课题_某假日酒店配电室高低压成套开关设备设计

1、 摘 要本次设计的课题是假日酒店 10kV 供电系统的一次设计。依据配电自动化的 内容和国内外配电自动化的发展现状,本着“安全性、可靠性、经济性以及易维 护性”的原则,完成了本次设计。以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据, 再根据任务书提供原始资 料,参照有关资料及书籍,对各种方案进行比较而得出最为合适的方案。这次设 计的主要内容包括小区负荷的计算, 短路电流计算, 主要电气设备型号和参数的 确定,无功补偿设计,防雷保护装置的设计。供电系统采用的是降压箱式变电站, 具有 10kV 和 38个 0V 两电压等级, 10kV 一侧接与小区旁边经过的 110kV 变电站的 10kV 母线, 3

2、80V 主要用于小区用户及 小区公共场所的用电。关键词 :箱式变电站,短路计算,无功补偿,接地THE POWER SUPPLY SYSTEM DESIGN OF RESIDENTIALAbstract: The design of this residential area is the subject of the preliminary design of 10kV power supply system. The development present condition that contents and domestic and international power distrib

3、ution that automates according to the power distribution automate. The power supply system designed is very important, if the system is broken, the entire residential area will affect the power supply, so the high reliability requirements. Therefore, the design must take into account the power syste

4、m security, reliability and economy.With our country each current relevant specification regulations etc. technique standard is basis, again provide original data according to the task book, according to interrelated data and book, carry on compare vs various scheme but get most suitable scheme.This

5、 manual wiring through the residential load calculation, short circuit current calculation,the main electrical equipment to determine the model and parameters, reactive power compensation design, lightning protection and over voltage protection.The power distribution system step-down box-type substa

6、tion with 10kV and 380V 2 a voltage, 10kV and 110kV substation side of the access bus 10kV , 380V electricity mainly for residential users.Keywords : box-type substation, short-circuit calculation, reactive power compensation, touchdown目 录摘 要 . . I Abstract: . . II 目 录 . . III 第 1章 前 言 . . 1 1.1课题的国

7、内外现状 . 1 1.2设计范围 . 1 1.3设计原则及标准 . 1 1.4设计基本思路 . 3第 2章 假日酒店负荷的计算 . . 4 2.1概述 . 4 2.2电源及高压供配电系统 . 4 2.3负荷计算 . 5 2.4电气负荷的计算 . 5 2.4.1假日酒店住户照明用电负荷计算方法:. 5 2.4.2其它负荷计算方法:. 6 2.4.3详细负荷计算:. 7第 3章 短路电流计算 . . 11 3.1短路计算的目的及步骤 . 11 3.1.1短路电流计算的目的 . 11 3.1.2短路电流计算的一般规定 . 11 3.1.3短路电流的计算步骤 . 12 3.2短路电流的计算 . 12

8、3.2.1短路计算过程 . 12 3.2.2短路电流表 . 13 3.2.3绘制系统等值阻抗网络图 . 14第四章 假日酒店供配电措施 . . 15 4.1假日酒店供配电特点 . 15 4.2箱式变的台数与容量、类型的选择 . 15 4.2.1变压器的容量选择 . 15 4.2.2变压器的类型选择 . 17 4.2.3箱式变及内部设备的类型选择 . 18 4.3高、低压分线设备选择 . 19 4.3.1高压电缆分支箱的选择 . 19 4.3.2低压电缆分支箱的选择 . 19 4.4高、低压电缆类型及截面型号选择 . 20 4.4.1高压电缆的选择 . 204.4.2高压电缆截面选择 . 20

9、4.4.3低压电缆的选择 . 20 4.4.4短路计算过程 . 20第五章 防雷接地系统设计 . . 25 5.1建筑物的防雷措施 . 25 5.1.1一般规定 . 25 5.1.2第二类防雷建筑物的防雷措施 . 25 5.2本建筑防雷接地系统设计结果 . 28 5.2.1防直击雷 . 28 5.2.2接地系统 . 28第六章 功率因数的改善和无功功率补偿 . . 30 6.1功率因数的改善 . 30 6.2无功功率补偿及电容器的选型 . 30 6.2.1无功功率补偿 . 30 6.2.2电容器的选型 . 31 6.2.3无功补偿的接线图 . 32结论 . . 33致谢 . . 34参考文献

