楼宇低压配电系统的设计

1、毕业设计（论文）楼宇低压配电系统的设计教学单位：机电工程学院专业名称：自动化学 号：学生姓名：张龙华指导教师:刘金华（副教授）指导单位：机电工程学院完成时间：2014年5月5日电子科技大学中山学院教务处制发楼宇低压配电系统的设计摘要楼宇低压配电系统主要是将多种高、低压配电设备（或元件）与配电站组合，变换电压直接向楼宇的用电设备分配电能的一个电力系统，主要的内容是将进线的1OkV高压通过降压变电所降压为380V低压。本设计主要是通过收集回来的数据进行负荷计算与短路 计算，来确定主变压器的台数与型号，绘制出主接线图，给变电所选择高、低压设备，还 进行了必要的无功补偿和各种设备的校验，最后就是根据变

2、电所概况来安装二次回路的电 源、中央信号系统、防雷保护和接地保护。第一章主要写了楼宇低压配电系统的设计背景、介绍、环境和意义及应用。 第二章主要写了怎么计算负荷，使用需要系数法得到总的负荷以及为了节约用电还进 行了功率补偿。第三章主要写了怎么选择变压器，根据负荷大小、性质、等级来选择。 第四章主要写了主接线的方式以及为本楼宇设计主接线图。 第五章主要写了短路的原因、危害以及短路计算的目的和方法。 第六章主要写了根据负荷计算和短路计算的结果来选择电气设备。 第七章主要写了为什么要继电保护以及继电保护的类型。 第八章主要写了什么是二次回路的操作电源以及为什么需要中央信号装置。 第九章分别介绍了变电

3、所的防雷与接地。关键词 : 楼宇；低压配电；配电站The Design Of Building Low V oltageDistribution SystemAbstractThe main building is a low-voltage distribution system a variety of high and low voltage power distribution equipment (or components) and power distribution station portfolio, transform the voltage of a power syst

4、em distribution of electric energy directly to electrical equipment of buildings, the main contents of the line the 1OkV buck step-down substationhigh voltage of 380V by low pressure. Thedesign is mainly carried load calculation and short circuit calculation back through the data collected to determ

5、ine the numberof units and the main transformer models, draw out the main wiring diagram, substation to select high and low voltage equipment, also carried out the necessary reactive power compensation and calibration of equipment, the final profile is based substation to install the secondary circu

6、it power, the central signaling systems, lightning protection and grounding protection.The first chapter mainly writes the building design of low voltage power distribution system, introduces the background, significance and application of environmental.The second chapter mainly writes how the compu

7、tational load, the use of demand coefficient method to get the total load, in order to save electricity of power compensation.The third chapter mainly writes how selection of transformer, selected according to the load size, nature, level.The fourth chapter mainly writes the main wiring way and the

8、design main wiring for the building drawings.Objective and methods of the fifth chapter wrote the cause of the short circuit, the harm and the short circuit calculation.The sixth chapter mainly wrote to selection of electrical equipment according to the load calculation and short circuit calculation

9、 results.The seventh chapter mainly wrote why relay protection and the type of relayprotection.The eighth chapter mainly wrote what is the operating power supply circuit two times and why the need for central signal device.The ninth chapter introduces the substation lightning protection and groundin

10、gKeywords: building; low voltage distribution; Substation目录1 绪 论. 11.1 楼宇低压配电系统的设计背景 11.2 楼宇低压配电系统的设计介绍 11.3 楼宇低压配电系统的设计环境 11.4 本设计的意义及应用 12 负荷计算及功率补偿 . 32.1 负荷计算的方法 32.2 功率补偿 63 变压器选型 . 83.1 变压器台数的确定 83.2 变压器容量及型号确定 84 主接线 . 104.1 单母线分段接线 104.2 内桥式接线 105 短路计算 . 125.1 短路的原因及危害 125.2 短路计算的目的及方法 125.3

