某高层建筑高低压供配电系统设计.doc

精选范本 郑州轻工业学院 课程设计说明书课程设计说明书 题目 题目 某高层建筑高低压供配电系统设计 姓姓 名 名 范军伟 院院 系 系 建筑环境工程学院 专业班级 专业班级 建筑电气与智能化 12 01 学学 号 号 541201040105 指导教师 指导教师 曹祥红 成成 绩 绩 摘 要 本工程是对某高层建筑高低压供配电系统设计 保证系统安 精选范本 全 可靠 优质 经济地运行 必须遵守国家的有关规定及标准 执行国家的有关方针政策 包括节约能源 节约有色金属等技术 经济政策 设计内容包括确定大楼的设备电气负荷等级 进行负荷 计算 选择变压器的容量 类型及台数 各个楼层供电线路中的 短路电流的计算 供配电系统的主接线方式 高低压设备和导线 电缆的选择及校验 防雷接地的设计 设计过程中需要绘图的部 分使用 AutoCAD 绘图 最后将整个设计过程整理 总结设计文档 报告 关键词 设备选择 防雷接地 负荷计算 无功补偿 变压器 精选范本 目 录 摘 要 I 1 绪论 4 1 1 设计题目和工作概况 4 1 1 1 设计题目 4 1 1 2 工程概况 4 1 2 课程设计的目的 4 1 3 课程设计的内容和要求 4 1 4 设计的依据 5 1 5 设计的原则 5 1 6 设计知识要点难点解析 6 2 方案论证 7 2 1 供配电系统的方案论证 7 2 2 方案事项 7 3 负荷计算 9 3 1 负荷计算的依据与目的 9 3 2 负荷计算方法 9 3 2 1 需要系数法 9 3 2 2 单组设备计算负荷 10 3 2 3 多组设备的计算负荷 11 3 3 无功补偿计算及选择 12 精选范本 3 4 负荷计算 13 3 4 1 照明负荷 0 38KV 配电干线负荷计算 13 3 4 2 动力负荷和平时消防负荷 0 38KV 负荷计算 17 3 4 3 消防负荷 0 38KV 配电干线的负荷计算 22 3 4 4 10 0 38KV 变电所总负荷计算 26 4 设备与导线的选择 30 4 1 变压器的选择 30 4 2 三相短路电流的计算 30 4 3 高压断路器的选择 31 4 4 低压断路器的选择 33 4 5 互感器的选择 34 4 5 1 电流互感器的选择 34 4 5 2 电压互感器的选择 35 4 4 导线选择 36 5 变配电室设计 37 6 防雷接地设计 39 6 1 接地概念 39 6 2 接地形式的种类 39 6 2 1 TN C 系统 39 6 2 2 TN S 系统 40 6 2 3 TN C S 系统 40 结束语 42 参考文献 43 精选范本 附 录 44 精选范本 1 绪论 1 1 设计题目及工作概况 1 1 1 设计题目 某高层建筑高低压供配电系统设计 1 1 2 工程概况 本工程为一类高层综合楼 地面 22 层 地下一层 总建筑 面积 28807 1 平方米 其中地下室建筑面积为 2916 平方米 建 筑物总高为 99 8 米 年预计雷击次数 0 11 次 为二类防雷建筑 物 地下一层为附建式 6 级人防地下室 平时作为汽车库 战时 作为一个防护单元二等人员掩蔽部 掩蔽人数为 800 地面一到 四层为商场 三层以上均为办公用房 屋顶为设备层 变电所设 在一层 1 2 课程设计的目的 本次课程设计是将理论课学习内容 应用与民用建筑电气 工程之中 通过此次课程设计使学生对课堂所学智能建筑供配 电系统知识进一步巩固和验证 同时锻炼学生的实际分析问题 解决问题的能力 1 3 课程设计的内容和要求 1 制定设计方案 1 确定电源电压 负荷等级及供配电方式 2 确定保护设备控制方式及安装方式 2 确定方案后 绘制施工图 1 绘制各用电设备等布置平面图 精选范本 2 绘制高 低压系统图 3 绘制防雷接地平面图 4 编制设计说明书 3 进行设计计算 选择设备容量 整定值 型号 台数等 编 写设计计算书 1 4 设计的依据 民用建筑电气设计规范 JGJ T13 92 高出民用建筑设计防火规范 GB50045 95 现代建筑设计规范大全 修订缩印本 2002 版 住宅设计规范 BG50096 1999 2003 版 1 5设计的原则 1 安全性 必须保证在任何可能的运行的方式及检修状态 下运行人员及设备的安全 2 可靠性 主结线的可靠性要求由用电负荷的等级确定 要保证主结线的可靠性可以采用多种措施 如系统中的某一电气 元件故障时 可以由保护装置自动把故障元件迅速切除 使之不 影响系统的其他部分的继续运行 也可以在系统中设置备用元件 当工作元件故障时 由自动装置立即投入备用元件代替工作元件 因此 在主结线中就要考虑是否方便电气元件的投切操作 3 灵活性 应能适应在各种可能的运行方式的要求 主结 线的电路关系是可以改变的 在系统运行中 这种主结线电路关 系的改变叫做运行方式的改变 运行方式的改变通常是通过对主 结线中某些电气元件的投入和切除来实现的 因此 主结线应考 