某市商住小区10kV配变电所电气设计

扬州大学 水利与能源动力工程学院 本科生课程设计 题 目 某市商住小区 10kV 配变电所电气设计 课 程 供配电工程 专 业 建筑电气与智能化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 完成日期 13 总总 目目 录录 第一部分 任务书 第二部分 课程设计报告 第三部分 设计图纸 14 第 一 部 分 任 务 书 15 1 题 目 某市商住小区 10kV 配变电所电气设计 2 原始资料 2 1 工程概况 某住宅小区占地 15 万平方米 建有 3 单元 6 层住宅楼 底层为车库 12 幢 每幢 30 户 建有 2 单元 12 层住宅楼 底层为泵房车库 顶层为电梯间 6 幢 每幢 80 户 沿街 门面 3000m2及小区管理用房 500m2 2 2 负荷资料 居民生活负荷 每户负荷容量4kW Kd 0 65 30 户 0 50 60 户 0 45 80 160 户 cos 0 85 小高层每幢 4 部电梯 每部容量 12kW Kd 0 7 cos 0 7 每单元楼道应急照明负荷 1 6 3 2 kW 小高层 Kd 0 8 cos 0 9 小高层每幢水泵房设备 消火栓泵 2 台 一用一备 每台容量 22kW 生活水 泵 2 台 一用一备 每台容量 7 5kW 排水泵 2 台 每台容量 1 5kW K d 0 8 cos 0 8 营业照明负荷 沿街门面正常照明及分体空调负荷按 50W m2计 cos 0 85 小区管理用房正常照明及分体空调负荷按 40W m2计 cos 0 85 注 备用设备容量不计 发生火灾时才用的消防用电设备容量不计入总负荷 考虑变 电所用电 15kW cos 0 85 各用电设备的负荷等级及其配电要求根据规范确定 2 3 供电条件 1 供电部门可提供双回路 10kV 电源 一用一备 2 电源 1 进线处三相短路容量 110MVA 进线电缆长约 100 米 电源 2 进线处三 相短路容量 120MVA 进线电缆长约 110 米 3 采用高供低计 居民生活计量一户一表 安装于楼道处 其他负荷计量点设于变 电所低压侧 第一柜为进线隔离柜 4 考虑二期工程 预留一路 10kV 电源出线备用 负荷容量 400kVA 5 配变电所采用独立式 位于小区中心位置 无人值班 低压最大供电距离 250m 2 4 其他资料 当地年最高气温为 38 年平均气温为 25 年最低气温 6 年最热月平均最高 气温为 33 年最热月平均气温为 27 年最热月地下 0 8m 处平均温度为 25 当地年雷暴日数为 26 天 当地海拔高度为 120m 土壤电阻率 100 m 3 具体任务及技术要求 本次课程设计共 1 5 周时间 具体任务与日程安排如下 第 1 周周一 布置设计任务 熟悉有关资料 负荷计算 主变压器选择 周二 供电一次接线方案确定 短路计算 周三 进出线电缆及开关设备选择计算 周四 设计绘制变电所高压电气系统图 周五 设计绘制变电所低压电气系统图 16 第 2 周周一 设计绘制变电所电气平面布置图及变电所接地平面布置图 周二 编制设计报告正文 设计说明书 计算书 电子版 周三 整理打印设计报告 交设计成果 要求根据设计任务及工程实际情况 按照安全可靠 技术先进 经济合理的要求 独 立完成 10kV 变配电所的电气设计 设计深度应达到扩大初步设计要求 制图应符合国家 规范要求 4 实物内容及要求 课程设计报告由设计任务书 设计报告正文 设计图纸三部分组成 并有封面 目录 装订成册 4 1 设计报告正文内容包括 1 负荷等级确定与供电电源 2 负荷计算与无功补偿 3 配变电所所址选择与结构型式 4 变压器类型 台数及容量选择 5 配变电所电气主接线设计 6 短路计算与电气设备选择校验 7 进出线电缆选择校验 8 配变电所电气装置布置 9 配变电所接地装置布置 10 参考文献 设计报告正文编写的一般要求是 必须阐明设计主题 