建筑变配电室电气部分毕业设计实用教案

1、二、设计二、设计(shj)(shj)成品成品1 1设计设计(shj)(shj)书书 1 1份份2 2图纸图纸(tzh) 3(tzh) 3张张装置式电气主接线图装置式电气主接线图电气设备安装平面图电气设备安装平面图电气设备安装断面图电气设备安装断面图土建工艺图土建工艺图设备基础接地平面布置图设备基础接地平面布置图 等等详细见任务书详细见任务书。第1页/共46页第一页，共47页。三、设计三、设计(shj)(shj)成绩评定成绩评定（一）设计（一）设计(shj)(shj)平时成绩（平时成绩（30%30%）（二）设计成品（二）设计成品(chngpn)(chngpn)成绩（成绩（30%30%）（三）答辩

2、成绩（三）答辩成绩（40%40%）第2页/共46页第二页，共47页。1 1 配电室概述配电室概述(i sh)(i sh)一、配电室定义一、配电室定义(dngy)(dngy) 指就近实现低压负荷供电的屋内配电装置。指就近实现低压负荷供电的屋内配电装置。 （哪些（哪些(nxi)(nxi)设备组成？）（对建筑有何要求？设备组成？）（对建筑有何要求？“实施细则实施细则”P15”P15、 16 16） 二、配电室设计的内容二、配电室设计的内容 根据用户计量方式的不同而不同。（哪几种根据用户计量方式的不同而不同。（哪几种计量方式计量方式？）？） （一）当用户采用高供高量时，设计范围从电源进线至配电室（一）

3、当用户采用高供高量时，设计范围从电源进线至配电室 的低压配电屏（柜）止。的低压配电屏（柜）止。 （二）当用户采用一户一表计量方式时，设计范围从电源进线至（二）当用户采用一户一表计量方式时，设计范围从电源进线至 用户的计量箱止。用户的计量箱止。 第3页/共46页第三页，共47页。三、配电室设计三、配电室设计(shj)(shj)成品成品概（预）算书概（预）算书 + + 几册图纸几册图纸(tzh)(tzh)，其中，其中，（一）第一册（一）第一册 电气电气(dinq)(dinq)一、二次接线图一、二次接线图（二）第二册（二）第二册 电气设备安装平、断面图电气设备安装平、断面图（三）第三册（三）第三册

4、电气设备土建工艺图电气设备土建工艺图（四）（四）* *第四册第四册 配电、电缆排管、人孔井、手孔井、户外接地图配电、电缆排管、人孔井、手孔井、户外接地图1 1 配电室配电室第4页/共46页第四页，共47页。2 2 负荷负荷(fh)(fh)统计统计一、目的一、目的(md)(md)（一）确定（一）确定(qudng)(qudng)配变容量；配变容量；（二）确定无功补偿容量（二）确定无功补偿容量. .二、方法：多种二、方法：多种供用电系统供用电系统 P17 P17 、“实施细则实施细则”P17P17、1818。何为。何为 需要系数？需要系数？三、要求三、要求计算过程列表表示。计算过程列表表示。第5页/

5、共46页第五页，共47页。2 2 负荷负荷(fh)(fh)统计统计三、要求三、要求(yoqi)(yoqi)负荷名称负荷性质P（kW）A座B座C座D座教工活动中心 S10= (kVA)第6页/共46页第六页，共47页。3 3 配变的确定配变的确定(qudng)(qudng)一、台数一、台数 目前，变压器本身的可靠性已很高，单台容量可以做得很大，且单位造价（目前，变压器本身的可靠性已很高，单台容量可以做得很大，且单位造价（kVA/kVA/元）随单台容量的增加而下元）随单台容量的增加而下降，因此，在确定时，应尽量减少其台数。台数越少，变压器的单台容量即越大，其本体投资将越低，与之配套的电降，因此，在

6、确定时，应尽量减少其台数。台数越少，变压器的单台容量即越大，其本体投资将越低，与之配套的电气设备将越少，同时节约气设备将越少，同时节约(jiyu)(jiyu)了占地面积，简化了配电装置等。了占地面积，简化了配电装置等。 工厂供电设计工厂供电设计(shj)(shj)指导指导P41P41： 根据负荷的特点和经济运行要求选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上：根据负荷的特点和经济运行要求选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上：（一）有大量一级或二级负荷。（一）有大量一级或二级负荷。（二）季节性负荷变化较大，适应采用经济运行方式。（二）季节性负荷变化较大，适应采用经济运行方式。（三）集中负

7、荷较大，如大于（三）集中负荷较大，如大于1250kVA1250kVA。 其它情况下宜装设一台。其它情况下宜装设一台。 第7页/共46页第七页，共47页。3 3 配变的确定配变的确定(qudng)(qudng) 有以下几个有以下几个(j )(j )原则：（原则：（ 工厂供电设计指导工厂供电设计指导P41P41）二、容量二、容量(rngling)(rngling)（一）装设一台时，应不小于负荷。（一）装设一台时，应不小于负荷。（二）装设两台主变时，应保证全部的一类、二级负荷供电。计算公式如下：（二）装设两台主变时，应保证全部的一类、二级负荷供电。计算公式如下：SSN110)7 . 06 . 0(（

