高层住宅楼供配电毕业设计论文

序论近几年来，随着我国国民经济的快速发展，电能需求量越来越大，其中城市用电量更是急剧增加。目前，我国一般大、中型城市的市中心地区每平方公里的负荷密度平均已达左右，有些城市市中心局部地区的负荷密度甚至高达上万千瓦，乃至几万千瓦，且有继续增长的势头。不但如此，随着经济的发展和建筑技术的进步，我国的高层建筑发展也越来越快，1992~1994年间，我国仅建设部系统每年建成的10层以上建筑就达800~900万㎡，加上其它部门，估计每年建成10层以上建筑在1000万㎡以上。目前，全国已建成的高层建筑约为1亿㎡，一万幢左右，而且这种趋势仍在继续发展。相应的，高层建筑的电气设计则会增加许多新内容，而首当其冲的则是高层建筑的供配电设计。供配电设计，就是要完成对电力的供应和分配的设计问题。电力是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有工业现代化，就没有整个国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。做好供配电工作，对于保证企业生产的正常进行和实现工业现代化，保证正常的工作、学习、生活都具有十分重要的意义。民用建筑的供配电设计主要包括：高压供配电系统，低压供配电系统，动力照明干线系统，配电箱系统，电缆导线的敷设，各种电器设备的选型，安装，建筑防雷接地等等。它的基本要求为：可靠，间接，安全，可选择性。高层配电设计要求在满足国家有关经济技术效果的前提下，还必须严格按照供配电有关技术规定和相关原则进行设计。其相关原则概括如下：1.必须遵守有关国标，认真贯彻执行国家的技术经济政策，并做关于保障人身和设备安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理方面的针对性设计。2.根据工程特点，规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，做到远近期结合，以近期为主，考虑到扩建。3.必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷的性质，用电容量，工程特点和地区供配电条件，合理确定设计方案，满足供配电要求。4.注意节约能源，节约有色金属等技术政策。5.认真学习新技术，新方案，做到尽量全面掌握好相关知识，使供配电设计尽善尽美。现在，供配电技术已经进入了一个更高技术和可靠性要求加强的新阶段。近50年以来，我国的供配电技术也取得了很大进展。由于在生活和工厂用电负荷的发展不断向前，因此我们对远期工业建筑和住宅负荷的发展很难预测，当前要将住宅小区的电气设计做到十分完美是不可能的。我们只有不断的学习探讨，交流总结和统筹兼顾，才能在每一具体阶段将住宅，商业和工业建筑的供配电设计尽量做到最好。最后，供配电系统设计还应贯彻执行国家的经济技术政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品，并应符合国家现行的有关标准和规范的规定。目录序论 1摘要 5第一章负荷计算 81.1负荷计算的目的和负荷分级 81.2电力负荷的计算 11第二章变配电所的设计 262.1 变压器的选择272.2 变压器型号的确定 312.3变配电所位置的选择 322.4短路电流的计算 332.5高压设备的选择 372.6电源进出线的选择 462.7低压电器的选择 57第三章供配电二次接线的设计 623.1二次回路的操作电源 623.2断路器的控制回路 633.3中央信号回路 653.4测量仪表及接线 66第四章继电保护系统的设计 694.1继电保护的任务和基本要求 694.2变压器二次继电保护整定 704.3变压器二次继电保护接线原理图及说明 734.410KV线路的保护 744.510KV线路继电保护的原理说明 754.610KV母线的保护 76第五章高低压开关柜的选择 775.1高压开关柜的选择 775.2低压开关柜的选择 785.3动力配电箱的选择 795.4低压配电屏的选择 81第六章防雷接地 826.1民用建筑的防雷分类 826.2避雷针保护范围计算 836.3各类建筑物的防雷措施 846.4本建筑物的防雷 85结束语 88文献摘要 89摘要本设计是长安大学E点高层住宅楼供配电系统的设计，其中包括一次主干线设计和二次保护线路的设计，具体为变配电所的设计，住宅楼照明配电系统的设计，动力配电系统的设计，防雷及接地系统的设计等。设计根据课题提供的的用电负荷和供电条件，并适当考虑生产的发展，按照国家相关标准、设计准则，本着安全可靠、技术先进、经济合理的要求确定住宅楼的供配电设计方案。通过负荷计算，确定主变压器的台数和容量；运用经济及技术比较的方法来确定变电站的电气主接线；进行短路电流计算，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，合理选择整定继电器保护装置；通过查阅设计手册和技术规程对主要设备和导体以及电气总平面布置和高压配电装置进行了设计和选择；根据住宅楼的安全级别计算确定出它的防雷接地系统；最后按要求写出设计说明书,并绘出设计图样。该变压室设有2台主变压器，采用单母线结构及单母线分段的结构。设计的主要内容有：变配电所的设计，变压器的选择，短路电流的计算，负荷量统计，高压供配电系统方案的设计，低压配电系统方案的设计，二次保护方案的设计，低压侧一次供电方案的设计，高压架空线，电缆，高压母线，低压母线及低压负荷馈线的选择，主要高低压电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器），无功补偿，各种继电保护的设计整定，防雷接地以及相关设备元件的选择和校验等。本次设计以提供安全，可靠，优质，高效的电能为目标，严格遵守供配电设计的原则，在安全可靠的前提下，尽量考虑经济性方案，减少投入的资金，做好节能，并且考虑远景，为以后的扩展设计留有裕量。由于本人能力有限，设计过程中难免有考虑不足之处，尚请老师批评指正，以便能及时纠正错误，利于今后设计工作的进步和提高。谢谢指导！关键词：变配电所，需用系数法，负荷统计，短路电流计算，无功补偿，设备导线选择，参数校验，继电保护，变压器二次保护，防雷接地ABSTRACTThisdesignistheChang’AnUniversityEspothigh-riseconstructionforelectricalpowerdistributionsystem'sdesign.Itincludingthesubsystemmainskeletonlinedesignandtwosubsystemprotectsline'sdesign,makesconcretetochangethesubstationthedesign,theapartmentbuildingilluminationelectricalpowerdistributionsystem'sdesign,thepowerelectricalpowerdistributionsystem'sdesign,anti-radarandearthsystem'sdesignandsoon.Designprovidesaccordingtothetopicuseselectricitytheloadandthepowersupplycondition,andthedueconsiderationproduction'sdevelopment,accordingtothe