精选范本 虑是否方便电气元件的投切操作 从而适应各个时段能源供电能 力与负荷变化的要求 适应元件检修的要求 保证各种不正常运 行方式下系统仍能达到足够的供电质量 4 经济性 应满足最少的投资与年运行费用的要求 使得 总经济效益为最佳 1 6设计知识要点难点解析设计知识要点难点解析 参考教材第十章工程实例 应用其他章节所学方法和理论 主要完成以下几个方面内容 一 进行负荷计算 选择变压器 1 根据教材第四章基本理论和工程概况 确定负荷等级 并对对所选工程进行负荷计算 有关参数请查阅相关资料选定 如需要系数 同时系数等等 要求计算出 PC QC SC IC等参 数 2 根据计算负荷 选择供电电压和供电变压器容量 选择 变压器规格型号 了解外形尺寸等有关参数 并根据负荷等级情 况 确定是否需要应急电源或备用电源 如需要 选择柴油发电 机组容量 二 高低压主接线系统设计 根据教材第三 八章的内容 选择高低压主接线方式 并进 行高低压主接线系统设计 确定变压器室的布置方案 确定高低 压系统接地型式 并确定高低压配电方式 三 短路计算和高 低压断路器等开关设备的选择计算 根据教材第五 六章内容 进行短路计算并进行高 低压断 路器等开关设备的选择计算 如利用计算电流 IC 查找产品样 精选范本 本 选择回路开关额定电流 并进行相关校验 确定各级开关整 定电流和级间配合 四 导线选择计算 根据教材第七章内容 进行导线选择计算 确定各回路导线 规格型号及敷设方式 如利用有关公式求出每一回路的计算电流 IC 按载流量选择回路导线截面 按电压损失不超 5 校验等 考虑中线及保护线截面的选择 选择穿管管径 五 防雷接地 根据第九章内容和相关规范 计算年平均雷暴日 确定建筑 物防雷分类等级 进行屋面防雷设计和基础接地设计 六 绘制施工图 1 电气设备平面图 在土建平面图上画出全部用电设备的位置 电源及配电盘 箱 等位置 型号 规格 穿线管径 数量 容量大小 敷设 方式 干线 支线的编号 走向 安装高度和方式等 2 电力配电系统图 根据配电方案 及各级配电箱装置和用电设备出线线路 绘 制高低压系统图 3 防雷接地平面图 根据防雷接地设计 绘制屋面防雷和基础接地平面图 4 列出图纸目录 图例表 材料表 4 编写设计说明 分项说明施工图未表达清楚的问题 一 般分为 设计依据 设计范围 建筑构造概况 电源电压 电线 电缆选择与敷设 管径选择 开 配电箱安装 保护及等电位联 结 其他等等 精选范本 2 方案论证 2 1 供配电系统的方案论证 本工程中一级负荷是消防设备 二级负荷为地下室设备 其 余的均为三级负荷 总负荷为 2051 3KW 根据负荷容量 本工 程选用一台干式环氧树脂变压器 容量为 1600KVA 本工程采用两路电源进线 其中电源 S1给 1 和 2 两台变压 器供电 电源 S2仅给 3 和 4 两台变压器供电 高压母线单母线 分段联络 保证电源切换 低压母线分段联络 运行方式灵活 保证了供电的可靠性 高压柜采用 KYN28 12 系列产品 产品的 外型尺寸为 800 1600 2200 mm 参数 额定电压 12KV 额定绝缘水平 1min 工频耐受电压 42KV 雷电冲击耐受电压 75KV 低压开关柜采用 MNS 系列产品 以 E 25mm 为模数 外型 尺寸为 1000 2200 800 mm 参数 额定工作电压 690V 额定绝缘电压 1KV 额定耐冲击电压 10KV 工频耐受电压 3KV 变压器型号 SCB 1600 10 联结组别 Dyn11 空载损耗 2300W 负载损耗 11000W 阻抗电压 6 空载电流 1 0 噪 音 52dB 2 2 方案事项 1 高压供配电系统中 为了保证整个系统的供电可靠性 拟采用高压母线分段联络的供电方式 并拟用 TN S 系统 2 低压配电系统中为保证本工程的一 二级负荷供电可靠 性 拟采用低压母线分段联络的供电方式 3 根据本工程实际需要拟将变电所设置在地下一层 精选范本 4 高压配电系统 10KV 高压配电系统为 单母线分段 正常 运行时 两路电源同时供电 当任一电源故障或停用时 人工闭 合网络开关 每路电源均能承担全部的负荷 高压断路器采用真 空断路器 直流操作电源 5 1 2 变压器及 3 4 变压器之间的低压母线设联络开 关 低压母线分段运行 联络开关设自投自复 自投不自复 手 动转换开关 自投时应自动断开非保护负荷 以保证变压器正常 工作 住进开关与联络开关设电气连锁 任何情况下只能合其中 的两个开关 6 低压配电系统采用放射式和树干式相结合的方式 对单 太容量较大的负荷和重要负荷采用放射式供电 对照明和一般负 荷采用采用树干式和与放射式相结合的方式 7 高压开关柜采用下进 下出的接线方式 低压开关柜均 采用上进 下出的接线方式 8 高压电缆采用 YJV 10KV 交联聚氯乙烯绝缘 聚氯乙烯护 套铜芯电力电缆 低压出线电缆选用 ZRYJV T 1KV 交联聚氯乙烯 绝缘 