10、. . 35第 1章 前 言1.1 课题的国内外现状小区供电详细规划是小区电力网施工设计的依据和基础。 因此它必须在城市 供电总体规划和区域电力系统规划的基础上进行 , 要保证供电系统安全可靠运行 , 同时兼顾社会效益、 经济效益 , 讲求综合投资效果 , 节省主要设备和原材料、 争取 分期投资、远近结合、以近为主、技术上先进可靠、布局经济合理 , 以满足用户 的不同要求 , 并适应用电负荷的不断增长。近年来 , 国内外电力行业要求用新型箱式变电站来代替老式变电所和配电室 , 变电站变压器容量为 100kVA 1600kVA, 用户可根据需要选择容量合适的箱式变 电站。 箱式变电站的特点 ,

11、一是占地面积小 , 可灵活选择站址; 二是变电站的体积 小 , 不遮挡居民眺望视线 , 不影响采光 , 同周围环境可以协调一致;三是便于现场 安装 (设备主体已在工厂装好 ; 四是适应性强 , 投资小 , 社会、 经济和环境效益明 显。1.2 设计范围按照市区供电部 10kV 及以下配电网络设计的规定, 对于假日酒店配电工程, 设计范围为:高压侧从市区公用 10kV 配电线路起,在接引 10kV 电源处设置明显断开点, 低压侧至小区内各个建筑低压用电计量装置。1.3 设计原则及标准本设计主要参考了如下电气行业标准:GB3804-90 :3-63kV 交流高压负荷开关GB11032-89 :交流

12、无间隙金属氧化物避雷器DL401-91 :高压电缆选用导则DL/T 572-95 :电力变压器运行规程同时小区供电还应该符合全国电压电流等级和频率标准化技术委员会(TCI 制 定的标准及其主要指标:(1GB12325-1990供电电压允许偏差:35KV 及以上正、负偏差的绝对值之和小于 10%10KV 及以下小于±7%; 220V 小于 +7%、 -10%(2GB/T15945-1995电力系统频率允许偏差一般情况 ±0.2HZ;系统较小 ±0.5HZ(3GB/T15543-1995三相电压允许不平衡度三相电压允许不平衡度为 2%,短时不超过 4%,用户引起不平衡

13、度为 1.3% (4GB12326-1990电压允许波动和闪变电压允许波动:10KV 为 2.5%; 35110KV 为 2%;220KV 为 1.6%闪变:要求较高时为 0.4%;一般时为 0.6%(5GB/T14549-1993公用电网谐波电网谐波电压限值电网电压 /KV0.386、 1035、 66110畸变率 /%5.04.03.02.0对用电设备容量在 250kW 以上的建筑应单独设用户变电所 , 直接由高压供电 , 对用电设备容量较小的用户由小区变电所供电在城市居住小区 , 每条 10kV 供电线 路及每座配电站都应有明确且比较整齐的供电区域 , 防止交叉重叠及近电远供。 根据不同

14、区段不同负荷 , 在 10kV 干线上要装设分段开关以便控制。一般 10kV 电网应根据不同用电负荷的可靠性要求 , 需要选择适当的接线方式。 对供电可靠性要求较高的可采用双线放射型或双线闭合型 , 其用户应双电源进线 , 并有电源自动切换装置。正确选用配电线路导线截面和长度 , 可以降低有色金属用量 , 减少线路能量 损耗 , 保证供电电压质量均有重要意义。若输送负荷较大 , 输送距离较远 , 最大负 荷使用时间又较长 , 则按经济电流密度选择导线截面 , 用允许电压损失、 机械强度 和发热等技术条件来校验导线截面。对于 1kV 以下的动力和照明线路 , 虽然输送 距离不太远 , 但由于负荷

15、电流较大 , 必须按允许电压损失来选择导线截面 , 电缆 线路还应按短路时的热稳定来校验。 供电距离越长 , 选出的导线截面越大 , 供电距 离越小 , 选出的导线截面越小 , 这样选择比按经济电流密度选择截面要小 , 不但节 省有色金属 , 亦可降低运行费用。1.4 设计基本思路这个假日酒店占地面积大约 73000平方米,一共有建筑 27座,其中高层住 宅楼 6座(3#、 4#、 13#、 14#、 15#、 16#,其中 3#、 4#带 2层底商 ,多层住宅 楼 10座 (1#、 2#、 5#、 6#、 7#、 8#、 9#、 10#、 11#、 12#,其中 10#带 2层底商 , 写字

