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. . 毕 业 设 计康平家园小区供配电及照明电气设计 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 届 次 学生姓名 学 号 指导教师 二xx年六月六日 iii目目 录录摘 要 .1Abstract.II1 工程介绍 .11.1 工程概况.11.2 设计内容.12 电气照明系统 .12.1 总体介绍.12.2 一般照明设计.22.2.1 一般照明光源及灯具选择.22.2.2 照度计算.32.2.3 开关选择.52.3 插座设计.62.3.1 电源插座的选用.62.3.2 电源插座设置位置要求.62.3.3 插座供电回路.62.4 应急照明.62.4.1 应急照明的分类.62.4.2 应急照明的供电方式.72.5 负荷计算及设备选择.82.6 配电方式.112.7 小结.113 变电所设计部分 .113.1 变电所概况：.113.1.1 电力负荷及其计算.113.1.2 负荷计算的内容和目的.113.1.3 负荷分级及供电要求.113.1.4 电源及供电系统.123.1.5 电力负荷的主要计算方法.123.1.6 利用需要系数法计算负荷.123.1.7 计算负荷.123.2 变电所所址的选择.143.2.1 变电所简介.143.2.2 变电所选址.143.2.3 配变电所所址选择.163.3 电力变压器的选择.163.3.1 电力变压器的分类.163.3.2 电力变压器台数的选择.173.3.3 电力变压器台数和容量的确定.173.4 功率因数的提高与无功补偿.183.4.1 功率因数应达到的规定.183.4.2 无功功率补偿方式.193.4.3 并联电容器无功补偿容量的计算.19 iii3.5 变电所主接线的设计.223.5.1 主接线的设计原则.223.5.2 主接线可靠性的要求.223.5.3 主接线灵活性的要求.223.5.4 主接线经济性的要求：.223.5.5 电气主接线的选择和比较.233.5.6 本变电所主接线方案.233.5.7 变电所高低压侧主接线方式的选择.233.6 短路电流及其计算.243.6.1 短路电流的概念.243.6.2 短路电流计算的目的.243.6.3 短路电流计算的一般规定.253.6.4 短路计算基本假设.253.6.5 短路电流计算的步骤.253.6.6 采用标幺制法计算三相短路电流和短路容量.263.7 电气设备选择与校验.303.7.1 概述.303.7.2 一般原则.303.7.3 技术条件 .313.7.4 高压断路器的选择及校验.323.7.5 低压断路器的选择与校验.333.7.6 变电所高、低压线路的选择.383.7.7 熔断器的选择（FU）.383.7.8 互感器的选择与校验.383.7.9 电流互感器的选择.393.7.10 电压互感器的选择.413.7.11 母线及电缆的选择及校验.423.7.12 裸导体的选择条件选择和校验.423.7.13 电力线路的选择.443.7.14 开关柜的选择.453.8 继电保护和自动装置.463.8.1 对继电保护装置的基本要求.463.8.2 继电保护装置的基本类型.463.8.3 线路的电压电流保护.463.8.4 电力变压器的继电保护.464 结 论 .47参考文献 .48致 谢 .49附录 .50 iiiContentsAbstract.II1Introduction to Engineering.11.1 Project profile.11.2 Design contents.12Electrical lighting system.12.1 General introduction.12.2 General lighting design.22.2.1 General lighting light source and the choice of lamps and lanterns.22.2.2 Illumination calculation.32.2.3 Selecting switch.62.3 Socket design .62.3.1 The selection of power socket.62.3.2 Power socket set position requirements.62.3.3 Plug the power supply circuit.62.4 Emergency lighting.62.4.1 The classification of the emergency lighting.62.4.2 Emergency lighting power supply way.72.5 Load calculation and equipment selection.82.6 Power distribution system.102.7 Brief summary.113Substation design part.113.1Substation design part.113.1.1 Power load and its calculation.123.1.2 The content and purpose of load calculation.123.1.3 Load rating and power requirements.123.1.4 Power supply and power supply system.133.1.5 The main calculation method of power load.133.1.6 Need coefficient method is used to calculate the load.133.1.7 calculated load.133.2 Substation site by choice.153.2.1 Introduction of substation.153.2.2 locating the transformer substation .163.2.3 Distribution substation site by choice.163.3 The choice of power transformer.163.3.1 The classification of the power transformer.163.3.2 The classification of the power transformer.173.3.3 The determination of power transformer sets and capacity.173.4 The improvement of power factor and reactive power compensation.183.4.1 The rules of the power factor should be achieved.183.4.2 Reactive power compensation mode.19 iv3.4.3 Parallel capacitor reactive power compensation capacity calculation.193.5 The design of the substation main wiring .213.5.1The design principle of main wiring .213.5.2 The reliability of the main wiring requirements.223.5.3 The main wiring flexibility requirements.223.5.4 The economical efficiency of the main wiring requirements.223.5.5 The choice of the main electrical wiring and comparison.223.5.6 The substation main wiring scheme.223.5.7 The choice of substation high and low voltage side of the main connection mode233.6 Short circuit current and its calculation .243.6.1 The concept of short circuit current.243.6.2 The purpose of short-circuit current calculation .243.6.3 The general provisions of short-circuit current calculation.243.6.4 Short circuit calculation basic assumptions.253.6.5 Short circuit current calculation steps .253.6.6 Using the MAO method to calculate three phase short circuit current and short circuit capacity.263.7 Electrical equipment selection and calibration .303.7.1 Summarize.303.7.2 General principle.303.7.3 Technical condition .303.7.4 The selection of high voltage circuit breaker and check.313.7.5 The choice of low voltage circuit breaker and check.353.7.6 The choice of high and low voltage line substation .373.7.7 The choice of fuse (FU).383.7.8 The selection of the transformer and check.383.7.9 The choice of current transformer.393.7.10 The choice of voltage transformer.403.7.11 Busbar and cable selection and calibration .423.7.12 Bare conductor selection criteria of selection and validation.423.7.13 The choice of power lines.443.7.14 The choice of the switchgear.453.8 Relay protection and automatic device .463.8.1 Basic requirements for the relay protection device.463.8.2 The basic types of relay protection device.463.8.3 Line voltage current protection .463.8.4 lay protection of power transformer.464Conclusion.46Acknowledgement.48Appendix.49 I康平嘉园小区供配电及照明电气配电康平嘉园小区供配电及照明电气配电摘摘 要要：本次设计的题目是康平嘉园小区居民楼的电气设计。