8、三）负荷率控制在（三）负荷率控制在40%40% 80%80%，单台容量不得大于，单台容量不得大于630kVA630kVA。（。（ “ “实施实施 细则细则”P14P14、1919）第8页/共46页第八页，共47页。三、型式三、型式(xn sh)(xn sh)三相式、单相三相式、单相(dn xin)(dn xin)式？油浸式、干式？式？油浸式、干式？（ “ “实施细则实施细则”P14/15 ”P14/15 ）四、调压方式四、调压方式(fngsh)(fngsh)（供用电系统（供用电系统P97P97） 两种两种1 1无载调压：调压范围小、调压级差大、调压不方便。无载调压：调压范围小、调压级差大、调压

9、不方便。2 2有载调压：调压范围大、调压级差小、调压方便。有载调压：调压范围大、调压级差小、调压方便。3 3 配变的确定配变的确定 工厂供电设计指导工厂供电设计指导P41P41第9页/共46页第九页，共47页。3 3 配变的确定配变的确定(qudng)(qudng)五、绕组连接五、绕组连接(linji)(linji)方式与接线组别方式与接线组别 有有Y Y、连接连接(linji)(linji)三种三种 。 本设计变压器低压侧（本设计变压器低压侧（0.4kV 0.4kV ）采用三相四线供电，低压侧三相绕组应采用）采用三相四线供电，低压侧三相绕组应采用Y Y形连接，故形连接，故10kV10kV绕组

10、采用绕组采用连接，以改善变压连接，以改善变压器铁芯磁通波形，改善电能质量。即：本设计变压器的接线组别为：器铁芯磁通波形，改善电能质量。即：本设计变压器的接线组别为：D D，yn11yn11。 六、中性点运行方式六、中性点运行方式（一）低压侧：（一）低压侧： 0.4kV0.4kV系统系统 根据相关规定：采用中性点直接接地方式。根据相关规定：采用中性点直接接地方式。 （二）高压侧：（二）高压侧： 10kV10kV系统系统 在供电变电站在供电变电站10kV10kV系统确定。系统确定。 根据相关规定：采用中性点非直接接地方式。有中性点不接地和中性点经消弧线圈接地两种，通过计算根据相关规定：采用中性点非

11、直接接地方式。有中性点不接地和中性点经消弧线圈接地两种，通过计算K K（1 1）大小确大小确定。定。 第10页/共46页第十页，共47页。3 3 配变的确定配变的确定(qudng)(qudng)七、额定七、额定( dng)( dng)电压电压 本设计变压器为降压变压器，相当于受电设备，故其一次侧额定电压等于受电设备额定电压，取本设计变压器为降压变压器，相当于受电设备，故其一次侧额定电压等于受电设备额定电压，取10kV10kV；又由于变压；又由于变压器二次侧额定电压是指其二次侧空载运行时的额定值，考虑器二次侧额定电压是指其二次侧空载运行时的额定值，考虑(kol)(kol)到变压器带上负载运行时的

12、电压损耗及电能在线路传输过到变压器带上负载运行时的电压损耗及电能在线路传输过程中的电压损耗，本设计变压器中压侧的额定电压取高于线路额定电压程中的电压损耗，本设计变压器中压侧的额定电压取高于线路额定电压5%5%，即，即0.4kV0.4kV。 故本设计变压器的额定变比为故本设计变压器的额定变比为10kV/0.4kV10kV/0.4kV。 八、要求八、要求 结果列表表示。结果列表表示。型号额定容量（kVA）额定电压（kV）空载电流（%）阻抗电压（%）高压低压第11页/共46页第十一页，共47页。4 4 无功无功(w n)(w n)补偿补偿一、引入原因一、引入原因(yunyn)(yunyn) 在电力系

13、统中，很多用电设备都是感性负载，既需要电源向其提供一定的有功功率，还需要电源向其提供一定的无功功在电力系统中，很多用电设备都是感性负载，既需要电源向其提供一定的有功功率，还需要电源向其提供一定的无功功率率(w n n l)(w n n l)。统计资料表明：需要由无功电源提供的无功功率。统计资料表明：需要由无功电源提供的无功功率(w n n l)(w n n l)最多可达系统总无功负荷的两倍左最多可达系统总无功负荷的两倍左右。（供用电系统右。（供用电系统P89P89） 在电网末端装设无功补偿设备，提高电力网的功率因素。在电网末端装设无功补偿设备，提高电力网的功率因素。二、二、 补偿原理补偿原理三

14、、三、 补偿设备补偿设备 同步调相机、静止补偿器、同步调相机、静止补偿器、电容器电容器、电抗器等。、电抗器等。 本设计采用并联电容器组作为无功补偿设备。本设计采用并联电容器组作为无功补偿设备。 （ “ “实施细则实施细则”P15 P15 ）第12页/共46页第十二页，共47页。4 4 无功无功(w n)(w n)补偿补偿四、四、 补偿补偿(bchng)(bchng)目的目的 提高功率因素提高功率因素(yn s)(yn s)的意义的意义（一）提高设备的出力；（一）提高设备的出力；（二）降低功率损耗和电能损耗；（二）降低功率损耗和电能损耗；（三）降低电压损耗，改善电压质量等。（三）降低电压损耗，改