national related standard, the design criterion, in line with safe reliable, thetechnological advance, the economical reasonable request determination apartmentbuildingsuppliesthepowerdistributiondesignproposal.Throughloadcomputation,definitemaintransformer'sTaiwannumberandcapacity;Determinesthetransformersubstationusingtheeconomicalandthetechnicalcomparisonmethodtheelectricalmainwiring;Carriesontheshort-circuitcurrentcomputation,choosesthetransformersubstationmainwiringplanandthehighandlowpressureequipmentwithentersgoingbeyondaline,choosestheinstallationrelayprotectioninstallmentreasonably;Hascarriedonthedesignandthechoicethroughtheconsultdesignhandbookandthetechnicalscheduletothemajorinstallationandtheconductoraswellastheelectricitytotalplanelayoutandthehigh pressure power distribution equipment;Determines its anti-radar earthsystemaccordingtotheapartmentbuildingsecurityrankcomputation;Finallypressesrequeststowritethedesigninstructionbooklet,anddrawsthedesigndrafts.Thislivepressureroomisequippedwith2maintransformers,usesthesinglebusbarstructureandthesinglebusbarpartitionstructure.Thedesignprimarycoverageincludes:Changesthesubstationthedesign,transformer'schoice,theshort-circuitcurrentcomputation,theloadstatistics,thehighpressurefortheelectricalpowerdistributionsystemplandesign,thelowpressureelectricalpowerdistributionsystemplandesign,twoprotectionplan'sdesign,thelowpressureleansapowersupplyplandesign,thehigh-pressuredairline,theelectriccable,thehigh-pressuredbusbar,thelowpressurebusbarandthelowpressureloadfeederchoice,mainheightpiezounitselectandverification(includingcircuitbreaker,isolator,currenttransformer,voltagetransformer),idleworkcompensation,eachkindofrelayprotectiondesigninstallation,anti-radarearthaswellasrelatedequipmentcomponent'schoiceandverificationandsoon.Thisdesigntakeprovidessafely,reliable,highquality,thehighlyeffectiveelectricalenergyasagoal,observesstrictlyforthepowerdistributiondesignprinciple,underthesafereliablepremise,considerstheefficientplanasfaraspossible,reducesinvestmentthefund,completestheenergyconservation,andtheconsiderationprospect,leavesleewaytheallowanceforthelaterexpansiondesign.Becauseofmyabilityislimited,theconsiderationdeficiencyunavoidablyinthedesigningprocessisnotavoid,inaddition,Teachercriticizespointsoutmistakes,inordertocorrectthemistakepromptly,willfavorfromnowontheprojectworkprogressandtheenhancement.Thankstheinstruction!Keyword:changingintothedistributionbureau，needingtousethecoefficientmethod，burdenstatistics，short-circuitelectriccurrentcalculation，reactivepowercompensation，choiceofequipmentandleadwire，parameterverification，theprotectionofrelay，thesecondsideprotectionofthetransformer，defendingthunderandground第一章负荷统计1.1负荷计算的目的与负荷分级一．电力负荷与电量在电力系统中，用电设备需用的电动率称为电力负荷或功率。功率是表示能量变化速率的一个重要物理量。电功率又分为有功功率，无功功率和视在功率。电阻性用电设备消耗电能的功率称为有功功率，其用P表示；纯电感（或纯电容）性设备不消耗电能，它与电源进行能量交换的功率称为无功功率，其用Q表示；视在功率在三相交流电路中是3乘以线电压和线电流，其用S表示。它们之间的关系为：S=P2Q2。所谓电量，指用电设备所需用的电能数量。有功电量表示用电设备所消耗的电能数量，无功电量表示用电设备与电源所交换的电能数量。二．负荷计算的内容和目的在进行工厂供电设计时，基本的原始资料为工艺部门提供的各种用电设备的产品铭牌数据，如额定容量，额定电压等，这是设计的依据。