層商業(yè)用電17851號商業(yè)街三層商業(yè)用電116662號商業(yè)街一層商業(yè)用電14572號商業(yè)街二層商業(yè)用電14582號商業(yè)街三層商業(yè)用電13291號商業(yè)街應(yīng)急照明120102號商業(yè)街應(yīng)急照明12011地下一層應(yīng)急照明總箱11512地下二層應(yīng)急照明總箱11513消防控制室配電箱120141號商業(yè)街消防電梯118152號商業(yè)街消防電梯118161號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)14172號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)1418地上消防泵配電箱121019地下一層消防風(fēng)機(jī)總配電箱19620地室二層消防風(fēng)機(jī)總配電箱196211號商業(yè)街客梯136222號商業(yè)街客梯136231號商業(yè)街扶梯115242號商業(yè)街扶梯11525地下室生活泵178261-2號商業(yè)街生活水泵12027地下室配電室11028監(jiān)控室用電120291-2號商業(yè)街公共照明152表3-2供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表3.3負(fù)荷計(jì)算根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)地考察結(jié)合實(shí)際用電情況及該地區(qū)近來規(guī)劃及經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況采取需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。負(fù)荷計(jì)算公式：有功計(jì)算負(fù)荷：Pc=Kx*Pe無功計(jì)算負(fù)荷：Qc=Pc*tanφ視在計(jì)算負(fù)荷：SC=√（Pc2+Qc2）計(jì)算電流：Ic=SC/（√3*Un）以上格式中：Pc為負(fù)荷計(jì)算有功功率KwQc為負(fù)荷計(jì)算無功功率kvarSc為計(jì)算負(fù)荷視在功率kVAIc為計(jì)算電流1.地下室第一防火分區(qū)負(fù)荷：Kx=0.9cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=70kWPc=Kx*Pe=0.9*70=63kWQc=Pc*tanφ=63*0.62=37.06kvarSC=√（Pc2+Qc2）=74.13KvaIC=SC/（√3Un）=112.63A2.地下室第二防火分區(qū)負(fù)荷：Kx=0.9cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=70kWPc=Kx*Pe=0.9*70=63kWQc=Pc*tanφ=63*0.62=37.06kvarSC=√（Pc2+Qc2）=74.13KvaIC=SC/（√3Un）=112.63A2.1號商業(yè)街一層商業(yè)用電：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=78kWPc=Kx*Pe=1*78=78kWQc=Pc*tanφ=78*0.62=46.36kvarSC=√（Pc2+Qc2）=91.78KvaIC=SC/（√3Un）=137.44A4.1號商業(yè)街二層商業(yè)用電：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=78kWPc=Kx*Pe=1*78=78kWQc=Pc*tanφ=78*0.62=46.36kvarSC=√（Pc2+Qc2）=91.78KvaIC=SC/（√3Un）=137.44A3.1號商業(yè)街三層商業(yè)用電：Kx=0.7cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=166kWPc=Kx*Pe=1*166=114.2kWQc=Pc*tanφ=166*0.62=72.04kvarSC=√（Pc2+Qc2）=134.12KvaIC=SC/（√3Un）=205.73A4.2號商業(yè)街一層商業(yè)用電：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=45kWPc=Kx*Pe=1*45=45kWQc=Pc*tanφ=45*0.62=25.9kvarSC=√（Pc2+Qc2）=52.95KvaIC=SC/（√3Un）=80.45A5.2號商業(yè)街二層商業(yè)用電：