16、楼 4座(19#、 20#、 21#、 22# ,小区西、北侧临街建筑均带有底商(17#、 18# , 此外还有小区物业 (23# 、 泵房 (24# 、 热力交换站 (25# 及车棚 (26#、 27# 、地下车库等公共用电设施。 (详见设计图 。小区的供电系统由城市 10KV 的电力网,经过箱式变压器的高低压变换箱引 来 380V/220V的三相四线制电源, 引至区域分配箱。 接地系统为三相五线制零接 地保护系统(TN-S 系统,进户外采用保护接地线重复接地保护,接地电阻不 得大于 4欧姆。高压 10KV 采用架空线路,低压配电干线采用硬铝母线做母线绝缘电力电缆 (YJV 穿管埋地或沿墙敷

17、设,支线 (BV.RVS 穿管,沿墙地面,顶板暗敷设。第 2章 假日酒店负荷的计算2.1 概述为了满足电力用户对供电可靠性的要求, 同时又考虑到供电的经济性, 根据 负荷在实际应用中所处地位的重要性不同, 用电负荷可以分为下述三类。 第一类 负荷:凡因突然中断供电,可能造成人生伤亡事故或重大设备损坏,长期才能恢 复的。第二类负荷:凡因为突然停电会造成大量废品、产量显著下降或企业内运 输停顿。第三类负荷:是指除一类、二类负荷外的其他负荷。本工程主要包含高 层普通住宅、多层住宅、商铺、车库等,属于规范规定的二级负荷。2.2 电源及高压供配电系统小区位于城市主城区内,高压电源即由附近 10kV 配网

18、线路接引,再由高压 电缆输送至小区负荷中心。近些年来,为了保证供电质量和供电可靠性,某些小 区高压部分采用双电源的供电模式,但对于本设计中的小区来说,参考城市电 力网规划设计导则相关规定:1. 重要用户除正常供电电源外, 应有备用电源。 对于需要连续不间断供电的 重要用户, 除了供电部门提供的电源外, 用户还应自备保安电源并具备零秒启动 功能。2. 双电源用户一般采用一路电源供电、 一路电源备用的供电方式。 一般不采 用专线供电方式。在正常情况下,用户的 10千伏侧不能并列运行。3. 双电源用户必须与电网调度部门签定调度协议, 并按照调度命令执行操作。4. 双电源或多电源用户 (包括使用自备发

19、电机用户 应采用可靠的技术措施, 在任何情况下都不得向电网反送电。5.10层至 18层的非住宅建筑及 19层以上的住宅建筑以及高度超过 24米的 其他民用建筑,除正常供电电源外,应有备用电源。本设计中的小区用电面积不大,而且并不符合以上规定中重要用户的标准, 因此,只允许接入一回路高压电源。如有需要,可以对电梯、消防设施自备应急 电源,但应急电源与工作电源之间必须采取措施,防止并列运行对 10kV 供电网 络造成反送电事故。应急电源的设置需经供电部门审查同意后方能接入。小区南侧即为 10kV 高压架空配电线路,可直接在就近砼杆上接引一回路10kV 电源,组立附杆 1基,使用绝缘导线从线路主杆接

20、引至附杆,再从附杆敷 设高压电力电缆至小区内高压设备。2.3 负荷计算发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。 它表明了发电机、 变压 器、 线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式, 从而完成发 电、变电、输配电的任务。它的设计直接关系着电气设备的选择、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,所以显得非常重要。社会经济的快速发展,使人们生活水平逐步提高,在一些家庭,家用电器不 断增多,快捷方便、干净卫生的电力能源正在或逐步取代其它能源。尤其是高耗 能的空调、电冰箱、电热水器、电炊具、蓄热式电热器、电茶壶、音响设备、豪 华吊

21、灯等已非常普遍,拥有 23个空调、彩电、电冰箱的家庭更是屡见不鲜, 并有大量增长的趋势,电力能源的高消费已直面向我们扑来。所以,在对居民假 日酒店的供电设计时要本着超前计划的原则, 为即将增添的用电设备留有一定的 负荷余地。这样,才能免使我们不间断的更新供电设备,减少不必要的重复投资 和频繁的变更给用户带来用电上的不便。根据国家电网公司电力安全工程规范的有关规定和要求,居民小区的每 户供电能力至少要达到 410kW 。以此考虑,假日酒店在电气设计时,户住房面 积在 100m2及以下的,设计容量应为 5kW 左右;住户住房面积在 100m2以上的, 设计容量应为 8kW 左右。该小区的小户住户每