聚氯乙烯护套铜芯电力电缆 9 根据相关规定 同时为了提高在变配电室工作的安全可 靠性 拟采用接地线同基础主筋可靠焊接的方法 对整个变配电 室采用等电位系统 精选范本 3 负荷计算 3 1 负荷计算的依据与目的 需要系数法计算简单 是最为常用的一种计算方法 适合用 电设备类数量较多且容量相差不大的情况 结合本工程具体情况 采用需要系数法 3 2 负荷计算 3 2 1 需要系数法 负荷计算的需要系数法 首先根据负荷类别进行分组 然后 按照下列步骤进行计算 1 设备功率 每组中只有一台 套 电气设备时 应将设 备实际向供配电系统汲取的电功率作为计算负荷 又常把单台设 备的计算负荷称作设备功率 以 KW 表示 对于 连续 nP 工作制负荷 3 1 nPrP 式中 为设备额定输入功率 rP 2 断续运行工作制电动机类负荷应将起额定功率换算成负 荷持续率为 25 时的等效功率 以便计算 2 3 2 nPrPr 式中 设备额定输入功率 rP 3 断续运行输入功率 精选范本 工作制电焊类负荷应将其额定功率换算成负荷持续率为 100 时 的等效功率 以便于计算 即 3 3 nPrP 式中 为设备额定输入功率 rP 4 成组用电设备的设备功率是指除备用设备以外的所有单 个用电设备额定输入功率之和 5 照明设备的设备功率应考虑辅助其正常工作的镇流器等 元件上的功率损耗 白炽灯光源的照明设备 3 4 nPrP 荧光灯光源的照明设备 1 25 3 5 nPrP 高强气体放电灯光源的照明设备 1 1 3 6 nPrP 3 2 2 单组设备计算负荷 当分组后同一组中设备台数 3 台时 计算负荷应考虑其需要系数 即 3 7 cPdKnP tan 3 8 c Q cP 3 9 CS 22 cC PQ 3 10 3 C C r S I U 式中 总设备功率 单位为 KW nP 精选范本 需要系数 dK 计算有功功率 单位为 KW cP 计算无功功率 单位为 Kvar c Q 计算视在功率 单位为 KVA CS tg 电气设备功率因数角的正切值 电气设备额定电压 单位为 KV rU 计算电流 单位为 A CI 当每台电气设备台数 套 3 台时 考虑其同时使用效率 取为 1 其于计算与上述公式相同 dK 3 2 3 多组设备的计算负荷 当供电范围内有多个性质不同的电气设备组时 先将每一组都 按上述步骤计算后 再考虑各个设备组的计算负荷在各自的负荷 曲线上不可能同时出现 以一个同时系数来表达这中不同时率 因 此其计算负荷为 3 11 cPPK dKnP tg 3 12 c Q QK cP 3 13 CS 22 cC PQ 3 14 3 C C r S I U 式中 有功功率同时系数 对于配电干线所供范围的 PK 计算负荷 取值范围一般在 0 7 1 PK 精选范本 无功功率同时系数 对于配电干线计算负荷 QK 取值范围一般在 0 7 0 97 对于变电站总计算负荷取 QK QK 值范围一般在 0 7 3 3 无功补偿计算 自然满足要求 在负荷曲线上 无功计算负荷 最大值 往往是 发生在有功计算负荷的附近 所以 一般以有功计算负荷发生时所 需要的无功补偿容量作为自动补偿时补偿容量计算的依据 即 3 15 12 ccccc Qp tgtgq p 选择 电容器的选择 使用台数 3 16 CC r Q N Q 当电容器为三相电容器时 其额定 容量之和应小于系统需要的容量 所以实际的补偿容量 应为 cc Q 3 17 CC r Q N Q 当电容器为单相电容器时 除了保证补偿容量以外 为维持三 相平衡 还应保证电容器的台数为 3 的倍数 补偿后的实际平均功率因数为 3 18 22 1 cos avav av av avav pp s pp tgQcc 精选范本 3 4 负荷计算 3 4 1 照明负荷 0 38KV 配电干线负荷计算 用 电 设 备 名 称 计 算 回 路 编 号 配 电 箱 设备 功率 kw 需 要 系 数 功率 因数 有功 计 算负 荷 kw 无功 计 算负 荷 kw 视在 计 算负 荷 kw 计算 电流 A MG0 1 ZAL 1 12 8 4 10 5512 8419 50 23 3 5 35 MG0 2 ZAL 2 12 8 4 10 5512 8419 50 23 3 5 35 地 下 室 照 明 25 6 8 10 5525 6839 00 46 7 0 70 1AL 4 18 10 81813 50 22 5 0 34 1AL 5 18 10 81813 50 22 5 0 34 大 楼 泛 光 照 明 MG 0 36 10 83627 00 45 0 0 68 一 层 MG 1 1AL 1 32 8 0 10 732 833 46 46 8 6 71 2 精选范本 1AL 2 13 1 0 10 6713 114 51 19 5 5 30 1AL 3 15 0 0 10 691515 73 21 7 4 33 照 明 MG 2 