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=45kWPc=Kx*Pe=1*45=45kWQc=Pc*tanφ=45*0.62=25.9kvarSC=√（Pc2+Qc2）=52.95KvaIC=SC/（√3Un）=80.45A6.2號商業(yè)街三層商業(yè)用電：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=32kWPc=Kx*Pe=1*32=32kWQc=Pc*tanφ=32*0.62=17.84kvarSC=√（Pc2+Qc2）=35.65KvaIC=SC/（√3Un）=55.21A7.1號商業(yè)街應(yīng)急照明：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=20kWPc=Kx*Pe=1*20=20kWQc=Pc*tanφ=20*0.62=12.4kvarSC=√（Pc2+Qc2）=22.53KvaIC=SC/（√3Un）=33.75A8.2號商業(yè)街應(yīng)急照明：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=20kWPc=Kx*Pe=1*20=20kWQc=Pc*tanφ=20*0.62=12.4kvarSC=√（Pc2+Qc2）=22.53KvaIC=SC/（√3Un）=33.75A11.地下一層應(yīng)急照明總箱：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=15kWPc=Kx*Pe=1*15=15kWQc=Pc*tanφ=15*0.62=7.3kvarSC=√（Pc2+Qc2）=15.65KvaIC=SC/（√3Un）=24.82A12.地下二層應(yīng)急照明總箱：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=15kWPc=Kx*Pe=1*15=15kWQc=Pc*tanφ=15*0.62=7.3kvarSC=√（Pc2+Qc2）=15.65KvaIC=SC/（√3Un）=24.82A12.消防控制室配電箱：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=20kWPc=Kx*Pe=1*20=20kWQc=Pc*tanφ=20*0.62=12.4kvarSC=√（Pc2+Qc2）=22.53KvaIC=SC/（√3Un）=33.75A14.1號商業(yè)街消防電梯：Kx=1cosφ=0.6tanφ=1.33Pe=18kWPc=Kx*Pe=1*18=18kWQc=Pc*tanφ=18*1.33=22.94kvarSC=√（Pc2+Qc2）=27.95KvaIC=SC/（√3Un）=43.51A13.2號商業(yè)街消防電梯：Kx=1cosφ=0.6tanφ=1.33Pe=18kWPc=Kx*Pe=1*18=18kWQc=Pc*tanφ=18*1.33=22.94kvarSC=√（Pc2+Qc2）=27.95KvaIC=SC/（√3Un）=43.51A14.1號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)：Kx=1cosφ=0.8tanφ=0.75Pe=4kWPc=Kx*Pe=1*4=4kWQc=Pc*tanφ=4*0.75=3kvarSC=√（Pc2+Qc2）=5KvaIC=SC/（√3Un）=5.6A15.2號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)：Kx=1cosφ=0.8tanφ=0.75Pe=4kWPc=Kx*Pe=1*4=4kWQc=Pc*tanφ=4*0.75=3kvarSC=√（Pc2+Qc2）=5KvaIC=SC/（√3Un）=5.6A16.地上消防泵配電箱：Kx=1cosφ=0.8tanφ=0.75Pe=210kWPc=Kx*Pe=1*210=210kWQc=Pc*tanφ=210*0.75=155.5kvarSC=√（Pc2+Qc2）=262.5KvaIC=SC/（√3Un）=396.84A17.地下一層消防泵配電箱：Kx=1cosφ=0.8tanφ=0.75Pe=96kWPc=Kx*Pe=1*96=96kWQc=Pc*tanφ=95*0.75=72kvarSC=√（Pc2+Qc2）=120KvaIC=SC/（√3Un）=182.33A20.