驾驶员考核表

……………………. ………………. ………………… 山东农业大学 毕 业 设 计 农大南校住宅小区电气工程设计 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 电气工程及其自动化三班 届 次 2009届 学生姓名 学 号 20050875 指导教师 二ОО九 年 六 月十 日 装 订 线 ……………….……. …………. …………. ……… 目录 I摘要 1引言 11 设计概要 11.1 小区概况 11.2 气象及地质资料 21.3 设计要求 22 小区单体设计 22.1 电气照明设计 22.1.1 电气照明概述 32.1.2 灯具的选择与布置 72.1.3 插座的选择与布置 72.1.4 各级线路及配电箱选择 82.2 智能弱电系统设计 92.2.1 有线电视系统 92.2.2 电话系统 92.2.3 网络布线系统 92.2.4 访客对讲系统 103 负荷统计计算与无功补偿计算 103.1 负荷统计计算 123.2 无功功率计算及补偿 123.2.1 无功补偿方式 123.2.2 无功补偿容量 133.2.3 并联电容器的选择 134 变电所布置及型式 134.1 变电所的位置选择 144.2 变配电室的结构 144.3 变配电室的型式选择 155 变压器的选择 155.1 变压器台数的选择 165.2 变压器容量的选择 166 主接线方案的选择 166.1 变电所主接线方案的评价 176.2 变电所主接线方案的确定 177 短路电流计算 177.1 短路计算概述 177.1.1 短路计算的目的 177.1.2 短路计算的内容 177.1.2 短路计算的方法 187.2 相关节点的短路计算 187.2.1 短路计算点的选取 187.2.2 相关节点的短路计算 218 线缆的选择与校验 218.1 高压电缆的选择与校验 218.1.1 高压进出线电缆 228.1.2 高压母线 228.2 低压电缆的选择与校验 228.2.1 低压母线 238.2.2 低压出线电缆 259变电所一次设备的选择与校验 269.1 高压一次设备的选择与校验 269.1.1 高压断路器 269.1.2 高压熔断器 279.1.3 电流互感器 289.1.4 电压互感器 289.1.5 高压开关柜 289.1.6 高压避雷器 289.2 低压一次设备的选择与校验 289.2.1 低压断路器 319.2.2 低压电流互感器 319.2.3 刀开关的选择与校验 319.2.4 低压配电柜 3110 变电所继电保护设计 3110.1 变电所10kV电源进线保护 3410.2 变压器保护设置 3511 防雷与接地装置的选择 3511.1 变电所防雷与接地系统设计 3711.2 单体楼的防雷与接地系统设计 38参考文献 39致谢 40附件 Contents IIAbstract 1Introduction 11 Gesign gengral situation 11.1 Uptown gengral situation 11.2 Meteorologic and geologicaldata 21.3 The design result 22 Building design 22.1 The electricity light design 22.1.1 Summarize 32.1.2 Lamp choice and arrangement 72.1.3 Socket choice and arrangement 72.1.4 All of the various levels circuit and the power distribution box choose 82.2 The weak electricity system design 92.2.1 Cabled T.V. system 92.2.2 Telephone system 92.2.3 Network cloth line system 92.2.4 Visitor speak system 103 Load counts and reactive 103.1 Load counts 123.2 Reactive power counts and compensate 123.2.1 Way of reactive compensate 123.2.2 Reactive compensate capacities 133.2.3 Parallel connection capacito rchoice 134 Substation arrangement and pattern 134.1 The substation location chooses 144.2 The substation structure 144.3 The substation pattern chooses 155 The transformer choice 155.1 Choice number 165.2 Choice capacities 166 Choice cheme working a telephone switchboard 166.1 