但是能否简单的用设备额定容量来选择各种用电设备呢？显然是不行的，因为所安装的设备并非都同时运行，而且运行着的设备实际需用的负荷也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的范围内时大时小的变化着，所以是不能直接用额定容量（也称安装容量）来选择供电设备和供配电系统的。因而，供配电设计的第一步，是需要计算全厂和各用电设备的实际负荷。计算负荷是确定供电系统，选择变压器容量，电气设备，导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以致发生事故，同样给国家造成损失。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全，经济运行的必要手段。负荷计算主要包括：（1）求计算电流。目的是为了合理的选择工厂各级电压供电网络，变压器容量和电器设备型号。（2）计算尖峰电流。用于计算电压波动，电压损失，选择熔断器和保护元件等。三．电力负荷的分级电力系统应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采用不间断电源（UPS）。（1）一级负荷—级负荷为突然中断供电将造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染的，突然中断供电将会造成经济上的巨大损失，如重要的大型设备损坏，重要产品或用重要原料生产的产品大量报废，连续生产过程被打乱且需要长时间才能恢复生产的；突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或产生政治上的严重影响，如重要的交通与通信枢纽，国际社交场所，高层建筑的消防，安全照明等用电负荷。特别重要的一级负荷通常称为保安负荷。保安负荷必须备有应急电源，从而保证在工作电源失去时对保安负荷的供电，以保证企业安全生产及人员安全。其包括有：a.中断供电将发生中毒，爆炸和火灾等情况的负荷；b.特别重要场所的不允许中断供电的负荷；c.如正常电源中断时，必须设有处理安全停产所必须的应急照明，通信系统，火灾报警系统，保证安全停产的自动控制装置等；d.民用建筑中大型金属中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统，大型国际比赛场的记分系统及监控系统等。本次对长大E点高层住宅的供电设计中，没有一级用电负荷。（2）二级负荷二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废，连续生产过程被打乱需要较长时间才能恢复，重点企业大量减产等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽用点单位中的重要电力负荷等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等，如大型影剧院，商场等较多人员集中的公共场所，城市主要水源，广播电视，矿井主提升设备，高层建筑的电梯，商业住宅建筑等。在本次毕业设计中：我校现有的二级负荷有：消防电梯、消防水泵、应急照明，保卫处用电设备，生活水泵。（3）三级负荷不属于一级，二级负荷的均属于三级负荷。对一些非连续生产的中小型企业，停业仅影响产量或导致少量产品报费的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属于三级负荷。对这类负荷，突然中断供电造成的损失不大或不会造成直接损失。长大E点高层住宅楼除了前面罗列的二级负荷外，全为三级负荷。四．电力负荷对供电的要求（1）对一级负荷必须有两个或两个以上的独立电源回路供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。负荷容量较大或有高压用电设备应采用两路高压电源，如一级容量不大，可从电力系统或邻近单位取得第二低压电源。对特殊重要的一级负荷，除了应由两个独立电源点供电外，还必须增设应急电源。为确保对特别重要负荷的供电，严禁将其它负荷介入应急供电系统。根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：a.蓄电池静止型不间断供电装置（UPS），蓄电池及写出能带年级型不间断供电装置或柴油机电磁储能电机型不间断供电装置，适用于允许中断供电时间为毫秒级的负荷。b.带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，适用于自动装置的动作时间能满足允许中断供电时间为1.5S以上的供电系统。注释：①独立电源是指若干电源中，任一电源因故障而停止供电时，不影响其它电源继续供电。同时具备两个条件的发电厂，变电所的不同母线段均属独立电源。每段母线的电源来自不同的发电机；母线段之间无联系，或虽有联系但在其中一段发生故障时，能自动断开联系，不影响其余母线段继续供电。②独立电源点是指若干独立电源来自不同的地点。任一电源点因故障而停止供电时，不影响其它电源点继续供电。两个发电厂，一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所都属于两个独立电源点。（2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且供电变压器也应有两台（不一定在同一变电所）。当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电迅速恢复。在负荷较小或地区供电条件因难时，可有一路6KV及以上专用架空线路供电；当采用电缆线路时，采用两根电缆组成的电缆段供电，每根电缆应能承受百分之百的二级负荷；为了解决线路和变配电设备的检修以及突然停电后，设备能安全停产的问题，可采用小容量的柴油发电站，其容量可由实际需要确定。（3）对于三级负荷一般只需一个电源供电。1.2电力负荷的计算一．电力负荷计算的计算方法计算负荷，又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个单位的持续性负荷。其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择配电变压器，导线以及电气设备的依据，并用来说计算电压损失和功率损耗。在工程上为了方便计算也可作为电量损耗量及无用功率补偿的计算依据。计算负荷的定义：计算负荷是按发热条件选择导体和电器设备时使用的一个假想负荷。其物理意义为：按这个计算负荷持续运行的产生的热效应，与按实际变动负荷长期运行所产生的最大热效应相等。换句话说，当导体持续流过计算负荷时所产生的导体恒定温升，恰好等于导体流过实际变动负荷时所产生的平均最高温升。从发热效果来看，两者等效的。通常规定取30分钟平均最大负荷P，Q 和S 作为该用户的计算负荷，并用P，30 30 30 jsQ 和S 分别表示其有功，无功和视在计算负荷。计算负荷是按发热条件选择导体和js js电器设备的依据，并有如下关系：P=P=Pjs 30maxQ =Q =Qjs 30maxS =S =Sjs 30 max式中P，P，P 分别为最大工作班的有功计算负荷，30min平均最大负荷，最js大负荷。