11、 短路电流的计算 135.3.1 最大运行方式 . 135.3.2 最小运行方式 . 155.4 短路电流计算结果 166 电气设备选择 . 176.1 导线、电缆的选择 176.2 高压断路器 196.3 高压隔离开关 196.4 高压熔断器 206.5 电流互感器 216.6 电压互感器 216.7 高压开关柜 216.8 母线、支柱绝缘子和穿墙套管 216.9 低压断路器 246.10 低压熔断器 247 继电保护 . 258 配电站二次回路的操作电源和中央信号系统 . 268.1 二次回路的操作电源 268.2 中央信号装置 269 防雷与接地 . 279.1 防雷 279.2 接地

12、2710 总结与展望 . 30参考文献 . 31附录 1 楼宇低压配电系统主接线图 32致 谢. 33随着楼宇低压配电系统需求不断增多，配电系统设计已经在我国悄然兴起，是国家 电网建设中不可缺少的一部分。1.1 楼宇低压配电系统的设计背景随着我国社会经济的发展， 传统的低压配电系统设计已跟不上时代的进步， 更会被淘 汰。所以，为了社会经济的进步，我国开始建设和改造可以节地、节电、紧凑型、小型化、 无人值守的城乡电网。要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电变压器降压低压配 电的供电格局 1 。由于现在的住宅小区都包括绿地、停车场、花园、消防、以及灯饰等， 为了丰富小区的内涵，达到和谐统一，要求设

13、计信息化、网络化和智能、箱变安全可靠、 配电技术先进、经济合理、安全适用以及确保设计质量。1.2 楼宇低压配电系统的设计介绍楼宇低压配电系统设计要不失逻辑性，切合实际，合理。本次设计主要是为楼宇设计 一个低压配电系统，其主要内容就是如何从 10kV降压到380V的过程。根据负荷计算，短 路电流计算确定主变压器型号和台数，绘制出主接线图，并为高、低压侧选择主要电气设 备，再把功率补偿、继电保护和防雷与接地设计好，整个配电系统就完整了。1.3 楼宇低压配电系统的设计环境本设计为公寓住宅小区，由 10栋 9层住宅组成，分为 1 号住宅楼高 9层， 2号住宅楼 楼高 9层， 3号住宅楼楼高 9层， 4

14、号住宅楼楼高 9层， 5号住宅楼高 10层。负一层为停 车场，总面积约10万卅，其中住宅面积为6万卅，以3房2厅户型为主。1.4 本设计的意义及应用电力是人们生活中不可缺少的东西，生活中离不开它，缺少它既会影响人们的生活状 况，又会影响经济的发展，所以楼宇低压配电系统是一项非常重要的工程。一个配电系统 是优秀的，系统内的区民就能得到舒适、安全的用电环境，人们安居乐业，间接地给我国 促进了经济的发展。本设计的低压配电系统将应用于楼宇小区的配电系统中，使电能分配给每家每户；也可以作为其他地方配电系统的参照2负荷计算及功率补偿2.1负荷计算的方法负荷计算的方法有很多种，通常分为单台用电设备和多台用电

15、设备两种情况。用电设备或用电设备组多采用需要系数法或二项式法。本设计需要用电的地方有：主要通道及楼梯照明用电，电梯用电，排污泵、生活水泵 用电，消防用电，家庭用电。本设计根据需要系数法来计算：要用到的公式：有功功率：P30巳 Kd(2-1)无功功率：Q30P30 tan(2-2)视在功率：S30F30Q30(2-3)I S30总电流：I 30v3Un(2-4)1、主要的负荷计算(1) 主要通道及楼梯照明用电计算1) 地下一层有40盏LED节能灯40W,1(盏红外线感应灯管15WPn=40X 40+10X 15=1.75kWCO® =0.8Kd=0.7Pc=kdX Pn=0.7 X 1

16、.75=1.225kWQc=PcX tan =1.225 X 0.75=0.91875kvar2) 地下一层应急照明灯有80盏荧光灯40W 30盏应急灯20WPn=80X 40+30X 10=3.5kWCO® =0.8Kd=0.8Pc=KdX Pn=0.8 X 3.5=2. 8kWQc=PX tan =2. 8X 0.8=2.24kvar3) 19层通道楼梯有9盏吸顶灯30W,9盏壁灯15W共有10栋Pn= (9X 30+9X 15)X 10=4.05kWCO® =0.8Kd=0.7Pc=KdX Pn=0.7 X 4.05=2.835kWQc=PX tan =2.835 X

