宁志祥机场供配电设计

1、 课程设计说明书 机场供配电设计院 、 部： 电气与信息工程学院 学生姓名： 宁志祥 指导教师： 肖文英 职称 副教授 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气1302 完成时间： 2016年12月 湖南工学院供用电工程课程设计课题任务书学院： 电气与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化专业自动化专业 指导教师肖文英学生姓名宁志祥课题名称机场供配电设计内容及任务一、设计任务 机场供配电设计二、设计内容1、变配电系统2、配电柜设计主要参考资料1. 供配电设计手册，刘介才 2. 工厂供电设计指导，刘介才编3. 电力工程电气工程设计手册，中国电力出版社4. 工业与民用配电设计手册 第三版，中国

2、电力出版社教研室意见 教研室主任：（签字）年 月 日摘 要 近年来，航空运输在国家综合交通运输体系中的地位及作用不断提升，民航经济得到快速发展，机场航站楼的建筑规模不断扩大，数量不断增加，许多大型机场，如香港新机场、上海浦东国际机场相继建成，北京首都新机场、青岛胶东国际机场也在建设之中，还有一些机场正处于设计阶段。伴随着航空业的发展，机场航站楼的规模越来越大，空间结构以及功能越来越复杂，用电设备数量及种类越来越多。航站楼是空中运输系统的关键部分，如何才能保证航站安全、可靠地运行，正成为设计的难点。通过工程实例对机场航站楼的供配电系统设计进行简要介绍和分析。介绍保障航站楼供电可靠性的几个措施，包

3、括供电电源、应急电站的设置，变配电室选址等方面内容，数据通讯中心的供电方案。10KV电网供电，容量为8000KVA。设总负荷的需用系数为0.48-0.56，自然功率因数为0.66-0.72。各类负荷的需用系数为0.58-0.66，自然功率因数为0.66-0.72。10KV系统在变压器端子的短路容量为100MVA。在机场中设置10/0.4（0.22）KV的变电所，安装变压器和控制开关，要求机场每栋楼能分别控制，机场配有照明系统，消防系统。关键词:机场航站楼;供电电源;应急电站配电室选址;中、低压配电; 10KV电网供电；自然功率因数目 录1 概述1 1.1 工程概述1 1.2 供配电设计一般原则

4、1 1.3 设计内容22 负荷统计3 2.1 本设计负荷分级3 2.2 负荷统计33 无功补偿及变压器的选择53.1 无功补偿的目的53.1.1 无功功率53.1.2 供电部门对平均功率因数的要求53.2 无功补偿方法53.2.1 无功补偿装置的选择53.3 无功补偿初步计算63.4 变压器的选择73.4.2 电力变压器的台数和容量选择73.5 配电方案的的选择83.5.1 配电房方案选择83.5.2 箱式变电站93.5.3 变压器的选择93.6 变压器方案的确定93.6.1 压器方案选定过程93.7 电能计量方式124 主线路线型及主要柜体的选择144.1 主线路线型选择144.1.1 导体

5、材料的选择144.1.2 普通电缆绝缘材料及护套选择154.1.3 各主线路的计算电流174.1.4 个主线路线型选择174.2 主要高压开关柜的选择194.2.1 高压成套装置194.2.2 预装式变电站高压单元常用成套装置194.2.3 交流高压负荷开关194.2.4 高压断路器204.2.5 本设计负荷开关柜的选择204.3.1 低压成套开关设备和控制设备204.3.2 低压断路器204.3.3 开关、隔离开关及熔断器组合电器215 防雷接地系统设计225.1 接地系统选择225.1.1 接地的分类225.1.2 本设计接地系统选择235.2 等电位联结235.2.1 等电位联结的作用2

6、35.2.2 等电位联结的分类235.3 本设计中建筑物防雷等级及防雷措施22参考文献28致谢29附录301 概述1.1工程概述某机场航站楼建筑面积约57400 m2，地下1层，地上3层，建筑高度约20.0 m。航站楼地下一层主要为技术管廊及设备用房;零层主要功能为公共大厅、旅行大厅、国内出发大厅、行李提取、室内花园、技术用房、免税店;一层主要功能为:公共大厅、国际出发大厅、国内出发安检及登机、免税店、商店、设备用房;二层要功能为国际出发走廊及观光露台、美食J,场、健康体检、国际到达区、休息室。新航站楼还包括一个应急电站和一个冷冻站，冷冻站位于新老航站樱中间，应急电站位于新老航站楼的东南侧，距

