第三章 负荷计算.doc

本 科 生 毕 业 设 计 (论 文)题目：某医院供配电系统的电气设计主结线、低压系统的设计Substation Electrical Design of a Community教学单位 电气信息工程学院 姓 名 _ 李 海 超 学 号 _200731001144 年 级 _2007级 专 业 _电气工程及其自动化 指导教师 _ 徐 利 梅 职 称 _ 讲 师 年 月 日摘要随着科技的日新月异、经济的迅速发展以及人民生活水平的不断提高, 人们对健康越来越重视, 对医疗条件的要求也越来越高。一个现代化医院如何更好、更人性化、更便捷地为人民服务,完善的供配电系统显得至关重要。本文主要是关于一级或二级医院配电的低压系统设计。首先通过对给定图纸对该医院用电安全等级的分析，来确定该系统的主接线以及供配电方式，对所需要的各种设备用电量进行负荷计算一级对重要结点进行短路电流计算，在通过负荷计算结果来选定低压系统主要电气设备型号和参数，用短路电流来校验设备，最后完成低压系统图。通过系统设计，应了解到重视用电和理性、安全性和可适应发展性，设计过程中应采用较高的电气标准设计，为远期负荷的增长预留裕量，以满足医院今后的安全用电要求。关键词：主接线 负荷计算 短路电流计算 设备选型 低压系统图AbstractWith the 目录摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .II第一章 绪论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 医院供配电要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 课题研究背景. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 课题研究目的及理论意义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1第二章 供配电站主接线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1系统主接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2供配电方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2.2.1 变压器故障时供配电方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2.2.2母线故障时供配电方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2.2.3 电源故障时供配电方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1第三章 负荷计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1 变压器T1回路负荷计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2变压器T2回路负荷计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第四章 短路电流计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1 采用平均电压近似计算方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2 短路电流计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1 变压器T1回路短路电流. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.2变压器T2回路短路电流. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第五章 低压系统主要电气设备的选择及校验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 电力变压器及柴油发电机的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 低压母线的选择及校验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1母线截面的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2 动稳定及热稳定校验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 电缆与导线的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1 相线截面的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.2 保护线截面的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.4 断路器的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5 电流互感器的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第六章 供配电系统图纸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第七章 结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .致谢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第一章 绪论随着科技的进步，中国医院建设也以很快的速度发展。随着中国医疗改革的深入，与医疗市场的对外开放，中国将掀起医院投资的热潮。中国医疗市场作为世界最大的潜在医疗市场，给各种类型医院的发展提供了很大的市场空间。中国健康医疗市场年均增速超过10%，如果按照这个发展势头，那么预计到2020年，中国将会成为仅次于美国的全球第二大医疗市场。无论对于境内资本还是境外资本而言，市场拥有巨大的投资空间。然而在现代化医院中，电气和电子设备不但要用于维持建筑物的运行，而且更被直接用于诊断和治疗患者。因此，确保医院电气设计安全性及医疗电子设备的可靠运行尤为重要。所以，对医院变电站的电气设计就突为一个要得到高度重视的重大课题。1.1医院供配电要求 医院供电系统应遵循国内供电规范，并参考国际IEC相关标准进行设计，按照我国现行医院等级和标准地区医院及二类医院的供电等级可分为以下几类系统形式1采用两路10kV电缆专用供电、自备柴油发电机，重要设备末端采用UPS供电。此类系统适用于特级及三甲级医院。2采用两路10kV电缆专线供电，重要设备末端采用UPS供电。此类系统适用于三甲级医院3采用两路10kV供电或一路10kV专线供电，一路低压供电，此类系统适用于二甲级医院。4一路10kV供电，重要设备末端采用UPS供电及自备柴油发电机，仅用于一级医院。医院是救死扶伤的重要场所，各种电气设备超负荷运转使正在进行 中的手术、实验用材料因停电而直接导致手术中断、实验失败，从而给医院和患者及其家庭带来重大损失，因此，科学合理地设计医院的供配电路线与方案，对于确保医院日常工作的正常运转和防止因线路故障、超载停电带来的经济损失有着非常重要的意义。供配电设计的具体要求：1.医院供电系统应遵循国内供电规范，并参考国际IEC相关标准进行设计。2.医院变配电站位置及容量 根据变配电站深入负荷中心的原则，为便于医院维护、管理、调度和节约电能， 可在医院内各主楼建筑设置地下变配电站。3.医院应急发电时柴油发电机的选择 如果市内正常供电突然停止，医院必须在数分钟的时间内立即启动应急发电供电系统。 按照这一要求，应急柴油发电机房宜靠近大容量的应急负荷或与变电所的供压配电室毗邻， 因此应急发电机房宜设在医院主楼特别是外科楼的地下室，靠近低压配电室处。4.必须有较高的供配电质量和供配电可靠性。1.2课题研究背景随着国民经济的不断发展，电能需求量越来越大。电力工业是国民经济的重要基础工业，是国家经济法杖战略中的先行产业，变电站更是电能传输和分配中不可缺少的重要环节。供配电系统是电力系统的一个重要组成部分，包括电力系统中区域变电站和用户变电站，涉及电力系统电能发、配、用的后两个环节。