15、善电压质量等。五、五、 补偿原则补偿原则（一）就地补偿，分级分区平衡；（一）就地补偿，分级分区平衡；（二）电业部门补偿与用户补偿相结合等。（二）电业部门补偿与用户补偿相结合等。六、六、 补偿方式补偿方式（一）集中补偿。（一）集中补偿。（二）分散补偿。（二）分散补偿。（三）集中补偿。（三）集中补偿。 本设计只在配电室低压侧母线上装设无功补偿设备本设计只在配电室低压侧母线上装设无功补偿设备（ “ “实实施细则施细则”P15 P15 ）第13页/共46页第十三页，共47页。4 4 无功无功(w n)(w n)补偿补偿七、七、 补偿容量的计算补偿容量的计算(j sun)(j sun)（电网无功补偿实用

16、技术（电网无功补偿实用技术P21P212424） 有多种方法有多种方法(fngf)(fngf)进网电工（下）进网电工（下）P9P9（一）按要求达到的功率因数（一）按要求达到的功率因数coscos确定确定)21(10tgtgPQCPQtg10101其中其中 ，tgtg2 = 2 = ？，通过查资料获得。？，通过查资料获得。（二）按主变容量确定（二）按主变容量确定1 1规程规程规定，按主变容量（规定，按主变容量（10%10%30%30%）进行配置；）进行配置；2 2典型设计典型设计中推荐，按主变容量（中推荐，按主变容量（10%10%15%15%）进行配置，不宜超过）进行配置，不宜超过 20%20%

17、；3 3“实施细则实施细则”P15P15规定，按配电变容量（规定，按配电变容量（15%15%30%30%）进行配置；）进行配置； 泉州局：用户或工厂的补偿容量，根据用电设备情况确定，通常取配变容量泉州局：用户或工厂的补偿容量，根据用电设备情况确定，通常取配变容量30%30%以上，最高可达以上，最高可达40%40%60%60%以上，以上，无功补偿后无功补偿后coscos要求达要求达0.980.98。4 4“通用设计通用设计”规定，按不低于配电变容量（规定，按不低于配电变容量（20%20%25%25%）进行配置）进行配置注意：任何情况下，都不允许无功功率倒送电网。注意：任何情况下，都不允许无功功率

18、倒送电网。第14页/共46页第十四页，共47页。4 4 无功无功(w n)(w n)补偿补偿八、八、 低压电容低压电容(dinrng)(dinrng)柜的选择柜的选择相关原则：相关原则： 工厂工厂(gngchng)(gngchng)供电设计指导供电设计指导P37P37、38 38 （一）低压电容器组一般采用成套装置与低压配电柜一起装于室内，因此，所选电容柜的外形、结构型式应与配电柜相（一）低压电容器组一般采用成套装置与低压配电柜一起装于室内，因此，所选电容柜的外形、结构型式应与配电柜相配套，以便于统一安装及接线。配套，以便于统一安装及接线。（二）低压电容柜的控制方式均采用自动控制。（二）低压电

19、容柜的控制方式均采用自动控制。 本次设计低压配电柜拟采用本次设计低压配电柜拟采用GGDGGD型封闭固定式配电柜，故无功补偿柜选用与之相配套的型封闭固定式配电柜，故无功补偿柜选用与之相配套的GGJGGJ型电容补偿柜。型电容补偿柜。选择结果列表表示。选择结果列表表示。第15页/共46页第十五页，共47页。4 4 无功无功(w n)(w n)补偿补偿九、九、 低压电容器组的自动投切（无功低压电容器组的自动投切（无功(w n)(w n)自动补偿装置）自动补偿装置） “ “实施细则实施细则”P15”P15、工厂供电、工厂供电P343P343、电网、电网(dinwng)(dinwng)无功补偿实用技术无功

20、补偿实用技术P50 P50 进网电工（下）进网电工（下）P22P22 在低压电容器成套装置中，均装设有无功功率补偿自动控制器，该控制器根据用户所消耗的感性无功功率大小，通过指令，利用交流接在低压电容器成套装置中，均装设有无功功率补偿自动控制器，该控制器根据用户所消耗的感性无功功率大小，通过指令，利用交流接触器操作实现分时（触器操作实现分时（1010120s120s可调）、分步（可调）、分步（6 6步、步、8 8步、步、1010步）的电容器自动步）的电容器自动循环投切循环投切，从而使电网的无功损耗保持在最，从而使电网的无功损耗保持在最低状态。低状态。十、十、 功率因素与电费的关系功率因素与电费的

21、关系用电管理用电管理P226P226 、电网无功补偿实用技术电网无功补偿实用技术P3P3十一、十一、 并联电容器组串联电抗器的目的并联电容器组串联电抗器的目的进网电工进网电工（下）（下）P17P17第16页/共46页第十六页，共47页。5 5 低压配电系统低压配电系统(xtng)(xtng)的接地的接地一、接地的含义一、接地的含义(hny)(hny)、形式及目的、形式及目的 供用电系统供用电系统(xtng)(xtng)P16P16、 安全用电安全用电P34P34二、低压配电系统的接地形式二、低压配电系统的接地形式 安全用电安全用电P28P28、电气工程师手册电气工程师手册P223P223、低压