17、 0.75=2.12625kvar4) 总的负荷Pn 总=1.75+3.5+4.05=9.3kWPc总=1.225+2.8+2.835=6.86kWQC总=0.91875+2.24+2.12625=5.285kvar（2）电梯用电小区有10栋楼，共有10台电梯，选20kW勺电梯：Pn=10X 20=200kWCO® =0.6Kd=0.7Pc=KdXPn=0.7X 200=140kWQc=PcX tan ®=200X 1.3=260kvarPc总=Pc=140kWQC总=Qc=260kvar（3）排污泵、生活水泵用电1）10栋楼共有20台生活水泵11kW,5台备用水泵5kWP

18、n=11X20+5X5=245kWCOS®=0.8Kd=0.7Pc=KdXPn=0.7X 245=171.5kWQc=PcXtan®=171.5 X 0.75=128.625kvar2）10栋楼共有排污泵10台5kWPn=10X 5=50kWCOS®=0.8Kd=0.6Pc=KX Pn=0.6X 50=30kWQc=PcX tan ®=30X 0.75=22.5kvar3）总勺负荷Pn 总=245+50=295kWPc总=171.5+30=201.5kWQc总=128.625+22.5=151.125kvar（4）消防用电1）排烟排风机 10台 3kWP

19、n=3X 10=30kWCOS®=0.8 Kd=1Pc=KdX Pn=1X 30=30kWQc=PcX tan ®=30X 0.75=22.5kvar2）消防泵10台13kWPn=13X10=130kWCOS®=0.8 Kd=1Pc=KdXPn=1X130=130kWQc=PcX tan ®=130X 0.75=97.5kvar3) 送风机10台13kWPn=13X 10=130kWCO® =0.8 Kd=1Pc=KcX Pn=1X 130=130kWQc=PX tan =130X 0.75=97.5kvar4) 总的负荷Pn总=30+130+

20、130=290kWPc总=30+130+130=290kWQC总=22.5+97.5+97.5=217.5kvar(5) 家庭用电1)采用单位指标法计算，按60w/mPn=60000X 60=3600kWCO® =0.8 Kd=0.4Pc=KcX Pn=0.4 X 3600=1440kWQc=PX tan =1440X 0.75=1080kvar上述的负荷计算结果如表2-1所示。表2-1负荷计算表负荷地方Pn (kWKdCO®Pc(kW)Qc(kvar)备注地下一层节能灯 和感应灯1.750.70.81.2250.91875地下一层应急灯3.50.80.82.82.24电梯

21、2000.70.6140260生活水泵2450.70.8171.5128.625排污泵500.60.83022.5排烟排风机3010.83022.5平时不 用消防泵13010.813097.5平时不 用送风机13010.813097.5平时不 用家庭用电36000.40.8144010802、由上述结果可得小区总的负荷，不包括平时不用的负荷Pc 总=2075.525kWQc 总=1711.78kvarSc 总=2690.35kVAIc 总=155.33A2.2功率补偿GB5005 2009供配电系统设计规范规定用户的功率因数不能低于0.9。为适应此要求，设计规程规定：设计按用户的功率因数不低于

22、0.92进行补偿2。从供用双方技术、经济两方面考虑，设计补偿后的cos 2 =0.95左右为宜。但，运行功率因数不宜高于 0.98， 以免特殊情况发生过补偿而引起谐振。感性用电的设备需要从供配电系统中吸收无功功率，从而降低功率因数。功率因数太 低会给供配电系统增加电能损耗、增大电压损失和降低供电设备利用率等不良影响，所以 要提高功率因数。如果功率因数低于0.9，应在负荷侧合理装置集中与就地无功补偿设备。补偿前功率因数的计算：CO® = Pc 总/Sc 总=2075.525/2690.35=0.77(2-5)由于要求功率因数cos 0.9，可知cos 0.770.9，故需要进行无功补偿