其运行特点、要求和电力系统基本相同。只是由于供配电系统直接面向用电设备及其使用者，因此供、用电的安全性尤显重要。特别是医院，如果停止供电将会带来一系列的负面影响，如影响病 人手术、影响病人和家属的情绪，给医院和患者及其家属带来经济损失，甚至影响医院的声 誉和社会形象。当然，要使医院供配电设计合理，用好电，首先应该管好电。只有这样，才 能及时排除各种故障，保证医院有一个稳定而安全的用电环境。该课题的研究发展比较快，技术也比较成熟，虽然本设计只适合一、二级医院配电设计方案，但是随着中国医疗改革的深入，中国医院建设快速发展，医疗设备的不断更新，其技术参数和性能都有了很大变化，所以今后对医院电气设计的要求也将会不断的提高。1.3课题研究目的及理论意义本课题的研究，就是要求熟悉低压系统设计过程中的各个环节，了解国家对医院建设的有关政策、法规，运用所学的知识解决工程设计中的具体问题。并通过自己努力以及老师的辅导，科学合理地设计医院的供配电路线与方案，防止因线路故障、超载停电带来的各种损失，确保医院日常工作的正常运转。 现代化医院供配电及电气安全的优化设计是一项很值得广大建筑电气设计同行仔细研究和探讨的问题，我国目前关于智能化医院相关技术规范在各方面同IEC等其他标准相比较还有很多不完善及表述不明确的地方，相信随着近几年医疗建筑的迅速发展，更加完善并符合我国具体国情的技术规范会不断推出，以便指导今后的设计工作。第二章 供配电站主接线主接线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备依一定次序相连接的接受和分配电能的电路。中、低压供配电系统中主要采用单母线接线、单元式接线和桥式接线。2.1 系统主接线主接线可分为有母线接线和无母线接线两种类型。有母线接线又可分为单母线接线和双母线接线；无母线接线可分为单元接线、桥式接线和多角形接线。对主接线的基本要求是安全性、可靠性、灵活性和经济性。对于该医院的三级负荷，采用单母线不分段接线单回路进线，如图2-1所示，这种方式可靠性差一旦电源或母线出现故障，就会造成所有出线回路中断供电，所以这种方式只能向三级负荷供电。对于一、二级负荷，应采用双电源、双回路供电，单母线分段接线，如图2-2所示，双电源为一路10KV进线，一路为柴油发电机供电，与三级负荷配合，最终确定主接线方式，主接线如图2-3所示：系统主接线回路标号见附录2.2 供配电方式 依据主接线图分析可知，当其运行状态正常时，电源S1向变压器T1回路和变压器T2回路供电，断路器QF1、QF2为闭合状态，QF3为断开状态，系统中各级负荷正常供电。柴油发电机回路作为备用供电电源电路。2.2.1 母线故障时供配电方式当变压器T1所供电母线WBL1故障时，由进线回路断路器QF1断开故障母线，所有三级负荷停电，一、二级负荷不受影响。当变压器T2所供电母线WBL2故障时，由进线回路断路器QF2断开故障母线，同时闭合柴油发电机回路断路器QF3，所有三级负荷不受影响，一、二级负荷恢复供电。2.2.2变压器故障时供电方式 当变压器T1故障时，两侧断路器断开变压器T1，所有三级负荷停电，一、二级负荷不受影响。 当变压器T2故障时，两侧断路器断开变压器T2，然后闭合柴油发电机回路断路器QF3，三级负荷不受影响。一、二级负荷恢复供电。 两台变压器同时故障时，变压器两侧断路器断开。同时闭合柴油发电机回路断路器QF3。所有三级负荷停电，一、二级负荷恢复供电。2.2.3 电源故障时供配电方式 当电源S故障时，断开变压器两侧断路器，然后闭合柴油发电机回路断路器QF3，所有三级负荷停电，一、二级负荷恢复供电。第三章 负荷计算系统的构成要依赖于系统中每个设备的确定，负荷等级不同，对电源、变压器、导线、电缆等多种电气设备的要求就不同，为了确定各种电气设备的型号及各项参数，必须负荷计算。这些设备必须满足在正常负荷电流作用下长时间安全运行的要求。针对该设计，对医院的用电负荷进行预测计算，即负荷计算。 首先，在系统主接线图的各个回路中找到几个基本计算点，如表3-1所示：表3-1对应计算点回路标号WL1WL2WL3WL4WL5WL6WL7WL8计算点D1D2D3D4D5D6D7D83.1 计算变压器T1所在回路的计算负荷1) 计算D1D3点的计算负荷 这一级负荷视为全部是单台设备，对于单台设备，其计算负荷即为设备功率。