突出阐述设计方案 文字精炼 计算简明 条理清晰 层次分明 设计报告正文采用 A4 纸打印 4 2 设计图纸包括 1 配变电所高压电气系统图 1 张 A3 2 变电所低压电气系统图 1 张 A3 加长 3 配变电所电气平面布置图 1 张 A3 4 配变电所接地平面布置图 1 张 A3 设计图纸绘制的一般要求是 满足设计要求 遵循制图标准 依据设计规范 比例适 当 布局合理 讲究绘图质量 设计图纸采用 A3 图纸 CAD 出图 5 参考文献 1 中国计划出版社编 注册建筑电气工程师必备规范汇编 北京 中国计划出版社 中国建筑工业出版社 2003 2 易立成编 注册电气工程师 供配电 执业资格考试强制性标准摘编 北京 中国电 力出版社 2004 3 翁双安主编 供电工程 北京 机械工业出版社 2004 4 中国航空工业规划设计研究院等编 工业与民用配电设计手册 第 2 3 版 北 京 中国电力出版社 1994 2005 5 北京照明学会设计委员编 建筑电气设计实例图册 北京 中国建筑工 业出版社 1998 2000 2002 17 6 孙成群主编 民用建筑电气设计资料集 办公住宅 北京 知识产权出版社 2002 7 朱林根主编 21 世纪建筑电气设计手册 北京 中国建筑工业出版社 2001 8 戴瑜兴等编 民用建筑电气设计数据手册 北京 中国建筑工业出版社 2003 9 中元国际工程设计研究院编 电气设计 50 北京 机械工业出版社 2005 10 本书编委会编 建筑电气设备选型 2001 版 2002 版 2003 2004 版 北京 中国建筑工业出版社 2001 2002 2003 11 刘江主编 建筑电气设备选型 北京 中国建筑工业出版社 2003 12 朱林根主编 现代住宅建筑电气设计 北京 中国建筑工业出版社 2004 13 全国电气文件编制和图形符号标准化委员会编 电气简图用图形符号标准汇 编 北京 中国标准出版社 2001 14 全国电气文件编制和图形符号标准化委员会编 电气制图及相关标准汇编 北京 中国标准出版社 2001 15 高低压电器最新产品技术样本等 6 任务书写于 2014 年 5 月 26 日 7 完成期限 2014 年 5 月 27 日至 6 月 5 日 8 学生任务分配 9 指导教师 李世博 18 第 二 部 分 课 程 设 计 报 告 19 目目 录录 1 负荷等级确定与供电电源负荷等级确定与供电电源 20 1 1 负荷等级确定 20 1 2 供电电源 20 2 负荷计算与无功补偿负荷计算与无功补偿 22 2 1 负荷计算 22 2 2 无功补偿 24 2 3 总计算负荷 25 3 变 配 电所所址选择与结构型式变 配 电所所址选择与结构型式 27 3 1 所址选择 27 3 2 结构型式 27 4 变压器类型 台数及容量选择变压器类型 台数及容量选择 28 4 1 变压器类型选择 31 4 2 变压器台数选择 34 4 3 变压器容量选择 35 5 变 配 电所电气主接线设计变 配 电所电气主接线设计 35 5 1 高压系统电气主接线设计 36 5 2 低压系统电气主接线设计 36 5 3 低压配电网的接线形式 37 6 短路计算与电气设备选择校验短路计算与电气设备选择校验 38 6 1 短路电流计算 39 6 2 高压电气设备选择校验 39 6 3 低压电气设备选择校验 40 7 进出线电缆选择校验进出线电缆选择校验 41 7 1 高压进线电缆选择校验 42 7 2 高压出线电缆选择校验 43 7 3 低压出线电缆选择校验 44 参考文献参考文献 45 20 1 负荷等级确定与供电电源负荷等级确定与供电电源 1 1 负荷等级确定 本工程电梯 应急照明 泵房负荷为二级负荷 其余为三级负荷 本工程用电设备负荷等级确定见下表 负荷等级确定 序 号用电设备名称负荷等级 1用户负荷3 2电梯负荷2 3应急照明2 4消火栓泵2 5生活水泵2 6排水泵2 7沿街门面3 8小区管理用房3 1 2 供电电源 