Estimate 176.2 Ascertain 177 Short-circuit current 177.1 Summarize 177.1.1 Purpose of short-circuit current 177.1.2 Content of short-circuit current 177.1.2 Method of short-circuit current 187.2 Node short-circuit current 187.2.1 The node choice 187.2.2 Secretly scheme against 218 Cable choice and checking 218.1 High-voltage cable choice and checking 218.1.1 High pressure cable 228.1.2 High pressure bus bar 228.2 Low-voltage cable choice and checking 228.2.1 Low pressure bus bar 238.2.2 Low pressure cable 259 Substation equipment choice and checking 269.1 Choose with the checking of high pressure a equipment 269.1.1 High pressure breaker 269.1.2 High pressure fusible cut-out 279.1.3 Electric current mutual inductance implement 289.1.4 Voltage mutual inductance implement 289.1.5 High-pressure cock chest 289.1.6 High pressure arrester 289.2 Choose with the checking of low pressure a equipment 289.2.1 Low pressure breaker 319.2.2 Low pressure electric current mutual inductance implement 319.2.3 Knife switch choice and checking 319.2.4 Low pressure power distribution chest 3110 Electricity protection designs a substation 3110.1 The substation’s 10 kV power source incoming lines protection 3410.2 Protection of the transformer 3511 Defend thunder and connect the certainty of solemn installation 3511.1 System designs substation lightning protection and ground connection 3711.2 System designs monomer building lightning protection and ground connection 38References 39Acknowledgement 40Appendix 农大住宅小区电气工程设计 作者：郑艳艳， 指导教师：郑桂平1 赵法起2 （1.聊城建筑公司 工程师； 2.山东农业大学机械与电子工程学院 副教授） 【摘要】随着社会的发展与进步, 以信息技术与建筑技术相结合的智能小区迅速地发展起来。智能小区的发展为人们提供更为便捷、高雅、舒适的居住环境，它不仅包括服务,空间展开,电子基础设施,缆线管理等一般服务, 更重要的是以建筑为平台，集结构，服务,管理，电气自动化及通信网络系统之间的最优化组合,向人们提供一个安全,高效,舒适,便利的居住环境。本次电气工程设计以最新智能小区的发展为背景，涉及小区的供配电设计，弱电系统设计，单体楼电气照明设计等几部分内容。小区供配电设计是根据小区规模及建筑分布情况规划变电所的位置、类型，主要包括负荷计算和相关设备的选择；单体建筑电气设计是根据国家有关规范完成一栋多层住宅楼的电气施工图设计，主要包括照明配电，防雷与接地，综合系统布线等内容。 