30 max尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流，一般取启动电流的周期分量作为计算电压损失，电压波形和电压下降以及选择电器和保护元件的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。一二级负荷用以确定备用电源或应急电源。季节性负荷，从经济运行条件出发，用以考虑变压器的台数和容量。负荷计算的方法：目前负荷计算常用的方法有需用系数法（也称需要系数法），二项式法和利用系数法。前两种方法在国内使用最为普遍。利用系数法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，适用于各种范围的负荷计算，但计算结果繁琐，因此目前还没有更广泛的应用。在方案设计阶段，需要对用电负荷进行估算，可以采用单位面积功率法或单位容量法。我国地域宽广，各地经济发展情况不一，单位面积功率，单位指标也各不相同。（1）需用系数法该计算方法是把设备功率乘以需用系数，直接求出计算负荷。由于这种计算方法比较简单，因此得到了很广泛的应用。但当用电设备台数少而功率相差悬殊时，利用需用系数法的得到的计算结果往往偏小，故不适用于低压配电线路的计算。为此经常在初步设计或扩大初步设计阶段作为负荷统计或施工图设计确定变配电所的电力负荷时采用。（2）二项式法该方法是设计负荷包括用电设备组的平均功率，同时考虑数台大功率设备工作时的附加功率。这种方法比较简便，但计算结果往往偏大，一般用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算，在施工图阶段对各种机械加工厂或各种其中电焊设备作配电线路或动力配电箱选型中也经常采用。上面都是常用的计算方法，根据本设计的特殊情况本设计主要采用需用系数法和单位面积功率法相结合的方法。由于住宅楼主要的负荷为照明和动力部分，而且以照明为主要。因此，在统计负荷时，先对整个住宅楼的照明做一个计算负荷的统计。现在再简要介绍本设计的计算方法和相应的参考。负荷密度法和单位指标法是目前对民用建筑计算负荷常用的计算方法。负荷密度法计算有功功率PSP =a×S/1000(KW)S式中a：预计负荷密度（单位面积功率）W/㎡;S:建筑面积（㎡）；利用负荷密度计算有功功率为规划值或为可能发生的最大负荷值，在确定计算负荷时，还应结合具体情况，乘上不同的需用系数。即：P =P×Kjs S X负荷密度法适用于照明功率及非工业负荷功率的计算。其中部分用电单位负荷密度参考值参考芮静康主编的《现代工业与民用供配电设计手册》。近年来，在城市电网制订发展规划中，符合预测值多采用负荷密度法来确定。特别在是在城市中，按功能将建筑划分为不同的等级，根据功能特点，功能区负荷性质，参照已有城市的经验值，结合本市建筑特点，及其具体情况，利用负荷密度法制定将来的拓展计划，是比较接近实际情况的。随着国民经济的发展，人们的消费观念在转变，社会消费结构在变化，消费水平在提高，对建筑的规格要求也在不断提高，其中对生活生产用电的需求也在不断提高。从长远来看，特别是居民生活的负荷水平还会随着人民的生活方式的转变而大幅度提升。所以在本设计中结合以上情况，为了将来的电量需求潜在的大幅度增加，在统计负荷量时给与了适当的余量。二．负荷统计的计算过程根据长大E点住宅楼的特点，在统计负荷量时，以地上建筑照明负荷为主，同时也要统计地下室的动力负荷。详细的统计计算过程如下：1.照明负荷统计本次设计的E点高层，对其的照明负荷统计采用采用负荷密度法（单位容量法）计算。由于要设计的长大E点高层住宅楼共31层，其中地下一层，作为一个人防的地点，地上三十层，在二十层和二十一层之间有一个设备间，主要是对水压和气压的一点补偿。整幢大楼每一层的结构布局基本一致，可按一层的结构面积进行计算。（1）室内照明长大E点高层的每一层均为一梯六户，并且采用对称结构，每户面积分别为135㎡,125㎡,155㎡,135㎡,125㎡,155㎡,所以，每一层平面的面积为：S=（135+125+155）×2=830㎡根据照明手册，结合实际，每一层的单位面积功率3.5W/㎡，P=a×S/1000=3.5×830/1000=2.91KWsP=P×K=1.16KWjs s xQ =P×tanθ=0.72Kvarjs jsS =jsI = SjsjsN=1.36KVA=2.07A（2）楼梯间及走廊照明根据实际，每一层的楼梯间及走廊的面积为：S=21.6+39.04=60.64㎡单位面积功率为2W/㎡：P=a×S/1000=2×60.64/1000=0.12KWsP=P×K=0.11KWjs s xQ =P×tanθ=0.07Kvarjs jsS =jsI = SjsjsN=0.2KVA=0.31A（3）每个房间其它用电对每一户内插座的统计按提高型住宅插座计算：插座类型用途 (厅)二、三孔双联插座（组） 4 3 2 1 2三孔插座（空调） 1 1 1 1三孔插座（电炊具） 1~2 三孔插座（电热水器） 1 三孔插座（排气扇、排烟 1 1 风机） 三孔插座（燃气热水器） 1 三孔插座（洗衣机） 1~2 对每一户内插座总数的统计如下：插座类型 135㎡房间（个） 125㎡间（个） 155㎡间（个）二、三孔双联组合插座 12 12 14三孔插座（空调） 4 4 5三孔插座（电炊具） 2 2 2三孔插座（电热水器） 2 1 2三孔插座（排气扇、排烟风机） 3 2 3三孔插座（燃气热水器） 1 1 1三孔插座（洗衣机） 1 1 1总计 37 35 42所以插座的总数为： N=（37+35+42）×2=234（个）其中，每一个插座的功率按100W进行计算，则有：P=234×100/1000=23.4KWs其需用系数K=1，功率因数Cosθ=0.7，所以xP=23.4KWjsQ =P×tanθ=23.87Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=33.43KVA=151.95A所以一层的单元的照明总负荷为：P=24.67KWjsQ =24.66Kvarjs∴一层平面总的照明负荷为：S =jsI = SjsjsN=53.00A=34.88KVA（4）地下室长大E点高层住宅楼的地下一层为人防间，里面设有防毒室，消洗室，配电室，供水间，对其负荷统计如下：P=a×S/1000=2×850/1000=1.70KWsP=P×K=1.57KWjs s xQ =P×tanθ=0.97Kvarjs jsS =jsI = SjsjsN=1.74KVA=2.64A（5）设备层在长大E点高层住宅楼的第二十层和第二十一层之间有一设备层，主要功能为对消防水压及生活用水水压进行加压。对其负荷统计如下：名称面积(㎡)单位负荷密度a(W/㎡) 需用系数K功率因数Cosθ设备层830 2 0．6 0．85P=a×S/1000=2×830/1000=1.66KWsP=P×K=1.00KWjs s xQ =P×tanθ=0.62KvarjsS =jsI =js2.动力负荷统计js=1.18KVASjs =1.79AN（1）消防水泵，生活水泵，消防排水泵的负荷统计。①地下室内的消防水泵2台，每台功率45KW，一用一备运行；设备层内消防水泵2台，每台功率25KW，一用一备运行，电动机选用JJ11-B-45/380自耦降压启动控制柜。