内容 说明根据设计规范 本用户采用的供电电源与电压等级 各级负荷用电设备 采用的供电措施 本工程两路电源供电 一用一备 两台变压器供电 低压配电电压为 220 380V 电源 引自变配电室 变配电室电气参见当地有关部门施工图纸 低压配电柜进线采用 YJV 电力电缆埋地引入 埋深为室外地坪下 0 7m 穿钢管保护 同时做好防水处理 电力变压器的型号 SC B 10 型树脂绝缘干式电力变压器 SCB10 1600 10 技术参数 电压等级 10KV 容量范围 30 2000KVA 21 调压方式 无励磁调压或有载调压 配真空或空气有载开关 分接范围 5 或 2X2 5 频率 50Hz 或 60Hz 相数 三相 联接组别 Yyn0 Dyn11 Yd11 或其它 短路阻抗 标准阻抗或用户要求 使用环境 相对湿度 100 环境温度不高于 40 温升限值 100K 冷却方式 自冷 AN 或风冷 AF 防护等级 IP00 IP20 户内 IP23 户外 绝缘等级 F 级 绝缘水平 10KV 级工频耐压 35KV 冲击耐压 75KV 另起一页 22 2 负荷计算与无功补偿负荷计算与无功补偿 2 1 负荷计算 内容 说明负荷计算方法及公式 列表计算各低压配电干线的计算负荷 无功补偿 前低压母线计算负荷 按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式如下 有功计算负荷 kw Pc Kd Pe 无功计算负荷 kvar Qc Pc tan 视在计算负荷 kVA Sc Pc cos 计算电流 A n c c U S I 3 配电系统简图 各低压配电干线的计算负荷 23 24 2 2 无功补偿 内容 说明无功补偿方式 计算无功补偿容量 选择无功补偿装置 变电所负荷计算 25 无功补偿 tan tan P Q c cr 变压器变压器 T1 无功补偿后低压母线计算负荷无功补偿后低压母线计算负荷 计算点变压器 T1 Pc kWQc kvarSc kVAIc Acos 补偿前低压母线计算负荷 812838 91167 51823 50 70 补偿容量 QN C kvar QN C 1155 tan arccos0 84 tan arccos 0 92 254 实际取 20 组 25 kvar 500kvar 250 补偿后低压母线计算负荷 812 338 9879 91336 80 92 变压器变压器 T1 无功补偿后低压母线计算负荷无功补偿后低压母线计算负荷 计算点变压器 T2 Pc kWQc kvarSc kVAIc Acos 补偿前低压母线计算负荷 700 2544 7887 11348 40 70 补偿容量 QN C kvar QN C 995 tan arccos0 83 tan arccos 0 92 243 1 实际取 10 组 25 kvar 245kvar 250 补偿后低压母线计算负荷 700 2 294 7759 71154 20 92 本工程采用补偿方法为低压集中补偿 补偿装置为并联电容器 2 3 总计算负荷 内容 计算无功补偿后低压母线计算负荷 计算变压器功率损耗 计算高压进线计 算负荷 26 另起一页 27 3 变 配 电所所址选择与结构型式变 配 电所所址选择与结构型式 3 1 所址选择 电力变压器是供电系统的关键设备 并影响电气主接线的基本形式和变电所总体布置 形式 供配电系统设计时 应经济合理地选择变压器的形式 台数及容量 并使所选择变 压器的总费用最小 本工程为商住小区设计 配电室位于小区中心位置 故采用 SCB10 型三相双绕组干式 变压器 联结组标号 Dyn11 无励磁调压 电压比 10 15 0 4kV 考虑到与开关柜 布置在同一房间内 变压器防护外壳等级选用 IP2X SCB10 型干式变压器符合 GB20052 2006 三相变压器能有效限定值及节能评价值 的要求 3 2 结构型式 变压器型式选择是指确定变压器的相数 绕组型式 绝缘及冷却方式 