地下二層消防泵配電箱：Kx=1cosφ=0.8tanφ=0.75Pe=96kWPc=Kx*Pe=1*96=96kWQc=Pc*tanφ=95*0.75=72kvarSC=√（Pc2+Qc2）=120KvaIC=SC/（√3Un）=182.33A21.1號商業(yè)街客梯：Kx=1cosφ=0.6tanφ=1.33Pe=36kWPc=Kx*Pe=1*36=36kWQc=Pc*tanφ=36*1.33=45.88kvarSC=√（Pc2+Qc2）=57.90KvaIC=SC/（√3Un）=91.02A22.2號商業(yè)街客梯：Kx=1cosφ=0.6tanφ=1.33Pe=36kWPc=Kx*Pe=1*36=36kWQc=Pc*tanφ=36*1.33=45.88kvarSC=√（Pc2+Qc2）=57.90KvaIC=SC/（√3Un）=91.02A22.1號商業(yè)街扶梯：Kx=1cosφ=0.6tanφ=1.33Pe=15kWPc=Kx*Pe=1*15=15kWQc=Pc*tanφ=15*1.33=17.95kvarSC=√（Pc2+Qc2）=24.96KvaIC=SC/（√3Un）=35.92A24.2號商業(yè)街扶梯：Kx=1cosφ=0.6tanφ=1.33Pe=15kWPc=Kx*Pe=1*15=15kWQc=Pc*tanφ=15*1.33=17.95kvarSC=√（Pc2+Qc2）=24.96KvaIC=SC/（√3Un）=35.92A23.地下室生活泵：Kx=1cosφ=0.8tanφ=0.75Pe=78kWPc=Kx*Pe=1*78=78kWQc=Pc*tanφ=78*1.33=56.5kvarSC=√（Pc2+Qc2）=95.5KvaIC=SC/（√3Un）=146.14A24.1-2號商業(yè)街生活水泵：Kx=1cosφ=0.8tanφ=0.75Pe=20kWPc=Kx*Pe=1*20=20kWQc=Pc*tanφ=20*0.75=15kvarSC=√（Pc2+Qc2）=25KvaIC=SC/（√3Un）=35.98A25.地下配電室：Kx=1cosφ=0.8tanφ=0.75Pe=10kWPc=Kx*Pe=1*10=10kWQc=Pc*tanφ=10*0.75=5.5kvarSC=√（Pc2+Qc2）=12.5KvaIC=SC/（√3Un）=16.99A26.監(jiān)控室用電：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=20kWPc=Kx*Pe=1*20=20kWQc=Pc*tanφ=20*0.62=12.4kvarSC=√（Pc2+Qc2）=22.53KvaIC=SC/（√3Un）=33.75A27.1-2號商業(yè)街公共照明：Kx=1cosφ=0.85tanφ=0.62Pe=52kWPc=Kx*Pe=1*52=52kWQc=Pc*tanφ=52*0.62=32.24varSC=√（Pc2+Qc2）=61.18KvaIC=SC/（√3Un）=92.96A經(jīng)以上計(jì)算過程，如表3-3。配電屏配電屏出線間隔配電箱有功功率kW無功功率kvar視在功率Kva計(jì)算電流A1AA1地下室第一防火分區(qū)商業(yè)用電6337.0674.13112.63地下室第二防火分區(qū)商業(yè)用電6337.0674.13112.631號商業(yè)街一層商業(yè)用電7846.3691.78137.441號商業(yè)街二層商業(yè)用電7846.3691.78137.441AA21號商業(yè)街三層商業(yè)用電114.272.04134.12205.732號商業(yè)街一層商業(yè)用電4525.952.9580.452號商業(yè)街二層商業(yè)用電4525.952.9580.452號商業(yè)街三層商業(yè)用電3217.8435.6555.211AA31號商業(yè)街應(yīng)急照明2012.422.5333.752號商業(yè)街應(yīng)急照明2012.422.5333.75地下一層應(yīng)急照明總箱157.315.6524.82地下二層應(yīng)急照明總箱157.315.6524.821AA4消防控制室配電箱2012.422.5333.751號商業(yè)街消防電梯1822.9427.9543.512號商業(yè)街消防電梯1822.9427.9543.511號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)4355.61AA52號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)4355.6地上消防泵配電箱210155.5262.5396.84地下一層消防風(fēng)機(jī)總配電箱9672120182.33地室二層消防風(fēng)機(jī)總配電箱9672120182.331AA61號商業(yè)街客梯3645.8857.9091.022號商業(yè)街客梯3645.8857.9091.021號商業(yè)街扶梯1517.9524.9635.922號商業(yè)街扶梯1517.9524.9635.921AA7地下室生活泵7856.595.5146.141-2號商業(yè)街生活水泵20152535.98地下室配電室105.512.516.99監(jiān)控室用電2012.422.5333.751-2號商業(yè)街公共照明5232.2461.1892.96表3-3負(fù)荷計(jì)算表