60 9 0 10 6960 963 71 88 1 5 134 2 0 MG 3 2AL 1 24 6 0 10 6424 629 53 38 4 4 58 4 MG 4 2AL 2 24 3 0 10 6624 327 66 36 8 2 56 二 层 照 明 48 9 0 10 6548 90 57 19 75 2 6 114 4 MG 5 3AL 1 29 5 8 10 6629 5833 67 44 8 2 68 1 3AL 2 14 7 0 10 6514 717 19 22 6 2 34 MG 63AL 3 27 7 0 10 7627 723 69 36 4 5 55 4 三 层 照 明 71 9 8 10 6971 98 74 54 103 88 157 5 MG 7 4AL 1 31 8 0 10 6531 837 18 48 9 2 74 3 四 层 照 明 MG 8 4AL 2 38 4 0 10 7638 432 84 50 5 3 76 8 精选范本 70 2 0 10 7170 20 70 02 99 4 5 151 1 0 MG 9 23A L 18 10 81813 50 22 5 0 34 屋 顶 层 照 明 18 10 81813 50 22 5 0 34 21Z AL1 30 0 80 82418 00 30 0 0 45 MG 1022Z AL1 30 0 80 82418 00 30 0 0 45 21 22 层 照 明 60 0 80 84836 00 60 0 0 90 5ZA L 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 6ZA L 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 7ZA L 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 8ZA L 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 9ZA L 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 5 20 层 照 明 1 LIN E 型 母 线 槽 10Z105 0 70 873 555 13 91 8139 精选范本 AL8 11Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 12Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 13Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 14Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 15Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 16Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 17Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 18Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 19Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 20Z AL 105 0 70 873 555 13 91 8 8 139 1680 0 70 8 1176 00 882 0 0 1470 00 2224 00 按需要系数法合 20710 70 77 1555 1263 20103043 精选范本 计 7 5 66 0 93 20 其中一级负荷 0 00 00000 00 0 其中二级负荷 0 00 00000 00 0 注 以上设备全为三级负荷 表 3 1 照明负荷 0 38KV 配电干线负荷计算 3 4 2 动力负荷和平时消防负荷 0 38KV 负荷计算 用 电 设 备 名 称 回 路 编 号 配 电 箱 设备 功率 kw 需 要 系 数 功率 因数 有功 计 算负 荷 kw 无功 计 算负 荷 kw 视在 计 算负 荷 kw 计算 电流 A LG0 1 1ZA P1 44 20 0 80 7535 431 22 47 20 71 LG0 2 1ZA P2 43 80 0 80 753530 87 46 67 70 地 下 室 动 力 88 00 0 80 7570 462 09 93 87 141 一 层 动 力 LG1 1ZA P1 95 00 0 80 87657 00 95 00 144 LG21ZA95 00 0 80 