22、电力实用技术低压电力实用技术 P339P339三、配电室的接地与接地装置三、配电室的接地与接地装置（一）（一）“实施细则实施细则”（P16P16 ）规定：变配电房应有良好接地网，接地电阻小）规定：变配电房应有良好接地网，接地电阻小 于于4 4欧。欧。（二）（二）“福建省中低压配电网配电室通用设计说明规定福建省中低压配电网配电室通用设计说明规定”规定：配电室附设规定：配电室附设 在建筑物内时，其接地线应至少有两点与主楼地网相连。在建筑物内时，其接地线应至少有两点与主楼地网相连。 本设计配电室附设本设计配电室附设C C栋内，其接地装置布置图如图栋内，其接地装置布置图如图？所示。所示。第17页/共4

23、6页第十七页，共47页。5 5 低压配电系统低压配电系统(xtng)(xtng)的接地的接地四、低压四、低压(dy)(dy)系统的供电方式系统的供电方式 接地线应与所在建筑物接地网连接在一起。接地线应与所在建筑物接地网连接在一起。（一）当配电室位独立建筑物时，采用三相四线供电，然后在电表箱（一）当配电室位独立建筑物时，采用三相四线供电，然后在电表箱 处接地，这样，用户所在的建筑物内仍然是三相五线制供电。处接地，这样，用户所在的建筑物内仍然是三相五线制供电。（二）配电室附设在建筑物内时，对本建筑物内的供电直接（二）配电室附设在建筑物内时，对本建筑物内的供电直接(zhji)(zhji)采用三相采用

24、三相 五线制，而对其它建筑物的供电，则仍然采用三相四线制，然五线制，而对其它建筑物的供电，则仍然采用三相四线制，然 后在电表箱处接地，再获得三相五线制。后在电表箱处接地，再获得三相五线制。 本设计配电室附设在本设计配电室附设在C C栋建筑物内，故对栋建筑物内，故对C C栋用户可直接采用三相五线制供电，而对栋用户可直接采用三相五线制供电，而对A A、B B、D D栋用户则采用三栋用户则采用三相四线供电，然后在电表箱处接地，故对建筑物内的供电仍然是三相五线制。相四线供电，然后在电表箱处接地，故对建筑物内的供电仍然是三相五线制。第18页/共46页第十八页，共47页。一、一、 电气主接线电气主接线(j

25、i xin)(ji xin)定义定义 变电站：指变电站中从电源进线开始到负荷出线变电站：指变电站中从电源进线开始到负荷出线(ch xin)(ch xin)之间所有一次设备所连接成的电路。之间所有一次设备所连接成的电路。 发电厂：指发电厂中从生产电能的发电机开始到电能送出发电厂止所有一次设备所连接成的电路。发电厂：指发电厂中从生产电能的发电机开始到电能送出发电厂止所有一次设备所连接成的电路。 本设计配电室的电气主接线确定分两步：本设计配电室的电气主接线确定分两步：（一）配变的确定（一）配变的确定(qudng)(qudng)；（二）配变两侧主接线的确定。（二）配变两侧主接线的确定。二、二、 电气主

26、接线基本形式电气主接线基本形式（一）有母线型：有单母线、单母线分段、双母线、（一）有母线型：有单母线、单母线分段、双母线、3/23/2断路器接线及带旁断路器接线及带旁 路母线接线等多种方式；路母线接线等多种方式；（二）无母线型：有单元接线、桥形接线、多角形接线等几种。（二）无母线型：有单元接线、桥形接线、多角形接线等几种。6 6 配变两侧接线方式的确定配变两侧接线方式的确定第19页/共46页第十九页，共47页。三、三、 对电气主接线的基本对电气主接线的基本(jbn)(jbn)要求要求（一）保证（一）保证(bozhng)(bozhng)供电的可靠性供电的可靠性衡量电气衡量电气(dinq)(din

27、q)主接线可靠性要求的标准如下：主接线可靠性要求的标准如下：1 1母线故障或检修时，能否保证供电，若不能，停电范围及停电时间如何；母线故障或检修时，能否保证供电，若不能，停电范围及停电时间如何；断路器检修时，是否影响该回路的供电；断路器检修时，是否影响该回路的供电；3 3全部停电的可能性。全部停电的可能性。（二）具有一定的灵活性（二）具有一定的灵活性包括运行是否灵活、操作是否方便、检修是否安全等内容。包括运行是否灵活、操作是否方便、检修是否安全等内容。（三）具有一定的经济性（三）具有一定的经济性 内容：在满足技术要求的前提下，应做到经济合理。具体包括：内容：在满足技术要求的前提下，应做到经济合

28、理。具体包括：1 1投资；投资；占地面积；占地面积；3 3电能损耗等。电能损耗等。6 6 配变两侧接线方式的确定配变两侧接线方式的确定第20页/共46页第二十页，共47页。6 6 配变两侧配变两侧(lin c)(lin c)接线方式的确定接线方式的确定四、本设计配变两侧接线四、本设计配变两侧接线(ji xin)(ji xin)方式的确定方式的确定 中低压配电网建设与改造技术标准（中低压配电网建设与改造技术标准（P17P17）里规定，）里规定， 配电室（站）的接线应力求配电室（站）的接线应力求(lqi)(lqi)简单，一般采用单简单，一般采用单母线或单母线分段。当出线在母线或单母线分段。当出线在