第4章供電方案4.1主接線方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)為從外部公網(wǎng)電源點(diǎn)引入10KV電源進(jìn)入地負(fù)一層配電室內(nèi)，作為本項(xiàng)目主供電源，再經(jīng)高壓配電柜將10KV電源引入1號變壓器，在由變壓器低壓側(cè)引出電源至各配電屏。如圖4-1。圖4-1主接線系統(tǒng)圖4.2低壓部分配電系統(tǒng)本次設(shè)計(jì)為分設(shè)7面低壓配電屏，低壓配電屏1AA1內(nèi)設(shè)4臺配電箱分別負(fù)責(zé)地下室第一防火分區(qū)、第二防火分區(qū)、1號商業(yè)街一層和1號商業(yè)街二層的商業(yè)用電；低壓配電屏1AA2內(nèi)設(shè)4臺配電箱分別負(fù)責(zé)1號商業(yè)街三層、2號商業(yè)街一層、2號商業(yè)街二層和2號商業(yè)街三層的商業(yè)用電；低壓配電屏1AA3內(nèi)設(shè)4臺配電箱分別負(fù)責(zé)1號商業(yè)街和2號商業(yè)街的應(yīng)急照明，同時(shí)給地下室一層和二層應(yīng)急照明總箱提供電源；低壓配電屏1AA4內(nèi)設(shè)4臺配電箱分別負(fù)責(zé)消控室配電箱、1號商業(yè)街消防電梯、2號商業(yè)街消防電梯和1號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)的電源；低壓配電屏1AA5內(nèi)設(shè)4臺配電箱分別負(fù)責(zé)2號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)、地下一室消防泵配電箱、地下一層消防風(fēng)機(jī)總配電箱和地下二層消防風(fēng)機(jī)總配電箱的用電；低壓配電屏1AA6內(nèi)設(shè)4臺配電箱分別負(fù)責(zé)1號商業(yè)街客梯、2號商業(yè)街客梯、1號商業(yè)街扶梯和2號商業(yè)街扶梯的用電；低壓配電屏1AA7內(nèi)設(shè)5臺配電箱分別負(fù)責(zé)地下室生活泵、1-2號商業(yè)街生活水泵、地下配電室、監(jiān)控室和1-2號商業(yè)街公共照明的用電；另1AA3、1AA4和1AA5為消防應(yīng)急負(fù)荷，本次設(shè)計(jì)將采取雙電源供電，市政電源為主供，由業(yè)主自備的發(fā)電機(jī)為備用電源。

第5章變壓器及線路選擇5.1變壓器臺數(shù)選擇本工程地理位置處于平原，所在地年平均溫度在25C°，最高溫度28C°，最低溫度10C°，海拔450米，空氣濕度低；經(jīng)核實(shí)本工程無大量一、二級負(fù)荷，季節(jié)性負(fù)荷變化不大，集中負(fù)荷一般。根據(jù)以上環(huán)境及負(fù)荷運(yùn)行情況分析，對本項(xiàng)目采用一臺變壓器。5.2變壓器容量選擇本項(xiàng)目為裝設(shè)一臺變壓器的供電系統(tǒng)，主變壓器容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備的總計(jì)算負(fù)荷及Snt≥Sc由表3-3中的數(shù)據(jù)可得：Pc’=K∑p∑Pc =1336.2*0.8=1070.56kWQc’=K∑q∑Qc =995*0.93=923.35kvar Sc=√（Pc’2+Qc’2） =1413.05kVA以上格式中：Pc為總負(fù)荷計(jì)算有功功率KwQc為總負(fù)荷計(jì)算無功功率kvarSc為總計(jì)算負(fù)荷kVASnt為變壓器容量kVAPc’為實(shí)際負(fù)荷計(jì)算有功功率KwQc’為實(shí)際負(fù)荷計(jì)算無功功率kvarK∑p為有功功率同時(shí)系數(shù)K∑q為無功功率同時(shí)系數(shù)經(jīng)以上計(jì)算得Snt≥1416Kva由從實(shí)際情況考慮，變壓器實(shí)際中效率不能達(dá)到100%，本項(xiàng)目為普通配電變壓器效率一般在90%以上，由此計(jì)算實(shí)際變壓器容量為：Snt’=Snt/90%=1572.28kVA所以本次設(shè)計(jì)的變壓器考慮預(yù)留值后容量為1600kVA。