因此D1D3点的计算负荷如表3-2所示：表3-2 计算点D1D3的负荷计算点设备容量/KW功率因素需要系数KX计算有功功率PKW计算无功功率QCkvar计算视在功率SCkvar计算电流ICAD13500.80.5175131.3218.8332.4D2600.80.848366091D3200.70.81616.322.934.72）计算C1点的计算负荷这一级负荷视为多组用电设备，由于变压器低压侧母线上设有自动无功补偿装置，补偿目标值为变压器高压侧不低于0.9，因此C1点的计算负荷应为补偿后的值，如表3-3、3-4所示：表 3-3 计算C1的负荷（C1点计算负荷未计及补偿）计算点多组设备计算有功功率PCKW多组设备计算无功功率QCKW需要系数KX计算有功功率PCKW计算无功功率QCKW计算视在功率SCKW计算电流ICAC1175+48+16=23936+16.3+131.3=183.60.9215.1165.2271.2412.1表 3-4 C1点的计算负荷应为补偿后的值计算点补偿前功率因数cos1补偿后功率因数cos2无功补偿容量QCCkvar实际补偿容量/kvar(3台，40kvar/台)补偿后计算有功功率PCKW补偿后计算无功功率QCKW补偿后计算视在功率SCKW补偿后计算电流ICAC10.790.9381.790215.175.2227.9346.3补偿后的目标值cos2可推论出在一般般情况下，取值0.93 时，补偿后的变压器高压侧功率因数满足0.9 的要求。补偿后的实际功率因数为0.9443）计算B1点的计算负荷B1点的计算负荷就是C1点的计算负荷加上变压器T1的功率损耗。根据C1点的计算视在功率，可以对变压器进行选择，型号选为SC系列10kv铜绕组低损耗干式电力变压器，额定容量为315kvA,则其负荷率为72.3%。计算结果如表3-5所示：表3-5 计算点B1 的负荷计算点空载损耗Po/kw短路损耗阻抗电压空载电流变压器有功损耗变压器无功损耗计算有功功率计算无功功率计算视在功率计算电流B10.923.6541.42.8311.0217.986.2234.413.5变压器高压测功率因素为0.930，满足要求。3.2 变压器T2回路负荷计算1） 计算D4D8 点计算负荷 这一级负荷视为全部是单台设备，对于单台设备，其计算负荷即为设备功率。因此D4D8 点计算负荷，如表3-6所示：表3-6 计算点D4D8 的负荷计算点设备容量/KW功率因素需要系数KX计算有功功率PKW计算无功功率QCkvar计算视在功率SCkvar计算电流ICAD4400.51.04069.279.9121.4D5601.00.84804872.9D6121.00.89.609.614.6D71001.00.880080121.6D81200.80.78463.0105159.52）计算负荷相同点的计算负荷其中主接线中D4D8点所带设备参数相同，因此点D4D8 的负荷如表3-7 所示：表3-7 计算点D4D8 的负荷计算点设备容量/KW功率因素需要系数Kx计算有功功率Pc/kw计算无功功率Qc/kvar计算视在功率Sc/kvA计算电流Ic/AD4400.51.04069.279.9121.4D5601.00.84804872.9D6121.00.89.609.614.6D71001.00.880080121.6D81200.80.78463.0105159.53） 计算点 C2的计算负荷 这一级负荷视为多组用电设备，由于变压器低压侧母线上设有自动无功补偿装置，补偿目标值为变压器高压侧不低于0.9，因此C2点的计算负荷应为补偿后的值，如表3-8、3-9所示：表 3-8 计算C2的负荷（C2点计算负荷未计及补偿）计算点多组设备计算有功功率Pc/KW多组设备计算无功功率Qc/KW需要系数Kx计算有功功率Pc/KW计算无功功率Qc/kvar计算视在功率Sc/KVA计算电流Ic/AC240+48+9.6+80+84=261.669.2+0+0+0+63=132.21.0261.6132.2293.1445.3表 3-9 C2点的计算负荷应为补偿后的值计算点补偿前功率因数cos补偿后功率因数cos无功补偿容量Qcc/kvar实际补偿容量补偿后计算有功功率Pc/KW补偿后计算无功功率Qc/kvar补偿后计算视在功率Sc/KVA补偿后计算电流Ic/AC20.890.9329.336261.696.2278.7423.5补偿后的目标值cos2可推论出在一般般情况下，取值0.93 时，补偿后的变压器高压侧功率因数满足0.9 的要求。