23、。由于高压侧不能低于0.9，而补偿在低压侧进行，考虑到变压器损耗，可设低压侧补 偿后的功率因数为0.95。可选用BCMJ0.4-100-3型的电容器，其额定容量为100kvar，额定电压为0.4kV,额定 电流144A,额定电容1989卩F。运用公式：tan 1 tan (arccos0.77) 0.8286tan 1 ta n(arccos(0.95)0.3287Qc.cF3o (tan 1 tan 2) 2075.525 (0.8286 0.3287) 1037.55k varQc.cQn.c1037.5510010.37(2-6)考虑三相均衡分配，取12个恰好，每相4个，无功补偿后，变电

24、所低压侧的计算负荷为:n(Q30ii 1nQN .C )=.2075.5252(1711.78 1200)22137.69kVA(2-7)此时变压器的功率损耗为：P'0.015S30 0.015 2075.525 31.13kWQt0.06S'30(1) 0.06 2075.525 124.53kW(2-8)配电所高压侧总的计算负荷为：Po(2)P0Pt'2075.525 31.13 2106.655kWQ30(2)Q30(dQt(1711.78 1200) 124.53 636.31k var2200.66kVA(2-9)S'3。(2)P'30(2)

25、Q'30(2) = 2106.6552 636.312配电所高压侧的功率因数为：cos軽池空0.957S30(2)2200.66符合功率因数不小于0.9的要求。3 变压器选型3.1 变压器台数的确定1、变压器的选用应根据负荷大小，负荷性质、负荷等级及经济运行等因素来确定 2、需要装设 2 台及以上变压器：（1）有大量一级或二级负荷 ;（2）季节性负荷变化较大 ;（3）集中负荷较大。3、当备用容量受限制时宜将重要负荷集中在一台变压器或几台变压器，以方便备用 电源的切换。4、在一般情况下，动力和照明宜可共用一台变压器。需要设置专用变压器如下：（1）当照明负荷较大，或动力和照明采用共用变压器

26、时严重影响质量及灯泡寿命， 可设专用照明变压器。（2）单台单相负荷较大时，宜设单相变压器。（3）波动性负荷较大，严重影响电能质量时，可设波动负荷专用变压器。5、 变压器容量，应根据计算容量选择，变压器的负荷率一般取70%- 85%6、变压器的容量应满足大型电动机及其他冲击负荷的起动要求。7、 根据用户负荷特点和经济运行的条件，单台变压器的容量不宜大于1250kVA当用电设备容量较大、经济技术合理、运行安全可靠时，可采用2000kVA或 2500kVA的变压8、设在主体建筑地下室和楼内的变配电所，变压器应选用气体绝缘、干式或非可燃 液体绝缘漆变压器。9、在多尘或有腐蚀气体的场所，应选用防尘型或防

27、腐型变压器。10、当选用多台变压器时，宜根据负荷特点，适合分组，以便于灵活投切相应的变压3.2 变压器容量及型号确定本设计有二、 三级负荷， 三级负荷一般选择一台变压器， 但本设计 Pc 总= 2075.525kW， Sc总=2690.35kVA，负荷较大，宜选择两台主变压器。如果装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量SN 要同时满足下列两个条件：1、任一台主变压器单独运行要满足总计算负荷的60%-70%的要求。3-1 )SN0.6 0.7 S30由于Sc 2690.35kVA，并且该小区负荷是有二、三级负荷，所以:SN0.6 0.7 2690.351614.21 1883245 kVA

28、而任一台变压器应满足变压器容量St Sn 。本设计选容量为2500kVA型号为SCB10-2500kVA勺变压器两台,如表3-1所示表 3-1 SCB10-2500 变压器型号安德利 SCB10-2500kVA/10-0.4结构形式二相环氧树脂浇注干式电力变压器调压方式无励磁调压容量2500kVA电压10kV-0.4空载损耗4000W负载损耗120C17170W联接组标 号Dy n11/Y yn0短路阻抗4%空载电流0.8%绝缘水平10kV级工作耐压284主接线4.1单母线分段接线当双电源供电时，常采用单母线分段接线，可采用断路器分段。单母线分段接线可以 分段单独运行，也可以并列同时运行。采用