针对民用多层建筑电气的设计和使用需要，通过具体工程实例，初步掌握多层建筑强、弱电系统设计的基本方法（本设计以强电系统设计为主） 。为更好地将理论与实践相结合，将大学四年所学的课程及知识应用到自己的专业中去。同时，学习建筑规范可以提高自己将来独立完成工程设计的实际操作和研究能力！本文在重点表述强、弱电系统设计与计算的同时，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成强、弱电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算以及施工图的绘制包括系统图和平面图等。图纸共 26 张，其中系统图包括配电系统图,、弱电系统图。平面图包括电力平面图、照明平面图、插座平面图、弱电平面图、屋顶防雷平面图、基础接地平面图，变配电所主接线图，变配电所照明，变配电所基础接地平面图，低压配电图等。关键词关键词：电气照明 低压配电 强弱电 变配电所 IIDunes Jiayuan District Power Supply And Lighting Electric Power DistributionAbstract The topic of this design is dunes jre village residential building electrical design.For civilian multi-storey building electrical design and use of the need, through an engineering example, preliminary to master the basic ways of multi-storey building strong, weak current system design, this design is given priority to with high voltage system design).To better combining theory with practice, the university four years learning courses, and the application to their own professional knowledge.At the same time, learn building codes can improve their engineering design independently in the future study and practical operation ability!In this paper the key expression of strong, weak current system design and calculation of at the same time, focus on the basic theory and basic knowledge.Overall design, according to the civil building design specification to establish the overall train of thought, and complete the strong and weak current system load calculation, equipment selection, system structure, intensity of illumination computation, and map including system and plans of the construction drawing, etc.Drawing a total of 26, zhang system diagram including distribution system diagram, and weak current system diagram.Plan including electricity floor plan layout, lighting, socket plan, low floor plan, roof based grounding lightning protection plan, floor plan, the distribution of the main wiring diagram, lighting distribution, distribution of foundation ground floor plan, low-voltage distribution diagram, etc.Key words: electric lighting; low-voltage distribution ; weak electricity distribution 11 1 工程介绍工程介绍1.1 工程概况工程概况康平嘉园小区是以居住为主，兼有地下车库为一体的民用建筑。小区内有三种户型，30 户（六层） 、48 户（六层） 、44 户（十一层） 。本设计以 30 户（六层）的建筑，其中地下一层，地上 6 层。1 层主层高 2.4 米；层为居民区，层高 2.8 米，总高1 6度为 22.2 米，本楼总建筑面积为 4264 平方米。小区总建筑面积为 10.4 万平方米。1.2 设计内容设计内容本设计主要包括电气照明系统设计、低压配电系统设计和变电所设计三大部分。1、电气照明系统设计：包括不同功能分区照明光源及灯具的选择，对各功能区进行照度计算，确定灯具的数量，确定灯具的布置方案和开关的类型。确定插座的数量和型号，并进行合理的布置。进行负荷计算选择合适的照明配电箱保护和控制设备，选择合适的导线和电缆的进行敷设。确定应急照明的配置方案，并进行合理的布置。绘制各楼层的照明平面图和照明系统图。2、低压配电系统设计:确定低压配电系统的带电导体型式、接地型式和接线型式。低压配电系统的负荷计算，确定无功补偿的方式，计算短路电流。确定低压配电系统的主接线方案，选择各个低压配电柜及相关设备的型号和规格，如电流互感器、断路器的选择，并进行配电设备的布置和导线的选择。确定主变压器的台数和容量，选择合适的变压器。最后绘制低压配电系统的配电系统干线图及低压配电系统图。3、变电所设计。根据康平嘉园小区项目实际供电需求，根据国家电气相关规范、标准以及康平嘉园小区建设规划及负荷现状。根据康平嘉园小区工程特点，规模和发展规划结合近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性和发展的可能性。对相应的 10kv 变电所进行设计，主要包括 10kv 变电所设计，负荷计算，仪器设备效验和选用以及变电所的建设。实现安全、可靠地供电，达到优质、节能供电的目的。最后绘制 10kv 主接线系统图、低压主接线系统图、变电所平面布置图、变电所照明平面图、变电所接地基础平面图。2 2 电气照明系统电气照明系统2.1 总体介绍总体介绍根据适用、经济、安全、美观的电气照明设计的基本原则，在进行照明设计时，应根据环境条件、视觉要求和作业性质，使工作区间获得良好的视觉效果，适宜的亮度分布、合理的照度和显色性以及舒适的视觉环境。本建筑为康平嘉园小区，各种功能的房间种类比较多，对照明的要求也不一致，在确定照明方案时，应考虑不同类型功能房间对照明的特殊要求，合理使用建设资金，注意绿色节能。电气照明设计的主要任务是选择照明方式和照明种类，选择电光源及其灯具。依 2据建筑照明设计标准确定照度标准并进行照度计算，合理布置灯具。确定安装方式，合理选择线路的截面，确定敷设方法。2.2 一般照明设计一般照明设计康平嘉园小区一般照明的设计包括照明灯具、光源的选择及安装方式的说明，确定各功能区间的照度，确定所需安装灯具数目及校验功率密度和照度。在一般情况下，设计照度值与照度标准值相比较，可有10%10%的偏差。下表是根据建筑照明设计标准 GB50034-2013确定的本工程各功能单元的照度及功率密度的要求。 表表 2-1 照度值配置表照度值配置表房间或场所参考水平面（m）照度标准值（lx）功率密度值（W/）起居室0.75m 水平面1006卧室0.75m 水平面756餐厅0.75m 水平面1506厨房0.75m 水平面1006卫生间0.75m 水平面1006车库地面3022.2.1 一般照明光源及灯具选择一般照明光源及灯具选择照明光源是照明灯具的核心部分，因此选用的照明光源应符合国家现行相关标准的有关规定。并且在选择光源时，应在满足启动时间、显色性等要求条件下，比较光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格后来确定。照明光源选择一般原则：显色性好，即显色指数高；发光效率高；启点可靠、方便；使用寿命长；性能价格比高。照明灯具选择的一般原则：1）在满足照明质量要求的前提下，提高光的利用率。2）限制眩光。3）按环境条件选择。4）经济性原则。5）艺术性原则。灯具的布置就是确定灯的空间位置，直接决定工作面的亮度、光通量的均匀性、眩光、光的投射方向、亮度分布，合理的灯具布置能得到较高的照明质量和较高的艺术效果。本设计布置灯具采用均匀布灯和选择布灯两种方案。本设计在卧室、客厅、餐厅等场所选用 T5 高效荧光灯；由于阁楼空间有限，故选用壁灯保证照度；在走廊等照度要求不高的场所选用吸顶节能灯；在楼梯照度要求不高的场所选用 X 射线节能灯；在卫生间、厨房等潮湿的场所选用防水防潮灯。 3本工程各主要功能单元照明光源和灯具选型如表 2.22.2.2 照度计算照度计算照度计算是照明工程设计过程中必不可少的重要环节。照明工程中，最基本的照度计算主要有点照度计算和平均照度计算两种，本设计采用平均照度计算。采用利用系数法计算平均照度。选取本设计中典型的房间或场所为例来进行照度计算。表表 2-2 各功能单元照明光源及灯具功率各功能单元照明光源及灯具功率房间或场所光源型号灯具功率卧室、客厅节能灯32W阁楼壁灯25 W餐厅节能灯32W厨房、卫生间防水防潮灯25W走廊吸顶节能灯32W楼梯X 射线节能灯 25W阳台白炽灯 25W基本计算公式 （2-UKAENav1）式中avE工作面上的平均照度，l x；光源的光通量，l m ；N光源数量；U 利用系数；A工作面面积；K灯具的维护系数。有效顶棚反射比 (2-2)0s0ccAAAAsiiiA若第块表面的面积为，是该表面的实际反射比，则 （2-iiiAA3） 4有效地板反射比 (2-4)0ss0fc-AAAA式中0A顶棚空间开口面积，；SA顶棚空间的内表面面积，；顶棚空间内表面的平均反射比。功率密度校验公式 （2-PLPDA5） 式中 2/ mLPD照明功率密度值，W； WP每个灯具的输入功率，； WP房间或场所达到规定的照度标准时所需灯具的总输入功率，； 2A房间或场所的面积，m。1、一层，客厅：1）求空间系数： w m , 0.75mfcl mh室长：（），室宽：地板空间高度，02.80.752.05mccrchmh顶棚空间高（吸顶安装），室空间高 5hrcl5 2.056.44.53.8l6.4 4.5wRCRw（）（）2）求有效空间反射比 206.4 4.528.8A 地板平面面积：m， 28.86.4 0.5 24.5 0.5 239.7As 地板空间内所有表面积的总和：，地板空间个表面的平均反射比：iii0.30.86.420.84.520.1 28.80.1750.86.420.84.5228.8AA（）0fc0A0.175 28.80.13As- AsA39.70.175 39.70.175 28.83）确定利用系数 5查照明设计标准， 370%,50%0.53ccwRCRU，时， 470%,50%,0.46ccwRCRU，时，0.46U ，由直线内插法得，3.870%,50%,0.488ccRCRwU，时20%10%f cfc4)修正地板空间有效比时对利用系数的影响，实际地板空间有效比， 30.957RCR 查照明设计标准中修正系数表知，修正系数为，40.9630.96RCR ，修正系数为，直线内插后，修正系数为3. 