联结组标号 调压方式等 并应优先选用技术先进 高效节能 免维护的新产品 对干式变压器 通常 还根据其布置形式相应选择其外壳防护等级 变压器的台数和容量一般根据负荷等级 用 电设备和经济运行等条件综合考虑确定 另起一页 28 4 4 变压器类型 台数及容量选择变压器类型 台数及容量选择 4 1 变压器类型选择 变压器类型选择见表 4 1 表表 4 14 1 变压器类型选择变压器类型选择 序 号 类 型 选择结果依 据 1 变压器相数三相用户变电所一般采用三相变压器 2 变比及调压方式无励磁调压 由较高电压降至最末级配电电压 采用无励 磁调压 3 绕组型式双绕组用户配电系统大多采用双绕组 4 绝缘及冷却方式 带风机冷却并配置 温控仪自动控制 干式变压器防火 风冷可提高干式变压器的 过载能力 5 外壳防护等级 IP23 阻止异物兼具防止与垂直线成 60 度以内的水 进入 适合户外 6 联结组 Dyn11 有利于接地故障切除 7 型 号 SCB10 4 2 变压器台数选择 选择两台变压器 因为有较多的三级负荷和二级负荷 4 3 变压器容量选择 总的视在功率为 1845 2Kvar 所以选择两台功率为 1250Kvar 的变压器 所选变压器其他技术参数见表 4 3 4 34 3 变压器技术参数变压器技术参数 变 压 器 全型号 原边 额定 电压 kV 副边 额定 电压 kV 原 边 额 定 电 流 A 副边 额定 电流 A 空载 损耗 kW 负载 损耗 kW 空 载 电 流 阻 抗 电 压 外形尺寸 长 宽 高 mm T1 SCB10 1250 10 100 472 2 1804 2 2 03 11 0 0 0 9 6 1760 1120 19 40 T2 SCB10 1600 10 100 472 2 1804 2 2 03 11 0 0 0 9 6 1760 1120 19 40 29 5 变 配 电所电气主接线设计变 配 电所电气主接线设计 5 1 高压系统电气主接线设计 内容 通过多个方案比较 确定本工程高压系统电气主接线形式 绘制简图比较 并说明选择的高压开关柜类型及其用途 考虑电能计量方式 所用电与操作电源的取得 5 2 低压系统电气主接线设计 内容 通过多个方案比较 确定本工程低压系统电气主接线形式 绘制简图比较 并说明选择的低压开关柜类型及其用途 考虑不同电价负荷的电能分计量方式 注意开关 柜的排列 一定要与平面布置图相对应 5 3 低压配电网的接线形式 内容 根据规范中的设计原则 确定本工程设计的低压配电网的接线形式 绘制简 图 30 6 6 短路电流计算与高低压电器选择短路电流计算与高低压电器选择 6 1 变电所高压侧短路电流计算 1 确定基准值 取 Sd 100MV A Uc1 10 5Kv Uc2 0 4KV 而 Id1 Sd Uc1 100MV A 10 5KV 5 50KA 33 Id2 Sd Uc2 100MV A 0 4KV 144 34KA 33 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 电力系统 X1 Sd Sk 100MV A 110 MV A 0 909 电缆线路 X2 X0LSd Uc2 0 10 KM 0 1KM 100MV A 10 5KV 2 0 001 电力变压器 X3 Uk Sd 100SNT 4 5 100 x103KV A 100X1250KV A 3 6 求 K1 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值 X K 1 X1 X2 0 909 0 001 0 919 三相短路电流周期分量有效值 I 3 k 1 Id1 X K 1 5 50KA 0 919 5 98KA 其他三相短路电流 I 3 k 1 I 3 k 1 5 98KA 31 i 3 sh 2 55x5 98KA 15 25KA I 3 sh 1 51x5 98KA 9 03KA 