补偿后的实际功率因数为0.9394) 计算 B2 点的计算负荷B2点的计算负荷就是C2点的计算负荷加上变压器T2的功率损耗。根据C2点的计算视在功率，可对变压器进行选择，型号选为SC系列10KV铜绕组低损耗干式变压器，额定容量选为 315KVA， 则其负荷率为88.0%。计算结果如表3-10所示：表3-10 计算点B2 的负荷计算点空载损耗Po/kw短路损耗阻抗电压空载电流变压器有功损耗变压器无功损耗计算有功功率计算无功功率计算视在功率计算电流B20.923.6541.43.7814.3265.4110.5287.516.6变压器高压测功率因素为0.923，满足要求。第四章 短路电流计算供配电系统中的短路，是指相导体之间或导体与地之间不通过负载阻抗而发生的电气连接，是系统的常见故障之一。短路电流是系统重要的技术参数，与多方面的技术措施有关，是电气设备选择与校验的重要依据。4.1 平均电压作电压基值的近似计算方法 在这种方式中，不仅近似认为变压器的标幺值变比为1，还近似认为变压器，电抗器等额定电压等于平均电压，这样一来，变压器、电抗器阻抗标幺值在不同基值下转换时，就可以只考虑SB的不同。经过大量的近似计算，这种近似所产生的误差在工程上是可以容忍的。因此各元件阻抗的计算公式为：电缆线路（电阻忽略不计）：XC=x0lSBUB2 变压器：XT=UK%100SBSr。T4.2 短路电流的计算 选取容量基值 SB=100MVA，电压基值UBI=10.5KV，UB2=0.4KV4.2.1 变压器 T1 回路短路电流计算对变压器T1回路进行短路电流计算，考虑变压器高压侧短路容量sk=200mva。如图4-1所示 k1 k2 图 4-1 短路电流计算电路1） 计算短路电路各元件的阻抗标幺值根据前述公式可知：高压系统电抗X1*=SB/Sk=100103200103=0.5 电阻忽略不计变压器电抗 X2*=uk%100SBSr.T=4100103100315=12.7变压器电阻 R2*=PkSBSr.T2=3.651001033152=3.68电缆电抗 X3*=XcSBUB12=1.162） 计算短路电流的总阻抗标幺值（1） 当k1点短路时，计算短路电流总阻抗标幺值： R*=0 X*=X1*+X3*=1.16+0.5=1.66 Z*=R*2+X*2=1.66（2） 当k2点短路时，计算短路电流总阻抗标幺值：R*=R1*+R2*=0+3.68=3.68X*=X1*+X2*=1.66+12.7=14.36Z*=R*2+X*2=14.83） 按无限容量系统计算短路电流（1） k1点短路时三相短路电流无限大容量电源电压标幺值US*=US/UB=1.0，故：Ik*(3)=US*Z*=1.00.5=2（2） 所以，k1点短路时的三相短路电流有名值为：Ik(3)=Ik*(3)SB3UB1=2.0100310.5=11.0kA根据X/R=，KSh值可通过查表得到1.95，则ish=2KshIk(3)=21.9511.0=30.3kAIsh=Ik(3)1+2（Ksh-1）2=11.01+2（1.95-1）=18.4kA（3） k2点短路时三相短路电流无限大容量电源电压标幺值US*=US/UB=1.0，故：Ik*(3)=US*Z*=1.014.8=0.07所以，k1点短路时的三相短路电流有名值为：Ik(3)=Ik*(3)SB3UB=0.07100310.5=10.11kA根据X/R=3.9，KSh值可通过查表得到1.44，则ish=2KshIk(3)=21.4410.5=21.2kAIsh=Ik(3)1+2（Ksh-1）2=10.111+2（1.44-1）=12.3kA4.2.2 变压器 T2 回路短路电流计算对变压器T2回路进行短路电流计算，T1与T2各项系数相同，同样考虑变压器高压短路的容量SK=200MVA。