870%,50%,0.96 0.4880.468ccwRCRU则，时查维护系数表知，维护系数为 K=0.8，由照明设计标准知，客厅的平均照度为 100lx,选用 32W 节能灯管，光通量为3350lm， av100 28.82.173350 0.468 0.8EANUK盏5）功率密度校验 2 32 (1 10%)2.428./86/WmPLPDAWm，符合要求。2、小卧室5hrcl52.05(3.93.6)5.473.93.6wRCRlw（）取有效顶棚反射比 cc=0.7，墙面反射比 w=0.5，地板反射比 fc=0.2查表知：RCR=4，cc=70%，w=50%时，U=0.46，RCR=5，cc=70%，w=50%时,U=0.41由直线内插得 U=0.43av100 14.041.233500.430.8EANUK盏221 32(110%)2.5W /6W /14.04PLPDmmA，符合要求。2.2.3 开关选择开关选择 照明开关种类繁多，可根据照明开关控制区域的使用功能，场景要求等进行 6选择，选择时注意实用美观经济，其数量取决于照明支路数。本设计中客厅、卧室等场所均选用单联、双联或三联开关。2.3 插座设计插座设计2.3.1 电源插座的选用电源插座的选用本设计中：1）在卧室室、客厅、书房等地一般选用公牛 G06Z223 型五孔插座。2）本设计中电源插座功率一般选择 300W，选择设备室的插座时满足额定电流大于已知使用设备额定电流的 1.25 倍。2.3.2 电源插座设置位置要求电源插座设置位置要求 考虑到室内装修的美观性，根据室内电器点和办公用具的规划位置对电源插座进行布置。并应密切注意与相关专业配合，以便确定插座位置的正确性和实用性，方便生活和工作。在本次设计中：1）电源插座安装在对称墙面上（个别场所没有墙面则安装在柱子上） ，距地面 0.3安装。每个墙面两个电源插座之间水平距离在左右，距端墙的距离小于2.53mm:0.6。2.3.3 插座供电回路插座供电回路1）电源插座回路应具有短路、过载保护和过电压、欠电压保护或采用带多种功能的低压断路器保护。在本次设计中，插座按分回路分别设置漏电保护装置的断路器； 2）本设计中电源插座分支回路导线截面采用不小于 2.5mm2 的铜芯塑料线。2.4 应急照明应急照明2.4.1 应急照明的分类应急照明的分类应急照明就是因正常照明的电源失效而启用的照明。作为工业及民用建筑设施的一部分，应急照明同人身安全和设备、建筑物安全密切相关。当建筑物内发生火灾或其他灾害而电源中断时，应急照明可以指挥人员疏散、保证人身安全，对生产或运行中进行必要的操作或处理，防止再生事故的发生。按 CIE 出版物应急照明指南和现行建筑照明设计标准 （GB50034-2013）的规定应急照明分为三类，即疏散照明、安全照明和备用照明。本设计在以下地点设置疏散照明：各层的走廊、楼梯间；地下一层停车场等。安全出口标志灯安装在门上 200mm 处，走廊中的指向标志灯安装在距地 0.5m 处。本设计在以下地点设置备用照明：地下一层中的变配电室、水泵房等。利用部分正常照明灯具作备用照明，采用双电源供电，当正常电源故障时自动切换到另一路电源供电。其安装方式同正常照明一致。 7灯具选型如下表所示：表表 2-3 灯具选型表灯具选型表功能单元光源型号灯具型号向左 PAK-Y01-102E08X向右 PAK-Y01-102E08X应急标志灯双向高效节能 LED，4W PAK-Y01-102E08X2.4.2 应急照明的供电方式应急照明的供电方式应急照明一般有单电源+EPS 装置和双电源供电两种方式：其一，双电源。变配电室、通讯机房等重要机房，采用两路独立的双电源供电，在配电线路末端设置自动切换装置，确保一路电源故障时，另一路电源仍继续工作。接线如下图所示，对于灯（1）：平时常亮，火灾时仍处于常亮状态；对于灯（2）：平时可对应急照明灯进行开关控制，火灾时应急灯根据现场情况点亮。本工程中只采用了灯（2）这种形式。这种方案在接线形式上缺少“应急灯平时不亮，火灾时自动点亮” 。 图图 2-1 应急照明灯具接线示意图应急照明灯具接线示意图其二，单电源+EPS 装置。接线如下图，其中，L 线在市电有电时有输出，市电停电时也有输出；L1 线在市电停电时有输出，市电有电时无输出。对于灯（1） ，应急灯平时不亮，火灾断电后自动点亮；灯（2） ，平时可用双控开关对应急灯控制，火灾断电时不管开关出于什么位置应急灯自动点亮；灯（3） ，平时常亮，火灾断电后仍处于 8常亮状态。这种方案的缺点是，EPS 配电箱体积较大，另外价格贵，因此不采用此种方案。图图 2-2 普通照明和应急照明灯具接线示意图普通照明和应急照明灯具接线示意图本次设计应急照明采用双电源供电的方式供电。考虑到经济适用原则，选用部分正常照明兼做应急照明的方式。2.5 负荷计算及设备选择负荷计算及设备选择 本次设计中的负荷计算采用需要系数法。首先统计出各配电箱出线的设备容量，然后求出各出线的计算负荷和计算电流，根据计算电流选择出线的导线截面和断路器型号。再求出配电箱进线的计算负荷和计算电流，最后根据计算电流选择支干线的导线截面和配电箱的断路器型号。以一层配电箱 AL-1 为例介绍，其中镇流器的功率按灯具功率的 10%考虑，以最大负荷 WL1 来计算。1、对于照明回路 其neixe1PPPPiK P设备容量 其中为灯管（泡）的额定功率；计算负荷 ，中 Kx 为需要系数，配电箱单相回路需要系数取 0.9，三相设备回路需要系数取 0.8；220cos0.80.4v为相电压，为功率因数，照明回路取，插座回路取；根据计算电流电流选择导线断路器型号，按发热条件选择导线截面。1）导线选择:，n1ei13 320.416kPPW设备容量 9xe=0.416 0.9=0.3744kPK PW计算负荷 374.42.00cos220 0.85PWIAU 本工程照明回路导线采用穿 SC 管的敷设方式。在顶板和墙内暗敷，查工业与民用配电设计手册环境温度按可得，2.5mmBV 导线的允许载流量30 C2=19AI=2.00A，所以选择 32.5mmBV 导线，所穿 SC 管径为 16mm。alI22）断路器选择查施耐德公司微型断路器产品手册可知： DPN+Vigi-20A+30mA 型断路器(可用1P+N 即 DP，同时控制火线、零线，但只有火线具有热磁脱扣功能；） ，其脱扣器额定电流 In=20AI=2A，试选择 DNP+Vigi-20A+30mA 型断路器。3）脱扣器电流整定要求：IKIop按照 C 特性脱扣器电流为倍的脱扣器额定电流，即。照510nop105II）（明回路 K 取， 本工程取为 747 Iop=516=80A KI=72=14A IopKI所以选 DNP+Vigi-20A+30mA 型断路器符合要求。2、对于普通插座回路，计算如下：1）导线选择设备容量 Pe=30017=5.1kW需要系数 Kx=0.4，cos=0.8 P=0.45.1=2.04kW 11.59cosPIAU 本工程插座回路导线采用穿 SC 管的敷设方式，在顶板和墙内暗敷的敷设方式，查工业与民用配电设计手册可知，环境温度在 30时，2.5mmBV 导线的允许载2 10流量=18AI=11.59A，故选择 32.5mmBV 导线，所穿 SC 管直径为 16mm。alI22）断路器选择查施耐德公司 DZ 系列的空气开关（带漏电保护的小型断路器）产品手册可知：DNP+Vigi-20A+30mA 型断路器，其脱扣器额定电流 In=20AI=11.59A，且具有 30mA 的漏电保护功能，选择 DNP+Vigi-20A+30mA 型断路器。3）脱扣器电流整定按照 C 特性脱扣器电流可整定倍的脱扣器额定电流，插座回路 K 取，510:47: 本工程取为 7。其中 C 表示脱扣电流 Iop=520=100A KI=711.59=81.13A IopKI所以选 DNP+Vigi-20A+30mA 型断路器符合要求。 由以上例子来看，最大负荷支路都能满足，其他支路肯定也能满足，所以，本设计中所有普通照明的导线都选用 BV-32.5mm导线，断路器都选用 DNP+Vigi-20A+30mA 型号，所有插座回路选用 BV-34mm导线，断路器都选用 DNP+Vigi-20A+30mA 型号。3、配电箱进线负荷计算以一层的配电 AL1 为例进行计算，需要系数 Kx 灯=0.9，Kx 插=0.4，cos=0.8，tan=0.75 L1:Pc1=P 灯+P 插=0.3610.9+15.50.4=6.52kW Qc1=0.361tan+15.5tan=11.86Kvar 22c16.5211.8613.53k .SV A L2：Pc2=0.3610.9+15.80.4=6.64kW Qc2=（0.361+15.8）0.75=12.12kvar Sc2=13.81kV.A 通过以上计算可知，L2 的计算负荷最大，故以 L2 相来计算电流则c2c62.77220SIA 查工业与民用配电设计手册可知,环境温度在 30时，10mmYJV 线缆的 11允许电流量 Ial=85AIc=62.77A,故选择 YJV-470-SC100 型电缆。选择塑壳式断路器型号为 CM1L-225M2.6 配电方式配电方式在本次设计中将照明与电力负荷分成不同的配电系统。 对于容量较大的集中负荷如较大户型 AL2 等从配电室以放射式配电；各层配电间的配电采用下列方式之一： 1）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。2）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式。3）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。本工程配电采用分区树干式 。2.7 小结小结 本章节主要说明选择及安装一般照明、应急照明灯具的方法。计算部分列举了几个典型功能的房间或场所，通过照度计算计算出各个房间合适的灯具数量。然后计算出各回路的计算负荷，最后选择各个回路所需的线缆型号和保护器件型号。布线和供电方面，确定出各个供电回路相应的配电箱及敷设方式，以满足正常生活和安全。3 3 变电所设计部分变电所设计部分3.1 变电所概况：变电所概况：小区共有两个变电所：一个主变电所，一个 1#变电所；主电站电源从 10KV 架空线引进，引进两路；1#变电所从主变电所引进电源。（1）主变电站高压部分：主接线采用单母线分段形式，第一段母线有两路出线一路供给 1#变电所；另一路经 1BS 变压器供给低压配电部分；第二段母线也有两路出线一路供给 1#变电所；另一路经 2BS 变压器供给低压配电部分。（2）主变电站低压部分：低压部分采用双电源供电，母排分两段，第一段母排：出四路电缆，分别给号楼供电；第二段母排：出四路电缆，分别给号楼供14:58:电；3.1.1 电力负荷及其计算电力负荷及其计算3.1.2 负荷计算的内容和目的负荷计算的内容和目的计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30 分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。