5.3變壓器型號的確定根據(jù)本項(xiàng)目所處的地理環(huán)境，配電室所處的位置，常年來的氣象信息，變壓器的容量以及查閱相關(guān)的資料，本工程變壓器的型號為SCB13-1600Kva-10/0.4kv變壓器參數(shù)，如表5-1。型號額定電壓阻抗電壓（%）空載損耗（W）負(fù)載損耗（W）空載電流（%）連接組別冷卻方式防護(hù)等級SCB13-1600/1010kV6196093840.88D,yn11AFIP30表5-1變壓器參數(shù)表5.4線路選擇主供電源由10kV市電公網(wǎng)引入本工程地下室配電室內(nèi)，本次設(shè)計(jì)在10kV高壓進(jìn)線開關(guān)柜1AH內(nèi)專設(shè)高供高計(jì)高壓計(jì)量裝置，計(jì)費(fèi)電能表通過裝設(shè)的高壓互感器及電流互感器進(jìn)行測量計(jì)量。本次選擇的10kV高壓進(jìn)線電纜界面需充分滿足高壓側(cè)的載流量：既Ial≥Ic經(jīng)計(jì)算Ic=Sc/（√3*Un）=1600/（√3*10）=92.38A以上公式中：Ial為電纜載流量，Ic為變壓器高壓側(cè)計(jì)算電流Sc為變壓器容量Un為變壓器高壓側(cè)電壓在導(dǎo)線的允許載流量滿足的前提下，還應(yīng)考慮溫度條件的影響，計(jì)算過程需考慮校正系數(shù)

:既=√（90-28）/（90-25）=0.950.95Ial≥Ic，既Ial≥Ic/0.95=95.24A經(jīng)資料查驗(yàn)，選用YJV22-6.7/15KV-3*120作為變壓器高壓進(jìn)線電纜對于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。第6章短路電流計(jì)算6.1短路電流基本概念短路是兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電部分之間意外或有意的導(dǎo)電通路，使得這些導(dǎo)電部分間的電位差等于或接近于零。造成短路的基本原因有絕緣損壞、違反安全操作、小動(dòng)物跨越裸導(dǎo)線、機(jī)械外力破壞等。6.2短路電流計(jì)算方法當(dāng)所需計(jì)算的電網(wǎng)有多個(gè)電壓等級時(shí)，用相對值法計(jì)算比較簡單；否則，用有名值法計(jì)算比較簡單。因本工程電壓橫跨個(gè)電壓等級，所以選用相對值法計(jì)算。相對值又稱標(biāo)幺值，它是某一物理量的實(shí)際值與選定的該量基準(zhǔn)值的比值。因?yàn)閷?shí)際值的單位與選定的基準(zhǔn)值的單位相同，所以相對值沒有量綱。6.3短路電流計(jì)算過程本工程設(shè)計(jì)的外部主供電源為一路10kV電纜，從外部市電接駁點(diǎn)引來，路徑距離為1.2KM，斷流容量為Sas=300MVA,為了計(jì)算方便，基準(zhǔn)容量Sda一般選取100MVA，此處采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算：6.3.1基準(zhǔn)值Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uc1=8.5kV，Uc2=0.4kV則有Id1=Sd/√3Uc1=100/（√3*8.5）=3.5kAId2=Sd/√3Uc2=100/（√3*0.4）=144kA6.3.2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Xs’查閱相關(guān)資料得Sac=300MVA,可得Xs’=Xs/Xd=Sd/Sac=100/300=0.33電纜線路的相對基準(zhǔn)阻抗查得電纜電抗值為0.08Ω/kMXwl=X0*L1*Sda/Uda2=0.08*1.2*100/8.52=0.09變壓器的電抗標(biāo)幺值Xt’由之前信息可知變壓器阻抗Uk%=6Xt=Xt/Xd=Uk*Sd/（100Sn）=6*100*1000/（100*1600）=2.75由此得出段落等效電路，如圖6-1。圖6-1段落等效電路圖6.3.3k-1點(diǎn)短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值：X’’=Xs’+Xwl=0.33+0.09=0.42三相短路電流周期分量有效值：Ik-1=Id1/X’’=3.5/0.42=12.1kA其他三相短路電流：I’=I∞=Ik-1=12.1kAish=2.55*12.1=32.41kAIsh=1.51*12.1=17.78kA三相短路容量

:Sk-1=Sd/X’’=100/0.42=236.1MVA6.3.4k-2點(diǎn)短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值：X’’’=Xs’+Xwl+Xt=0.33+0.09+2.75=4.17三相短路電流周期分量有效值：Ik-1=Id2/X’’’=144/4.17=34.53kA其他三相短路電流：I’’=I∞=Ik-1=34.53kAi’sh=1.84*34.53=62.54kAI’sh=1.09*34.53=35.64三相短路容量