29、4 4条及以下时，母线不分段，每条出线所接容量一般在条及以下时，母线不分段，每条出线所接容量一般在3000kVA3000kVA以下。以下。（一）高压侧：本设计配电室高压系统（一）高压侧：本设计配电室高压系统1 1回进线、回进线、1 1回出线，故采用单回出线，故采用单 母线接线。母线接线。（二）低压侧：（二）低压侧： 本设计配电室负荷为住宅群本设计配电室负荷为住宅群A A、B B、C C、D D四幢四幢， A A幢幢负荷为？负荷为？、 B B幢幢负荷为？负荷为？ 、C C幢幢负荷为？负荷为？ 、D D幢幢负荷为？，可共用一个负荷为？，可共用一个 GGD39GGD39型低压开关柜，因此，型低压开关

30、柜，因此，本设计配电室低压系统的进出本设计配电室低压系统的进出 线情况：线情况：1 1回进线、回进线、1 1回出线、回出线、1 1回无功补偿，故也采用单母线回无功补偿，故也采用单母线 接线。接线。第21页/共46页第二十一页，共47页。6 6 配变两侧接线配变两侧接线(ji xin)(ji xin)方式的确定方式的确定五、变配电室常用五、变配电室常用(chn yn)(chn yn)的两种主接线图的两种主接线图 根据绘制方式的不同，变配电室（站）的主接线图有以下两种：根据绘制方式的不同，变配电室（站）的主接线图有以下两种：（一）装置式主接线图：按高、低压配电装置分开绘制，高、低压配电装置（柜、（

31、一）装置式主接线图：按高、低压配电装置分开绘制，高、低压配电装置（柜、 屏）的接线依照实际安装位置的相互关系顺序排列。装置式主接线图主要屏）的接线依照实际安装位置的相互关系顺序排列。装置式主接线图主要 应用在供电设计中。应用在供电设计中。（二）系统式主接线图：不考虑实际的安装位置，所有元件按连接（二）系统式主接线图：不考虑实际的安装位置，所有元件按连接(linji)(linji)的先后的先后 顺序绘制。在设计及运行中，广泛采用系统式主接线图。顺序绘制。在设计及运行中，广泛采用系统式主接线图。第22页/共46页第二十二页，共47页。7 7 短路短路(dunl)(dunl)电流计算电流计算一、目的

32、一、目的(md)(md)（供用电系统（供用电系统P131P131） 有好多有好多(hodu)(hodu)，如：，如：（一）作为电气设备选择的依据：包括（一）作为电气设备选择的依据：包括QFQF、QSQS、TATA、TVTV等设备的选择；等设备的选择；（二）继电保护装置的整定计算：包括线路相间电流保护或变压器相间后备（二）继电保护装置的整定计算：包括线路相间电流保护或变压器相间后备 保护的整定计算。保护的整定计算。（三）考虑是否需限制短路电流，等。（三）考虑是否需限制短路电流，等。 在在典型设计典型设计中，中，110kV110kV系统的短路电流水平一般为系统的短路电流水平一般为2525或或31.

33、5kA31.5kA； 35kV35kV系统的短路电流水平一般为系统的短路电流水平一般为2020或或25kA 25kA ； 10kV10kV系系统的短路电流水平一般为统的短路电流水平一般为1616或或2020或或25kA 25kA 。当短路电流数值超过上述数据时，需采取措施限制。当短路电流数值超过上述数据时，需采取措施限制。第23页/共46页第二十三页，共47页。7 7 短路短路(dunl)(dunl)电流计算电流计算二、短路二、短路(dunl)(dunl)点的选择点的选择 按短路计算目的按短路计算目的(md)(md)确定。确定。 本次设计短路计算目的为设备选择时的动热稳定校验，本次设计短路计算

34、目的为设备选择时的动热稳定校验， 短路点选择短路点选择2 2点，分别是配电室高压母线、低压母线。点，分别是配电室高压母线、低压母线。三、短路计算内容三、短路计算内容按短路计算目的确定。按短路计算目的确定。 用于电气设备选择时应计算最大短路电流用于电气设备选择时应计算最大短路电流.max.max，即，即（3 3）.max.max，具体包括：，具体包括：1 1/（KPKP） 次暂态电流，指次暂态电流，指t=0st=0s时的短路电流周期分量有效值；时的短路电流周期分量有效值；2 2i ish sh 冲击短路电流，指冲击短路电流，指t=0.01st=0.01s时短路电流的最大瞬时值；时短路电流的最大瞬

35、时值；3 3 稳态短路电流，指稳态短路电流，指t=4st=4s时的短路电流周期分量有效值；时的短路电流周期分量有效值；注：无限大容量系统中，注：无限大容量系统中，/ / = = = =。第24页/共46页第二十四页，共47页。7 7 短路短路(dunl)(dunl)电流计算电流计算四、短路计算四、短路计算(j sun)(j sun)原则原则（一）略去（一）略去(l q)(l q)各元件的电阻。各元件的电阻。（二）略去线路的分布电容。（二）略去线路的分布电容。（三）略去变压器的励磁电流。（三）略去变压器的励磁电流。所有元件阻抗仅用电抗表示所有元件阻抗仅用电抗表示 “ “实施细则实施细则”（P33

36、P33 ）规定：泉州地区高压变电站内）规定：泉州地区高压变电站内10kV10kV短路容量控制在短路容量控制在20kA20kA，但不小于，但不小于16kA16kA。（四）电源方向的电力系统近似为无限大容量系统。（四）电源方向的电力系统近似为无限大容量系统。XUISPk3)3(故由故由 可知，可知，Xs.max=0.379Xs.max=0.379，Xs.minXs.min =0.303=0.303 。 中低压配电网建设与改造技术标准中低压配电网建设与改造技术标准（P5P5）里规定）里规定 ：中压配电网的短路容量应限制在：中压配电网的短路容量应限制在400MVA400MVA以下，故可取以下，故可取S