7、新航郊楼约400 m。1个面积约为1000的停车场。10KV电网供电，容量为8000KVA。设总负荷的需用系数为0.48-0.56，自然功率因数为0.66-0.72。各类负荷的需用系数为0.58-0.66，自然功率因数为0.66-0.72。10KV系统在变压器端子的短路容量为100MVA。在机场中设置10/0.4（0.22）KV的变电所，安装变压器和控制开关，要求机场每栋楼能分别控制，机场配有照明系统，消防系统。 1.2供配电设计一般原则 按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行供配

8、电设计必须遵循以下原则： （1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 （2） 安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。 （3） 近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。 （4） 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生

9、产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。1.3 设计内容 （1）系统概况说明； （2）负荷统计； （3）功率因数补偿； （4）选择变压器； （5）确定供配电系统接线方案； （6）选择主要配电线路线型； （8）计算低压母线和其他各点的短路电流； （9）整定低压总开关和其他开关的保护装置； （10）继电保护回路； 2 负荷统计2.1本设计负荷分级本设计中机场两栋建筑的消防用电、应急照明、客梯电力、变频调速（恒压供水）生活水泵、排污泵、数据通讯中心的供电属于一级负荷，其他负荷属于三级负荷。对机场配电采用双回路供电来保证机场中一级负荷的需求

10、。2.2负荷统计近几年来，随着人民生活水平的不断提高，大量的用电设备技进入机场，机场用电量增长迅速，对电能的需求提出了更高的要求。根据工程特点、规模和发展规划正确处理近期和远期发展的关系，做到远近期结合，以近期为主，适当考虑发展的可能的基本设计要则，本设计中除别数据通讯中心所有用电按6KW计算，数据通讯中心按8KW计算。某机场航站楼建筑面积约57400 m2，地下1层，地上3层，建筑高度约20.0 m。航站楼地下一层主要为技术管廊及设备用房;零层主要功能为公共大厅、旅行大厅、国内出发大厅、行李提取、室内花园、技术用房、免税店;一层(Lever 1)主要功能为:公共大厅、国际出发大厅、国内出发安

11、检及登机、免税店、商店、设备用房;二层主要功能为国际出发走廊及观光露台、美食J,场、健康体检、国际到达区、休息室。新航站楼还包括一个应急电站和一个冷冻站，冷冻站位于新老航站樱中间，应急电站位于新老航站楼的东南侧，距新航郊楼约400 m。1个面积约为1000的停车场。表1 在方案预估中使用需用系数法求计算负荷用电单位 设备名称设备容量Pe/kW需用系数 功率因数cos有功计算负 荷Pc/kW无功计算负荷Qc/kvar视在计算负荷Sc/kVA公共大厅 A区B区 8640.50.8432249.7540生活水泵 #A #B300.70.82115.826.25排污水泵 #A #B120.70.88.

12、46.310.5客运电梯 A B340.220.57.4812.9414.96消防电梯 A B340.220.57.4812.9414.96楼道照明 A B1.80.811.4401.44旅行大厅#1-#2563000.50.831502362.53937.5楼道照明1-257.8750.816.306.3通讯中心400.80.8322440停车场照明101110010公共电负荷150.80.812915总记7468.683688.12692.934616.91综上表总结得出补偿前负荷总和为7468.68kW，有功功率为3688.1kW,无功功率为2692.93kvar，视在计算负荷为4616

13、.91kVA。根据计算公式：cos=Pc/Sc，可以得出总功率因数大概为0.799。需要进行下一步无功功率补偿来提高系统总功率因数达到目标功率因数0.92，以使变压器高压侧的功率因数达到0.9从而达到供电部门的要求。3 无功补偿及变压器的选择3.1无功补偿的目的3.1.1无功功率许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的无功并不是无用的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。在电力网

14、的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。3.1.2供电部门对平均功率因数的要求 供电部门一般要求用户的平均功率因数达到0.9以上。当用户的自然功率因数较低，单靠提高用电设备的自然功率因数达不到要求时，应装设必要的无功功率补偿设备，以进一步提高用户的功率因数以达到要求。3.2无功补偿方法3.2.1无功补偿装置的选择 电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这四种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收

15、容性无功又能吸收感性无功。 1、同步电机： 同步电机中有同步发电机、同步电动机及同步调相机三种。 （1）同步发电机： 同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率： 发电机正常运行时,以滞后功率因数运行为主,向系统提供无功，但必要时,也可以减小励磁电流,使功率因数超前,即所谓的“进相运行”，以吸收系统多余的无功。 （2）同步调相机：同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网