29、分段单独运行时，各段相当于单母线不分段接线的运行状态，各段母线的电气系 统互不影响。当任一段母线发生故障或检修时，仅停止对该段母线所带负荷的供电。当任 一电源线路故障或检修时，若另一电源能负担全部引出线的负荷时，则可经倒闸操作恢复 该段母线所带负荷的供电，否则由该电源所带的负荷仍应该部分停止运行 4 0采用并列运行时，若遇电源检修，无须母线停电，只需断开电源的断路器及其隔离开 关，调整另外电源的负荷就行。但是当母线故障或检修时，就会引起正常母线的短时停电当某段母线发生故障时，分段断路器与电源进线断路器将同时切断故障，非故障部分 继续供电。当对某段母线检修时，操作分段断路器和相应的电源进线断路器

30、、隔离开关、 而不影响另段母线的正常运行5 0母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。如图4-1所示。图4-1单母线分段接线图4.2内桥式接线内桥式接线是指在两线路一变压器组接线的高压侧间连接一个断路器，如“桥”一样 跨接在两线路之间，这个断路器是跨接在进线断路器的内侧，靠近变压器。如图4-2所示内桥式接线的特点是：工作可靠、灵活，线路的投切比较方便，变压器的投切比较复 杂，所以内桥式接线适用于进线线路较长，负荷比较平稳，变压器不需要经常投切的场合。电源1电源2图4-2内桥式式接线图通过综合考虑，本设计一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分段接线，如下图4-3所示。图4-3 一次测单母线分段

31、接线、二次侧单母线接线图5 短路计算在供配电系统的设计和运动中，不仅要考虑系统的正常运行状态，还要考虑系统的不 正常运行状态和故障情况，最严重的故障是短路故障。短路是指不同相之间，相对中线或 地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接。短路电流计算的目的主要是供母线、电缆、 电气设备选择和继电保护整定计算之用。5.1 短路的原因及危害短路是不同相位之间不正常短接，使得电流自电源一端未流过负载而直接流回电源的 另一端。短路的原因：（1）接线错误；（2）绝缘损坏；（3）操作错误；（4）机械损伤所致。 短路的危害：（1）由于短路时电流不经过负载，只在电源内部流动，内部电阻很小，因而电流很 大，强大的电流

32、会产生很大的热效应和机械效应，使电源或电路受到损坏，或引起火灾。（2）短路使得系统电压严重降低，电气设备正常工作受到破坏。（3）短路将造成停电，且短路点越靠近电源，停电范围越大，给国民经济带来损失 也越大。（4）严重的短路可能影响电力系统运行的稳定性，使并联运行的同步电动机失去同 步，造成系统解列，甚至崩溃 。（5）单相短路产生的不平衡磁场，对附近的通信线路和弱点设备产生严重的电磁干 扰，影响其正常工作。由此可见， 短路的后果十分严重， 为了保证电气设备安全可靠运行， 减轻短路的影响， 需要进行短路电流的计算。5.2 短路计算的目的及方法短路计算的目的主要有以下几个方面：（1）为了选择和校验电

33、气设备。如断路器、隔离开关、熔断器、互感器、母线、瓷瓶、 电缆、架空线等等。（2）为继电保护装置的整定计算。在考虑正确、合理地装设保护装置，在校验保护装 置灵敏度时，不仅要计算短路故障支路内的三相短路电流值，还需知道其它支路短路电流 分布情况；不仅要算出最大运行方式下电路可能出现的最大短路电流值，还应计算最小运 行方式下可能出现的最小短路电流值；不仅要计算三相短路电流而且也要计算两相短路电 流或根据需要计算单相接地电流等。（3）在选择与设计系统电气之接成时，短路计算可为不同方案进行技术性比较以及确 定是否采取限制短路电流措施等提供依据。短路电流的计算方法通常有标幺值和有名值，本设计只介绍标幺值

34、计算，以下为主要 步骤：（1）绘制短路电流计算系统图，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来 并编号，确定短路计算点；（2）绘制系统等效电路图，每个元件用一个阻抗表示，电源用一个小圆表示，并标 出短路点，用分式标出各元件的电抗值，分式的分子标出元件的顺序号，分式的分母标出 元件的电抗值；（3）选取基准容量和基准电压，计算各元件的阻抗标幺值，求出短路回路的总阻抗 标幺值；（4）将电力系统当作无限大容量电源，由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺 值，再计算短路电流、短路容量和冲击短路电流。5.3短路电流的计算最大运行方式设系统出口断路器的最大断流容量为Soc=400MVA，取基准容量为Sb