22、户为 80m2, 大户住户每户为 120m2, 所以居民小区的负 荷测算为:小户估算为每户 5kW ,大户估算为每户 9kW 。2.4 电气负荷的计算2.4.1假日酒店住户照明用电负荷计算方法:简单测算假日酒店住户照明用电负荷的方法可以有两种:1. 单位指标法应用单位指标法确定计算负荷 Pjs(适用于照明及家用电负荷 ,即:Pjs= Pei ×Ni ÷1000(kW公式(2-1式中 Pei 单位用电指标,如:W/户 (不同户型的用电指标是不同的 ,由 于地区用电水平的差异,各地区应根据当地的实际情况取用Ni 单位数量,如户数 (对应不同面积户型的户数 应用以上方法计算负荷应

23、乘以同时系数,即实际最大负荷 (PM。PM=Pjs×公式(2-2 式中 同时系数, 值按照住户数量多寡不同取不同的数值:一般情况 下,用户数量在 25100户的取 0.6;用户数量在 101200户的取 0.5;用户数 量在 200户以上的取 0.35。2. 单位面积法按单位面积法计算负荷, 在一定的面积区有一个标准, 面积越大的区其负荷 密度越小,其表达式如下:PM=Ped×S×公式(2-3 式中 PM 实际最大负荷(单位为 kW Ped 单位面积计算负荷(单位为 W/m2 S 小区总面积(单位为 m 2 同时系数,取值范围同上2.4.2其它负荷计算方法:根据以

24、上两种方法求出照明及家用负荷后, 结合小区的实际情况, 还需考虑 其它用电负荷。比如这个小区还包括小区物业公司、泵房、热力交换站及车库、 自行车棚等用电负荷;另外还有四座小高层,还应考虑电梯负荷;二次加压泵房 负荷 (供生活及消防用水 , 以上诸负荷在计算假日酒店负荷中占比重较大的是照 明及家用电负荷,而照明及家用电负荷出现最大值的时段是每天 19:0022: 00,因而在计算小区的最大负荷时就以 19:0022:00时段的照明及家用电负 荷为基础,然后再叠加其它负荷。其它负荷计算方法为:1. 电梯:PD= PDi ×d公式(2-4 式中 PD 电梯实际最大总负荷(单位为 kW PD

25、i 单部电梯负荷(单位为 kW D 多部电梯运行时的同时系数 (取值范围见下表 电梯同时系数一览表电梯台数 1 2 3 4 5 6 12同时系数 1 0.91 0.85 0.8 0.76 0.72 0.482. 二次加压水泵:PMS= PSi ×NSi 公式(2-5 试中 PMS 二次加压水泵最大运行方式下 (开泵最多的方式 的实际最大负 荷PSi 各类水泵的单台最大负荷NSi 最大运行方式下各类水泵的台数3. 物业楼:PWM=PWS×W公式(2-6 式中 PWM 物业楼在照明及家用电最大负荷时段实际最大负荷PWS 物业楼设计最大负荷(单位为 kW W 物业楼负荷、照明及家

26、用电最大负荷的同时系数4. 路灯及公用照明:按照路灯的盏数及每盏灯的瓦数进行累加计算。路灯负荷为 PL(kW。 5. 假日酒店的综合最大负荷P =PM+PD+PMS+PWM+PL(kW公式(2-7 2.4.3详细负荷计算:1. 居民用电负荷计算:按照单位面积法计算每户居民最大用电负荷, 以此做为单位用电指标, 再用 单位指标法计算每座住宅楼的负荷并合并计算结果。PM=Ped×S×公式(2-8 式中 PM 实际最大负荷(单位为 kW Ped 单位面积计算负荷(单位为 W/m2 S 每户面积(单位为 m 2 同时系数其中单位面积计算负荷按照成都市的用电标准, 取 40W/m2,

27、 小区内户型种类 较多,从 80m 2到 140m 2左右,其中小户型居多,为方便计算,取平均值 100m 2,则每户负荷为:PM=40W/m2×100m 2=4kW再将 PM 作为单位指标 Pei 代入单位指标法公式 Pjs=Pei×Ni ×(kW,可 求出每座住宅楼的用电负荷,如表 2-1:表 2-1 假日酒店负荷计算明细表 2. 商业及写字楼用电负荷计算:根据已知商户面积,可按单位面积法求取每座楼的商户负荷:PM=Ped×S×(2-9 式中 PM 实际最大负荷(单位为 kW Ped 单位面积计算负荷, W/m2,商业用户取 80W/m2,