16、运行。 2、并联电容器： 并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发送无功功率。并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。 3、静止无功补偿器： 静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿，对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性，但由于晶闸管控制对电抗器的投切过

17、程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。 4、静止无功发生器： 静止无功发生器的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变其运行工况，使其处于容性、感性或零负荷状态。 与静止无功补偿器相比，静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。3.3无功补偿初步计算 根据第二章总结得出： 补偿前负荷总和为7468.68kW，有功功率为3688.1kW,无功功率为2692.93kvar，视在计算负荷为4616.91

18、kVA。 根据计算公式：cos=Pc/Sc得出总功率因数大概为0.799 根据计算公式：Qn.c=Pc(tan-tan)可以得出初步计算无功补偿容量大概为1206.01kvar 补偿后的目标功率因数一般取0.92，以使变压器高压侧的功率因数达到0.9。表2 初步计算值有功计算负荷排Pc/kW无功计算负荷Qc/kvar视在计算负荷Sc/kVA功 率 因 数cos无功补偿前3688.12692.934758.160.799无功补偿后3688.11486.923976.560.927 综上可总结出无功补偿后视在计算负荷为3976.56kVA，推算出无功补偿后的功率因数为0.927，满足补偿后目标功率

19、因数0.92。3.4变压器的选择3.4.2电力变压器的台数和容量选择 35KV主变压器台数和容量选择 1、变压器的台数和容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量、运行方式和企业发展等因数综合考虑确定。一般采用三相变压器，其容量可按投入运行后5-10年的预期负荷选择，至少留有15%-25%的裕量。2、有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器。当在技术经济上比较理想时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。3、装有两台及以上主变压器的变电所中，当断开一台时，其余主变压器的容量应保证用户的一、二级负荷，且不应小于60%的全部负荷。6、变

20、电所两台或多台主变压器应经济运行。 变压器台数应根据负荷特点和经济运行选择，当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：（1）有大量一级或二级负荷；（2）集中负荷较大。3、变压器容量应根据计算负荷选择。对昼夜或季节性波动较大的负荷，供电变压器经技术经济比较，可采用容量不一致的变压器。4、在一般情况下，动力和照明宜共用变压器，属下列情况之一时，可设专用变压器； （1）照明负荷较大，或动力和照明共用变压器由于负荷变化引起的电压闪变或电压升高，严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器。 （5）当季节性的负荷容量较大时（如大型民用建筑中的空调冷冻机等负荷），可设专用变压器。3.4.3电力变压

21、器的过负荷能力 1、正常过负荷 电力变压器在运行中，其负荷总是变化的，不均匀的。就一昼夜来说，大部分时间的负荷都低于最大负荷，而变压器容量又是按最大负荷选择的，因此，从维持变压器使用年限不变条件来考虑，变压器在必要时完全可以过负荷运行。 2、事故过负荷 电力变压器在事故情况下（例如并列运行的两台变压器因故障切除一台时），允许短时间较大幅度地过负荷运行，而不论故障前负荷情况如何，但运行时间不得超过规定的时间。3.5配点方案的的选择3.5.1配电房方案选择 本设计中无功补偿后的视在计算负荷为3976.56kVA，考虑到节能和留有余量，变压器的负载率一般取70%-85%，本设计中拟取负载率80%，则

22、变压器的总容量大概应为4970.7kVA。 可有两个方案：1、 在机场负荷中心的空地或建筑中建立专门的配电房，将所有变压器统一放置在配电房中，集中变配电。2、 在机场中设置多个箱式变电站，分区供配电。由于本设计中的机场负荷面积比较大，采用机场电房进行统一变配电将会造成较大的线路损耗，且这样会增加比较高昂的线材预算，而且在空地上建立专门的配电房还需国土部门审核才能建立；在已规划建筑内建立配电房，固定的空间使变压设备之间符合安全电气间隔比较难。所以本设计拟采取使用五个内含变压器容量为1000kVA的箱式变电站或八台内含变压器容量为630kVA的箱式变电站。3.5.2箱式变电站箱式变电站是一种将高压

23、开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。 3.5.3变压器的选择 户外型预装式变电站一般采用S9或S7油浸式电力变压器；户内型预装式变电站按设计规范一般配树脂绝缘干式电力变压器，而紧凑节能小型预装式变电站配用的是S9型派生系列产品。波纹壁油箱，无油枕，带有空气层的全密封低损耗的专用变压器，高低压进出线在箱体的一侧