K 取0.8，Cosθ取0.8，U =380V，X NP=P×K =（45+25）×0.8=56KWjs s XQ =P×tanθ=56×0.75=42Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=74.67KVA=113.45A②地下室内的生活水泵共2台，每台功率18KW，一用一备运行；设备层内消防水泵2台，每台功率11KW，一用一备运行，水泵电动机选用QX4-17型Y-Y降压启动。K 取0.85，Cosθ取0.8，U =380V，X NP=P×K =（18+11）×0.8=23.2KWjs s XQ =P×tanθ=17.40Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=29KVA=44.06A③消防排水泵一台，功率1.1KW，采用QC25-4型磁力启动器启动。K 取0.8，Cosθ取0.8，U =380V，X NP=P×K =1.1×0.8=0.88KWjs s XQ =P×tanθ=0.88×0.75=0.66Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=1.1KVA=1.67A（2）消防电梯，生活电梯的负荷统计：电梯共两部，采用20KW的电动机进行曳引。单梯：K 取0.6，Cosθ取0.5，U =380V，X NP=P×K =20×0.6=12KWjs s XQ =P×tanθ=12×1.73=20.78Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=24KVA=36.46A所以双梯：P=24KWjsQ =20.78KvarjsS =12×2=48KVAjsSI = jsjsN=72.93A由于采用不间断电源(UPS)的供电方式造价昂贵，特别是在线式UPS，其转换效率较低，长期连续运行，必然造成电能浪费。因此，本次设计中的应急照明采用EPS应急电源，它是一种允许短时电源中断的应急电源装置。当建筑物发生火灾等紧急情况时，为疏散照明和其它重要的一级供电负荷提供集中供电。在正常情况时，由交流市电经过互投装置给重要负载供电，当交流市电断电后，互投装置将立即切换至逆变器供电，供电时间由蓄电池的容量决定，当市电电压恢复时，应急电源将恢复为市电供电。EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉带调制)技术，系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分。其中逆变器是核心，整流器的作用是将交流电变成直流电，实现对蓄电池及向逆变器模块供电。逆变器的作用则是将直流电变换成交流电，供给负载设备稳定持续的电力，互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换。系统控制器对整个系统进行实时监控，可以发出告警信号，同时可通过串行口与计算机或Modem连接，实现对供电系统的微机监控和远程监控。其具有以下特点：(1)电网有电时处于静态，无噪音，小于60dB，不需排烟、防震处理；(2)自动切换，可实现无人值守，电网与EPS电源相互切换时间为0.1s～0.25s；(3)带载能力强，EPS适合电感性、电容性及综合性负载的设备，如消防电梯、水泵、风机、应急照明等；(4)使用可靠，在重要场合可以采用双机热备方式，确保事故和火灾情况下供电可靠，主机寿命可达20a以上，电池5a～10a以上。(5)适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，可以紧*应急负载使用场所就地设置，减少供电线路；(6)对于某些功率较大的用电设施，如：消防水泵、风机，EPS可直接与电机相联变频启动后，再进入正常运行状态；(7)应急备用时间，标准型为60min(有延时接口)。对EPS应急电源对电能的需求很小，因此对其的负荷统计可忽略不计其它动力设备说明一．消防控制室部分大约需要10KW。二．排烟风机部分按100KW进行统计。3.各楼层所需总负荷计算（1）地下室的总负荷统计S = =14.53KVAjsSI = jsjsN=22.08A（2）一至二十层平面的总负荷统计S =jsSI = jsjsN=1059.89A=697.6KVA（3）设备间的总负荷统计S =jsSI = jsjsN=1.79A=1.18KVA（4）二十一层至三十层的总负荷统计S =jsSI = jsjsN=529.95A=348.8KVA4.整个大楼的总负荷统计照明负荷：S =js=1049.39KVASI = jsjsN=1594.38A动力负荷：S =js=257.43KVASI = jsjsN=391.12A总共的负荷统计；S =js=1306.34KVASI = jsjsN=1984.78A以上为对长大E点高层住宅楼的负荷统计。以下是对E点高层住宅楼所在小区内的其它楼层的负荷统计的估计。其计算过程如下：小区各个建筑楼层的面积统计：7层的住宅楼：3×14×120=5040㎡7层的住宅楼：3×14×120=5040㎡5层住宅楼：4×10×128=5120㎡停车库：4×6×30=720㎡市政与暖通实验中心楼：16×65×5=5200㎡建筑结构与抗震实验室：500㎡其参数见下表：单位负荷密度名 称 面积(㎡)a(W/㎡) 需用系数K 功率因数Cosθx 11号住宅楼 5120 3．5 0.8 0.912号住宅楼 5040 3．5 0.8 0.913号住宅楼 5040 3．5 0.8 0.9停车库 720 5 0.7 0.9市政与暖通实验中心楼5200 3．5 0.8 0.9建筑结构与抗震实验室 500 9 0.8 0.9（1）11号住宅楼照明统计：P=a×S/1000=17.92KWSP=P×K=14.34KWjs S xQ =P×tanθ=6.95Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=15.93KVA=24.21A（2）12号住宅楼:P=a×S/1000=17.64KWSP=P×K=14.11KWjs S xQ =P×tanθ=6.83Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=15.68KVA=23.82A（3）13号住宅楼:P=a×S/1000=17.64KWSP=P×K=14.11KWjs S xQ =P×tanθ=6.83Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=15.68KVA=23.82A（4）停车库:P=a×S/1000=1.5KWSP=P×K=1.5KWjs S xQ =P×tanθ=0.93Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=1.76KVA=2.67A（5）市政与暖通实验中心楼:P=a×S/1000=18.2KWSP=P×K=50.96KWjs S xQ =P×tanθ=24.46Kvarjs jsS =js=56.53KVAI =85.88Ajs（6）建筑结构与抗震实验室:P=a×S/1000=6.5KWSP=P×K=5.2KWjs S xQ =P×tanθ=6.92Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=8.67KVA=13.17A（7）小区路灯根据实际情况，小区内道路边的每盏路灯的功率设为250W。