3.1.3 负荷分级及供电要求负荷分级及供电要求查民用建筑电气设计规范 JGJ 16-2008知用电负荷应根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线 12路供电。必要时采用不间断电源.各级负荷应符合下列规定：1、符合下列情况之一时，应为一级负荷：1)中断供电将造成人身伤亡；2)中断供电将造成重大影响或重大损失；3)中断供电将破坏有重大影响的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、承担重大国事活动的会堂、经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的重要用电负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，一集特别重要场所的不允许中断供电的负荷， 应为特别重要的负何。2、符合下列情况之一时，应为二级负荷：1)中断供电将造成较大影响或损失；2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序混乱。3)不属于一级和二级的用电负荷应为三级负荷3、三级负荷为不属于前两级负荷者。对供电无特殊要求。本工程属于二级负荷（其中 6 层住宅楼属于三级负荷）3.1.4 电源及供电系统电源及供电系统供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷外，不应按一个电源系统检修或者故障的同时另外一个电源又发生故障的情况进行设计。需要两回电源线路的用电单位，应采用同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区供电的条件，也可以采用不同的电压供电。供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不应多于两级。高压配电系统应采用放射式。根据负荷的容量和分布，配变电所应靠近负荷中心。3.1.5 电力负荷的主要计算方法电力负荷的主要计算方法目前电力负荷计算的方法有需要系数法，利用系数法，二项式法等几种。此外还有制动功率法，计算系数法，单位面积功率法，变值二项式法，ABC 法等。但是目前国际上普遍采用的基本方法是需要系数法，因为此方法最为简便，应用广泛，尤其适用于配，变电所的负荷计算。本设计采用的也是需要系数法来确定计算，所以主要介绍需要系数法。3.1.6 利用需要系数法计算负荷利用需要系数法计算负荷在此节根据调查的实际负荷利用需要系数法对康普住宅小区进行负荷计算。康普住宅小区总共有 15 座楼，具体调查和计算负荷下面介绍。3.1.7 计算负荷计算负荷 1、各组设备的计算负荷情况如下：1 号住宅楼 9 . 0cos 48. 0tan288ePkWx0.55K 13图图3-1主接线方案主接线方案300.55 288158.4xePK PkWkW3030tan158.40.4876.032 varQPkWk2222303030(158.4)(76.032 var)176SPQkWkkVA30301580.2667266.733 3800.9NPkVAIkAAUCOSV2、供用电协议小区主管部门与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下1）从电业部门某 60/10 千伏变电所，用 10 千伏双回架空线路向本小区配电，该变电所在小区南部2）该变电所 10 千伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为 1.5 秒，要求配电所不大于 1.0 秒3）在总配电所 10 千伏侧计量 4）功率因子应在 0.9 以上5）配电系统技术数据 143.2 变电所所址的选择变电所所址的选择3.2.1 变电所简介变电所简介 变电所按其分类的原则不同可划分出许多类型比如按变电所容量和馈线的多少可以分为大、中、小型变电所按供电对象的差异可以分为城镇变电所、工业变电所和农业变电所按变电所在电力系统中的重要性可以分为枢纽变电所、区域变电所和末端变电所按电压等级可以分为超高压、高压、中压变电所和低压变电所按是否有人正常运行值班可分为有人值班变电所无人值班变电所等。变电所的电气设备可划分为一次设备和二次设备两大类。一次设备是进行电能交换和分配的必要设备包括电力变压器、断路器、隔离开关、避雷器、互感器、消弧线圈、补偿电容器或调相机等都是电压高、电流大的强电设备它们的安全可靠性是变电站最关心的头等大事。二次设备是对一次设备和系统进行检测、控制、调节并与上级有关部门和电力用户进行联络通信的有关设备主要包括各种继电保护装置和自动装置测量与监控设备、直流电源和远动通信设备等。图图 3-2 配电系统图配电系统图变电所 10kV 母线短路数据为表表 3-1 母线短路数据母线短路数据运行方式电源 10kV 短路容量说明系统最大运行方式 (3)d max187SMVA系统为无限大容量系统最小运行方式(3)d min107SMVA3.2.2 变电所选址变电所选址1)尽量靠近负荷中心，特别是对小区变电所所址靠近负荷中心，可以降低配电系统的电能损耗，电压损耗和有色金属的消耗量。2)进出线方便。 153)尽量靠近电源侧。 4)尽量不设在多尘或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，应设在濡染源的上风侧。表表 3-2 负荷统计表负荷统计表注：1）查 2009 版全国民用建筑工程设计技术措施 电气P15 表 2.7.7 需要系数及功率因数表中的数据，得本表中的需要系数及功率因数。2）表中用到的公式 ， ， 30XePK P3030tanQP3030cosPS5)尽量不设在有剧烈震动的场所，变压器室、配电室和电容器室的耐火等级不应低于二级。计算负荷序号类别楼号或用电单元名称设备容量（kWeP）xK costan(k30PW)(30QkW)30S(kVA)(A)30I主站（1 至 8 号楼）(332 户)11、3 号楼住户用电（6 层）24020.550.90.48264126.72295.3422、4 号楼住户用电（6 层）38420.550.90.48422.42006.984769.333低压住户配电部分号楼58:住户用电（11 层）35240.550.90.48774.4371.71860.4小计 ,=0.90.40pKcos1062.4509.951180.441793.491#站（9 至 15 号楼）(352 户)号914:楼住户用电（11 层）35260.550.90.481161.6557.5681290.66低压住户配电部分15 号楼住户用电（11 层）7040.550.90.48387.2185.856430.22小计 ,=0.90.40pKcos1126.4540.671251.561901.54 166)尽量不设在低洼积水场所及其下方。 7)应远离有易燃易爆危险的场所。 8)不占或少占农田具有适宜的地质条件。 9)适当考虑职工生活上的方便。 10)应尽量临近小区变电所，以节约建筑费用。 11)不应妨碍小区的发展，并应适当考虑今后扩建的可能。根据本小区的实际情况总配变电所应选在小区南侧。3.2.3 配变电所所址选择配变电所所址选择1、住宅小区里的低层住宅、多层住宅、中高层住宅、别墅等单栋住宅建筑用电设备总容量在 250kW 以下时，集中设置配变电所经济合理。用电设备总容量在 250kW 及以上的单栋住宅建筑，配变电所可设在住宅建筑的附属群楼里，如果住宅建筑内配变电所位置难确定，可设置成室外配变电所。室外配变电所包括独立式配变电所和预装式变电站。2、配变电所不宜设在住宅建筑地下的“最底层”主要是防水防潮，特别是多雨、低洼地区防止水流倒灌。当只有地下一层时，应抬高配变电所地面标高。3、室外配变电所的外侧指独立式配变电所的外墙或预装式变电站的外壳。配变电所离住户太近会影响居民安全及居住环境。防火间距国家现行的消防规范已有明确的规定，国家标准环境电磁波卫生标准GB 9175 仍在修订中，目前没有明确的技术参数。离噪声源、电磁辐射源越远越有利于人身安全，但实施起来有一定的难度。考虑到住宅建筑的特殊性，建议室外变电站的外侧与住宅建筑外墙的间距不宜小于 20m，因为 100.4kV 变压器外侧(水平方向)20m 处的电磁场强度(0.1MHz30MHz 频谱范围内)一般小于 10Vm，处于安全范围内。当然，由于不同区域的现场电磁场强度大小不同，放任一地点放置变压器以后的实际电磁场强度需现场测试确定。3.3 电力变压器的选择电力变压器的选择3.3.1 电力变压器的分类电力变压器的分类 电力变压器按变压功能分，有升压变压器和降压变压器。用户供电都采用降压变压器。电力变压器按调压方式分，有无载调压和有载调压两大类。一般采用无载调压变压器，但在用电负荷对电压水平要求较高的场合亦有采用有载调压变压器的。电力变压器按相数分，有单相和三相两大类。电力变压器按绕组导体材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器两大类。因为铝绕组变压器的损耗低，现在得到了越来越广泛的应用。电力变压器按绕组型式分有双绕组变压器，三绕组变压器和自耦变压器。电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式，干式和充气式变压器等。电力变压器按用途分，有普通电力变压器，全封闭变压器和防雷变压器。 173.3.2 电力变压器台数的选择电力变压器台数的选择变电所主变电器台数选择应根据负荷大小，负荷对供电可靠性的要求，经济性及用电发展规划等综合因素考虑确定。变压器台数越多，供电可靠性越高，运行费用也要增加。因此在满足供电可靠性前提下，变压器台数越少越好，在确定变压器台数时，还应适当考虑今后的发展，适当地留有余地。定变压器的台数应考虑 1)对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下变电站以装设台主变压器为宜。 2)对地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。 3)对于规划只装设两台主变压器的变电站其变压器基础宜按大于变压器容量的级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。 12:一般情况下，当时，选一台变压器；当时，选用30NSS3030(I II)0.7,NNTSSSS两台变压器。其中单台主变压器容量，变电所总的计算负荷。NTS为30S 为为变电所一、二级负荷的计算负荷。拥有两台或多台变压器的变电所各台30S（I +I I ）变压器通常采取分别运行。如果采取并列运行时应满足：变压比相同、联接组别相同、短路电压相同等，容量差别不宜过大。 凡选择两台变压器的变电所，任一台变压器，单独运行时，必须能满足变电所总计算负荷 70%的需要和一二级负荷的需要。3.3.3 电力变压器台数和容量的确定电力变压器台数和容量的确定选择变压器容量应考虑的条件 1)主变压器容量一般按变电站建成年的规划负荷选择，并适当考虑远期510:年的负荷发展。对于城郊变电站，主变压器容量应与城市规划相结合。1020:2)根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重负荷的变电站应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的。70%80%:3)同级电网的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。正确选择变压器的容量十分重要，若变压器的容量选择的过小，会使变压器经常处于超载状态，这样易烧毁变压器；反之，若变压器的容量选择的太大，一方面增加自身设备的投资，另一方面变压器得不到充分利用造成效率因子降低，线路损耗和变压器本身损耗变大。 