24、与高低压设备连接，其余三面外露，这种配合方式散热条件好，结构紧凑造价低。组合式箱变配用的变压器是按原装结构装于箱内，再与高低压设备连接拼装组合。根据本设计中的各种条件，考虑到安全、经济、寿命等方面，选择S9-M型全密封电力变压器作为本设计中箱变的变压器部分。3.6变压器方案的确定3.6.1压器方案选定过程由于采用箱式变电站（预装式变电站）来解决配电，无功补偿决定采用并联电容器低压集中补偿方案，根据每座箱式变电站具体所带负荷来确定最终投放并联电容器的容量及组数。 1#变压器负责停机坪1-5区的配电: 具体负荷有：1-5区的停机坪用电，楼道照明用电，及各自的排污泵用电，按照第二章负荷统计中的数据，

25、直接引入各自的有功计算负荷如下： 1-5区停机坪：126KW*5=630kW 1-5区楼道照明：0.252kW*5=1.26kW 1-5区排污泵：4.2kW*5=21kW 总有功计算负荷为：630kW+1.26kW+21kW=652.26kW 各自的无功计算负荷如下： 1-5区的停机坪：94.5kvar*5=472.5kvar 1-5区排污泵：3.15kvar*5=15.75kvar 总无功计算负荷为：472.5kvar+0kvar+15.75kvar=488.25kvar各自的视在计算负荷如下： 1-5区的停机坪：157.5kVA*5=787.5kVA 1-5区楼道照明：0.252kVA*5

26、=1.26kVA 1-5区排污泵：5.25kVA*5=26.25kVA 总视在计算负荷为787.5kVA+1.26kVA+26.25kVA=815.01kVA根据计算公式：cos=Pc/Sc，可以得出总功率因数大概为0.80。 根据计算公式：Qn.c=Pc(tan-tan)，可以得出1#变压器需要无功补偿容量约为211.33kva。 根据查找一系列资料，对比各种并联电容器及无功补偿柜，最终决定选用PGJ2型无功功率自动补偿屏，该型产品可根据系统感性无功量的多少自动以循环工作方式投切电容器，使系统的无功消耗保持到最低状态，从而提高电网电压质量、减少系统和变压器的损耗。1#变压器所选定的PGJ2-

27、143型无功功率自动补偿屏使用的电容器为自愈式低压并联电力电容器，型号为BSMJ0.4-14-3，额定容量为14kvar，总电容量为279uF，额定电流为20A。表3 1#变压器所带负荷的参数型 号是 否 带 控制 器总 容 量（kvar）单台电容器容量（kvar）路 数屏 宽PGJ2-143带224148*21000 经过无功补偿后的1#变压器所带负荷的参数为有功计算负荷排Pc/kW无功计算负荷Qc/kvar视在计算负荷Sc/kVA功 率 因 数cos无功补偿前652.26488.25815.010.800无功补偿后652.26264.25703.760.927 按照拟采用800kVA的电压

28、器，按负荷率80%算，可负担640kVA的负荷，显然不够用。最后确定1#变压器容量为1000kVA，按负荷率80%算,可负担800kVA的负荷，而1-5区总视在计算负荷只有703.76kVA，留下了充足的裕量，为以后增加负荷提供了基础。变压器具体型号为S9-M-1000/10型变压器。 2#变压器负责公共大厅配电，3#变压器停机坪配电，4#变压器负责旅游大厅配电，5#变压器负责冷冻站配电。 如1#变压器箱变的无功补偿计算和变压器容量选定一样，可以确定2#3#4#5#箱变的无功补偿采用PGJ2-143型无功功率自动补偿屏，补偿容量224kvar，2#3#4#5#箱变选用容量为1000kVA的S9

29、-M-1000/10型变压器。 6#变压器负责建筑楼道的配电、通讯中心的配电、停车场及公共用电的配电。 具体负荷有：AB大厅用电，楼道照明用电，排污泵生活水泵用电，各自客梯及消防电梯的用电，通讯中心用电，停车场用电及公共用电，按照第二章负荷统计中的数据，直接引入各自的有功计算负荷如下： AB大厅：216kW*2=432kW AB楼道照明：7.2kW*2=1.44kWAB生活水泵：10.5kW*2=21kW AB栋排污泵：4.2kW*2=8.4kW AB客运电梯：3.74kW*2=7.48kWAB消防电梯：3.74kW*2=7.48kW通讯中心：6.4kW*5=32kW停车场用电：10kW公共用