28、写字楼取 40W/m2 S 每户面积(单位为 m 2 同时系数,商业用户取 0.7,写字楼取 0.65将各楼商户面积代入上式得负荷值如表 2-2:表 2-2 假日酒店商业及写字楼负荷计算明细表 3. 其他用电负荷计算:(1电梯:电梯的负荷分级电梯的负荷分级应符合 2.2的负荷分级规范要求。 客梯的供电要求应符合下 列要求:一级负荷的客梯,应由引自两路独立电源的专用回路供电。二级负荷的客梯,可由两回路供电,其中一回路应为专用回路。三级负荷的客梯, 宜由建筑物低压配电柜以一路专用回路供电, 当有困难时, 电源可由同层配电箱接引。因本工程电梯建筑均为小高层,小区规模为普通城镇假日酒店属二级负荷, 不

29、允许双电源引入,如需双电源接入的,可由用户自备发电机电源接入,在本设 计中,电梯用电由用户从建筑电表下表位或配电室内自行接引低压电源。3#楼电梯负荷:PD= PDi ×D=8kW×5台电梯×0.76=30.4kW4#楼电梯负荷:PD= PDi ×D=8kW×4台电梯×0.8=25.6kW13#楼电梯负荷:PD= PDi ×D=9kW×1台电梯×1=9kW19#楼电梯负荷:PD= PDi ×D=8kW×2台电梯×0.91=14.56kW22#楼电梯负荷:PD= PDi 

30、5;D=12kW×2台电梯×0.91=21.84kW14#、 15#、 16#楼电梯负荷同 #13楼计算结果, 由此可得小区电梯总负荷为: PD=30.4+25.6+9+9+9+9+14.56+21.81=128.4kW(2物业管理中心物业管理中心的用电负荷主要为照明、办公用电器(电脑、打印机等办公器 材 ,可能会有热水器、电视等家电设施,基本上可以按照普通居民的负荷计算 方式来考虑,使用单位面积法可得:PM=Ped×S×=40W/m2×540m 2÷1000=21.6kW(3其它:热力交换站、水泵房、自行车棚、地下车库热力交换站按用

31、户提供资料可知所有设备合计负荷为 110kW ,水泵房按用户 提供资料可知所有设备合计负荷为 128kW ,此类负荷在用电时一般为全部设备投 入运行,按满负荷考虑用电。地下车库用电时间主要在早晨 7:00至 8:00、中午 12:00至 12:30、晚 上 5:30至 6:00几个时间段,与住户用电高峰期不重合,且多层住宅的地下车 库数量少、负荷较小、用电同时率较低,所以在负荷计算时可忽略不计,仅按低 标准配置线路即可。自行车棚负荷主要为照明用电,通常单个车棚用电负荷不足 1kW ,可忽略不 计,配电线路按最低标准配置。第 3章 短路电流计算3.1 短路计算的目的及步骤3.1.1短路电流计算的

32、目的电力系统常常在运行中发生故障。电力系统的故障可以分为简单故障和复合 故障 , 简单故障是指某一时刻只在电力系统的一个地方发生故障;复合故障一般 是指某一时刻在电力系统两个及两个以上的地方同时发生故障。 电力系统的故障 通常是短路故障和断线故障。一般情况下,短路故障比短线故障发生的几率大, 也比断线故障严重。短路是电力系统的严重故障。当短路发生时,系统将从一种运行状态剧变到 另一种运行状态, 并伴随发生复杂的暂态现象。 所以计算系统的短路电流将具有 非常重要的意义。3.1.2短路电流计算的一般规定1. 计算的基本情况(1电力系统中所有电源均在额定负荷下运行;(2所有同步电机都具有自动调整励磁

33、装置;(3短路发生在短路电流为最大值的瞬间;(4所有电源的电动势相位角相同;(5应考虑对短路电流值有影响的所有的元件,但不考虑短路点的电弧电 阻。 对异步电动机的作用, 仅在确定短路电流冲击值和最大安全电流有效值时才 予以考虑。2. 接线方式:计算短路电流之时所用的接线方式, 应是可能发生最大短路电 流的正常接线方式(即最大运行方式,而不能仅在切换过程中可能并列运行的 接线方式。3. 计算容量:按此次工程设计最终容量计算, 并考虑电力系统远景发展规划 (一般为本工程建设后 510年。4. 短路种类:一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路,或直接接地 系统以及自耦变压器等回路中的单相 (或两