关键词：电气照明设计 智能弱电系统 供配电设计 设备选择 继电保护 The Residence of Tian Yi Electrical Plan Design Author Zheng Yanyan， Supervisor：Zheng Guiping1 Zhao Faqi2 （1.LiaoCheng Construction Company Engineer; 2.Shandong Agriculture University Mechanical And Electronic Engineering College Associate Professor） Abstract Along with the social shape and the advancement, is combining together with the information technique and the structure technique of brain the small zone develops quickly. The shape of the brain small zone is for people tender more conveniently, elegant and easy living condition, it not only includes a service, the space stretch, the electronics infrastructure, the cable supervision etc. serves generally, more important take structure as terrace, gather structure, serve, manage, the electricity automation and correspond by letter the optimization of combination of the network system, tender a safety toward people, efficiently, amenity, facilitation of living condition. This electrical engineering design with the latest brain the shape of the small zone into back ground, involve small zone to provide to go together with the electricity design, weak electricity system design, the single corpus building electricity light, heat and water expense design waits several parts of contents sc. Small zone's providing to go together with the electricity design is the position, type that distributes the condition scheme to change to give or get an electric shock surd the small zone scale and the structure, the main including burden reckon and the select of the related facility; The single corpus structure electricity design is terminate surd the national relevant norms one many layer home buildings of the electricity contract drawing design, the main including light, heat and water expense goes together with an electricity, defending thunder with connect solemn, the complex system cloth line etc. contents . Keywords： electricity light to design；weak electricity system；power supply design；equipment selection；relay protection 引言 本设计为一住宅小区电气设计，包括供配电设计和智能弱电设计。该设计以电气工程专业毕业设计任务书所提供的设计任务、设计要求以及小区总平面图为依据，结合国家的各种建筑设计规范要求，并查阅各种相关的图书资料进行的。 本设计的主要内容包括：小区单体设计：电气照明设计，弱电系统设计，灯具、插座及线路的选择与布置；负荷计算与无功补偿计算；变电所的位置和型式的选择；变压器及其连接方案的选择；主接线方案的选择；短路电流的计算；各线路计算电流及线缆的选择；高低压一次设备的选择；继电保护；防雷与接地保护等。 1 设计概要 1.1 小区概况 工程地点：农大南校。 工程概况：该小区占地面积52800m2,包括单体建筑24栋，全为A.B.C.D型共计648户。地上一层为大型商场，地上二至六层为住房。小区全为三级负荷，小区年最大负荷利用小时为2500h，日最大负荷持续时间为8小时。小区低压动力设备均为三相供电，额定电压为380V，照明及家用电器均为单项供电，额定电压为220V。 供电电源情况：按照小区与当地供电部门签订的供用电规定，本小区由附近一条10kV的公用电源线引进供电，该干线的走向参看小区总平面图。