30、电：12kW 总有功负荷： 432kW+1.44kW+21kW+8.4kW+7.48kW+7.48kW+32kW+10kW+12kW=531.8kW 各自的无功计算负荷如下： AB的大厅：124.85kvar*2=249.7kvar AB楼道照明：0kvar AB生活水泵：7.9kvar*2=15.8kvar AB排污泵：3.15kvar*2=6.3kvar AB客运电梯：6.47kvar*2=12.94kvarAB消防电梯：6.47kvar*2=12.94kvar通信中心：4.8kvar*5=24kvar停车场用电：0kvar公共用电：9kvar 总无功计算负荷为：249.7kvar+0kv

31、ar+15.8kvar+6.3kvar+12.94kvar+12.94kvar+24kvar+0kvar+9kvar=330.68kvar各自的视在计算负荷如下： AB大厅：270kVA*2=540kVA AB楼道照明：7.2kVA*2=1.44kVAAB生活水泵：12.125kVA*2=26.25kVA AB排污泵：5.25kVA*2=10.5kVA AB客运电梯：7.48kVA*2=14.96kVA AB消防电梯：7.48kVA*2=14.96kVA 通讯中心：8kVA*5=40kVA停车场用电：10kVA公共用电：15kVA 总视在计算负荷为: 540kVA+1.44kVA+26.25k

32、VA+10.5kVA+14.96kVA+14.96kVA+40kVA+10kVA+15kVA=673.11kVA根据计算公式：cos=Pc/Sc，可以得出总功率因数大概为0.790。 根据计算公式：Qn.c=Pc(tan-tan)，可以得出6#变压器需要无功补偿容量约为186.13kva。 根据查找的资料，对比各种并联电容器及无功补偿柜，最终决定选用和1#2#3#4#5#箱变一样的PGJ2型无功功率自动补偿屏。6#变压器所选定的PGJ2-137型无功功率自动补偿屏使用的电容器为自愈式低压并联电力电容器，型号为BSMJ0.4-20-3，额定容量为20kvar，总电容量为398uF，额定电流为29

33、A。表4 6#变压器所带负荷的参数型 号是 否 带 控制 器总 容 量（kvar）单台电容器容量（kvar）路 数屏 宽PGJ2-137带2002010800 经过无功补偿后的6#变压器所带负荷的参数为有功计算负荷排Pc/kW无功计算负荷Qc/kvar视在计算负荷Sc/kVA功 率 因 数cos无功补偿前531.8330.68673.110.790无功补偿后531.8130.68547.620.971按照拟采用800kVA的电压器，按负荷率80%算，可负担640kVA的负荷，实际上6#变压器所带的总视在计算负荷只有547.62kVA，留下了充足的裕量，为以后增加公共耗电设施，物业管理用电负荷都

34、提供了基础。变压器具体型号为S9-M-800/10型变压器。3.6电能计量方式 本设计机场用电计费，采用集中计量表上，为便于查表机场的电能计量采用将电表统一集中在首层电表箱内，表箱安装便于查表易于操作的地方。为防止电气线路发生故障时零线可能带电，一般情况下每户电表后的入户线的保护电器，应安装单向双极断路器，进入机场内的单相交流电源线的相线和零线从断路器的下端分至户内配电箱。从集中电表箱至各用电设备采用放射式配电，为以后实现采用自动检查、计量、收费方式创造条件。在线路敷设方面，应重视管线的一次到位问题，特别是暗敷线路，应考虑发展的需要，留有余量，线径适当选大些。3.7备用电源备用柴油发电机组：1

35、0kV专用架空线路为主电源，快速自起动型柴油发电机组做备用电源。用于附近只能提供一个电源，若得到第二个电源需要大量投资时，经技术经济比较，可采用此方式供电。宜注意： 1与外网电源间应设机械与电气连锁，不得并网运行。 2避免与外网电源的计费混淆。 3在接线上要具有一定灵活性，以满足在正常停电（或限电）情况下能供给部分重要负荷用电。链式：特点与树干式相似，适用于距配电屏较远而彼此相距又较近的不重要小容量用电设备。链接的设备一般不超过5台、总容量不超过10kW。供电给容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的数量可适当增加。4 主线路线型及主要柜体的选择4.1主线路线型选择4.1.1导

36、体材料的选择 用作电线电缆的导电材料，通常有铜和铝两种。铜材的导电率较高，20时的电阻率为1.72*10-6.cm，铝线芯20时的电阻率为铜的1.68倍；载流量相同时，铝线芯截面约为铜的1.5倍。采用铜线芯损耗比较低，铜材的机械性能优于铝材，延展性好，便于加工和安装。抗疲劳强度约为铝材的1.7倍。但铝材比重小，在电阻值相同时，铝线芯的质量仅为铜的一半。1、 导体材料应根据负荷性质、环境条件、市场货源等实际情况选择铜芯或铝芯。2、 下列场合不应采用铝芯线缆： (1)需要确保长期运行中连接可靠的回路，如重要电源、重要的操作回路及二次回路、电机的励磁回路等； (2)移动设备的线路及震动场所的线路；