小区内道路总共长为：63+33+120+25+120+33+120=514(m)其中，每两盏路灯之间的距离为32m，则总共的路灯的盏数为：514÷32=16.06≈16(盏)则路灯总的设备功率为：P=250×16=4000W=4KWS设路灯的需用系数K=0.9，功率因数Cosθ=0.65，则有：xP=P×K=3.8KWjs S xQ =P×tanθ=4.45Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=5.85KVA=8.89A插座统计：小区内其它住宅楼的每一户面积都比较小，因此按标准配置来进行计算，即每一个用户包括主卧室，次卧室，起居室，工作室，卫生间，厨房，按照先进型用户的标准，统计其插座数量总为35个，每一个插座的功率为100W，则每幢住宅楼的插座负荷统计如下：十一号楼插座负荷P=35×4×10×100/1000=140KWs其需用系数K=1，功率因数Cosθ=0.7，所以xP=3.5KWjsQ =P×tanθ=142.8Kvarjs jsS =jsI = SjsjsN=200KVA=303.87A十三号楼插座负荷：P=35×3×14×100/1000=147KWs其需用系数K=1，功率因数Cosθ=0.7，所以xP=147KWjsQ =P×tanθ=149.97Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=210KVA=319.06A十二号楼插座负荷：P=35×3×14×100/1000=147KWs其需用系数K=1，功率因数Cosθ=0.7，所以xP=147KWjsQ =P×tanθ=149.97Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=210KVA=319.06A十三号楼插座负荷：P=35×3×14×100/1000=147KWs其需用系数K=1，功率因数Cosθ=0.7，所以xP=147KWjsQ =P×tanθ=149.97Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=210KVA=319.06A对于市政与暖通实验中心楼，由于不知道其里面的房间的数量，所以根据实验楼单位面积的用电量进行估计，查手册知道a=0.4W/㎡,所以市政与暖通实验中心楼的的家用电器的负荷统计如下：P=0.4×5×16×65/1000=83.2≈85KWs其需用系数K=1，功率因数Cosθ=0.7，所以xP=85KWjsQ =P×tanθ=86.72Kvarjs jsS =jsSI = jsjsN=121.43KVA=184.49A十一号楼总负荷：S =js=92.89KVASI = jsjsN=141.13A十二号楼总负荷：S =js=96.85KVASI = jsjsN=147.15A十三号楼总负荷：S =js=96.85KVASI = jsjsN=147.15A小区内停车库的总负荷：S =jsSI = jsjsN=2.67A=1.76KVA市政与暖通实验中心楼总负荷：S = =83.54KVAjsSI = jsjsN=126.93A建筑结构与抗震实验室楼总负荷：S =jsSI = jsjsN=13.17A=8.67KVA小区内内路灯的总负荷：S =jsSI = jsjsN=8.89A=5.85KVA第二章变配电所的设计本建筑用电属于二级负荷，电压波动范围在正负5℅之间，电源来自市电10KV，两路电源供电，10KV高压系统设计为单母线分段式。系统正常工作时，一路带能源供电，另一路备用，选用双变压器工作，当一台变压器故障时，另一台变压器承担全部负荷。2.1变压器的选择一．变压器的选择与无功补偿变压器的选取原则：(1)变压器台数的选取：电力变压器台数的选取应根据用电负荷的特点、经济运行、节能和降低工程造价等因素综合确定。如果周围环境因素恶劣，选用具有防尘、防腐性能的全密闭电力变压器BSL1型；对于高层建筑，地下建筑，机场等消防要求高的场所，宜选用干式电力变压器SLL、SG、SGZ、SCB型；如电网电压波动较大而不能满足用电负荷的要求时，则应选用有载调压电力变压器，以改善供电电压的质量。对于一般车间、居民住宅、机关学校等，如果一台变压器能满足用电负荷需要时，宜选用一台变压器，其容量大小由计算负荷确定，但总的负荷通常在1000KV以下，且用电负荷变化不大。对于有大量一、二级用电负荷或用电负荷季节性（或昼夜）变化较大，或集中用电负荷较大的单位，应设置两台及以上的电力变压器。如有大型冲击负荷，为减少对照明或其它用电负荷的影响，应增设独立变压器。对供电可靠性要求高，又无条件采用低压联络线或采用低压联络线不经济时，也应设置两台电力变压器。选用两台变压器时，其容量应能满足一台变压器故障或检修时，另一台仍能对一级和部分二级负荷供电。(2)变压器容量的选择：先计算电力变压器的二次侧的总的计算负荷，并考虑无功补偿容量，最大负荷同时系数，以及线路与变压器的损耗，从而求得变压器的一次侧计算负荷，并作为选择变压器容量的重要依据。对于无特殊要求的用电部门，应考虑近期发展，单台电力变压器的额定容量按总视在计算负荷值再加大15%~25%来确定，以提高变压器的运行效率，但单台变压器的容量应不超过1000KVA。在装设两台及以上电力变压器的变电所，当其中某一台变压器故障、检修而停止运行时，其他变压器应能保证一、二级负荷的用电，但每台的容量应在1000KVA以内。在确定电力变压器容量时，还应考虑变压器的经济运行。由于变压器的损耗与负荷率有关，负荷率对于变压器的经济运行的影响较大，所以应力求使变压器的平均负荷率接近于最佳负荷率β值。我们从以前学过的知识知道，变压器的效率曲线不是单增的，而是先增加再下降，在其上有一个最大值：即：dη/dI*=0可求出产生最2大功率的条件为：I*=2即是说当不变损耗等于可变损耗时，变压器的效率达到最大值。电力变压器的选择，应综合供配电计算负荷、供电可靠性要求和用电单位的发展规划等因素考虑，力求经济合理，满足用电负荷的要求。但有一个不变的原则是：在保证供电可靠性的前提下，电力变压器的台数应尽量的减少，尽可能的少。(3)对整个小区变压器的选择：考虑SCB系列变压器的最佳负荷率在50%~60%左右，也预留好以后的发展空间，宜选用SCB10-1000/10电力变压器一台。1.负荷统计表E点高层住宅楼家用电器 702.00 716.00 1002.73 1．000．70 1．02地下室 1．57 0．97 1．74 0．90．85 0．62设备层 1．00 0．62 1．18 0．600．85 0．62消防水泵 56．00 42．00 74．67 0．800．80 0．75生活水泵 23．20 17．40 29．00 0．850．80 0．75消防排水泵 0．88 0．66 1．10 0．800．80 0．75电梯 24．00 41．56 48．00 0．600．50 1．73消防控制室 10．00 7．