34、相 接地短路较三相短路情况严重时, 则应该按严重情况进行校验。5. 短路计算点:在正常接线方式时, 通过电气设备的短路电流为最大的地点, 称为短路计算点。 3.1.3短路电流的计算步骤在工程设计中,短路电流的计算通常采用使用曲线法。步骤如下: 1. 选择计算短路点。 2. 画等值网络图:(1首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻,发电机 电抗用次暂态电抗;(2选取基准容量和基准电压(一般取各级的平均电压; (3将各元件电抗换算为同一基准值的标幺电抗; (4绘出等值网络图,并将各元件电抗统一编号。3. 化简等值网络:为计算不同短路点的短路电流值, 将等值网络分别化简为 以短路点为中

35、心的辐射形等值网络, 并求出各电源与短路点之间的电抗, 即转移 电抗。4. 求计算电抗 (将各转移阻抗按各发电机额定功率归算 。 5. 查运算曲线查出各供给的短路电流周期分量标幺值。 6. 计算无限大容量的电源供给的短路电流周期分量。 7. 计算短路电流周期分量有名值。3.2 短路电流的计算3.2.1短路计算过程系统电抗 :(221156.32100av s k U X S =变压器电抗 :(22%/10010.5110/1004031.76t k n n X U U S =折算到 10kV 等级的电抗:(22211231.7610.56.322.180.83360.1852115av d t

36、 av U X X X U =+=+= ç 110kV 变电站到短路点 d1的电抗:(2211120.1850.160.345av d t av U X X X U =+=+= ç短路点 d1的短路电流为: 11/ 10.5/(0.34517.57d av d I U =kA 12.552.5517.5744.8sh i I =kA11.521.5217.5723.6sh I I =kA (31110.517.57318d av d S I =MVA110kV 变电站到短路点 d2的电抗:X2=(Xd1+Xt/2 21U U av =(0.345+1.72×(0.

37、4*0.4/10.5*10.5 =2.065×0.029=0.006( 短路点 d2的短路电流: 21/ 0.4/(0.00638.49d av d I U =kA 22.552.5538.4998.1sh i I =kA21.521.5238.4998.1sh I I =kA(3220.438.4926.6d av d S I =MVA 3.2.2短路电流表表 3-1 短路电流表 3.2.3绘制系统等值阻抗网络图XTX1 XT XT1 XT1Xsd1d2图 3-1 系统等值阻抗网络图第四章 假日酒店供配电措施4.1假日酒店供配电特点假日酒店楼房分散,各栋楼房之间间距较大,供电面积较

38、大,负荷点的离散 性较大,每台箱变供电范围有限,故而需用多台箱变才能满足小区负荷要求。首先将小区根据单体建筑的布局和负荷容量进行分块, 形成以箱变为中心的 配电区域(如图 4-1 。每一台箱变置于区域的位置中心地带,向周边区采用电 缆放射式配电(一般为 610回路 。每一组区一般由 58栋多层建筑组成,再 由各建筑低压电缆分支箱敷设低压分支线缆至各单元内配电箱, 除高层楼房内配 电箱及多层楼房单元内电表箱有电表位置外的均需加装低压电表计量箱。 图 4-1 小区供电系统关系图4.2 箱式变的台数与容量、类型的选择4.2.1变压器的容量选择电源采用现场一级变压, 10kV 变为 0.4kV(户外箱

39、式变电站 。 假日酒店负荷单 元 配 电 箱单 元 配 电 箱单 元 配 电箱单 元 配 电箱单 元 配 电 箱单 元 配 电 箱单 元 配 电箱单 元 配 电箱单 元 配 电 箱单 元 配 电 箱单 元 配 电箱单 元 配 电 箱分 箱分 箱分 箱分 箱分箱分 箱箱式变箱式变分接箱供电局低压分支电缆低压主电缆高压主进线电缆高压分支电缆点多而分散,箱变分布在负荷中心,减小一次投入,降低运行成本,提高用户的 用电质量。从站变到箱变的 10kV 用电缆连接,各个箱变的容量由各进户单栋楼 房的区域计算总负荷选定。变配电所宜靠近用电负荷中心设置。 从小区物业管理方面考虑, 小区变配电 所应设置在小区会

40、所或专用管理用房内。从小区的建筑特点考虑,即住宅群、楼 栋之间间距较大,分布分散。可在小区中心会所设高压总配电房,分区、分片设 低压配电房。 当条件不允许时可设置户外箱式变电站, 但应注意对小区整体环境 的影响和电力变压器躁声对小区住户的影响。负荷的分配状况及变压器容量的选择如表 4-1所示。表 4-1 负荷的分配状况及变压器容量 如表 4-1所示,该小区配电设计共选择 4台箱式变电站,分别为 630kVA 、 800kVA 的各 1台, 1000kVA 的 2台。箱变位置如设计图所示,均选择在小区住宅 楼间的绿化带中。4.2.2变压器的类型选择目前国内 10kV 及以下配网主要采用的变压器类