37、(3)对铝有腐蚀的环境； (4)高温环境、潮湿环境、爆炸及火灾危险环境； (5)应急系统及消防设施的线路； (6)工业及市政工程、户外工程的布电线（分支配电线）。 3、下列场合不宜采用铝芯线缆： (1)非熟练人员容易接触的线路，如公共建筑与居住建筑； (2)线芯截面6mm2及以下的电缆。 4、下列场合应采用铝导体： (1)对铜有腐蚀而对铝腐蚀相对较轻的环境； (2)氨压缩机房。 5、下列场合宜采用铝导体： (1)架空输电线路； (2)较大截面的中频线路。4.1.2普通电缆绝缘材料及护套选择 1、聚氯乙烯（PVC）绝缘电线、电缆。线芯长期准许工作温度70，短路热稳定允许温度300 mm2及以下截

38、面为160，300 mm2以上为140。 1）聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆有1KV及6KV两级，与油浸纸绝缘电缆相比主要优点是制造工艺简便，没有敷设高差限制，重量轻，弯曲性能好，接头制作简便；耐油、耐酸碱腐蚀，不延燃；具有内铠装结构，使钢带或钢丝免受腐蚀；价格便宜。因此已经在很大范围内代替了油浸纸绝缘电缆、滴干绝缘和不滴流浸渍纸绝缘电缆。尤其适宜在线路高差较大或敷设在桥架、槽盒内以及含有酸、碱等化学性腐蚀土质中直埋。但其绝缘电阻较油浸纸绝缘电缆低，介质损耗较高，因此6KV较重要回路电缆，不宜用聚氯乙烯绝缘型。 2）聚氯乙烯的缺点是对气候适应性能差，低温时变硬发脆。普通型聚氯乙烯绝缘电缆的适用温度

39、范围为+60-15之间，不适宜在-15以下的环境中使用。它敷设时的温度更不能低于-5，当低于0时，宜先对电线、电缆加热。低于-15的严寒地区应选用耐寒聚氯乙烯电缆。高温或日光照射下，增塑剂易挥发而导致绝缘加速老化，因此，在未具备有效隔热措施的高温环境或日光经常强烈照射的场合，宜选用相应的特种电线、电缆，如耐热聚氯乙烯线缆。耐热聚氯乙烯的绝缘材料中添加了耐热增塑剂，线芯长期允许工作温度达90及105等，适应在环境温度50以上环境使用，但需求电线接头处或铰接处锡焊处理，防止接头处氧化。电线实际允许工作温度还取决于电线与电器接头处的允许温度。 3）随着经济发展和技术进步，聚氯乙烯绝缘电线还有许多新品

40、种。如引进美国技术生产的BVN、BVN-90型及BVNVB型聚氯乙烯绝缘尼龙护套电线等。这种电线表面耐磨而且比普通BV型导线外径小质量轻，特别适合穿管敷设。但在35 mm2 以上截面时价格比BV型导线贵得多而且比较硬，因此使用很少。 4）普通聚氯乙烯虽然有一定的阻燃性能，但在燃烧时散放有毒烟气，故对于需满足在一旦着火燃烧时的低烟、低毒要求场合，如地下客运设施，地下商业区、高层建筑和特殊重要公共设施等人流密集场所，或者重要性高的厂房，不宜采用聚氯乙烯绝缘或护套类电线、电缆，而应采用低烟、低卤或无卤的阻燃电线电缆。 聚氯乙烯电缆不适合用在含有苯及苯胺类、酮类、吡啶、甲醇、乙醇、乙醛等化学剂的土质中

41、；在含有三氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、醋酸酐、冰醋酸的环境不宜采用。 2、交联聚乙烯绝缘（XLPE）电线、电缆。线芯长期允许工作温度为90，短路热稳定允许温度为250. 6-35KV交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆，介质损耗低，性能优良，结构简单，制造方便，外径小，质量轻，载流量大，敷设方便，不受高差限制，耐腐蚀，做终端和中间接头较简便而被广泛采用。由于交联聚乙烯材料轻，故1KV级的电缆价格与聚氯乙烯绝缘电缆相差有限，故低压交联聚乙烯电缆有较好的市场前景。 普通的交联聚乙烯材料不含卤素，不具备阻燃性能，但燃烧时不会产生大量毒气及毒雾，用它制造的电线、电缆称为“清洁电线、电缆”。若要兼