如图4-2所示： k1 k2 图 4-2 短路电流计算电路1）计算短路电路各元件的阻抗标幺值根据前述公式可知：高压系统电抗X1*=SB/Sk=100103200103=0.5 电阻忽略不计变压器电抗 X2*=uk%100SBSr.T=4100103100315=12.7变压器电阻 R2*=PkSBSr.T2=3.651001033152=3.68电缆电抗 X3*=XcSBUB12=1.162）计算短路电流的总阻抗标幺值（1）当k1点短路时，计算短路电流总阻抗标幺值： R*=0 X*=X1*+X3*=1.16+0.5=1.66 Z*=R*2+X*2=1.66（2）当k2点短路时，计算短路电流总阻抗标幺值：R*=R1*+R2*=0+3.68=3.68X*=X1*+X2*=1.66+12.7=14.36Z*=R*2+X*2=14.83）按无限容量系统计算短路电流（1）k1点短路时三相短路电流无限大容量电源电压标幺值US*=US/UB=1.0，故：Ik*(3)=US*Z*=1.00.5=2所以，k1点短路时的三相短路电流有名值为：Ik(3)=Ik*(3)SB3UB1=2.0100310.5=11.0kA根据X/R=，KSh值可通过查表得到1.95，则ish=2KshIk(3)=21.9511.0=30.3kAIsh=Ik(3)1+2（Ksh-1）2=11.01+2（1.95-1）=18.4kA（2）k2点短路时三相短路电流无限大容量电源电压标幺值US*=US/UB=1.0，故：Ik*(3)=US*Z*=1.014.8=0.07所以，k1点短路时的三相短路电流有名值为：Ik(3)=Ik*(3)SB3UB=0.07100310.5=10.11kA根据X/R=3.9，KSh值可通过查表得到1.44，则ish=2KshIk(3)=21.4410.5=21.2kAIsh=Ik(3)1+2（Ksh-1）2=10.111+2（1.44-1）=12.3kA4.2.3发电机的短路电流计算第五章 低压系统主要电气设备的选择与校验供配电系统中各种电气设备的选择是根据系统运行的要求和设备的安装环境条件，保证在正常工作时，安全可靠、运行维护方便，在短路情况下，能满足动稳定和热稳定的要求而不至损坏，并在技术合理的情况下力求经济适用。5.1 电力变压器与柴油发电机的选择如负荷计算及短路电流部分所述：变压器TI选择SC-315/10/0.4KV型变压器TI选择SC-315/10/0.4KV型柴油发电机组选择5.2低压母线的选择及校验5.2.1 WBL1与WBL2截面的选择在低压线路中负荷电流相对较大，短路电流较小且故障切除时间较短，线缆选择的主要矛盾是能否长期承受工作电流，故一般以载流量条件选择导线截面。所以对一般汇流母线按计算电流选择母线截面 IalIc 式中，Ial为汇流母线允许的载流量(A) Ic 为汇流母线允许的载流量(A)1） 对变压器T1低压侧WBL1母线选择，选择铝母线（LMY）型，竖直放置 Ic =346.3A选择LMY(404) Ial=480AIc 2）对对变压器T2低压侧WBL2母线选择，选择铝母线（LMY）型，竖直放置 Ic =423.5A选择LMY(404) Ial=480AIc5.2.2 动稳定与热稳定校验 1）母线动稳定校验alc式中，al为母线最大允许应力（Pa），硬铝母线（LMY）al=70Mpa； c为木线短路时冲击电流ish（3）产生的最大应力。设母线跨距为L=1.1m，母线中心距为D=0.5m。则可知短路电流通过三相平行导体产生的电动力效应最大值为：Fk3=0.173Ksish2lD式中 ish 为三相短路冲击电流最大值，Fk3 为导体所受最大电动力， Ks为矩形截面导体的形状系数，通过查表可得Ks=0.7母线热稳定校验SminI(3)Ctim式中，I(3)为三相短路稳态电流（A）； tim为假想时间（s）；C为导体的热稳定计算系数。（1） 对变压器T1低压侧母线WBL1母线进行校验。动稳定校验：Fk3=0.173Ksish2lD=0.17321.221.10.5=119.7弯曲力矩按大于2档计算：M=Fk3l10=119.71.110=13.2NMW=b2h6=0.0420.0046=1.110-6m3计算应力为c=MW=13.21.110-6=12Mpac=70Mpa式中 b为导体厚度，h为宽度，l为导体长度 D为导体中心间距。母线WBL1满足动稳定要求。热稳定校验：热稳定最小截面为：Smin=ICtim=10.111031.2/84=137.3mm3式中C为热稳定系数，I为短路电流有名值，tim为假设时间。母线WBL1实际截面为 S=404=160 mm3Smin母线WBL1满足热稳定要求。（2） 同理对变压器T2低压侧母线WBL1母线进行校验。