87657 00 95 00 144 精选范本 P2 190 0 0 0 80 8152 114 0 0 190 0 0 288 二 层 动 力 LG3 2ZA P1 115 0 0 0 80 89269 00 115 0 0 174 LG4 2ZA P2 115 0 0 0 80 89269 00 115 0 0 174 230 0 0 0 80 8184 138 0 0 230 0 0 348 三 层 动 力 LG5 3ZA P1 95 00 0 80 87657 00 95 00 144 LG6 3ZA P2 75 00 0 90 86851 00 85 00 129 170 0 0 0 8 5 0 8144 108 0 0 180 0 0 273 四 层 动 力 LG7 4ZA P1 95 00 0 80 87657 00 95 00 144 LG84ZA75 00 0 90 86851 00 85 00 129 精选范本 P2 170 0 0 0 8 5 0 8144 108 0 0 180 0 0 273 FLG 3 FLG 4 23A T2 22 00 10 672224 38 32 84 52 屋 顶 客 梯 动 力 22 00 10 672224 38 32 84 52 1AT 1 12 00 10 751210 58 16 00 24 地 下 室 送 风 机 1WP 1 2WP 2 12 00 10 751210 58 16 00 24 1AT 2 19 00 10 751916 76 25 33 38 地 下 室 排 风 机 1WP 2 2WP 2 19 00 10 751916 76 25 33 38 1AK 1 2 20 10 652 22 57 3 38 5 地 下 室 1AK2 20 10 652 22 57 3 38 5 精选范本 2 1AK 3 2 20 10 652 22 57 3 38 5 1AK 4 2 20 10 652 22 57 3 38 5 1AK 5 2 20 10 652 22 57 3 38 5 1AK 6 4 00 10 7143 97 5 63 8 5 1AK 7 2 20 10 652 22 57 3 38 5 1AK 8 2 20 10 652 22 57 3 38 5 1AK 9 2 20 10 652 22 57 3 38 5 1AK 10 2 20 10 652 22 57 3 38 5 1AK 11 4 00 10 7143 97 5 63 8 5 1AK 12 2 20 10 652 22 57 3 38 5 1AK 13 2 20 10 652 22 57 3 38 5 排 污 泵 1AK2 20 10 652 22 57 3 38 5 精选范本 14 1AK 15 4 00 10 7143 97 5 63 8 5 38 4 1 0 67 38 40 42 77 57 52 85 5 21Z AL2 63 00 0 80 850 437 80 63 00 95 22Z AL2 63 00 0 80 850 437 80 63 00 95 21 22 层 空 调 MG 11 126 0 0 0 80 8100 875 60 126 0 0 190 1AT 5 74 00 10 757465 26 98 67 144 生 活 水 泵 LG0 7 LG0 8 74 00 10 757465 26 98 67 144 按需要系数法合 计 1139 4 0 8 0 78 960 6 765 4 1230 2 1856 5 其中一级负荷 96 00 10 739689 64 131 5 1 196 其中二级负荷 69 40 10 769 476 11 98 85 147 5 注 屋顶客梯动力和生活水泵为一级负荷 地下室排污泵 地 下室送风机 地下室排风机为二级负荷 其他的均为三级负荷 表 3 2 照明负荷 0 38KV 配电干线负荷计算 精选范本 3 4 3 消防负荷 0 38KV 配电干线的负荷计算 用 电 设 备 名 称 回 路 编 号 控 制 箱 设 备 功 率 kw 需要 系数 功率 因数 有功 计 算负 荷 kw 无功 计 算负 荷 kw 视在 计 算负 荷 kw 计算 电流 A 1AL E 5 4 6 10 55 469 46 10 92 16 6 2AL E 6 3 0 10 56 310 91 12 60 19 1 3AL E 5 4 0 10 55 49 35 10 80 16 4 4AL E 5 7 0 10 55 79 87 11 40 17 3 6AL E 6 3 0 10 66 38 40 10 50 16 9AL E 6 3 0 10 66 38 40 10 50 16 12A LE 6 3 0 10 66 38 40 10 50 16 15A LE 6 3 0 10 66 38 40 10 50 16 应 急 照 明 