18所以本设计选择两台变压器，每一台的容量是 1000kVA。型号是 S11-1000/10； 第一台变压器供电 1 号住宅楼4 号住宅楼，第一台变压器供电 4 号住宅楼8 号住宅楼。据以上原则和计算结果的变电所总负荷以及查阅 S11 变压器技术参数表对主变电所： 选用二台 1000kVA 的变压器型号为 S11-1000/10对 1#变电所：各选用二台 1000kVA 的变压器型号为 S11-1000/10。表表 3-3 选变压器所用负荷统计表选变压器所用负荷统计表 各 分项各变压器供电楼号计算有功功率（kW）计算无功功率（Kvar）计算视在功率（KVA）建议选用变压器容量（KVA）主变电站号住宅楼14:499.2239.61554.671000号住宅楼58:563.2270.34625.7810001#变电站号住宅楼912:563.2270.34625.781000号住宅楼1315:563.2270.34625.781000表表 3-4 电力变压器技术参数电力变压器技术参数损 耗 (W)重 量 (kg)产品型号额定容量(kVA)空 载负 载短路阻抗(%)空载电流(%)器身重油重总重轨距（mm）外形尺寸（mm）S11-1000/10 1000 1155103004.50.517705003020820214510702030注：高压：10(6、6.3、10、10.5、11)，低压：0.4kV，联结组：Y.yn0 或 D.yn11，调压范围：5%或22.5% 193.4 功率因数的提高与无功补偿功率因数的提高与无功补偿3.4.1 功率因数应达到的规定功率因数应达到的规定电网中功率因数的高低是关系到降低电能损耗，提高供电质量，以及运行经济效益的重要问题。用户在当地供电局规定的用电高峰负荷时的功率因数，应达到下列规定：1、高压供电的工业用户和高压侧装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数应达到 0.90 以上；2、其它 100kW 及以上的电力用户和大，中型电力排灌站，应保证功率因数不低于0.85；3、趸售和农业用电，功率因数应达到 0.80。3.4.2 无功功率补偿方式无功功率补偿方式无功补偿，就是无功功率人工补偿，以提高供配电系统的功率因数。无功补偿设备是专用来补偿供电系统的感性无功功率的电气设备。无功补偿设备的配置应采取就地平衡、分级补偿。 常用的无功功率人工补偿设备，主要有同步补偿机和并联电容器。前者一般只适用于补偿变动不快的无功功率。后者与前者相比，无旋转部分、并具有安装简单、运行维护方便、有损耗小以及组装灵活、扩建方便等优点。所以并联电容器在一般工业与民用建筑的供配电系统中被广泛应用。 补偿电容器组的投切方式分为手动和自动两种。对于补偿低压基本无功功率的电容器组以及常年稳定的无功功率和投切次数较少的高压电容器组，宜采用手动投切；为避免过补偿或在轻载时电压过高，造成某些用电设备损坏等，宜采用自动投切。在采用高、低压自动补偿装置效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。故我本次设计采用低压自动补偿。 无功自动补偿的调节方式：以节能为主进行补偿者，采用无功功率参数调节；当三相负荷平衡，也可采用 功率参数调节；为改善电压偏差为主进行补偿者，应该按电压参数调节；无功功率随时间稳定变化时，按时间参数调节。 无功功率自动补偿装置采用并联电容器作为无功补偿元件。通过自动控制装置，可根据电网的感性无功功率的变化情况，自动控制并联电容器组的投切，使电网的无功功率保持在最小状态，从而提高电网的功率因数，保证电网的电压质量，降低供配电系统的电能损耗。 并联电容器的补偿方式有以下几种： 1） 高压集中补偿， 2） 低压集中补偿， 3） 低压分散补偿， 本次设计采用并联电力电容器低压集中补偿，将电容器装设在变电所低压配电室 20内，与低压母线相连。3.4.3 并联电容器无功补偿容量的计算并联电容器无功补偿容量的计算补偿无功功率宜采用在配变电所内集中补偿和在用电设备处分散补偿相结合的方式。高压侧的功率因数应符合当地供电公司的要求；补偿后高压侧功率凶数不宜低于0.9，本设计选择 0.95。当用电设备的无功补偿容量较大，且距离配变电所较远时，宜采用就地补偿方式。可由用户计算有功功率，补偿前的最大负荷月的平均功率30P因数，以及补偿后欲达到的平均功率因数来确定。计算公式如下：1cos2cos 3012(tantan)QP式中，需要装设的电容器组总容量； 计算有功功率；Q30P 补偿前月平均功率因数角 1tan1 的正切值；补偿后月平均功率因数角 2tan2 的正切值；主变电站无功补偿计算：（分开补偿） 假设选择两台 10kV 的 S11 系列低损耗节能变压器 S11-1000/10 型变压器S11-1000/10 型变压器技术参数如下： 额定容量 ， , 1000NTASkV01155PW空载损耗10300KPW负载损耗 , %4.5%KU短路阻抗0%0.5%I空载电流号住宅楼供电：14:30499.2PKW 30239.61varQK 30554.67ASKV变压器损耗 23004.32TKNTSPPPkWS20030%18.84var100100TNTNTNTIUSQSSKS 21考虑变压器损耗后的计算负荷30499.24.32503.52PKW 30239.61 18.84258.45varQK 30565.98ASKV1cos0.891tan0.51变电所高压侧的功率因数0.90，这里 0.952cos可取2tan0.33，现补偿到 0.95，所需c12258.45 tantan46.52varQK电容器容量为号住宅楼供电：58:30563.2PKW 30270.34varQK30625.78ASKV23005.19TKNTSPPPkWS变压器损耗 20030%22.62var100100TNTNTNTIUSQSSKS考虑变压器损耗后的计算负荷30563.25.19568.39PKW 30270.3422.62292.96varQK 30639.45ASKV1cos0.891tan0.5120.90cos0.95变电所高压侧的功率因数，这里可取，2tan0.33现补偿到 0.95，所需电容器容量为 c12568.39 tantan102.31varQK表表 3-5 正泰低压电力电容器技术参数正泰低压电力电容器技术参数表表序号型 号额定电压额定容量额定频率额定电容额定电流外壳高度计量单位（kv)(kvar)（Hz)(f)（A)H(mm)1BZMJ0.4-12-30.4125023917.3190 22按照工厂供电设计指导1中表 2-11，选出并联电容器的型号为：BZMJ0.4-12-3 其考虑到10512 240f3,712NNNK varuNF参数为：S，C，=50H z，相数为。该变电所在室内，选用 RNT-380V-105Kvar 型低压无功自动补偿柜，其单台容量为105KVAR，分 2 步补偿。而本次设计无功补偿容量为 148.8KVAR，需要选用该型号的低压无功自动补偿柜共 2 台。3.5 变电所主接线的设计变电所主接线的设计 3.5.1 主接线的设计原则主接线的设计原则 变电站电气主接线是电力系统接线的主要部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量，并指出应该以怎样的方式来连接发电机、变压器线路以怎样与电力系统相连接，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全站电器设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。3.5.2 主接线可靠性的要求主接线可靠性的要求 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线的最基本要求3。可靠性的工作是以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。评价主接线可靠性的标志是：1、断路器检修时是否影响停电 2、线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否对重要用户的供电；3、变电站全部停电的可能性。 3.5.3 主接线灵活性的要求主接线灵活性的要求 主接线的灵活性有以下几个方面的要求 1、调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷，能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。 2、检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不致影响对用户的供电。 3、扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最少。 3.5.4 主接线经济性的要求：主接线经济性的要求：在满足技术要求的前提下，做到经济合理。 231、投资省，主接线简单，以节约断路器、隔离开关等设备的投资，占地面积小，电气主接线设计要为配电装置布置创造条件，以节约用地、架构、导线、绝缘子及安装费用。 2、电能损耗少，经济选择主变压器型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。 此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电站所接入系统的电压等级一般不超过两种。 3.5.5 电气主接线的选择和比较电气主接线的选择和比较 变电所的主接线是由各种电气设备及其连接线组成，用以接受和分配电能是供电系统的组成部分。它与电源回路数、电压和负荷的大小、级别以及变压器的台数、容量等因素有关所以变电所的主接线有多种形式。确定变电所的主接线对变电所电气设备的选择、配电装置的配置及运行的可靠性等都有密切的关系，是变电所设计的重要任务之一。 3.5.6 本变电所主接线方案本变电所主接线方案1)单母线接线 (号方案)单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上以减少功率在母线上的传输。单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸、扩建方便。缺点：可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作也就成了全厂或全站长期停电。调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。 综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。 2)单母分段接线 （号方案）单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电，当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电。两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段；任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站KV 接线中。610:从各种方案所采用的设备台数进行简单的比较。号方案共用 13 台设备，号方案共有 16 台设备。 