三相短路容量 S 3 k 1 Sd1 X K 1 100 MV A 0 919 108 8 MV A 两相短路电流 Ik2 0 866x I 3 k 1 0 866x5 98KA 5 196KA 表表 6 16 1 变电所高压侧短路计算过程及结果变电所高压侧短路计算过程及结果 6 2 低压电网短路电流计算 计算有关电路元件的阻抗 高压系统电抗 归算到 400V 侧 每相阻抗 Zs Uc2x10 3 Sk 400V 2 x10 3 110MV A 1 469M Xs 0 995 Zs 0 995x1 469 M 0 1 462 M 相零阻抗 XL PE 2 Xs 3 0 975 M RL PE 2 Rs 3 0 097 M 变压器的阻抗 由附录表查得 SCB10 1600 10 变压器 Dyn11 联接 Pk 13 5KW Uk 6 每相阻抗 RT PkUC2 SNT2 13 5KWx 400V 2 1250 KV A 2 1 382 M ZT Uk UC2 100SNT 6x 400V 2 100 x1250KV A 7 6M XT 7 55 M RT2 ZT2 相零阻抗 32 RL PE RT 1 382 M XL PE XT 7 56 M 母线和电缆的阻抗 每相阻抗 Rwb R L 0 011x4 0 186 M Xwb X L 0 116x4 0 774 M 相零阻抗 RL PE rL PE L 0 033x4 0 336 M XL PE xL PE L 0 260 x4 1 204 M 计算 K 2 点的三相和单相短路电流 三相短路回路总阻抗 R Rs RT RWB 0 461 1 382 0 126 1 715 M X Xs XT XWB 1 462 7 55 0 774 9 79M 三相短路电流 I 3 k Uc R 2 X 2 23 24KA 3 短路电流冲击系数 Kp 1 e R X 2 1 57 三相短路冲击电流 i 3 p3 Kp I 3 K 1 72 32 4 51 81KA 22 I 3 p3 23 33KA 2 1 21 kp 单相短路回路总相零阻抗 R 0 0436 0 638 0 132 1 136 M X 0 436 5 97 1 040 9 446 M 两相短路电流 I 2 k2 0 866x I 2 k 0 866x32 4 20 12A 单相短路电流 I 1 k U R2 X2 16 26KA 33 6 3 高压电器选择 一 高压断路器的选择 本工程高压断路器作为变压器回路 电源进线回路的控制和保护电器及分段联络用 电器 选用 VD 12 630A 20kA 型户内高压真空断路器 选用弹簧操动机构 二次设备为 电压为 DC1110V 高压断路器的选择校验见下表 由表可知 所选断路器合格 表表 6 6 4 4 高压断路器的选择校验高压断路器的选择校验 序号选择项目装置地点技术数据断路器技术 数据 结论 1 额定电压 及最高工 作电压 Un 10k Um 10 1 15kV 11 5kV Ur 12kV Ur Um 合格 2 额定电流AH1 柜 Imax I1r T 165A Ir 630A Ir Imax 合格 3 额定频率 50Hz50Hz 合格 4 额定短路 开断电流 Ib3 6 0kA 最大运行方式 Ib 20kA Ib Ib3 合格 5 额定峰值 耐受电流 Ip3 9 03kA 最大运行方式 Imax 50kA Imax ip3 合 格 34 6 额定短时 4s 耐受 电流 AH4 柜 Qt 11 5 10 5 0 1 0 5 0 0 05 64 0kA kA s AH1 柜 Qt 11 5 10 5 0 1 0 8 0 0 05 110 6 kA kA s It It t 20 20 4 1600kA k A s It It t Qt 合格 7 额定短路 关合电流 Ip3 9 03kA 最大运行方式 I 50kA I Qt 合格 8 承受过电 压能力及 绝缘水平 10kV 