35、=100MVA，基准电压UB=Uav，两个电压等级的基准电压为Udi 10.5kV，Ud2 0.4kV，相应的基准电流分别为I d1, Id2。(1) 各主要元件的电抗标幺值系统S*X1Sd型 0.25400(5-1)线路1WLSdX2 XohJ-U d10.38卫00.68910.52(5-2)变压器仃和2TX； X；竺？S100 SN上型1.6100 2.5(5-3)(2) K1点的三相短路时的短路电流和容量计算 K1点三相短路时的短路电流和短路容量Xk1 X1 X20.250.689 0.939K1点所在电压级的基准电流1 d2Sd100割15.5kA3 10.5K1点短路电流各量1 K

36、11*X K110.9391.0651 K1咕1心 5.5 1.065 5.858kAish.K12.55lk12.55 5.858 14.938kAI sh.K11 .51 K11.51 5.858 8.846kASk1学 100rv 17X k11.065106.5MVA(5-4)(3)K2点的三相短路时的短路电流和容量计算K2点三相短路时的短路电流和短路容量Xk2 X1X2X3/X40.250.689 1.6/1.61.739 K2点所在电压级的基准电流I d2Sd3Ud2100-144.3kA3 0.4K2点短路电流各量I k21*X K210.5751.739IK2 Id2IK2 1

37、44.3 0.575 82.973kAish.K2 2.551 K2 2.55 82.973 211.581kAlsh 1.511 K2 1.51 83.973 125.289kASdSK2二 100 0.575 57.5MVA(5-5)X K2最小运行方式按图5-1短路电流计算系统图画出短路电流计算等效电路图，如图5-3所示图5-3最小运行方式短路计算等效电路图系统出口断路器的最小断流容量为 100MVA取基准容量为=100MVA基准电Ud Uav两个电压等级的基准电压为Ud1 10.5kV，Ud2 0.4kV，相应的基准电流分别为ld1, ld2（1）各主要元件的电抗标幺值系统SX；鱼10

38、0 1Soc100(5-6)(5-7)(5-8)线路 1WLx2 X°h 孚 0.38 2 卫02 0.689U：10.52变压器 仃和2T X； X4匕上?蛍 1001.6100SN100 2.5（2）K1点的三相短路时的短路电流和容量计算K1点三相短路时的短路电流和短路容量* * *XK1X1X2 1 0.689 1.689( 5-9)K1点所在电压级的基准电流21001 d23Ud1.3 10.55.5kA（5-10）K1点短路电流各量* 11I K '*0.592X K11.6891 K1*1 d1l K15.5 0.5923.256kAish.K12.551 K12

39、.55 3.256 8.303kAlsh.K11.51IK1 1.51 3.256 4.917kASdSk1二 100 0.592 59.2MVA(5-11 )X K1(3) K2点的三相短路时的短路电流和容量计算K2点三相短路时的短路电流和短路容量XK2 X； X2 X；/X；1 0.689 1.6/1.6 2.489K2点所在电压级的基准电流1 d2144.3kA3 0.4 K2点短路电流各量1I K2I d2 I K2144.30.40258.01kAsh.K22.55IK22.5558.01147.921kA1 sh1.51l K21.5158.0187.595kASk2Sd*100

40、0.40240.2MVAX K2k2*X K2云890402(5-12)5.4短路电流计算结果短路计算结果如表5-1和表5-2所示表5-1最大运行方式短路电流计算结果三相短路电流三相短路容量Ik (kA)ish (kA)Ish (kA)Sk (MVAK1占八、5.85814.9388.846106.5K2占八、82.973211.581125.28957.5表5-2最小运行方式短路电流计算结果三相短路电流三相短路容量I K (kA)ish (kA)I sh (kA)Sk (MVAK1占八、3.2568.3034.91759.2K2占八、58.01147.92187.59540.26电气设备选择