50 12．50 1．000．80 0．75排烟风机 80．00 60．00 100．000．800．80 0．75小区内其它负荷13号层住宅 82．32 51．04 96．85 0．500．85 0．6212号层住宅 82．32 51．04 96．85 0．500．85 0．6211号住宅 78．96 48．96 92．89 0．500．85 0．62停车库 1．5 0．93 1．76 1．000．85 0．62市政与暖通实验中心楼 71．01 44．03 83．54 0．700．85 0．62建筑结构与抗震实验室 5．2 6．92 8．67 0．800．60 1．33路灯 3．8 4．45 5．85 0．950．65 1．172.计算公式P=P×KQ =P×tanθjs s XS =jsjs jsSI = jsjsNP：用电设备的设备功率（KW）sP：用电供电设备的有功计算负荷（KW）jsQ：用电供电设备的无功计算负荷（Kvar）jsS ：用电设备的视在计算负荷（KVA）jsI ：用电设备的计算电流（A）jsU ：用电设备的额定电压值（KV）NK ：需用系数XCosθ：用电设备的平均功率因数tanθ：用电设备的平均功率因数角的正切值此外，P=1260.12KWjsQ =1116.67Kvarjs由于系统电压小于5000KV，所以可取同时系数K =1S = =1683.70KVAjs此时的功率因数为：Cosθ=1260.12/1683.70=75%变压器的功率损耗估算值：△P=0.02S =26.51KWT js△Q=0.1ST js=132.54Kvar变压器的线损耗估算值：△P =0.06S =79.52KWwl js△Q =0.08Swl js=106.03Kvar《民用建筑电气设计手册》中规定，高压供电的用电单位，功率因数Cosθ应在0.9以上。这里是通过对无功功率进行功率补偿。本设计采用在低压母线上装设并联电容器的方式进行无功功率补偿。考虑到变压器的无功功率的损耗为有功功率损耗的5倍以上，因此本设计在低压补偿后的功率因数略大于0.9，因此取Cosθ=0.95。Q=P(tan－tan)C js 1 2因为Cos=0.751得tan=0.891补偿后的功率因数Cos=0.952得 tan=0.332Q=P(tan－tan)=705.67KvarC js 1 2本次设计中选择深圳思铭实业有限公司生产的JKG型低压无功补偿成套装置，产品符合电力工业行业标准《DL/T597—1996》。其可将功率因数控制在0.95-1.00之间。型号选择为JKGSM-8-705-3-5型。其型号说明如下：JKG 无功功率自动补偿控制器/成套装置SM 深圳市思铭实业有限公司代号-8 分为八组电容控制-705 总容量为120KVAR-3 为三相无功补偿-5 为最小可控制容量5KVAR其基本技术参数为：工作电压AC 380V±20％工作频率50Hz±10%取样电流AC 0～5A 本机功耗0.3%控制物理量COSQ 测量灵敏度100mA输出路数4～14路可选环境温度：－25℃～＋55℃海拨高度：不超过2000M使用条件大气条件：空气湿度不超过90％环境条件：介质无导电尘埃补偿后系统的总容量为：S = =1325.40KVAjs补偿后的功率因数为：Cos=1260.12/1325.40=0.95>0.92满足功率因数的要求。人工补偿后变压器容量为：S =js=1512.66KVA2.2变压器型号的确定由于是双台并列运行，那么所选变压器的S ≥0.7S =1058.86KVA.TN js由于本建筑的变电所所址基本给定为地下室，考虑各方面的要求，本设计选用由广东顺德特种变压器厂生产的SCL-1250/10型环氧树脂浇注干式电力变压器。该产品为三相全铜线型薄绝缘树脂浇注干式变压器，可作为油浸式变压器的更新换代产品，尤其适用下列场所的输配电。高层建筑、商业中心、医院、实验室、博物馆、海上石油钻井平台、石油化工厂、地下铁道、隧道、工矿井、大型水电站、火力发电厂、机场、车站、港口。该产品具有以下特点：（1）阻燃能力强，不会污染空气，可安装在负荷中心的地点；（2）防潮性能好，可在100﹪温度下正常工作运行，停运后不经干燥处理即可投入进行；（3）局部放电量小，可保护在长期工作电压下安全运行；（4）自动温度检测保护，为变压器安全运行提供可靠保证；（5）损耗低，散热性能好，过载能力强，强迫风冷时刻使额定容量提高50﹪；（6）抗裂，抗温度变化，机械强度高；（7）体积小，重量轻，安装方便，免维护，经济性能好。其技术数据如下：压 二次0.4KV 负载（75℃） 11000W阻抗压降 6% 连接组别 Dyn-11空载电流质量 2.5%3360kg 电压级 62dB（A）lm根据提供的温度参数及其计算负荷可知，选用SCL-1250/10型环氧树脂浇注干式电力变压器符合设计要求。2.3变配电所所址的选择和布置一．变配电所所址的选择原则《民用建筑电气设计规范》中规定，变配电所位置的选择应遵循以下原则：（1） 接近负荷中心；（2） 进出线方便；（3）接近电源侧；（4）设备吊装运输方便；（5）不应设在有剧烈震动的场所；（6）不宜设在多尘，多雾或有腐蚀性气体的场所；（7）不宜设在经常积水场所的正上方或贴邻；（8）不应设在爆炸危险场所以内和不宜设在有火灾危险场所的正上方或正下方；（9）高层建筑地下变配电所的位置，宜选择在通风，散热条件好的场所；（10）变配电所位于高层建筑的地下室时，不宜设在最底层，当地下室仅有一层时，应采取适当抬高该所地面等防水措施。根据以上原则和实际情况，在本住宅小区中，其变配电所所址选择在整个小区的西北角的一块空地上。校验符合原则要求，选定。二．变配电所的设计思路（1）便于运行维护和检修由于本建筑的地下室中的高低压配电室及值班室的位置已经给定，而且值班室与高低压配电室有门直通，所以满足便于运行维护和检修的要求。（2）便于进出线高压配电室位于进线侧，变压器低压出线一般都采用巨型裸母线，因此变压器室布置在低压配电室附近。（3）保证安全的运行值班室内不得有高压设备，并且门一律外开，以利于紧急情况下的人员疏散。（4）考虑低压电容器的装设要求本设计是在低压母线上装设并联电容器进行人工补偿，由于低压电容器组比较安全，因而低压电容器柜与低压配电屏并列安装在低压配电室内。三．变配电所的布置方案如附图变电所平面图，剖面图。2.4短路电流的计算在三相供配电系统中，可能发生的短路形式有三相，两相和单相短路三种。据统计在中性点直接接地的系统中，发生单相故障的占到65﹪~70﹪,两相短路占到10﹪~15﹪，三相短路只占到5﹪，但是一般三相短路的电流最大，后果极为严重。因此，为了选择和校验设备而进行计算时，通常以计算三相短路电流为主，只有在校验继电保护灵敏度时，才需要用到两相短路电流。一．造成短路电流的原因，后果和计算的目的造成短路电流的的原因有：1．原因：（1）电气设备载流部分绝缘损坏；（2）误操作和误接；（3）鸟兽等跨越裸露导体或跨越在相线，接地物之间；（4）人为及自然破坏等原因。2．后果：（1）短路电流的热效应；（2）产生很大的电动力；（3）产生电压骤降；（4）产生磁场效应的干扰；（5）造成停电事故；（6）影响电力系统的运行稳定。3．计算目的：为了正确的选择设备，设计继电保护和选择保护电流的元件。二．计算过程示意图如下：1.