37、k=400MVASk=400MVA。第25页/共46页第二十五页，共47页。7 7 短路短路(dunl)(dunl)电流计算电流计算五、短路五、短路(dunl)(dunl)计算方法计算方法有有名有有名(yu mng)(yu mng)值法和标幺值法两种，一般采用后者。值法和标幺值法两种，一般采用后者。统一取：统一取：S SB B=100MVA=100MVA，U UB B=U=Uavav1.05U1.05UN N；U UN N=110kV U=110kV Uavav=115kV =115kV ；U UN N=35kV U=35kV Uavav=37kV =37kV ；U UN N=10kV U=1

38、0kV Uavav=10.5kV =10.5kV ；U UN N=0.4kV U=0.4kV Uavav=0.4kV =0.4kV ；六、短路计算要求六、短路计算要求（三）计算结果（三相短路电流）（三）计算结果（三相短路电流）列表列表表示，计算过程置设计计算书部分。表示，计算过程置设计计算书部分。（四）电流单位用（四）电流单位用kAkA，计算数据统一取小数点后，计算数据统一取小数点后3 3位；位；第26页/共46页第二十六页，共47页。7 7 短路电流短路电流(dinli)(dinli)计算计算七、短路七、短路(dunl)(dunl)计算步骤计算步骤（一）根据（一）根据(gnj)(gnj)计算

39、目的收集有关资料，包括：计算目的收集有关资料，包括：1 1系统图；系统图；系统运行方式：（系统运行方式：（1 1）最大运行方式；（）最大运行方式；（2 2）最小运行方式）最小运行方式 发电厂发电厂 只投一台发电机组，系统容量取最小只投一台发电机组，系统容量取最小 3 3各元件参数，包括发电机、变压器、各元件参数，包括发电机、变压器、线路线路等元件。等元件。（二）根据系统图画等值电路（正序等值电路）；（二）根据系统图画等值电路（正序等值电路）；第27页/共46页第二十七页，共47页。7 7 短路短路(dunl)(dunl)电流计算电流计算七、短路七、短路(dunl)(dunl)计算步骤计算步骤（

40、二）根据系统图画（二）根据系统图画(thu)(thu)等值电路（正序等值电路，等值电路（正序等值电路， 故障类型均取三相短路）；故障类型均取三相短路）；公式：公式：1 1系统：系统：1 1 或或 SkSB2BsSXUav2 2线路：线路：2 22BLSXUav3 3变压器：变压器：3 3NBdSSU100%（三）根据需要确定短路点及相应的运行方式；（三）根据需要确定短路点及相应的运行方式；（四）简化电路，求得短路回路总阻抗标幺值（四）简化电路，求得短路回路总阻抗标幺值X X* *；（五）根据（五）根据 得短路电流周期分量标幺值得短路电流周期分量标幺值，并化成有名值，并化成有名值 填入计算结果表

41、。其中，填入计算结果表。其中， ， ，高压系，高压系 统的统的KshKsh一般取一般取1.81.8，低压系统取，低压系统取1.31.3。（。（工厂供电工厂供电P55P55）USIIavBK3IKishsh2/XIK.1第28页/共46页第二十八页，共47页。8 8 导体导体(dot)(dot)和电气设备选择和电气设备选择一、本部分一、本部分(b fen)(b fen)的要求的要求（一）需要进行选择（一）需要进行选择(xunz)(xunz)的导体与设备包括：的导体与设备包括：1 110kV10kV电缆进线。电缆进线。2 20.4kV0.4kV电缆电缆出线出线。3 3高、低压母线。高、低压母线。4

42、 4高压开关柜及电气设备。高压开关柜及电气设备。5 5低压开关柜及电气设备。低压开关柜及电气设备。（二）选择结果（二）选择结果列表列表表示，选择过程置设计计算书。（表示，选择过程置设计计算书。（“范文范文”P25P25表表2323）二、导体和电气设备选择的一般要求及相关原则二、导体和电气设备选择的一般要求及相关原则？ 第29页/共46页第二十九页，共47页。8 8 导体导体(dot)(dot)和电气设备选择和电气设备选择二、导体二、导体(dot)(dot)和电气设备选择的一般规定和电气设备选择的一般规定（一）配电网的设计和装置选用应尽量统一、简化型号（一）配电网的设计和装置选用应尽量统一、简化

43、型号(xngho)(xngho)，做到标准化、规范，做到标准化、规范 化，尽量避免在一个网络中一种设备多种型号化，尽量避免在一个网络中一种设备多种型号(xngho)(xngho)混用。混用。（二）配电网设备的选型应执行国家有关技术经济政策，选用运行安全可靠、（二）配电网设备的选型应执行国家有关技术经济政策，选用运行安全可靠、 技术先进、经济合理、维护方便（少维或免维护）、操作简单、环保技术先进、经济合理、维护方便（少维或免维护）、操作简单、环保 型、节能型的设备。型、节能型的设备。（三）（三）积极采用适合国情的新技术、新设备，中压配电设备应向绝缘化、无积极采用适合国情的新技术、新设备，中压配电