41、6.1导线、电缆的选择导线、电缆的选择对于一个设计来说也是相当重要的，选择好的话就可以省下大量的 金钱和人力，是整个供电系统不可缺失的一项。电缆、电线的选择包括绝缘水平，绝缘材料及护套选择，电缆防护结构的选择，截面 的选择。本设计主要为截面选择。电缆、电线截面选择原则：1、按电压损失允许值选择（1）电缆电线应满足电压损失不超过规定的允许值；（2） 由变压器低压母线配出回路的动力干线，到动力箱的电压损失不宜超过2%,照 明干线不宜超过1%,室外线路不宜超过2.5%；（3）室外照明分支线电压损失不宜超过 4% ；（4）室内照明分支不宜超过2%。2、按机械强度选择这是对架空线路而言的。要求所选的截面

42、不小于其最小允许截面，对电缆不必校验其 机械强度。3、按短路热稳定选择架空线路因其散热性能好，可以不做短路稳定校验；电缆应进行热稳定校验，母线也要校验其热稳定，其截面不应小于短路热稳定最小截面Smin。4、按经济电流密度选择由于本设计是10kV及以下线路，不按此原则选择。5、按电缆电线的允许温升选择（1）、电线电缆的允许温升应不超过其允许值，按发热条件、电线、电缆的允许持续 工作电流（允许载流量）应不小于线路的工作电流，见表6-1所示。表6-1电缆导体极限温度允许值绝缘类型聚氯乙烯交联聚乙烯、乙丙橡 胶丁基橡胶油浸纸极限温度允许 值160250200250（2）电线电缆持续载流量标准，应以有关

43、部门正式发布或推荐的数据为准。（3）各种型号的电线、电缆的持续载流应根据敷设、环境温度等条件不同进行修正。温度校正系数:(6-1 )式中:m导线、电缆线芯允许长期工作温度;2敷设处环境温度；1 导线电缆长期允许载流量数据的对应温度(6-2)I al K t I al式中:I'al为实际允许载流量；K为温度修正系数；Ial允许载流量。本设计主变压器高压侧计算:Kt90 301.73270I 'alKJal KtS；o（2）1.73222°°.66209.58A.3 10.5低压侧计算负荷为32.66kVA:I'al Kt I alKtS 30(2)1,

44、732g 81.647A3 0.4(6-3)根据35kV以下的铝芯电缆的载流量估算口诀得:表6-2 10kV/YJV 电缆直埋图载流表型号截面（mm）YJV3X 503X 703X 953X 1203X 1503X 1853X 2403X 300铜芯载流量铝芯载流量190125230152275182310205350223395252455292515332由此可得，因为使用的是铜导线，95X 2.5=237.5A > I'al 209.58A,选择铜芯导线截面为70mm。选择5根分别作3条火线、1条零线、1条地线。所以10kV高压侧电缆型号选择YJV 5X 70mm。根据0.

45、4kV低压侧小区回路的计算电流为 81.647A,所以25X 4=100A> 81.647A,所以要3根分别作1条火线、1条零线、1条地线，选择铜芯导线截面为16mm 2,型号为 YJV 3X 16mm。6.2高压断路器高压断路器是配电系统中的主要设备，用来接通或切断线路上的短路电流。按灭弧介质选择：油断路器(户内多油 DN型、户内少油SN型、户外多油DW型) >空气断路器KW型、气体断路器QW型、真空断路器ZN型和SF6型等。(1) 10k V侧断路器的额定电流为ISN1883.245103.55A1N 3Un3 10.5(2) 10kV短路时(3)U av110.56.456k

46、AI k13Xk13 0.939继电保护动作时间：tac=1s短路电流的冲击值：i sh2.5512.55 6.45616.463kA短路容量：Sk1' 3Uav1Ik3)310.5 6.456117.412(MV?A)短路电流假想时间:(6-4)(6-5)timartacS 10.11.1(S)(6-6)本设计选择ZN5 101/630型高压真空户内断路器，检验数据如表 6-3所示6.3咼压隔离开关高压隔离开关作用是隔离电源，且能保证电气设备与线路在检修中与电源会有明显的 断口。隔离开关有户外和户内式，国产户内式有GN2、GN6、GN8等型号，户内式多用CS6手 动操作机构。一次侧最