理论依据X*Sx/Sj ocX*XlSwl o/U2j wlNX*UT d%S/100Sj TNi 1.84I(3)（低压）ch di 2.55I(3)（高压）ch dI(2)d0.866I(3)dI(3)dI/X *j dSS X *d j dIId(3)X *：总的电抗标幺值；dX*：电源出口短路电抗标幺值；xX*：线路电抗标幺值；wlX*：变压器电抗标幺值；TU2wlN：线路上的额定电压值（KV）；U%：电压损耗百分比；dS：基准容量（MVA）；jS：电力系统出口短路器短路容量（MVA）；ocS ：变压器额定容量（KVA）；TNS：三相短路容量（MVA）；dX：线路每公里电抗有名值（Ω/KM）；oI：基准电流（KA）；ji ：短路冲击电流（KA）；chI(2)：两相短路电流（KA）；dI(3)：三相短路电流（KA）；dI：三相短路电流的稳态分量（KA）。2.短路电流的计算过程（1）选基准值：原则上S和U可以任意选取，但为了简单和统一起见，设计中一律取j jSj=100MVA，各处的基准电压取其平均电压Upj，即Uj=Upj，则Uj1=10.5KV，Uj2=0.4KV。（2）各元件的电抗标幺值：电源出口处，由《电气工程师设计手册》查得，系统的短路容量为300MVA。即有：X*xS/Sj oc=100/300=0.33。10KV架空线路为2KM，架空线的电抗系数为X =0.4Ω/KM，o架则有：X*=XlS/U2=0.73。wl1o j wlN10KV的电缆线路取1KM，其中电缆的X=0.73Ω/KM，o缆则有：X*=XlS/U2=0.073wl2o j wlN对于变压器，查表得U%=6，S =1250KV，d TN则有：X*TU%Sd/100Sj TN=4.8。（3）画出等效电路（4）求各点短路电流①d1点的短路总的电抗标幺值为：X *=X*+X*+X*=0.33+0.73+0.073=1.133d-1x wl1wl2三相短路电流的有效值为：I (3)=I /XS*= j /X*=4.85KAd-1jd-1d-1d-1那么，i =2.55I (3)=12.37KAchd-1 d-1I (2)=0.866I (3)=4.20KAd-1 d-1I =Id-1(3)=4.85KAd-1短路容量S =S/X *=88.26KMAd-1j d-1②d2点的短路正常工作时，两台变压器分裂运行，即在最小运行方式下运行，当任一台变压器发生故障时，另一台变压器则将对所有负荷中的二级负荷进行正常供电，所以对d2点而言，其总的电抗标幺值为：X *=X*+X*=1.133+4.8=5.933d-2 d-1 T三相短路电流的有效值为：Id-2(3)=I /Xjd-2*= Sjd-2/X *=24.33KAd-2那么，i =1.84I (3)=44.77KAchd-2 d-2I (2)=0.866I (3)=21.09KAd-2d-2I =I (3)=24.33KAd-2 d-2短路容量：S =S/I(3)=16.85MVAd-2 j d-2列表如下：d1 4.85 4.20 12.37 4.85 88.26d2 24.33 21.09 44.77 24.33 16.852.5高压设备的选择电气设备选择是变配电所电气设计的主要内容之一，正确选择电气设备是保证电气主接线和配电装置达到安全，经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全，可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。电气设备选择原则和应校验的项目主要有：1.按正常工作条件选择额定电压和额定电流。即有：（1）电压原则：UnUn（2）电流原则：In>Ijs2.按短路情况来校验电气设备的动稳定和热稳定。即有：（1）动稳原则：i ich（2）热稳原则：It2tI2tj3.按装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能力，即：灭弧能力原则：IOCI(3)d4.按装置地点，工作环境，使用要求及供货条件来选择电气设备的适当形式。本设计的高压设备包括高压一次系统中的高压断路器，高压隔离开关，高压熔断器，高压互感器及避雷针等，并对以上各设备进行选择校验。一．高压断路器（QF）高压断路器在高压开关设备中是一种最复杂，最重要的电器，在规定的使用条件下，可切断或接通正常运行条件下的负荷电流，在短路故障情况下，在继电保护装置的作用下，自动切断短路电流，减少事故范围。在高压供配电系统中，切断短路电流时，要产生强烈的电弧，所以高压断路器具有可靠的灭弧装置。高压断路器是一种能够实现控制与保护双重作用的高压设备。由于近年来国产的少油断路器运行可靠，使用方便，安全，而且价格也比较低廉，故高压断路器应以选用少油断路器为主。在本次设计中，因为系统S js3UI ，则INjs jsS /js3U =76.52A。N根据实际情况，本设计初选用SN10-10Ⅰ/630A系列户内高压少油断路器。SN10-10Ⅰ系列少油断路器为额定电压10kV，三相交流50Hz的高压户内开关设备，可供工矿企业、发电厂及变电站作保护和控制电气设备之用。本系列产品可配用CD10型直流电磁操动机构和CT8型弹簧储能式操式操动机构。SN10-10Ⅰ系列户内高压少油断路器,本产品符合GB1984-89《交流高压断路器》的标准。由《电气设备实用手册》查得其技术参数为：SN10-10Ⅰ/630A系列户内高压少油断路器技术参数SN10-10Ⅰ/630A系列少油断路器由框架，油箱及传动部分组成。框架上装有分闸限位器，合闸缓冲，分闸弹簧及6只支持绝缘子。传动部分有断路器主轴，绝缘拉杆等。油箱固定在支持绝缘子上。本断路器的灭弧室设计为纵横吹和机械油吹联合作用灭弧，在短时间内可有效地灭大，中，小电流。校验：1）电压原则：UnUn2）电流原则：In>I =76.52Ajs3）动稳原则：imax=40KAi =12.37KAch4）热稳原则：It2tI2tj其中，It=16KA，t=2S，I=4.85KA，tj=0.45S所以，I2t=16×16×2I2tj=4.85×4.85×0.455）It2t灭弧能力原则：I =16KAOCI(3)=4.85KAd由以上校验可知，SN10-10Ⅰ/630A系列少油断路器符合要求。二．高压隔离开关（QS）高压隔离开关主要用来隔离高压电源，倒闸操作，接通或切断较小电流。在检修高压设备时，能够隔离电源，构成明显的断开点，确保人身安全。高压隔离开关没有特殊的灭弧装置，只有微弱的开弧灭弧能力，不能用来切，合负荷电流或故障电流，所以隔离开关严禁带负荷操作。如果误操作，即用来切断负荷电流或故障电流时，不仅使高压隔离开关损坏，还容易发生弧光短路，造成设备损坏，人身伤亡等严重后果。隔离开关除断开或接通无负荷的电路外，还可以分合电压互感器和避雷器回路，并允许分合某些小功率电路。在本次设计中，因为系统Ijs=76.52A。初选GN6-10T/200型户内高压隔离开关。其技术数据为：GN6-10T/200型户内高压隔离开关技术数据额定电流 200A 最大工作电流 3637A动稳电流 31.5KA 5S热稳定电流 12.5KA额定开断电流 17.3kA 额定断流容量 300MVA极限通过电流峰值25.5.KA有效值14.7KA操作机构型号CS6-1，CS6-1T户内隔离开关指定为三相交流50周波(或60周波)户