44、设备应向绝缘化、无 油化、紧凑型及智能型发展。油化、紧凑型及智能型发展。（四）满足电力系统安全、经济运行需要的原则。（四）满足电力系统安全、经济运行需要的原则。（五）（五）具备实现配电自动化的功能，满足配电自动化发展的需要。具备实现配电自动化的功能，满足配电自动化发展的需要。（六）（六）禁止使用国家明令淘汰及不合格的产品。禁止使用国家明令淘汰及不合格的产品。第30页/共46页第三十页，共47页。8 8 导体导体(dot)(dot)和电气设备选择和电气设备选择三、导体和电气设备选择的相关三、导体和电气设备选择的相关(xinggun)(xinggun)细则细则（一）中压（一）中压10kV10kV电

45、缆一般采用电缆一般采用YJL22YJL22铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，敷设方式优铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，敷设方式优 先选用先选用(xunyng)(xunyng)排管敷设，截面原则上选用排管敷设，截面原则上选用(xunyng)70mm2(xunyng)70mm2、120mm2120mm2、300mm2300mm2三种规三种规 格。（格。（“技术导则技术导则”P6”P6、 “ “实施细则实施细则”P10”P10、 工厂供电设计指导工厂供电设计指导 P137 P137 ）（二）低压电缆宜选用四芯等截面或五芯的（二）低压电缆宜选用四芯等截面或五芯的YJLYJL2222铜芯交联聚乙烯绝缘电缆铜芯交联聚乙烯绝

46、缘电缆， 电压等级应选用电压等级应选用1kV1kV，敷设方式可采用排管敷设、直埋敷设或架空敷敷设方式可采用排管敷设、直埋敷设或架空敷 设，截面规格见设，截面规格见工厂供电设计指导工厂供电设计指导P145P145表表8-42 8-42 。（。（“技术导技术导 则则”P9P9、 “ “实施细则实施细则”P11P11 ）（三）导线和电缆截面应满足发热、电压损耗和机械强度要求。对于电缆线（三）导线和电缆截面应满足发热、电压损耗和机械强度要求。对于电缆线 路，还应校验短路热稳定；对于硬裸母线，应校验短路热稳定和动稳路，还应校验短路热稳定；对于硬裸母线，应校验短路热稳定和动稳 定；对于较长的大电流线路或定

47、；对于较长的大电流线路或35kV35kV及以上的高压线路，应满足经济电及以上的高压线路，应满足经济电 流密度的要求；对于低压线路，应满足与其保护设备（熔断器或低压流密度的要求；对于低压线路，应满足与其保护设备（熔断器或低压 断路器）的配合要求。（断路器）的配合要求。（ 工厂供电设计指导工厂供电设计指导P138P138）第31页/共46页第三十一页，共47页。8 8 导体导体(dot)(dot)和电气设备选择和电气设备选择三、导体电气设备选择的相关三、导体电气设备选择的相关(xinggun)(xinggun)细则细则（四）选择客户（四）选择客户(k h)(k h)进线电缆截面时，应进行短路时动、

48、热稳定以及电压损耗的进线电缆截面时，应进行短路时动、热稳定以及电压损耗的 校验，校验，10kV10kV电缆的热稳定电流按变电站电缆的热稳定电流按变电站10kV10kV母线侧的短路容量进行母线侧的短路容量进行 校验（校验（ “ “实施细则实施细则”P21 ”P21 ）（五）校验短路热稳定时，电气设备、（五）校验短路热稳定时，电气设备、110kV110kV及以上的充油电缆，其短路电及以上的充油电缆，其短路电 流计算时间，一般采用后备保护的动作时间加相应的断路器全分闸时流计算时间，一般采用后备保护的动作时间加相应的断路器全分闸时 间。（间。（工厂供电设计指导工厂供电设计指导P P7373 ） 本设计

49、本设计10kV10kV电缆后备保护的动作时间：电缆后备保护的动作时间： 2s 2s，主保护动作动作时间：，主保护动作动作时间： 0.5s0.5s。 断路器全分闸时间断路器全分闸时间 = QF= QF固有分闸时间固有分闸时间+ +燃弧时间，前者在燃弧时间，前者在QFQF选择出选择出 来后查产品目录获得，后者可采用一般数据，取来后查产品目录获得，后者可采用一般数据，取0.2s0.2s第32页/共46页第三十二页，共47页。8 8 导体导体(dot)(dot)和电气设备选择和电气设备选择四、高压开关柜选择四、高压开关柜选择(xunz) (xunz) （供用电设备（供用电设备P148P14815215

50、2）1. 1. 按工作地点选择按工作地点选择(xunz)(xunz)户内或户外型。户内或户外型。. .（一）选型（一）选型2.2. 按供电可靠性要求确定采用手车式或固定式。按供电可靠性要求确定采用手车式或固定式。3.3. 按运行要求选择环网柜或开关柜。按运行要求选择环网柜或开关柜。 （工厂供电设计指导工厂供电设计指导P P4848 ） 配电室发生故障的几率很小，设备的投入、退出操作也很少，故配电室发生故障的几率很小，设备的投入、退出操作也很少，故 本设计选择本设计选择HGXN-10HGXN-10（F F）带有防误（五防）装置的箱型固定式）带有防误（五防）装置的箱型固定式 户内环网柜。户内环网柜