系统中性点经消弧线圈接地 雷电冲击耐 受点啊 75kV 1min 工作耐 受电压 42kV 满足条件 9 环境条件华东地区建筑物地下室高压开关柜内正常使用环 境 满足条件 10 其他条件无特殊要求额定操作顺 序 分 180s 合分 180s 合分 满足条件 二 高压条熔断器的选择 本工程高压熔断器作为电压互感器回路的短路保护电器 选用 XRNP1 12 0 5A KA 型电 压互感器用户内高压限流熔断器 高压熔断器的选择校验见下表 所选熔断器合格 表表 6 6 5 5 高压熔断器的选择校验高压熔断器的选择校验 序号选择项目装置地点技术数据熔断器技术 数据 结论 1 1 额定电压 与最高工 作电压 Un 10kV Um 10 1 15 11 5 Ur 12kV Ur Um 合格 2 2 额定频率 50Hz50Hz 合格 3 3 熔断器额 定电流 Ir 0 5A Ir Ir f 合格 4 4 熔体额定 电流 电压互感器回路 Ir f 0 5A 合格 5 5 额定开断 电流 Ib3 6kA 最大运行方式 Ib 50kA Ib Ib3 合格 6 6 环境条件华东地区建筑物地下室高压开关 柜内 正常使用环 境 满足条件 35 6 4 高压互感器选择 一 高压电流互感器的选择 本工程高压电流互感器有的安装于电能计量柜 AH2 内作计量专用 有的安装与电源进 线柜 AH1 变压器保护柜 AH4 选用 LZZBJ12 10A 型户内高压电流互感器 1 高压电流互感器一般项目的选择校验 表表 6 6 6 6 高压电流互感器一般项目的选择校验高压电流互感器一般项目的选择校验 序 号 选择项目装置地点技术数据互感器技术数据结论 1 额定电压 Un 10kVUr 10kVUr Um 合格 2 额定频率 50Hz50Hz 合格 AH2 计量 Imax 176 22AAH2 I1r 200A Ir Imax 合格 3 额定一次电流 AH 测量 保护 Imax 176 22A AH3 I1r 200A Ir Imax 合格 4 额定二次电流 I2r 5A 合格 AH2 计量 0 2s 10VA 合格 5 准确级及容量 AH3 测量 保护 0 5 10P 20VA 15VA 合格 6 额定动稳定电流Ip3 9 03kA 最大运行方式 Imax 112 5kA 最小 Imax Ip3 合格 7 额定短路时 1s 热稳定电 流 Qt 11 5 11 5 0 1 0 5 0 05 80 6A A s 后备保护延时时间取 0 5s It It t 45 45 1 2025A A s It It t Qt 合格 8 环境条件华东地区建筑物地下室高压 开关柜内 正常使用环境满足条件 9 其他条件电能计量接线 继电保护接线 两相不完全星型联接 三相星型联接 满足条件 2 供电电源 负荷等级及计量方式 1 本工程低压配电电压为 220 380V 电源引自一层变配电室 变配电室电气参见当 地有关部门施工图纸 低压总配电柜进线采用 YJV 电力电缆埋地引入 埋深为室外地坪下 0 7m 穿钢管保护 同时做好防水处理 2 本工程排烟风机 疏散指示和应急照明为二级负荷 其余照明 空调用电等均为 三级负荷 应急照明灯自带蓄电池 应急时间大于 90 分钟 36 3 电能计量采用按楼层分宿舍计量方式 电表在楼层配电间内集中布置 电能表采 用带远传功能的表具 自动抄数将数据传至一层弱电间 4 消防设备电源在变配电室低压出线处设剩余电流保护装置 只作用于向消防控制 室发送报警信号 不切断电源 额定报警动作电流为 100mA 3 计量 测量电流互感器的实际二次负荷及其准确级校验 电能计量专用电流互感器二次侧为两相不完全星形联接 电能表为多功能电子式仪表 电流回路负荷 SiS2 满足准确级要求 测量用电流互感器二次侧为三相星形连接 SiS2 满足准确级要求 4 保护电流互感器稳态性能校验 1 查表 LZZBJ12 10 型互感器准确限值系数为 15 则额定准确限值一次电流 I1al KalI1r 