经以上两个方面的论证比较可知：号方案相对经济些，但灵活性不够；号方案经济性较高，但技术方面较合理，灵活性高、能够满足用户要求。而这样技术和经济方面就发生了矛盾，根据对各个方案分析的特点，决定在保证技术先进和满足用户要求的前提下，选用具有最大经济效益的方案。又考虑到 变电所远景发展的需要，因此该设计决定采用 号高、低压单母线分段接线的方案。 243.5.7 变电所高低压侧主接线方式的选择变电所高低压侧主接线方式的选择 1、10kv 侧主接线方式的选择 因为本设计中的小区主要是二级负荷，考虑经济因素本设计总配变电所的 10kV侧采用单母线分段接线，用 10kV 真空式断路器将母线分成两段。采用这种接线方式的优点有可靠性和灵活性好，当双回路同时供电时，正常时，分段断路器可合也可开断运行，两路电源进线一用一备，分段断路器接通,此时，任一段母线故障，分段与故障断路器都会在继电保护作用下自动断开。故障母线切除后，非故障段可以继续工作。当两路电源同时工作互为备用时分段断路器则断开，若任一电源故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器自动投入，保证继续供电。 2、低压侧接线形式的选择: 变电所的低压侧，采用分段母线结线方式，母线分段数与主变压器台数一致。当不允许停电检修引出线断路器时，可采用手车式成套开关柜或设置旁路母线来解决。 图图3-3 变电所主接线方案变电所主接线方案3.6 短路电流及其计算短路电流及其计算3.6.1 短路电流的概念短路电流的概念进行短路电流计算时，首先要知道短路电流的电参数，如电力元件的阻抗，电路电压，电源容量等，然后通过网络变换求得电源至短路点之间的等值阻抗，最后按照公式或运算曲线求出短路电流。短路电流有两中计算方法，欧姆法和标幺制法。欧姆法是带单位的计算方法，又称为有名制法。标幺制法是不带单位的计算法。本设计采用标幺制法。3.6.2 短路电流计算的目的短路电流计算的目的 短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节其计算目的是 1、在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 2、在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工 25作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。 3、在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。 4、按接地装置的设计，也需用短路电流。 3.6.3 短路电流计算的一般规定短路电流计算的一般规定 1、验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应按工程的设计规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划(一般为本期工程建成后年)。510:确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式,而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 2、选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 3、选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。 4、导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。 3.6.4 短路计算基本假设短路计算基本假设 1、正常工作时,三相系统对称运行；2、所有电源的电动势相位角相同；3、电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化;；4.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； 5、元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计,及不计负荷的影响；6、系统短路时是金属性短路。 3.6.5 短路电流计算的步骤短路电流计算的步骤 等需进行短路电流计算时,有时勿需专购短路电流计算程序,进行手算会更方便概念更清楚。计算步骤如下: 1、计算各元件电抗标幺值，并折算为同一基准容量下； 2、给系统制订等值网络图； 3、选择短路点； 4、对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。 （3-*1IX标幺值： 1） 26 （3-*3BAVSIIU有名值 ： 2）5、计算短路容量，短路电流冲击值 （3-3NSIU短路容量 ： 3） （3-2.55chiI短路电流冲击值 ： 4）6、 短路计算的常用公式 （3-20SOSUXS电力系统阻抗 ： 5） （3-00 WLWLRR LXX L线路阻抗 ： , 6） （3-2200 %100KTKTNNUUURPXSS 变压器阻抗 ： , 7） （3-(3)(3)(3)03 KKUIIIIZ三相短路电流 ： , 8） （3-(3)(3)(3)(3)2.551. 68shshshiiII高压侧 ： , 9） （3-(3)(3)(3)(3)1.841.692shshshiiII低压侧 ： , 10） (3)(3)03shKSU I三相短路容量： （3-11） 273.6.6 采用标幺制法计算三相短路电流和短路容量采用标幺制法计算三相短路电流和短路容量图图3-4系统短短路等效电路图系统短短路等效电路图表表 3-6 母线短路数据母线短路数据运行方式电源 10kV 短路容量说明系统最大运行方式 (3)d max187SMVA系统为无限大容量系统最小运行方式(3)d min107SMVA解：确定基准值 ，1210.51,0.004BddSUkMVUVAVk， *11%4.51004.51001001KBTTNUSXS*214.5TTXX 0.38 0.50.19LX 总变电所进线电抗 *211000.190.1710.5BLLdSXXU1#0.38 0.50.19LX 总变电所配到变电所进线电抗 *211000.190.1710.5BLLdSXXU1、最大运行方式下： 28*100)0.5351871 1: SdX 系统标幺值 *01.535SXXd点总阻抗标幺值 11005.5310.53jjdSIKAU基准电流 (3)1*5.510.30.535jdIIKAX短路电流 由公式（4-9） (3)(3):2.5526.3shiIkA (3)(3)15.61.68shshiIKA由公式（4-10）(3)(3)111:33 10.5 10.3187.3dddSU IMVA*100)02.5352:7 18SXd系统标幺值*0.5350.170.7205SLXXXd点总阻抗标幺值11005.5310.53 jjdSIKAU基准电流(3)2*5.57.800.705jdIIKAX短路电流 (3)(3)2.495519.89shiIkA由公式（） (3)(3)11.801.68shshiIKA(3)(3)2233 10.5 7.84 10141.9davdSU IMVA由公式（）*100)0.53518733: SdX 系统标幺值 *0.5350.170.174.53SLLXXXdX点总阻抗标幺值11005.5310.53jjdSIKAU基准电流 (3)3*5.51.224.5jdIIKAX短路电流 29 (3)(3)2.553.11shiIkA (3)(3)1.851.68shshiIKA由公式（4-10） (3)(3)3333 10.5 1.2222.19davdSU IMVA *100)0.53518744: SdX 系统标幺值 *0.5350.170.174.594SLLTXXXXXd点总阻抗标幺值 2100144.3430.43 jjdSIKAU基准电流 (3)3* 14 4.3416.049jdIIKAX短路电流 (3)(3)32.5540.90shdiIkA (3)(3)24.351.68shshiIKA(3)(3)323330.4 16.0411.11dddSUIMVA2、最小运行方式下： *1000.935107SX 系统标幺值 *)0.91315SXXd点总阻抗标幺值 11005.5310.53jjdSIKAU基准电流 (3)(3)1.8410.82shiIkA (3)(3)6.441.68shshiIKA(3)(3)11133 10.5 5.88106.94dddSU IMVA *)0.9350.171.2112SLXXdX点总阻抗标幺值 11005.5310.53jjdSIKAU基准电流 30(3)2*5.54.951.11jdIIKAX短路电流 (3)(3)1.849.11shiIkA (3)(3)5.421.68shshiIKA(3)(3)2233 10.5 4.9590.02davdSU IMVA*)0.9350.170.1734.93SLLdXXXX点总阻抗标幺值 11005.5310.53jjdSIKAU基准电流 (3)3* 5.51.124.9jdIIKAX短路电流 (3)(3)1.842.06shiIkA (3)(3)1.231.68shshiIKA(3)(3)3333 10.5 1.1220.37davdSU IMVA4)d4 点总阻抗标幺值： *0.9350.170.174.59.4SLLTXXXXX2100144.3430.43jjdSIKAU基准电流 (3)3*144.3415.369.4jdIIKAX短路电流 (3)(3)31.8428.26shdiIkA (3)(3)16.701.692shshiIKA(3)(3)323330.4 15.3610.64dddSUIMVA 313.7 电气设备选择与校验电气设备选择与校验 3.7.1 概述概述 导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。 电气设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。 电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 3.7.2 一般原则一般原则 1、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要； 2、应按当地环境条件校核； 3、应力求技术先进和经济合理； 4、选择导体时应尽量减少品种； 5、扩建工程应尽量使新老电器的型号一致； 6、选用的新品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 3.7.3 技术条件技术条件 1、按正常工作条件选择导体和电气 1)电压 所选电器和电缆允许最高工作电压 Ug.max 不得低于回路所接电网的最高运行电压 Un 即 (7-1) .Un Ug max一般电缆和电器允许的最高工作电压,当额定电压在 110KV 及以下时为 1.15Un,而实际电网运行的 Ug.max 一般不超过 1.1 Un。 2)电流 导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度下,导体和电器的长期允0Q温度许电流 Iy 应不小于回路的最大持续工作电流 Ig.max 即 （7-2).IyIg max由于变压器在电压降低 5%时,出力保持不变,故其相应回路的 32Ig.max=1.05In(In 为电器额定电流)。 