41、型有:油浸式配电变压器 S9系列配电变压器, S11系列配电变压器,卷铁心配电变压器,非晶合金铁心变压 器,浸渍绝缘干式变压器和环氧树脂绝缘干式变压器。非晶合金铁心变压器主要优点是空载损耗低, 它的空载损耗值比同容量的新 S9型配电变压器降低 75%左右, 节能效果非常明显。 当前此类变压器的材料主要 依赖进口,所以价格较高,相比 S9系列变压器要高 1.5倍左右,在电网内并未 完全推广开来,多数设计还是使用油浸式配电变压器 S9系列配电变压器。由于 采用油浸式变压器的箱式变时,当变压器容量在 800kVA 及以上时,需加装重瓦 斯保护装置,将使箱式变的设计变得相当复杂,而且不易操作,也增加了

42、安全隐 患。所以,通常变压器容量在 800kVA 及以上时要选择构简单,维护方便,又有 防火、 难燃等特点的环氧树脂绝缘干式变压器, 干式变压器虽然较油浸式变压器 价格高,但可以长期免维护,且不必加装重瓦斯保护装置,这两方面的特点也可 以平衡变压器在价格上的差异。综上所述,本工程所使用的四台变压器型号分别为 S9-630kVA 10/0.4kV, SCB10-800kVA 10/0.4kV, SCB10-1000kVA 10/0.4kV两台。表 4-2 变压器主要技术参数 4.2.3箱式变及内部设备的类型选择国内配网主要应用的箱式变有两类:美式箱变、欧式箱变。在实际应用中,美式箱变主要用在建设

43、空间不足、地域狭窄的位置,故本次 设计采用欧式箱变。欧式箱变为模块化结构布局, 将高压开关设备、 配电变压器和低压配电装置 三个不同的隔室内、 通过电缆或母线来实现电气连接, 所用高低压配电装置及变 压器均为常规的定型产品。外形美观大方,内部操作空间较大,安装操作比较方 便,易于后期检修维护,一般为商住小区配电工程的首选。所选用的箱式变型号为:ZBW-12型。每座箱式变箱体内配置:HXGN-12-45改型高压进线计量柜 1面、 HXGN-12-08改型高压出线柜 1面、 PGL-11型低压总柜 1面、 PGL-11型低压出线柜 2面(出 线路数按需要配置 、 PJL-12型低压电容补偿柜 1面

44、。4.3 高、低压分线设备选择4.3.1高压电缆分支箱的选择本小区共需安装箱式变四座, 高压主进线为一路, 因此高压电缆分支箱宜采 用进线侧单开关型电缆分支箱。 在进线侧使用负荷开关, 可方便实现对所有箱变 高压电源的统一控制, 不影响电网运行的情况下对下级设备进行停电检修的同时, 并能保障用户侧故障不会反馈至供电局电网中, 避免故障范围扩大。 高压电缆分 支箱根据所需选用长度小、 电缆排列清楚、 三芯电缆接引不需交叉的欧式电缆分 支箱。高压电缆分支箱选择型号为:KDF-1K-1/5型。KDF 带开关的电缆分支箱1K 负荷开关柜为 1回路1/5进线 1回、出线 5回(4回至箱变、 1回做故障备

45、用图 4-2 高压电缆分支箱电器接线示意图4.3.2低压电缆分支箱的选择低压电缆分支箱采用 DFW-0.4kV 低压电缆分接箱, 此类低压电缆分支箱的特 点是:采用预制型电缆插器件,具有全绝缘、全密封、全防水、免维护、且安全可靠, 适合安装在假日酒店的环境中, 位置通常选择安装在需要分支进线电缆的 楼房侧面散水上,结构紧凑、体积较小,不会影响假日酒店的美观环境,也不会 影响小区内正常交通。4.4 高、低压电缆类型及截面型号选择4.4.1高压电缆的选择高 压 电 缆 选 用 铝 芯 交 联 聚 乙 烯 绝 缘 钢 带 铠 装 氯 乙 烯 护 套 电 力 电 缆 (YJLV226/10kV 。交联