15 2 150A 2 25kA 保护校验故障电流 Ipc 取保护区内末端故障时流过的最 大短路电流 即 Ipc 1 37kA I1al Ipc 满足要求 保护出口短路时 流过互感器的短路最小为 5 9kA 大于互感器额定准确限值一次的 电流 2 25kA 互感器可能出现局部饱和 误差增大 互感器测量的短路电流比实际值小 但远大于速断保护动作电流 1 8KA 仍在电流速断保护动作区内 2 保护用电流互感器二次侧为三相星形连接 继电器为 型无源静态电 流继电器 继电器最大功耗为 阻抗 i 0 28 二路回路铜线截面为 4mm 2 电流 互感器二次端子道仪表接线端子的单向长度为 3cm 则电流互感器的实际二次负荷为 S2 Zi KwRw Rtoh 0 34 电流互感器额定二次负荷为 15KV 额定二次负荷电阻 Z2r 0 6 Z2 Z2r 满足要求 二 高压电压互感器的选择 37 选用 JDZ12 10 型户内高压电压互感器 表表 6 6 7 7 高压电压互感器一般的选择校验高压电压互感器一般的选择校验 序号选择项目装置地点技术数据互感器技术数据 结论 1 额定一次 电压 Un 10KVUr 10KV Ur Un 合格 2 额定频率 50HZ 50HZ 合格 3 额定二次 电压 100V 合格 4 准确级及 容量 AH2 计量 AH1 测量 0 2 30VA 0 5 80VA 合格 合格 5 环境条件华东地区建筑物地下室高压开关柜内正常使用环境满足条件 6 其他条件两只单相电压 互感器接成 Vv 满足条件 6 5 低压断路器的初步选择 6 5 1 配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选 表表 4 4 8 8 保护断路器过电流脱扣器的初步选保护断路器过电流脱扣器的初步选 序号选择项目装置地点技术数据断路器技术数据 结论 1 类别选择低压大容量出线保护用 抽出式空气断路器 选择型 三段保护 E1N 12 PR121 P L S L 合格 2 级数选择TN S 系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic 725 5 Iu 1200A In 1000A合格 4 分断能力选择 Ib3 90 3KAIcs Icu 50KA 合格 5 附件选择 标准附件配置 电操 电分 电合均为 AC220 带合分辅助触点信号及过电 流脱扣器动作信号 满足 要求 38 6 5 2 变电所低压电源进线断路器的初步选择 表表 4 4 9 9 低压断路器的初步选择低压断路器的初步选择 序号选择项目装置地点技术数据断路器技术数据 结论 1 类别选择电源进线 母线联络保护用 抽出式空气断路器 选择型 三段保护 E3N 32 PR122 P L S L 合格 2 级数选择TN S 系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic 2 I2r T 1710A Iu 3200A In 3200A合格 4 分断能力选择 Ib3 9 03KAIcs Icu 65KA 合格 5 附件选择 标准附件配置 电操 电分 电合均为 AC220 带合分辅助触点信号及过电 流脱扣器动作信号 满足 要求 39 7 7 电线电缆选择电线电缆选择 7 1 高压进出线电缆选择 一 高压电源进线电缆选择 类型选择及敷设 10 kV 专线电源 A 引入电缆选用 YJV22 8 7 10 型 3 芯电缆 在变电所外采用直 埋 穿管埋地 在变电所内采用梯架 电缆沟相结合的敷设方式 2 电缆截面选择 高压电源进线电缆截面先按允许温升条件选择 然后校验其电压损失和短路热稳定 见表 5 1 表表 7 17 1 高压电源进线电缆截面选择高压电源进线电缆截面选择 序号选择校验项目具 体 内 容结 论 线路计算电流 Ic 165A 初选电缆截面 S 70 mm2 1 允许温升按敷设方式与 环境条件确定 