:Sk-2=Sd/X’’’=100/4.17=22.98MVA短路電流，如表6-1。短路點(diǎn)短路電流短路容量Sk-112.1kA236.1MVASk-234.53kA22.98MVA 表6-1短路電流表

第7章高低壓配電設(shè)備選擇7.1設(shè)備選擇原則7.1.1根據(jù)額定參數(shù)的選擇在選用設(shè)備電器時(shí)，要求設(shè)備的額定電壓不低于安裝位置的額定電壓，即同時(shí)要求其額定電流不低于實(shí)際通過設(shè)備的最大電流，即7.1.2根據(jù)穩(wěn)定條件的選擇系統(tǒng)發(fā)生短路故障后保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作需要一定的時(shí)間，系統(tǒng)的供電設(shè)備要能夠承受一定時(shí)間內(nèi)的短路電流。供電設(shè)備的熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體通過最大電流時(shí)，其發(fā)熱溫度仍不超過允許短時(shí)發(fā)熱溫度，即供電設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定是指電氣設(shè)備通過最大短路沖擊電流，并承受相應(yīng)的電動(dòng)力時(shí)，設(shè)備仍保持機(jī)械結(jié)構(gòu)完好能力，即7.1.3根據(jù)斷流能力的選擇供電設(shè)備熔斷器、斷路器等開關(guān)設(shè)備，承擔(dān)著通斷電路的任務(wù)。設(shè)備的開斷電流一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大短路電流，或斷流容量一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大三相短路容量，即或進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)通常把額定參數(shù)與工作環(huán)境作為前期初選原則，而后將斷流能力與動(dòng)熱穩(wěn)定性作為后續(xù)校驗(yàn)原則。設(shè)備初選及校驗(yàn)項(xiàng)目，如表7-1。項(xiàng)目額定電壓額定電流斷流能力短路電流校驗(yàn)絕緣水平kVAkA或MVA動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器○○○○○○熔斷器○○○－－○負(fù)荷開關(guān)○○○○○○隔離開關(guān)○○－○○○限流電抗器○○－○○○電流互感器○○－○○○電壓互感器○－－－－○支柱絕緣子○－－○－○套管絕緣子○○－○○○母線－○－○○○電纜○○－－○○設(shè)備校驗(yàn)項(xiàng)目（○表示需要校驗(yàn)項(xiàng)目－表示無需要校驗(yàn)項(xiàng)目）表7-1設(shè)備初選及校驗(yàn)項(xiàng)目表7.2高壓設(shè)備選擇根據(jù)本項(xiàng)目環(huán)境條件及相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)，作為高壓設(shè)備選擇依據(jù)7.2.1變壓器高壓側(cè)選擇：7.2.1.1額定參數(shù)：a.要求設(shè)備的額定電壓不低于安裝位置的額定電壓，即得：Un≥10kV同時(shí)要求其額定電流不低于實(shí)際通過設(shè)備的最大電流，即得：In≥Int，Int=Sd/√3Un=1600/（√3*10）=92.3A推出：In≥93Ab.要求電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體通過最大電流時(shí)，其發(fā)熱溫度仍不超過允許短時(shí)發(fā)熱溫度，即可得：I∞2*tima=12.12*（0.5+0.2）=120.13kA2s即It2t≥120.13kA2s同時(shí)要求電氣設(shè)備通過最大短路沖擊電流，并承受相應(yīng)的電動(dòng)力時(shí)，設(shè)備仍保持機(jī)械結(jié)構(gòu)完好能力，即由第七章可得：ish=32.4kA固imax≥32.4Kac．