47、大三相短路电流为10.434kA，冲击短路电流为26.607kA，三相短路容量为 189.758MVA要求继电保护动作时间为1.1sSN3Un1883-245 103.55A3 10.5(6-7)10kV 一次侧断路器的额定电流：I 1N10T/200,数据检验如表6-4所示所以本设计高压隔离开关选择 GN；表6-3 一次侧高压断路器选择校验表序 号ZN5 101 /630选 择 要 求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1Un10kV>U WN10kV合格21 N630A>lc103.55A合格31 oc20kA>1 (3)1 K6.456kA合格4i max500kA&g

48、t;(3)1 sh16.463kA合格5It2 t1200kA2S>l2 t-1l ima119.755kA2S合格表6-4 一次侧高压隔离器选择校验表序号GN； 10T/200选择 要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1Un10kV>U WN10kV合格2l N200A>lc6.456A合格31 max25.5kA>|(3) ish16.463kA合格4lt2 t500kA2 ?s>l2 t1Sma119.755kA2 ?s合格6.4咼压熔断器高压熔断器是能在电流到达一定值之前，熔体通过电流热效应产生热量熔断自己从而 截断电流。主要作用是当短路和过负荷时保护

49、设备。熔断器熔体额定电流要与导线或电缆之间的互相配合。在线路过载或短路时，熔体要先于线路熔断，避免线路过热而烧掉。熔断器没有触头，而且分段短路电流后熔体熔断，故不必校验热稳定和动稳定。仅需 要校验断流能力。(1)保护变压器熔断器选择熔断器和熔体额定电流：In?FE I w?max 155.33AKOLIal 1 237.5A 237.5 I n?FE(6-8)故选择 1 n?fe 200A o贝U可选RW10/200 75型室外高压跌开式熔断器熔体额定电流为160A,熔断器额定电流为200A,断流容量上限为100MVA(2) 保护线路熔断器选择1 N ?FE 1 w?maxI oc 50KA

50、I S3)42.065kA(6-9)则可选RT0-100型熔断器，额定电压380V,额定电流100A。6.5电流互感器电流互感器是将一次回路的高电流转换为二次回路的小电流，同时使二次设备与高电 流部分分离，且二次侧互感器均接地从而保证率设备和人员安全。按照额定电压、额定电流，装置类别和结构，准确度级来选择电流互感器。 本设计采用3个为一组的LQZ-10型电流互感器，电流互感器变比为 500/5。6.6电压互感器电压互感器是将一次回路的高压转换为二次回路的低压，同时使二次设备与高压部分 分离，且二次侧互感器均接地从而保证率设备和人员安全。按照额定电压、电压互感器类别和结构，准确度级来选择电压互感

51、器。本设计采用JDJ10型电压互感器，准确度选择 3级。6.7高压开关柜高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装 置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大 型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等 9。由于本设计主变压器是10kV进线，故选择高压开关柜 XGN15-12XGN15-12是箱式固定式户内交流金属封闭开关设备，用于额定电压为12kV、额定电流630A及以下的环网供电或辐射型供电系统中，尤其适合装入预装式配电站作为电力系 统的控制和保护。6.8母线、支柱绝缘子和穿墙套管(1)母线如果母线垂直布置而且立放

52、，这样散热好并且机械强度大。本设计水平放置在支柱绝 缘子上，母线都用支柱绝缘子固定在开关柜上，因而无电压要求，同时母线需要热稳定性 和动稳定性满足要求。母线截面选择：IcSec 十(6-10)JecJec为经济电流密度，IC为汇集到母线上的计算 电流 所以选择LMY 40 X 4。动稳定检验：J ec155.33A1.152135.06mmalcFc(3)lM K2W b h6(6-11)al为母线材料最大允许应力（硬铝母线为 70PA;:（3）c为母线短路时冲击电流ish产生的最大计算应力;.（3）M为母线通过ish时收到的弯曲力矩；W为母线截面系数；Fc为三相短路时，中间相受到的最大计算电动力；l为挡距，K为系数，b为母线截面水平宽度, 热稳定检验：h为母线截面垂直高度SminC(6-12)I （3）一I为三相短路稳态电流;tima为假想时间，C为导体的热稳定计算系数（铝母线 C=87）（2）支柱绝缘子支柱绝缘子主要是用于固定母线或导线，能使得母线或导线与设备或基础绝缘对于