的电缆载流量 Ial 185A X 0 9 182A 满足条件 Ic Ial 合格 计算负荷 P 2400kW Q 950kvar 线路参数 r 0 310 km x 0 101 km 已知线路长度 L 0 1km 电压损失计算 值 U 1 0 83 l QxPr U210 1 2 电压损失 允许电压损失 Ual 5 满足条件 U Ual 合格 三相短路电流 Ik3 6kA 短路持续时间 tk tp tb 0 9s 热稳定系数 K 137A mm2 s 热稳定最小允 许截面 Smin 43 mm2 3 短路热稳定 电缆实际截面 S 70 mm2 满足条件 Smin S 合格 二 高压出线电缆选择 以高压柜至电压器 T1 一次侧的电缆为例 40 类型选择及敷设 高压柜至变压器 T1 一次侧的电缆选用 ZB YJV 8 7 10 型 3 芯电缆 在变电 所内采用电缆沟敷设 考虑防火要求 选用 B 级阻燃电缆 本工程为一级火灾自动报警保 护对象 电缆截面选择 高压出线电缆截面先按短路热稳定选择 然后校验其允许温升条件 由于该电缆长 度较短 电压损失极小 不需校验 见表 5 2 表表 7 27 2 高压出线电缆截面选择高压出线电缆截面选择 序号选择校验项目具 体 内 容结 论 三相短路电流 Ik3 6kA 短路持续时间 tk tp tb 0 6s 热稳定系数 K 137A mm2 s 热稳定最小允 许截面 Smin 41mm2 1 短路热稳定 选取电缆截面 S 70 mm2 满足条件 Smin S 合格 线路计算电流 Ic IlrT 165A 初选电缆截面S 70mm22允许温升 按敷设方式与 环境条件确定 的电缆载流量 Ial 167 1A 满足条件 Ic Ial 合格 7 2 变电所硬母线选择 一 高压开关柜母线选择 本工程采用 KYN44A 12 型高压开关柜 选用硬裸铜母线 每相 1 片 母线截面 先按允许温升条件选择 然后校验其短路热稳定和动稳定 由于母线长度较短 电压损失 较小 不需校验 开关柜有主母线和分支母线 以主母线截面选择为例 见表 5 3 表表 7 37 3 高压出线电缆截面选择高压出线电缆截面选择 选择校验项目具 体 内 容结 论 母线计算电流 Ic 165A 高压断路器的额定电流 Ir 630A 初选母线截面S 80 mm X 80 mm 或载流量相当的 异型母线1允许温升 按敷设方式与 环境条件确定 的母线载流量 Ial 1370A 已知环境温度 40 满足条件 IcIp3 合格 三相短路电流 热效应 Ik3 6 0kA tk tp tb 0 6s Qt 65 kA2 s 3 短路热稳定 额定短时 4s 耐受电 流 KYN44A 12 型高压开关柜设计值 It 20kA t 4s 满足条件 Itt Qt 合格 二 低压开关柜母线选择 本工程采用 MNS BWL3 04 型低压开关柜 柜内主母线选用每相 2 片硬裸铜母线 截面选择先按允许温升条件选择 然后校验短路热稳定和动稳定 由于主母线长度较短 电压损失较小 不需校验 开关柜有主母线和分支母线 以主母线截面选择为例 见表 5 4 表表 7 47 4 变压器低压母线桥及低压开关柜主母线截面选择变压器低压母线桥及低压开关柜主母线截面选择 选择校验项目具 体 内 容结 论 母线计算电流 Ic I2rT 1710 A 允许变压器 1 2 倍过载时 Imax 1 2I2rT 2052A 初选主母线截 面 相母线 S 2 100 mm X10 mm N 及 PE 母线截面为 100 mm X10 mm 或载流量相当的其他规格母线1允许温升 按敷设方式与 环境条件确定 的母线载流量 Ial 2924A 已知环境温度 40 满足条件 Icip3 合格 42 7 3 低压配电干线电缆选择 1 类型选择及敷设 由于干线负荷容量较大且为树干式照明配电线路 故采用 CCX6 型普通插接式密集 绝缘母线槽 交流 380V 三相五线等截面 IP4X 铝合金外壳 母线槽从变电所采用吊装