設(shè)備的開斷電流一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大短路電流，或斷流容量一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大三相短路容量，即或同理由第七章可得：Sk-1=236.1MVA固Soc≥236.1MVA7.2.2高壓設(shè)備型號確定開關(guān)柜可安裝成雙重柜并列，即安裝成背靠背或面對面排列。由于開關(guān)柜的安裝與調(diào)試均可在正面進(jìn)行，所以可靠墻安裝的結(jié)構(gòu)，這樣可滿足不同的安裝場合的需要。具體參數(shù)，如表7-2。序號名稱單位參數(shù)校驗(yàn)過程校驗(yàn)結(jié)果1額定電壓kv2.6,5.2,1210KV≤12KV滿足2絕緣水平1min工頻耐受電壓Kv42/48（斷口）符合要求滿足3雷電沖擊耐受電壓（峰值）kv75/85（斷口）符合要求滿足4額定頻率Hz50符合要求滿足5額定電流A630~3150630＞92.3滿足6額定短時(shí)耐受電流（4s）（熱穩(wěn)定電流）kA20,25,31.5,40,5020＞12.1滿足7額定峰值耐受電流(動(dòng)穩(wěn)定電流)kA50,63,80,100,12550＞32.41滿足8熱穩(wěn)定（斷路器熱穩(wěn)定）kA2s11501150＞120.13滿足8額定短路開斷電流kA16,20,25,31.5,40,5016＞12.1滿足9額定短路關(guān)合電流（峰值）kA40,50,63,80,100,12540＞32.41滿足10輔助控制回路額定電壓VDC110V,DC220V,AC220V符合要求滿足11保護(hù)等級外殼為IP4X,隔壁間，斷路器室門打開時(shí)為IP2X符合要求滿足表7-2高壓設(shè)備參數(shù)表7.3低壓總進(jìn)線柜選擇7.3.1變壓器低壓側(cè)進(jìn)線選擇（同高壓側(cè)選擇）a．額定參數(shù)：額定電壓，，即額定電流，，即b．穩(wěn)定條件：沖擊電流，ish=1.84*34.53=62.54kA，即imax≥62.54kA熱穩(wěn)定可得：I∞2*tima=34.532*（0.5+0.2）=834.62kA2s即It2t≥834.62kA2sc．?dāng)嗔髂芰Γ簲嗔魅萘?，Sk-2=Sd/X’’’=100/4.17=22.98MVA，即Soc≥22.98MVA7.3.2.低壓總進(jìn)線柜確定（核心元器件選擇）本次低壓側(cè)采用GCS柜，斷路器選用ACB-3200/37.4低壓饋電屏的選擇7.4.1配電屏設(shè)備確定a．配電屏1AA1-1AA7中的計(jì)算電流Ic，如表7-3。配電屏配電屏出線間隔配電箱計(jì)算電流A斷路器選型1AA1地下室第一防火分區(qū)商業(yè)用電112.63MCCB-223.3340地下室第二防火分區(qū)商業(yè)用電112.63MCCB-223.33401號商業(yè)街一層商業(yè)用電137.44MCCB-225/33401號商業(yè)街二層商業(yè)用電137.44MCCB-225/33401AA21號商業(yè)街三層商業(yè)用電205.73MCCB-400/33402號商業(yè)街一層商業(yè)用電80.45MCCB-100/33402號商業(yè)街二層商業(yè)用電80.45MCCB-100/33402號商業(yè)街三層商業(yè)用電55.21MCCB-100/33401AA31號商業(yè)街應(yīng)急照明33.75MCCB-63/32002號商業(yè)街應(yīng)急照明33.75MCCB-63/3200地下一層應(yīng)急照明總箱24.82MCCB-63/3200地下二層應(yīng)急照明總箱24.82MCCB-63/32001AA4消防控制室配電箱33.75MCCB-63/32001號商業(yè)街消防電梯43.51MCCB-100/32002號商業(yè)街消防電梯43.51MCCB-100/32001號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)5.6MCCB-63/32001AA52號商業(yè)街消防風(fēng)機(jī)5.6MCCB-63/3200地上消防泵配電箱396.84MCCB-630/3200地下一層消防風(fēng)機(jī)總配電箱182.33MCCB-225/3200地室二層消防風(fēng)機(jī)總配電箱182.33MCCB-225/32001AA61號商業(yè)街客梯91.02MCCB-225/33002號商業(yè)街客梯91.02MCCB-225/33001號商業(yè)街扶梯35.92MCCB-63/33002號商業(yè)街扶梯35.92MCCB-63/33001AA7地下室生活泵146.14MCCB-225/33001-2號商業(yè)街生活水泵35.98MCCB-63/3300地下室配電室16.99MCCB-63/3300監(jiān)控室用電33.75MCCB-63/33001-2號商業(yè)街公共照明92.96MCCB-225/3300 表7-3配電屏計(jì)算電流表注：1、本次設(shè)計(jì)范圍為低壓饋電屏接線間隔止；2、對于消防負(fù)荷采用了相關(guān)防火設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。