该干线的导线型号为LGJ-185,导线为等边三角形排列，线距为1.2m；电力系统馈电变电站距本厂6km，该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。 1.2 气象及地质资料 气象资料：年最高气温为400C，年平均气温为130C，年最低气温为-22.50C，年最热月平均气温26.30C，最热月平均最高气温31.50C，年最热月地下0.8米处平均温度28.70C。年主导风向为东风，年雷暴日数31.3d/a。 地质水文资料：所在地区平均海拔130m，地层以沙粘土为主，地下水位为3m。 1.3 设计要求 根据小区所取得的电源及小区用电负荷情况，并考虑小区以后的发展，应采用安全可靠，技术先进，经济合理的原则，统计负荷计算、功率因数计算及无功功率因数补偿；确定变配电所的位置和型式选择；确定变电所主变压器的台数与容量；计算短路电流；选择变电所主接线方案；选择并校验高低压侧一次回路设备；选择各单体楼线路及设备；选择整定继电保护装置；确定防雷和接地装置，最后按要求提交设计计算书及说明书，绘出设计图纸。 2 小区单体设计 2.1 电气照明设计 2.1.1 电气照明概述 电气照明按照明方式分有一般照明和局部照明两大类。 一般照明是不考虑特殊局部的需要，为照亮整个场所而设置的照明。局部照明是为满足某些部位的特殊需要而设置的照明。本楼属于住宅楼，照明空间内不需要考虑特殊局部的需要且在书房和卧室内都已布置了台灯和床头灯插座，为使整个工作场合能获得均匀照度，应设单一的照度较均匀的一般照明，而且照明器的布置应与建筑形式相结合，并能满足设备安全维护和其他管线的布置要求。本小区住宅楼的照度设计采用单位容量法进行统计估算。 1．光源的选择 选用光源首先，要满足照明设施的使用要求；其次，要按环境条件选用；最后要考虑初投资和年运行费用。 对民用住宅楼，由于荧光灯光色好，光谱特性接近天然光的谱线，且光线柔和，温度较低，发光效率高使用寿命长，所以本设计主要选用荧光灯。 2．照度标准 参照国家标准GB50034-2004《建筑照明设计规范》各种作业场合所规定的照度标准值，各个房间照度标准可选度为如表2-1所示： 表2－1 各房间照度标准 房间类别 选择照度（ ） 房间类别 选择照度( ) 客厅 50 厨房 30 餐厅 30 卫生间 20 卧室 30 地下室 20 阳台 10 楼梯间 20 2.1.2 灯具的选择与布置 1．照明灯具的选择与布置标准 照明灯具是根据人们对照明质量的要求，调整光源辐射的光通量在空间的分布，限制人眼受眩光作用从而获得舒适的照明环境的设备。 在照明设计中选择照明器的基本原则： 1）合适的光特性；2）符合防触电保护要求；3）经济性。 对于民用建筑，通常主要应遵守的规定有： 1）在正常环境中，宜选用开启式照明灯具； 2）在潮湿的房间中如卫生间，宜选用具有防水灯头的照明灯具； 3）在特别潮湿的房间应选用防水防尘密闭性照明灯具； 4）在有腐蚀性气体和有蒸汽的场所，宜选用耐腐蚀性的密闭式灯具。 总之，对于不同的环境，应注意选用具有相应防护性措施的照明灯具，以保护光源，并保证光源的正常长期使用。 照明灯具的布置就是要确定灯在房间的空间布置。灯具布置是否合理，对照明质量有重要影响。 1） 室内照明灯具布置方式选择均匀布置，根据需要采用矩形布置。 2） 采用合适的矩高比，注意灯具悬挂高度。 3） 照明灯具的布置还应与建筑形式、建筑艺术相结合，并能满足设 备安装维护和其它管线的布置要求。 最后在综合考虑光源的空间分布特性，亮度分布和保护角及照明灯具的效率基础上进行初步选择，详细选用布置及说明见单体楼电照图及图例说明。 2．照度计算与灯具选择 二层至六层 A户型 （1）客厅 客厅选用普通单端荧光灯，吸顶安装。照度标准为：E=50lx。 客厅面积S=3.9m×5.4m=21.06 m2，计算高度h=2.15m 则室空间系数：RCR=4.75 查《电气照明》附录7-6由内插法得： =3.5965 。 则安装功率为：P=S×P×E=56.04 m2×3.5965 ×50lx =3787.1lm 所以选用36W×2 YDN36H荧光灯，均匀布置。 （2）餐厅 餐厅选用普通单端荧光灯，吸顶安装。照度标准为：E=30lx。 餐厅面积S=3.9m×2.6m=10.14 m2，计算高度h=2.15m 则室空间系数：RCR=6.89 查《电气照明》附录7-6由内插法得： =4.6856 。 则安装功率为：P=S×P×E=10.14m2×4.6856 ×30lx=1425.4lm 所以选用24W×1 YDN36H荧光灯布置。 （3）卧室A 卧室选用普通单端荧光灯，吸顶安装。照度标准为：E=30lx。 卧室面积S=3.6m×5.4m=19.44 m2，计算高度h=2.15m 则室空间系数：RCR=4.98 查《电气照明》附录7-6由内插法得： =3.6772 。 则安装功率为：P=S×P×E=19.44 m2×3.6772 ×30lx =2144.54lm 所以选用36W×1 YDN36H荧光灯布置。 （4）卧室B 卧室选用普通单端荧光灯，吸顶安装。照度标准为：E=30lx。 