动稳定校验：Fk3=0.173Ksish2lD=0.17321.221.10.5=119.7弯曲力矩按大于2档计算：M=Fk3l10=119.71.110=13.2NMW=b2h6=0.0420.0046=1.110-6m3计算应力为c=MW=13.21.110-6=12Mpac=70Mpa式中 b为导体厚度，h为宽度，l为导体长度 D为导体中心间距。母线WBL2满足动稳定要求。热稳定校验：热稳定最小截面为：Smin=ICtim=10.111031.2/84=137.3mm3式中C为热稳定系数，I为短路电流有名值，tim为假设时间。母线WBL2实际截面也为 S=404=160 mm3Smin母线WBL2满足热稳定要求。5.3导线和电缆的选择5.3.1相线截面的选择在低压线路中由于低压线路负荷电流相对较大，短路电流较小且故障切除时间较短，线缆选择的主要矛盾是能否长期承受工作电流，导线载流量Ial是指导线或电缆在某一特定的环境和敷设条件下，其稳定工作温度不超过其绝缘允许最高持续工作温度的最大负载电流。故一般以载流量条件选择导线。导线选择条件是其通过相线的计算电流Ic不超过其允许载流量Ial，即IalIc所以对各个回路选择铜芯聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆（VV），假设以35。C空气中敷设为条件进行选择（实际施工中为一般为地下电缆沟中敷设）。选择相线型号如表5-1所示：表5-1 相线截面选择回路标号负荷电流IcA所选电缆型号允许载流量IalAIalIcWL1332.4VV-3*180343满足WL291.0VV-3*2594满足WL334.7VV-3*1338满足WL4121.4VV-3*50146满足WL572.9VV-3*2594满足WL614.6VV-3*2.522满足WL7121.6VV-3*50146满足WL8159.5VV-3*70179满足5.3.2保护线截面的选择在系统正常工作情况下，保护线是非载流导体。保护线的选择原则是使保护线完成保护任务。保护线应能承受故障电流在故障持续时间内的发热作用，保证热稳定。即保护线截面不应该小于A：A=Ik2timaC1） 变压器低压侧中性点接地线的选择：变压器T1：VV-1*70mm2变压器T2：VV-1*70mm22） 保护线的选择：最小截面应满足表5-2所示：表5-2 保护线最小截面线路相线截面A/mm2保护线与线路相线相同时的保护线截面A/mm216A1635A2对系统中各回路选择保护线，如表5-3所示：表5-3 各回路保护线回路标号所选电缆型号及截面mm2保护线型号及截面mm2WL1VV-3*180VV-95WL2VV-3*25VV-16WL3VV-3*13VV-13WL4VV-3*50VV-25WL5VV-3*25VV-16WL6VV-3*2.5VV-2.5WL7VV-3*50VV-25WL8VV-3*70VV-355.4 电流互感器的选择电流互感器应能做到系统正常运行是长期运行，并取得准确等级要求的电流传变值。同时尚应能承受短时短路电流的作用，电流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。选择条件如下：1） 满足工作电压要求 即： Ur=UN UmUw式中 Um为电流互感器最高工作电压; Uw为电流互感器装设处的最高工作电压； Ur为电流互感器额定电压； UN为系统的标称电压。2） 满足工作电流要求 即：一次侧额定电流Ir1、二次侧额定电流Ir2Ir1IcIr2=5A式中 Ic 为线路计算电流。3） 准确度等级 电流互感器一次侧额定电流进行选择时，考虑到二次侧仪表的指针指在仪表盘1/22/3 左右时较易准确读数，因此，一般为：Ir1=1.251.5Ic 根据一次负荷计算电流Ic选择电流互感器变比，电流互感器一次侧额定电流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、1200、1500、2000（A）等多种规格，二次侧额定电流均为5A。所以，电流互感器选择如下表：表5-4 互感器的选择回路标号负荷电流IcAIr1=1.251.5Ic/A变比互感器型号UmUwT1低压侧346.3432.9519.5500/5LMZJ1-0.5-500/5满足T2低压侧423.5529.4635.3600/5LMZJ1-0.5-600