FMG 1 FMG 2 18A6 310 66 38 40 10 50 16 精选范本 LE0 21A LE 6 3 0 10 66 38 40 10 50 16 60 66 10 5660 6689 99 108 7 2 133 4 1AT 1 12 00 10 751210 58 16 00 24 地 下 室 送 风 机 1WP 1 2WP 2 12 00 10 751210 58 16 00 24 1AT 2 19 00 10 751916 76 25 33 38 地 下 室 排 风 机 1WP 2 2WP 2 19 00 10 751916 76 25 33 38 1AK 1 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 2 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 3 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 地 下 室 排 污 泵 1AK2 210 652 22 57 3 38 5 精选范本 40 1AK 5 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 6 4 0 0 10 7143 97 5 63 8 5 1AK 7 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 8 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 9 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 10 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 11 4 0 0 10 7143 97 5 63 8 5 1AK 12 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 13 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 14 2 2 0 10 652 22 57 3 38 5 1AK 15 4 0 0 10 7143 97 5 63 8 5 38 1 0 67 38 40 42 77 57 52 85 5 精选范本 4 1AT 3 90 00 10 89067 50 112 5 0 170 喷 淋 泵 LG0 3 LG0 4 90 00 10 89067 50 112 5 0 170 1AT 4 115 00 10 75115 101 4 2 153 3 3 208 消 火 栓 泵 LG0 5 LG0 6 115 00 10 75115 101 4 2 153 3 3 208 AFE 9 0 0 10 896 75 11 25 17 消 控 中 心 FMG 3 FMG 4 9 0 0 10 896 75 11 25 17 BXE 6 0 0 10 864 50 7 50 11 4 管 理 中 心 FMG 5 FMG 6 6 0 0 10 864 57 50 11 4 按需要系数法合 计 350 06 1 0 71 350 0 6 340 2 7 492 1 5 687 3 0 其中一级负荷 280 66 1 0 71 280 6 6 270 1 6 393 3 0 539 8 其中二级负荷 69 1 0 769 470 1198 85 147 5 精选范本 40 注 地下室排污泵 地下室送风机 地下室排风机为二级负 荷 其他的均为一级负荷 表 3 3 消防负荷 0 38KV 配电干线的负荷计算 3 4 4 10 0 38KV 变电所总负荷计算 负荷 名称 需要 系数 功 率 因 数 有功计 算负荷 kw 无功 计 算负 荷 kw 视在计 算负荷 kw 计算 电流 A 照明 电力 及平 时 消防 负荷 合计 0 78 0 7 8 2516 2 6 2028 4 3241 1 3 4899 70 其中 一级 负荷 1 0 7 8 96 89 6 4 131 51196 00 其中 二级 负荷 1 0 7 3 69 4 76 1 1 98 85147 50 无功 补偿 前 低压 母线 的计 算负 荷合 计 一二 1 0 7165 4165 230 36343 50 精选范本 级负 荷合 计 0 75 总负 荷 p 0 75 q 0 80 0 59 0 7 6 1887 2 1622 7 2488 93781 60 计入 同时 系数 其中 一二 级负 荷 p 0 80 q 0 95 O 8 0 6 4 132 32 157 46 205 68312 50 粗选无功补偿 装置 并联电 容 容量 NC 1887 2K w tan