7.5低壓補(bǔ)償量裝置選擇根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范要求，功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9，由此進(jìn)行補(bǔ)償量計(jì)算：Qc=Q1-Q2=P（tanφ-tanφ’）cosφ=0.9可推出tanφ=0.484由本工程總負(fù)荷的tanφ計(jì)算如下：已知Pc=1336.2，Sc=1677.2cosφ=Pc/Sc=1336.2kW/1677.21kVA=0.8sinφ=0.6tanφ=sinφ/cosφ=0.75當(dāng)cosφ=0.9時(shí)，tanφ’=0.484由此得：Qc=Q1-Q2=P（tanφ’-tanφ）=1336.2*（0.73-0.484）=353.96kVar所以本次電容補(bǔ)償柜的無功補(bǔ)償量取356kVar。

第8章繼電保護(hù)8.1繼電保護(hù)8.1.1繼電保護(hù)的意義及設(shè)置原則供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)是系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證，是自動(dòng)、迅速、準(zhǔn)確切除故障的重要環(huán)節(jié)，也是變壓器二次回路的重要組成。繼電保護(hù)的任務(wù)：（1）選擇性當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，有選擇性的把系統(tǒng)中故障部分切斷，從而使其余正常部分繼續(xù)運(yùn)行，最大限度的保障供電。（2）快速性電力系統(tǒng)由于其實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，要求在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)裝置能夠盡快動(dòng)作，用最短的時(shí)間完成故障部分的切斷。（3）靈敏性繼電保護(hù)裝置的靈敏性決定了其在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)是否做出動(dòng)作，要根據(jù)具體情況來選擇最適合的靈敏度，以免做成誤動(dòng)作或拒動(dòng)作。（4）可靠性根據(jù)系統(tǒng)繼電保護(hù)的范圍和任務(wù)，當(dāng)保護(hù)裝置本應(yīng)動(dòng)作卻未能動(dòng)作時(shí)，稱為拒動(dòng)作；當(dāng)電力系統(tǒng)的故障部分不在保護(hù)范圍內(nèi)或系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置本不該動(dòng)作卻做出動(dòng)作，稱為誤動(dòng)作。保護(hù)裝置的誤動(dòng)作與拒動(dòng)作嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)不能安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。裝置的原理、接線方式等都直接影響了保護(hù)裝置的可靠性，因此須盡量選擇原理、接線方式簡單，可靠性高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。除了上述四項(xiàng)基本的原則外，在實(shí)際的選擇中還必需考慮其經(jīng)濟(jì)性，在能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，盡量選用投資少、維護(hù)費(fèi)用低的保護(hù)裝置。8.1.2變壓器的繼電保護(hù)變壓器定時(shí)限過流保護(hù)是變壓器的基本保護(hù)方式之一，選用DL型電磁式電流繼電器，變壓器過電流保護(hù)的動(dòng)作電流為，為保護(hù)線系數(shù)，取值為1；為可靠系數(shù)，取值1.2；為繼電器的返回系數(shù)，取值0.85；為電流互感器的變流比。變壓器過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限按級差