46、聚乙烯绝缘电力电缆具有卓越的热机械性能, 优异的电气性能和耐化 学腐蚀性能,还具有结构简单、重量轻、敷设不受落差限制等优点,是目前广泛 应用于城市电网、矿山和工厂的新颖电缆。交联聚乙烯是利用化学方法或物理方法使线型分子结构的聚乙烯转变为立 体网状结构的交联聚乙烯, 从而大幅度地提高了聚乙烯的热机械性能, 并保持 了优异的电气性能。交联聚乙烯绝缘电力电缆导体最高额定工作温度为 90,比纸绝缘电缆、 聚氯乙烯绝缘电缆、聚乙烯绝缘电缆均高,所以电缆的载流量也进一步提高。 4.4.2高压电缆截面选择依据变压器一次侧的额定电流,可以确定所要选的高压电缆截面型号:630kVA 变压器选用 YJLV 22

47、-3×35高压电缆, 800kVA 变压器选用 YJLV 22-3×50高压电缆, 1000kVA 变压器选用 YJLV22-3×50高压电缆, 高压侧主进线电缆选用 YJLV22-3×150高压电缆。4.4.3低压电缆的选择低压电力电缆采用铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆(YJV220.6/1kV 。本工程中除自行车棚照明用电选用两芯电缆外, 其余低压电缆均为四芯电缆。 4.4.4短路计算过程从低压电力电缆载流量表中查得所需低压电缆截面, 考虑低压电缆使用中热 稳定影响以及线路长度造成的电压降的情况, 实际使用的电缆截面选择必须在按需用电

48、流的基础上增大一到二个型号的截面。表 4-3 YJV22型电缆载流量电压降表速查表 1. 箱式变至各分接箱的低压主电缆截面型号选择如下表:表 4-4 假日酒店主电缆截面选择明细表 2. 其它低压电缆截面型号选择各多层住宅楼单元进线电缆选择,按照单位指标法计算 Pjs=Pei×Ni ×=4kW×12户×0.8=38.4kW,所需电流为 I =68.64A,从低压电缆分支箱至各单元 低压电缆查电缆载流量选 YJV22-4×25mm 2型。自行车棚负荷主要为照明负荷, 从低压电缆分支箱至车棚电表电源电缆选用YJV22-2×10mm 2型;地

49、下车库负荷为三相四线, 从低压电缆分支箱至车库电表电源电缆统一选用YJV22-4×16mm 2型;小区商户一般为两层, 平均面积在 200平方米左右, 依面积法计算单户负荷 为:PM=Ped×S=80W/m2×200m 2÷1000=16kW,所需电流为 I=28.6A,从低压电缆 分支箱至各商户低压电缆查电缆载流量选 YJV22-4×16mm 2型。第五章 防雷接地系统设计在配电网络中,由于接地种类的不同,其保护接地方式、供电系统也有所不 同。正确理解和推广使用几种低压保护接地方式及供电系统,对提高电网安全、 可靠运行水平有着十分重要的意义。

50、小区建筑最高为 67.5米,依据建筑防雷 设计规范防雷设计按二类防雷建筑物处理。5.1 建筑物的防雷措施5.1.1一般规定第 3.1.1条 各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。 第一类防雷建筑物和本规范第 2.0.3条四、 五、 六款所规定的第二类防雷建 筑物尚应采取防雷电感应的措施。第 3.1.2 条装有防雷装置的建筑物,在防雷装置与其它设施和建筑物内人 员无法隔离的情况下,应采取等电位连接。5.1.2第二类防雷建筑物的防雷措施第 3.3.1条 第二类防雷建筑物防直击雷的措施,宜采用装设在建筑物上的 避雷网 (带 或避雷针或由其混合组成的接闪器。 避雷网 (带 应沿屋角、 屋脊

51、、 屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,井应在整个屋面组成不大于 10m×10m或 12m×8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。第 3.3.2条 突出屋面的放散管、风管、烟囱等物体,应按下列方式保护: (1排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应 符合建筑物防雷设计规范第 3.2.1条二款的要求。(2排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱, 1区、 11区和 2区爆炸危险环境的自然通风管, 装有阻火器的排放爆炸危险气体、 蒸气或粉尘的 放散管、呼吸阀、排风管,本规范第 3.2.1条三款所规定的管、阀及煤气放散管 等,其防雷保护应符合下列要求:1. 金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷装置相连;2. 在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器, 并和屋面防雷装置 相连。第 3.3.3条 引下线不应少于两根,并应沿建筑物四周均匀或对称布置,其 间距不应大于 18m 。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时,可按 跨度设引下线,但