arcos 0 76 tan arccos0 820 精选范本 92 810kvar 取820kvar 总负 荷 0 59 0 9 2 1887 2 817 87 2051 33114 56 无功 补偿 后低 压母 线的 计算 负荷 其中 一二 负荷 0 80 0 9 2 132 32 56 3 8 143 83218 53 变压器功率损 耗 T 0 01Sc T 0 05Sc 20 5 102 6 变压器高压侧 计算负荷 0 59 0 91894 5 917 8 2105 1121 50 表 3 4 10 0 38KV 变电所总负荷计算 精选范本 4 设备与导线的选择 4 1 变压器的选择 当选择一台变压器时 有变压器的容量 Sr T与计算负荷 SC满 足 Sr T SC 4 1 当有两台以上变压器时 有变压器的容量 Sr T与计算负荷 SC 应满足 Sr T1 Sr T2 SC 4 2 且 Sr T1 SC Sr T2 SC 4 3 根据前面计算 SCT1 1164 81 kVA 4 4 SCT2 1020 47kVA 4 5 精选范本 SCT3 1001 20kVA 4 6 SCT4 922 44kVA 4 7 本次设计按照有关规定变压器负荷率应该取值应小于 70 因此选用两台型号为 SCB9 干式变压器 变压器容量 应为 1600 kVA 改变压器设有强制风冷系统及温度监测 及报警装置 4 2 三相短路电流的计算 图 4 1 电路系统图 表 4 1 三相短路电流计算表 三相短路电流 KA 三相短路容 量 MVA 短路 计算 Ik 3 I 3 I 3 ish 3 Ish 3 k 12 62 62 66 63 947 6 k 224 624 624 645 326 817 0 4 3 高压断路器的选择 高低压断路器是供配电系统中最重要的开关设备之一 它能在事故情况下迅速地断开短路电流 防止事故扩大 电源 S1 处的短路容量 Sk 350MVA 取进线电缆为 精选范本 YJV 0 08m m 长度为 5000m 则 XS Ua2 ska 10 52 350 0 315 4 8 XYJV 5000 0 08 m 400 m 4 9 IK Uav 1 732 Xs XYJV 10 5 1 732 0 715 8 48KA 4 10 ish 2 55 Ik 21 6KA 4 11 I 2 tim 8 482 1 45 104 27KA 4 12 高压断路器除了进行正常的投切操作外 还必须能够对故障 的短路电流进 切断操作 所以必须能够承受的住短路冲击电流和短路过程 中的热能作用 工程采用安全系数较高的 VD4 高压真空断路器 选择原则 高压断路器除了进行正常的投切操作外 还必须能够对故障 的短路电流进 切断操作 所以必须能够承受的住短路冲击电流和短路过程 中的热能作用 工程采用安全系数较高的 VD4 高压真空断路器 选择原则 一 满足正常工作条件 1 满足工作电压要求 即 Ur UN 4 13 UM UW 精选范本 4 14 式中 UM 电流互感器最高工作电压 UW 电流互感器装设处的最高电压 Ur 电流互感器额定电流 UN 系统标称电压 2 满足工作电流要求 即 Ir IC 4 15 式中 Ir 开关电器额定电流 IC 开关电器装设处的计算电流 2 满足工作环境要求 选择电气设备时 应考虑其适合运行环 境条件要求 如 温度 风速 湿度 污秽 海拔 地震烈度等 二 满足短路故障时的动 热稳定条件 1 满足动稳定要求 短路时电器设备能受到的电动力 与导 体间形状系数 间距 长度 材料以及通过导体的电流大小有关 对于开关电器而言 一旦制造出来 无论用于系统何处 其导体 间间距 长度及形状系数都不会改变 因此通过导体的电流的大 小就成为决定该开关电器能否达到动稳定要求的唯一因素 即只 要满足 imas iSH或Imas ISH 4 16 式中 imas 开关电器的极限通过电流峰值 Imas 开关电器的极限通过电流有效值 iSH 开关电器安装处的三相短路冲击电流 ISH 开关电器安装处的三相短路冲击电流有效值 2 满足热稳定要求 开关电器自身可以承受的热脉冲应大于 精选范本 短路时最大可能出现的热脉冲 称为满足热稳定要求 即 It2 t I 2 tim 4 17 式中 It 开关电器的 t 秒热稳定电流有效值 I 开关电器安装处的三相短路电流有效值 tim 假想时间 三 满足天关电器分断能力的要求 开关电器分断能力用极限分断能力和额定分断能力两个参数 来表达 极限分断能力是指在该条件下开关断后 不考虑开关电器 继续承载额定电流 即不考虑其是否还能正常使用 额定分断能力 是指在该条件下开关分断后 开关电器还能继续承载额定电流正 常运行 并能反复分断该条件电路多次 断路器 断路器应能分断最大短路电流 Ibr I 3 k max或 Sbr S 3 k max 4 18 式中 Ibr 断路器的额定分断电流 Sbr 断路器的额定分断容量 