3)按当地环境条件校核 当周围环境温度和导体额定环境温度不等时,其长期允许电流 Iy 可按下式修正Iy， (7-3)21MMTTKTT其中 K 为温度修正系数;最高工作温度; 额定载流量基准下的环境温度MT 为1T为 Iy 对应于所选截面 S、环境温度为+25，长期允2( C);T。为实际环境温度；C。时许载流量（A） 2、按短路情况校验 稳定行校验目的：很大的短路电流通过时会引起载流导体之间很大的电磁吸引力，容易引起固定导体的支撑件的机械变形，动稳定不够时可能导致导体间的短路。 热稳定校验是因为导体通过很大的短路电流时会引起导体短时间内的几乎绝热过程，发热过大引起金属导体的熔化，或者固定件、绝缘件、绝缘层的严重劣化。热稳定校验主要是计算短时间内在最大短路电流下的最高温升，防止某些绝热部件如环氧树脂等严重劣化。1)短路热稳定校验 满足热稳定条件为 (7-4)22tdztII t (7-5)0.050.05dzzzItttI验算热稳定所用的计算时间 2)短路的动稳定校验 (7-6)max2.55 chiIi满足动稳定条件为 3.7.4 高压断路器的选择及校验高压断路器的选择及校验 3kV 及以上电力系统中使用的断路器称为高压断路器，它是电力系统中最重要的控制和保护设备。无论电力线路处在什么状态，例如空载、负载或短路故障，当要求断路器动作时，它都应能可靠地动作，或是关合，或是开断电路。 1、高压断路器按灭弧介质的不同而可分为：(1)少油断路器(2)多油断路器(3)真空断路器;(4)磁吹断路器;(5)六氟化硫断路器(6)压缩空气断路器。 2、断路器必须具备的基本功能可列举以下各项： 1)在关合状态时应为良好的导体，非但对正常的电流，即使对于短路电流也应能承受 33其热的与机械的作用。 2)在开断状态时，具有良好的绝缘性。在清洁和污秽两种状态下，皆能承受对地以及同相端子间的电压。 3)于关合状态的任意时刻，应能在不发生异常电压的情况下，在尽可能短的时间内，开断额定开断电流以下的电流。 4)于开断状态的任意时刻，应能在断路器触头不产生熔焊的情况下，在短时间内安全地关合处于短路状态下的电路。 3、选择高压断路器时，除按电气设备一般原则选择外，由于断路器还要切断断路器短路电流因此校验断流容量，或开流电流、热稳定及动稳定等各项指标。 1)按工作环境选型； 根据使用地点的条件选择，如户外式、户内式，若工作条件特殊型式，如防爆型。 2)按额定电压选择； 3)按额定电流选择； 4)校验高压断路器的热稳定； 5)校验高压断路器的动稳定；6)校验高压断路器的短流容量（或开流容量）。 (3)3maxmax326.3,i50,shppikAikA ii动稳定校验 满足动稳定。，取短路电流计算时间为 t=4s（后备保护动作时加断路器1II热稳定校验固有分闸时间），3.4dzztts于是22210.33.4360.7.sdzI tkA因为，2222041600.stI tkA满足热稳定22dztI tI t所以，经以上验证此断路器 ZN12-12 满足各项要求 (3)2*5.57.800.705jdIIKAX短路电流 (3)(3)2.5519.89shiIkAn100057.7433 10NNSIAU2227.83.4206.86.sdzI tkA因为， 342222041600.stI tkA满足热稳定22dztI tI t所以，经以上验证此断路器 ZN12-12 满足各项要求 3.7.5 低压断路器的选择与校验低压断路器的选择与校验1、受电柜和母联柜的低压断路器电流脱扣器的选择与校验30301000 kV A1443.38A30.430.4SI .max1.0560.62630gnNIIAIA (3)maxmax319.8950shpikAikAii， ，动稳定校验，满足动稳定。，取短路电流计算时间为 t=4s（后备保护动作时加断路器1II热稳定校验固有分闸时间），3.4dzztts于是1)瞬时过电流脱扣器动作电流的整定(瞬时动作 10 倍)整定过电流线路脱扣器的，线路的尖30=1600A1443.38 ANORII额定电流，瞬时过电流脱扣器的动作电流3033 1443.384330.14 APKII 峰电流取表表 表表 3-7 10kV10kV 进线断路器的选择及校验进线断路器的选择及校验 序号选择项目装置地点技术参数ZN12-12断路器技术参数结论1额定电压10,U10 1.1511.5nmUkVkV 12rUkV ,rmUU合格 22额定电流n22 1000115.4733 10NNSIAU r630IA r,nII合格33额定短路开断电流(3)110.3dIKA（d1点的短路电流）b20IkAb1,dII合格 3554额定峰值耐受电流 3ip(3)(3)2.5526.3shiIkAmax50ikAmax3,pii合格 65额定短时（4s）耐受电流(3)110.3dIKAt20IkA(3)t1,dII合格66额定短路关合电流3ip(3)26.3shikAm50ikAm3,pii合格77环境华北地区室内建筑内高压开关柜正常使用环境满足条件低压断路器 DW15-1600 过电流脱扣器动作电流的整定躲过线路的，即op(0)I应PKI尖峰电流 01.35 4330.145845.69ArelPKOPIKI，设瞬时脱扣电流整定为16000(瞬时动作 10 倍)，即，满足躲过尖峰电流的要求。 0160005845.69OPIA表表 3-8 10kV10kV 母线侧断路器的选择及校验母线侧断路器的选择及校验 序号选择项目装置地点技术参数ZN12-12 断路器技术参数结论1额定电压10,U10 1.1511.5nmUkVkV 12rUkV,rmUU合格 2额定电流n22 1000115.4733 10NNSIAU r630IA r,nII合格3额定短路开断电流(3)27.8dIKA（d2点的短路电流）b20IkAb1,dII合格4额定峰值耐受电流3ip(3)(3)2.5519.89shiIkAmax50ikAmax3,pii合格 365额定短时（4s）耐受电流(3)27.8dIKAt20IkA(3)t1,dII合格6额定短路关合电流3ip(3)19.89shikAm50ikAm3,pii合格7环境华北地区室内建筑内高压开关柜正常使用环境满足条件2)短延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定短延时过电流脱扣器应躲过线路，即 op sI动作电流pkI负荷尖峰电流 1.24330.145196.17 A6000relPKOP sop sIKIIA，故整定为短延时过电流脱扣器的动作时间应满足保护选择性要求，整定为 0.6s3)长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定长延时过电流脱扣器应躲过线路，即 1opI动作电流30I最大负荷电流 301.1 1443.381587.160072 ArelOP lop lKAIII，故整定为长延时过电流脱扣器的动作时间应躲过允许过负荷的持续时间，整定为 2s。4)热脱扣器应不小于线路的， ，选择N TRI额定电流30I计算电流30N TRII即1600 ，301.1 1443.381587.72 AOP TRrelIKIA，其动作电流按下式整定：热脱扣器动作电流整定为 1600A。故根据计算，低压断路器选择 DW15-1600。2、 低压出线柜断路器的选择与校验在本小区中，一共存在着 44 户、48 户、30 户三种楼宇设计。现在以第三组的 30 户型为例来计算低压侧的负荷。查表知0.58,8 30 w240deKPKKw 需要系数300.58 240139.2dePK PKwcos0.8,tan0.75功率因数取为 3030tan139.2 0.75var104.4varQPKK3030139.21740.8cosKPSVA 373030139.20.3264.373cos38 0.80nPIAU30(2)15 kV AS303022.79 A3NSIU根据各栋楼的设备容量及电流计算结果，初步选择断路器为 CM2 系列塑料外壳式智能断路器。配电柜里的断路器的选择与校验(分成三类，每类选取一例)：3、低压出线断路器的选择与校验30 户型过电流脱扣器的应不小于线路的，因N ORI:额定电流30264.37AI计算电流 此选择 CM2-400 HP/3 300-315A 断路器，其额定电流为 400A。1）瞬时过电流脱扣器动作电流的整定3026433793.1137pkIIA 此处取表表 3-9 配电柜里的断路器的选择与校验配电柜里的断路器的选择与校验型号CM2-400HP/3 300 CM2-630 HP/3 300壳架电流400630脱扣器额定电流250,315,350,4O0400,500,600通短能力 30005050瞬时整定值5 10Ie瞬时过电流脱扣器的应躲过线路的，设瞬时脱扣 OP OI动作电流PKI尖峰电流电流整定为 6 倍，即(0)2 793.111586.22A6 4002400AelpkopK II2）短延时过电流脱扣器动作电流的整定短延时过电流脱扣器的应躲过线路短时间出， OP sI动作电流PKI负荷尖峰电流即 1.2 793.11951.732 ArelpkOP SIKI3）长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定30(3)9 kvarQ30(3):12 kWP小区道路照明负荷计算 38长延时过电流脱扣器应躲过线路，即 1OPI动作电流30I最大负荷电流 3011.1 264.37290.81ArelOPIKI长延时过电流脱扣器的动作时间应躲过允许过负荷的持续时间，其动作特性为反时限，即过负荷电流越大，其动作时间越短，一般动作时间整定为 2h。4）断流能力校验塑壳式断路器其极限应不小于通过它的最大三相短路冲击电流， ocI分断电流，所以选择 CM2-400HP/3 300-315A 断路器满足要求。 335 kA31.27kAOCkII即同理,其它断路器的选择如下:44 户：电流为 314.20 A，选择 CM2-400HP/3 300-350A 型。48 户：电流为 346.33 A，选择 CM2-400HP/3 300-400A 型。4、低压电流互感器的选择与校验根据额定电压与一次侧电流的大小,低压电流互感器选用 LMZJ2-0.5 母线式树脂浇注绝缘电流互感器，计量用电流互感器选用 0.2 级，其余选用 0.5 级。具体选择型号见低压侧电气主接线图。5、刀开关的选择与校验根据补偿柜安装处的电压和电流以及断路容量，受电柜中刀开关型号为 HD13-2000/31，母联柜刀开关型号选用 HD13-2000/31 其他的为 HD13-1000/31 和 HD13-600/31。6、低压配电柜的选择考虑供电的先进性与可靠性，低压配电柜采用 KYN44B12 型开关柜。3.7.6 变电所高、低压线路的选择变电所高、低压线路的选择 3.7.7 熔断器的选择（熔断器的选择（FUFU）由于本设计中熔断器仅做电压互感器保护用，故本设计选用 RN2 型户内高压熔断器，且只需按额定电压和断流容量选择，不必校验额定电流。RN2 系列户内高压限流熔断器适用于户内 335kV 线路中，做电压互感器的保护用。本设计选择 RN210/0.5 型熔断器。表表 3-10 导线和电缆的经济电流密度导线和电缆的经济电流密度年最大有功负荷利用小时线路类型导线材质3000h 以下30005000h5000h 以上铜3.002.251.75架空线路铝1.651.150.90 39铜2.502.252.00电缆线路铝1.921.731.543.7.8 互感器的选择与校验互感器的选择与校验 互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况，其作用有：1、将一次回路的高电压和电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内安装。 