51、。（二）确定一次线路方案（二）确定一次线路方案 按一次系统的接线要求取得。按一次系统的接线要求取得。（三）一次设备选择（三）一次设备选择第33页/共46页第三十三页，共47页。8 8 导体导体(dot)(dot)和电气设备选择和电气设备选择四、高压开关柜选择四、高压开关柜选择(xunz) (xunz) （供用电设备（供用电设备P148P148152152）. .（三）一次设备（三）一次设备(shbi)(shbi)选择选择 包括负荷开关包括负荷开关QLQL、电流互感器、电流互感器TATA、熔断器、熔断器FUFU、避雷器、避雷器F F等等1.1. 选型：一般按正常工作条件选型，保证电气设备在正常运

52、行时是安全的。选型：一般按正常工作条件选型，保证电气设备在正常运行时是安全的。 正常工作条件包括：工作电压、工作电流、工作地点、工作环境等正常工作条件包括：工作电压、工作电流、工作地点、工作环境等2.2. 检验：一般按短路条件校验，保证电气设备在短路时也是安全的。检验：一般按短路条件校验，保证电气设备在短路时也是安全的。 短路条件检验包括：校验短路时设备的动稳定、热稳定，短路条件检验包括：校验短路时设备的动稳定、热稳定，TVTV除外除外3.3. 补充：对于一些断流电器如开关、熔断器，还应校验其正常运行或短路时的断流能力；对于电流、电压互感器，还应校验其二次负荷，保补充：对于一些断流电器如开关、

53、熔断器，还应校验其正常运行或短路时的断流能力；对于电流、电压互感器，还应校验其二次负荷，保证其准确度不会下降。详见证其准确度不会下降。详见工厂供电设计指导工厂供电设计指导P P7272表表5-115-11。选择过程也选择过程也列表列表表示，参见表示，参见工厂供电设计指导工厂供电设计指导P185P185表表11-8 11-8 。第34页/共46页第三十四页，共47页。8 8 导体导体(dot)(dot)和电气设备选择和电气设备选择五、低压五、低压(dy)(dy)开关柜选择开关柜选择. .（一）选型（一）选型1. 1. 按供电可靠性要求按供电可靠性要求(yoqi)(yoqi)确定采用抽屉式（确定采

54、用抽屉式（C C）或固定式（）或固定式（D D）。）。2.2. 按用途选择动力（按用途选择动力（L L）用、电力（）用、电力（D D）用或无功补偿（）用或无功补偿（J J）用。）用。 本设计选择本设计选择GGD2GGD2固定封闭式低压配电屏。固定封闭式低压配电屏。（二）确定一次线路方案（二）确定一次线路方案 同高压开关柜，即也按一次系统的接线要求取得。同高压开关柜，即也按一次系统的接线要求取得。（三）一次设备选择（包括断路器（三）一次设备选择（包括断路器QFQF、刀开关、刀开关QKQK、电流互感器、电流互感器TATA等）等） 同高压开关柜。同高压开关柜。选择过程也选择过程也列表列表表示，参见表

55、示，参见工厂供电设计指导工厂供电设计指导P186P186表表11-9 11-9 。第35页/共46页第三十五页，共47页。六、补充六、补充(bchng)(bchng)说明说明8 8 导体导体(dot)(dot)和电气设备选择和电气设备选择 所在地区年最高气温所在地区年最高气温(qwn)(qwn)为为3838，年平均气温，年平均气温(qwn)(qwn)为为2323，年最低气温，年最低气温(qwn)(qwn)为为88，年最热月平均最高，年最热月平均最高气温气温(qwn)(qwn)为为3333，年最热月平均气温，年最热月平均气温(qwn)(qwn)为为2626，年最热月地下，年最热月地下0.8m0.

56、8m处年平均气温处年平均气温(qwn)(qwn)为为2525。当地主导风向为。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为东北风，年雷暴日数为2020。第36页/共46页第三十六页，共47页。 变压器接线组别采用变压器接线组别采用D D，yn11yn11的优点：的优点：（1 1）一次绕组中可以通过）一次绕组中可以通过3 3次谐波电流，励磁电流为尖顶波，磁路饱和，次谐波电流，励磁电流为尖顶波，磁路饱和， 则建立的磁通、感应的电势为正弦波，故电能质量好。则建立的磁通、感应的电势为正弦波，故电能质量好。（2 2）零序阻抗比）零序阻抗比Y Y，yn0yn0小得多，单相短路电流大，可提高接地小得多，单相短路电流大

57、，可提高接地(jid)(jid)保护的灵敏保护的灵敏 度，有利于故障的切除。度，有利于故障的切除。（3 3） Y Y，yn0yn0接线变压器中线允许通过的电流小于低压绕组的接线变压器中线允许通过的电流小于低压绕组的25%25%，而，而D D， yn11 yn11接线变压器中线允许通过的电流达到低压绕组接线变压器中线允许通过的电流达到低压绕组75%75%，甚至，甚至100%100%， 这在单相负荷大的系统中十分重要。这在单相负荷大的系统中十分重要。第37页/共46页第三十七页，共47页。 并联电容器组优点： 有功损耗小，安装维护方便，装设容量可大可小，能随意拆迁，既可集中使用，又可分散使用，每单位容量的投资费用较小，且与总容量无关(wgun)等。缺点： 无功功率的调整性能比较差，只能进行阶梯调压，使用寿命受投切次数、系统谐波的影响很大，容易损坏等