I 3 k max 断路器安装处最大运行方式下三相短路电流 有效值 S 3 k max 断路器安装处最大运行方式下的短路容量 4 4 低压断路器的选择 计算短路电路元件的电抗 高压系统的电抗 由于高压系统认为容量 SK 350MVA 精选范本 则折算到低压侧 ZS 0 46m 3 2 10350 400 变压器阻抗 ZT XT 0 155 2 00 2 100 kr t rt UU S T K 1 10 4 0 6 1 10 100 6 2 电缆相线的电阻 R7 0 315 50 1 575m 电缆相线的电抗 XL 0 097 50 0 485m 计算短路点阻值 Z 0 116 K 点的三相短路电流 IK 2 275 kA 155 0 4 0 ish 2 55 Ik 6 576KA Ish 1 84 Ik 4 775kA 根据上面高压断路器选择校验方法 本工程低压断路器选用 MT 和 TN S 系列低压断路器 其它断路器选择也按照以上方法 具 体见低压配电系统图 4 5 互感器的选择 4 5 1 电流互感器的选择 1 满足工作电压要求即 Ur UN 4 19 Um Uw 4 20 式中 Um 电流互感器最高工作电压 Uw 电流互感器装设处的最高电压 Ur 电流互感器额定电压 UN 系统标称电压 精选范本 2 满足工作电流要求 应对一 二次侧电流进行考虑 a 一次侧额定电流 Ir1 Ir1 Ic 4 21 式中 Ic 线路计算电流 b 二次侧额定电流 Ir2 Ir1 5A 4 22 3 准确度等级 由于考虑到仪表指针在仪表盘 1 2 2 3 左右较易准确 读数 因此 Ir1 1 25 1 5 Ic 4 23 以低压配电系统图 WP2 回路为例 由于 Ur 380V Ic 115 9A Ir1 1 25 1 5 Ic 150A 本工程供配电系统的电流互感器主要用于测量 因此准确级选 0 5 级 因此选用电流互感器 LQG 0 5 150 5 其它电流互感器选择按以上方法选择 具体见本工程供配电系统图附录 4 5 2 电压互感器的选择 1 满足工作电压要求 对一 二次侧分别考虑如下 精选范本 a 一次侧电压 Ur1 UN 4 24 Um1 Uw 4 25 式中 Um1 电压互感器最高工作电压 Uw 电压互感器装设处的最高工作电压 Ur1 电压互感器额定电压 UN 系统的标称电压 b 二次侧电压 Ur2 Ur2 100V 4 26 本工程高压供配电系统中 Ur1 10kV 因此选用电压互感器 RZL10 0 1KV 其它电压互感器选择按照以上方法 4 4 导线选择 由计算结果知线路的计算电流 Ic 121 5A 初选电缆面积为 120mm Ial 245x0 9 220 5 Ic 合格 三相短路电流 短路持续时间 5U3 54LQP U10 1 alxr 2 n 3 0 k S 11910 K 5 00tI S 137 3 kk3 min 2 SAK 27 20I 3k 6s0tk 精选范本 所以应选择电缆面积 S 120mm 电缆型号规格为 YjV22 8 7 10 3x120 5 变配电室设计 由于选择的变压器为干式变压器 断路器为真空断路器 低 压断路器为塑料壳式断路器 没有可燃性油的高低压配电装置和 非油浸的电力变压器 可设置在同一房间内 具有符合 IP3X 防 护等级外壳的无可燃性油的高低压配电装置和非油浸的电力变压 器 1 本变配电室由变压器柜 高压配电柜 低压配电柜 电 容器柜 控制室和值班室等组成 2 室内安装的干式变压器 其外廓与四周墙壁的净距不应 小于 0 6m 干式变压器之间的间距不应小于 1m 并应满足巡视 检修的要求 在考虑变压器布置及高 低压进出线位置时 应尽 量使负荷开关或隔离开关的操作机构装在近门处 3 在确定变压器室面积时 应考虑变电站所带负荷发展的 可能性 一般按装设大一级容量的变压器考虑 4 变压器室内不应用与其无关的管道和明敷线路通过 5 干式变压器可安装在中低压配电室内 6 应考虑留有适当数量开关柜的备用位置 精选范本 7 成套电容器柜单列布置时 柜正面与墙面之间的距离不 应小于 1 5m 双列布置时 柜面之间的距离不应小于 2m 长度 大于 7m 的中压电容器室应设两个出口 并宜布置在两端 电容 器室门应向外开 8 当变压器 中压开光 电容器等均采用无油设备时 变 压器室 中 低压配电室 电容器和值班室可设于一个房间内 自备柴油发电机组设置在民用建筑内时 只能设在地面层或底下 一层 除了按照机组的房间外 还应设置为机组供应燃油的贮油 间 还应考虑机组的启动用蓄电池 控制设备 排烟 排风 冷 却设施的位置 6 防雷接地设计 6 1 接地概念 将电力系统或电气设备的某一正常不带电 而故障运行时可 能带电的金部分或电气装置外露可导电部分经接地线连接到接地 极称为接地 6 2 接地形式的种类 6 2 1 TN C 系统 TN C 系统被称之为三相四线系统 如图 4 1 该系统中