2、使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。 电流互感器在电力系统中被广泛应用，工作原理与变压器相似。其特点有： 1）一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流安全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。 2）电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路情况下运行。 电路互感器的一次绕组串联在回路里，在导线截断处，二次绕组经某些负荷，测量仪表和继电器而闭合，并保证通过的负荷电流与一次绕组的电流成正比。 3、电压互感器的特点： 1）容量很小，类似于一台小容量变压器，但结构上需要有较高的安全系数； 2）二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，互感器近似于空载状态运行，即开路状态。 目前电力系统广泛应用电压互感器主要有电磁式和电容分压式两种。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同其特点有容量很小类似一台小容量变压器近于空载状态下运行。随着电力系统输电电压的增高电磁式电压互感器的体积越来越大成本随之增高因此研制了电容式电压互感器。 4、互感器的配置 1）为满足测量和保护装置的需要，在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器；2）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如，发电机和变压器的中性点； 3）对直接接地系统，一般按三相配制。对三相直接接地系统，依其要求按两相或三相配制4）V 电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器 6110:5）当需要监视和检测线路有关电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 403.7.9 电流互感器的选择电流互感器的选择 1、电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响，使一次电流 在数值t12II 与 和相位上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择。 2、电流互感器 10%误差曲线：是对保护级（BlQ）电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不同。对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确级，而当其通过故障电流时则希望早已饱和，以便保护仪表不受短路电流的损害，保护级电流互感器主要在系统短路时工作，因此准确级要求不高，在可能出现短路电流范围内误差限制不超过-10%。电流互感器的 10%误差曲线就是在保证电流互感器误差不超过-10%的条件下，一次电流的倍数入与电流互感器允许最大二次负载阻抗 Z2f 关系曲线。 3、为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。 4、按一次回路额定电压和电流选择: 电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大 1/3左右以保证测量仪表的最佳工作电流互感器的一次和选择必NU额定电压1NI电流须满足 ，为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次工作g:NUU1g.maxNII和电流应尽量接近额定电流。 5、种类和型式的选择：选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，再根据安装地点（屋内、屋外）和安装方式（穿墙、支持式、装入式等）来选择。 6、热稳定检验: 电流互感器热稳定能力常允许通过一次的来表示，即dzt以1NI额定电流tK倍数221(K )dzNtI tI：7、动稳定校验电流互感器常以允许通过一次的动稳定电流倍1( 2 I)N额定电流最大值dwK倍数（表示其内部动稳定能力）故动稳定可用下式校验 1:2chNdwiIK10kV 出线侧电流互感器的选择与校验: g1011:0NUkVUkV）一次回路电压.max260.62gIA）一次回路电流： 41查发电厂电气部分第四版358 页,附表 8,选择 LA-10-200/5表表 3-11 电流互感器电流互感器 LA-10-200/5LA-10-200/5 参数型参数型二级负荷，型号额定电流比，A级次组合准确级次0.5级1级3级10%倍数1s 热稳定倍数动稳定倍数价格（元）0.50.4 10LA-10200/50.5/3及 1/31 0.41090160210 1max1300 400 ,60.62NgNIA IAI 2chmiI K动稳定：220.2 16045.255 ,26.3mdwchI KkAikA满足动稳定。22(K)dzmdwI tI热稳定：1 ,t1sIsI取由20.81 ,+0.05 =0.8+0.05=0.85sdzdzztsstt故222222t10.30.8590.18.s0.4 75900.s,dzmtIkAI KkA满足热稳定。10kV 母线侧电流互感器的选择与校验与 10kV 出线侧电流互感器的选择与校验相仿，经验证亦可选 LA-10-200/5。3.7.10 电压互感器的选择电压互感器的选择 1、电压互感器的准确级和容量 电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差最大值。 由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差,而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。 2、按一次回路电压选择 为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（） 0.91.1:NU 范围内变动。3、按二次回路电压选择 42电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求电压互感器二次侧额定电压可按下表 6-20 选择。 表表 3-12 电压互感器的选择方式电压互感器的选择方式接线型式电网电压 kV型式二次绕组电压，V接成开口三角形辅助绕组电压一台 PT 不完全三角形接线方式335:单相式100无此绕组110 500JJ单相式1001003 60单相式 100/3100/3Y0/Y0315三相五柱式100100/3（相）4、电压互感器及型式的选择 电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在屋内配6 35kV装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。配电装置中一般采用半级110 220kV式电磁式电压互感器。 变压器 10 kV 及其出线侧低压互感器选择： 选定型号为 JDZX 9-101）型式：环氧树脂浇注绝缘全封闭支柱式电压互感器 1)1.11.1 1011100.9 1090.29NNUUU一次电压： 3)二次电压：根据使用情况选用所需二次额定电压 4)准确等级：0.5/6P 3.7.11 母线及电缆的选择及校验母线及电缆的选择及校验 母线在电力系统中主要担任传输功率的重要任务，电力系统的主接线也需要用母线来汇集和分散电功率，在发电厂、变电所及输电线路中，所用导体有裸导体，硬铝母线及电力电缆等由于电压等级及要求不同，所使用导体的类型也不相同。 敞露母线一般按导体材料、类型和敷设方式、导体截面、电晕、短路稳定、共振频率等各项进行选择和校验。 表表 3-13 JDZXJDZX 9-109-10 的技术数据的技术数据 准确等级下的额定容量 VA型号额定变比 kV0.2/6P0.5/6P最大容量 VA备注 43浇注式（单相）JDZX 9-10 100.1 0.1 0.1/333330/5080/50400-3.7.12 裸导体的选择条件选择和校验裸导体的选择条件选择和校验 1、型式：载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机，变压器出线端部，以及对铝有较严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬裸导体。 回路正常工作电流在 400A 及以下时，一般选用矩形导体。在时，400 8000A一般选用槽形导体。2、配电装置中软导线的选择，应根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件，确定导体的截面和导体的结构型式。 3、当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择导线的截面积，对 110kV 及以下配电装置，电晕对选择导体一般不起决定作用，故可采用负荷电流选择导体截面。 母线及电缆截面的选择： 除配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择外，其余导体截面，一般按经济电流密度选择。1）按导体长期发热允许电流选择，导体能在电路中最大持续工作电流 Igmax 应不大于导体长期发热的允许电流 Iy。2）按经济电流密度选择，按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低，对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数 Tmax 将有一个年计算费用最低的电流密度经济电流密度（J）导体的经济截面可由下式 g.max:ISJ3）热稳定校验：按上述情况选择的导体截面（S）还应校验其在短路条件下的热稳定。mintdzISSCC热稳定系数 ， 稳态短路电流（KA），短路等值时间(s)Idzt查刘介才主编工厂供电简明设计手册1一书对导线及母线进行选择.环境温度为 30。23030115.48 ,115.4m8 ,20 3mIIAA母线主变电站 一段选的母线二段涂漆矩形 230301#57.74 ,571574m.,3mAIAI母线一段母线二段变电站 选的涂漆矩形按经济电流密度对架空线进行选择： 301000 2115.4733 10NNSIAU 44查刘介才主编，机械工业出版社出版工厂供电1一书中表 5-1 。20.9/ecjA mm可得2115.47128.30.9ecAmm选 JKLYJ-25 型交联聚乙烯轻型架空电力电缆按短路条件时对母线进行动、热稳定度校验当所选导体不小于 Smin 时便满足热稳定。 min1SItjC式中 C热稳定系数查刘介才主编工厂供电1附表 7 知 C=84。22min1156.640 4SItjmmmmC所以满足热稳定性 动稳定性校验: 母线的动稳定性按下式进行校验 Cal母线材料的最大允许应力。对于硬铝。本设计采用 LMY-al69alMPa404 的硬铝母线，相邻母线的轴线间距离 a 为 0.25m，两绝缘子间距离 l 为 3m。式中：M母线时所受到的(3)