42、备阻燃性能，须在绝缘材料中添加阻燃剂，但这样会使机械及电气性能下降。采用辐照工艺可提高机械及电气性能，又可使绝缘耐温提高至125-135。 线芯温度：90-135的导线的正确选择至关重要。通常在人可触及处，电缆或管线的表面温度不允许超过70，而线芯与绝缘表面的温差仅约5-10。因此90-135的导线主要适用于高温环境或人不能触及的部位。 在有“清洁”要求的工业与民用建筑内，选用交联聚乙烯类电线时，一般可按有关载流量表选择后放大一级截面，只有在人不可触及的部位方可按载流量表选用。交联聚乙烯材料对紫外线照射较敏感，通常采用聚氯乙烯作外护套材料。在露天环境下长期强烈阳光照射下的电缆应采用覆盖遮荫措施

43、。交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆还可敷设于水下，但应具有高密度聚乙烯护套及防水层的构造。3、 橡皮绝缘电力电缆。线芯长期允许工作温度60，短路热稳定允许温度200。1）橡皮绝缘电缆弯曲性能较好，能够在严寒气候下敷设，特别适用于水平高差大和垂直敷设的场合。它不仅适用于固定敷设线路，也可用于定期移动的固定敷设线路。移动式电气设备的供电回路应采用橡皮绝缘橡皮护套软电缆（简称橡套软电缆）；有屏蔽要求的回路，如煤矿采掘工作面供电电缆应具有分相屏蔽。普通橡胶遇到油类及其化合物时，很快就被损坏，因此在可能经常被油浸泡的场所，宜使用耐油型的橡胶护套电缆。普通橡胶耐热性能差，允许运行温度较低，故对于高温环境又有

44、柔软性要求的回路，宜选用乙丙橡胶绝缘电缆。2）乙丙橡胶（EPR）的全称是交联乙烯-丙烯橡胶，具有耐氧、耐臭氧的稳定性和局部放电的稳定性，也具有优异的耐寒特性，即使在-50时，仍保持良好的柔韧性。此外，他还有优良的抗风化和光照的稳定性。特别是它不含卤素，又有阻燃特性，采用氯磺化聚乙烯护套的乙丙橡胶绝缘电缆，适用于要求阻燃的场所。乙丙橡胶绝缘电缆在我国尚未广泛应用，但在国外特别是欧洲早已大量应用。它有较优异的电气、机械特性即使在潮湿环境下也具有良好的耐高温性能。线芯长期允许工作温度可达90，短路热稳定允许温度250。4.1.3各主线路的计算电流根据计算公式：Ic=Sc/（1.732*Un）得出：表

45、5 主线路的电流计算值用电单位设备名称视在计算负荷Sc/KVA计算电流Ic/A旅游大厅供电线路52.575.78机场楼道照明主线路0.0840.12机场排污泵5.257.58航站楼的主供电线路163.002235.28停机坪1号-4号6086.61停机坪5号-8号6086.61停机坪9号-12号6086.61停机坪13号-16号6086.61停机坪17号-18号3043.30公共大厅的楼道照明主线路7.210.39机场生活水泵12.12517.50机场排污泵5.257.58客运电梯7.4810.80消防电梯7.4810.80一栋公共大厅的主供电线路309.535446.79一通讯中心的主供电线

46、路811.55停车场主供电线路1014.43公共电力负荷1521.651#箱变的进线703.7640.632#箱变的进线703.7640.633#箱变的进线703.7640.634#箱变的进线703.7640.635#箱变的进线703.7640.636#箱变的进线547.6231.624.1.4个主线路线型选择根据设计中的环境条件、负载情况等因素对比线型选择的要求，确定设计主线路分别使用1KV级聚氯乙烯铜芯电力电缆VV型和交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆YJV型两种电力电缆。表6 电缆线型用电单位设备名称计算电流Ic/A线型选择允许载流量/A公共大厅设备供电线路75.78VV-3*25+2*1610

47、3航站的楼道照明主线路0.12BV-3*1.5+2*1.517 公共大厅的排污泵7.58VV-3*4+2*2.535一公共大厅的主供电线路235.28VV-3*120+1*70249停机坪1号-4号86.61VV-3*25+2*16103停机坪5号-8号86.61VV-3*25+2*16103停机坪9号-12号86.61VV-3*25+2*16103停机坪3号-16号86.61VV-3*25+2*16103停机坪17号-18号43.30VV-3*10+2*661通讯楼道照明主线路10.39BV-3*1.5+2*1.517公共大厅生活水泵17.50VV-3*4+2*2.535公共大厅排污泵7.5

48、8VV-3*4+2*2.535客运电梯10.80VV-3*4+2*2.535消防电梯10.80VV-3*4+2*2.535停机坪1回线路（1号-12号）259.83VV-3*150+1*70287停机坪的2回线路（其余）186.96VV-3*95+1*50221一通讯中心的主供电线路11.55VV-3*4+2*2.535停车场主供电线路14.43VV-3*4+2*2.535公共电力负荷21.65VV-3*4+2*2.535停车场+公共电力+通讯区出线93.83VV-3*35+1*161271#箱变的进线40.63YJV-3*501822#箱变的进线40.63YJV-3*501823#箱变的进线

49、40.63YJV-3*501824#箱变的进线40.63YJV-3*501825#箱变的进线40.63YJV-3*501826#箱变的进线31.62YJV-3*501824.2 主要高压开关柜的选择4.2.1 高压成套装置 高压成套装置是以开关为主体，将其他各种电器元件按一定主接线要求组装为一体而构成的成套电气设备，可用于发电、输电、配电和电能转换等系统中。成套配电装置除一次电器元件外，还包括控制、测量、保护和调试等方面的装置和电气连接、辅件、外壳等有机地组合在一起；而组合电器仅限于两种或两种以上一次电器元件的组合，有些组合电器还是成套配电装置的一个组成部分。4.2.2预装式变电站高压单元常用

50、成套装置环网柜我国电网建设与改造在10KV系统中，多推行环网供电。所谓环网供电一般采用三个间隔，即两个进出线间隔即负荷开关柜和一个变压器间隔即负荷开关+熔断组合电器柜。统称环网柜。环网负荷开关柜中多采用限流熔断器保护变压器（环网负荷开关柜中的熔断器一般选择带有撞击器的熔断器），当变压器发生短路时，限流熔断器可在10ms内切除故障，其切断时间远远小于断路器的全开断时间，比用断路器保护油浸变压器更为有效，这也是环网负荷开关柜的一个突出的优点。随着我国电网建设和改造，环网供电单元的发展，环网柜日趋取代了以往装油断路器的固定式高压开关柜。 4.2.3 交流高压负荷开关 负荷开关的种类很多，结构形式各样

51、。按其介质或灭弧方式分，有产气式、压气式、真空六氟化硫及油浸负荷开关；按操作方式可分为三相同时操作和逐项操作；按操作机构可分为电动操作和弹簧储能两大类。 由于负荷开关只要求通断一定的负荷电流，所以不能用它来开断短路电流。这时电路中的短路电流只能借助与它串联的高压熔断器来保护。因此负荷开关往往和高压熔断器组合成一整体，用负荷开关切断负荷电流，用高压熔断器切断短路电流及过载电流，这种组合的电器称之为“负荷开关+熔断器组合电器”。在功率不大或不甚重要的场所可用“负荷开关+熔断器组合电器”来代替价格昂贵的油断路器，这样既可使配电装置的成本降低，又能使操作和维护简单。4.2.4 高压断路器 目前使用的高

52、压断路器主要有真空断路器和六氟化硫断路器等。 由于真空断路器具有体积小、可靠性高、可连续多次操作、开断性能好、灭弧迅速、灭弧室不需检修、运行维护简单、无爆炸危险及噪声低等技术性能，今年来在35kV及以下变电所中被广泛使用。 由于真空断路器在各种不同类型电路中的操作，都会使电路产生过电压。不同性质的电路的不同工作状态，产生的操作过电压的原理不同，其波形和幅值也不同。为了限制操作过电压，真空断路器应根据电路性质和工作状态配置专用的R-C吸收装置或金属氧化物避雷器。4.2.5本设计负荷开关柜的选择 考虑到本设计中的负荷条件和经济因素等选择条件，决定采用HXGN-10系列空气绝缘环网柜。国产HXGN-10系列空气绝缘环网柜为国家经贸委推荐产品。4.3主要低压成套开关设备和控制设备柜体选择4.3.1低压成套开关设备和控制设备 低压成套开关设备和控制设备是在低压供电系统内负责完成电能的分配和转换的各种设备的总称。它是将低压电器、控制电器、保护电器、计量仪表、一、二次接线器件及有关辅件按一定的电气系统组合成屏、箱、