卧室面积S=3.6m×3.9m=14.04 m2，计算高度h=2.15m 则室空间系数：RCR=5.14 查《电气照明》附录7-6由内插法得： =4.0932 。 则安装功率为：P=S×P×E=14.04 m2×4.0932 ×30lx =1724lm 所以选用36W×1 YDN36H荧光灯布置。 （5）厨房 厨房选用白炽灯，吸顶安装。照度标准为：E=30lx。 厨房面积S=3.9m×2.2m=8.58 m2，计算高度h=2.15m 则室空间系数：RCR=7.64 查《电气照明》附录7-6由内插法得： =5.0497 。 则安装功率为：P=S×P×E=8.58m2×5.0497 ×30lx =1299.8lm 所以选用24W×1 YDN24H荧光灯布置。 （6）卫生间 卫生间选用陈白炽灯，吸顶安装。照度标准为：E=20lx。 卧室面积S=2.4m×2.4m=5.76 m2，计算高度h=2.15m 则室空间系数：RCR=8.96 查《电气照明》附录7-6得： =5.3846 。 则安装功率为：P=S×P×E=5.76 m2×5.3846 ×20lx =620.3lm 所以选用11W×1 YDN11H荧光灯布置。 （7）阳台 阳台选用白炽灯，吸顶安装。照度标准为：E=10lx。 阳台面积S=3.9m×1.8m=7.02 m2，计算高度h=2.15m 则室空间系数：RCR=8.73 查《电气照明》附录7-6得： =5.3846 。 则安装功率为：P=S×P×E=7.02 m2×5.3846 ×10lx =378lm 所以选用7W×1 YDN7H荧光灯布置。 （8）楼梯间 楼梯间面积A=6.5m2<10m2，h=2m,E=75lx，选用40W×1白炽灯。 表2-2标准层A户型灯具安装表 房间类型 功率/W 数量/个 房间类型 功率/W 数量/个 客厅 36 2 卧室A 36 1 餐厅 24 1 卧室B 36 1 厨房 24 1 卫生间 11 1 阳台 7 1 楼梯间 40 1 同理可计算B1户型和B户型灯具安装情况。 表2-3标准层B1户型灯具安装表 房间类型 功率/W 数量/个 房间类型 功率/W 数量/个 客厅 36 2 卫生间B 11 1 卧室A 36 1 浴室 11 1 卧室B 36 1 书房 40 3 卫生间A 11 1 餐厅 36 1 阳台 13 1 厨房 24 1 表2-4标准层B户型灯具安装表 房间类型 功率/W 数量/个 房间类型 功率/W 数量/个 客厅 36 2 卫生间B 11 1 卧室A 36 1 卧室C 36 1 卧室B 36 1 餐厅 36 1 卫生间A 11 1 厨房 24 1 阳台 13 1 表2-5跃层A户型灯具安装表 房间类型 功率/W 数量/个 房间类型 功率/W 数量/个 卧室 36 1 起居室 24 2 卫生间 11 1 储藏室 18 1 表2-6跃层B1户型灯具安装表 房间类型 功率/W 数量/个 房间类型 功率/W 数量/个 卧室 36 1 起居室 40 1 卫生间 11 1 表2-7跃层B户型灯具安装表 房间类型 功率/W 数量/个 房间类型 功率/W 数量/个 卧室 36 1 起居室 24 2 卫生间 11 1 底层用做大型商场，在天花板上安装格栅灯，照度选用150LX，经计算 表2-8商场灯具 功率/W 数量/个 3×40 22 2.1.3 插座的选择与布置 现代生活水平不断的提高，人们对住宅电气装置的要求也越来越高，插座的种类和数量在现代住宅中有日趋增长的趋势。 客厅是人们家庭活动的中心，主要的家用电器有电视、音响、DVD、空调、落地灯等，所以在电视旁边安装一组五孔暗装插座，沙发旁边安装一组五孔暗装插座,均距地0.3m安装。各间卧室中为满足需要,在床头一侧墙安装一组五孔暗装插座,供床头灯使用；在对面墙安装一组五孔暗装插座,均距地0.3m安装。 以上各房间靠窗处距地1.8m各安装一三孔空调专用插座。 餐厅餐桌附近安装一组五孔暗装插座以上插座均距地0.3m安装。厨房里家用电气主要有冰箱、电饭煲、微波炉、抽油烟机等，因此在炉台北侧、门口南侧各安装一组五孔暗装插座，均距地1.4m安装。卫生间、洗涤间里家用电器有排风扇、电热水器等，因此在门口附近各安装一组五孔暗装防水插座，距地1.4m安装。此外，每户地下室在门口各安装一组五孔暗装插座，均距地0.3m安装。 以上插座除空调插座选用16A的，其余选用10A插座。具体插座的安装位置见图纸。 2.1.4 各级线路及配电箱选择 1．户配电箱总进线的选择 每户按8kW计算， ＝1，cos ＝0.9，tan ＝0.48。 由于户内消耗的无功功率很小，忽略不计。 所以 = =8kW， =36.36A。 取当地最热月平均气温为26.40C,查表得环境温度为300C时穿钢管的BV型铜芯塑料线为10 时允许载流量 ＝53A>36.36A，选 ＝10 。由于考虑到以后的发展以及发热条件的影响选 ＝16 。 N线截面选择按 = =16 。 PE线截面选择，当 16 时， =16 。 总进线为BV-2×16+1×16(PE)/SC20，断路器选用MC240P型总进线断路器。 2．户配电箱出线线路的选择 照明线路：选用BV-2×2.5/SC15，断路器选用C65a/3P小型断路器。 插座线路：选用BV-3×4/SC20，断路器选用C65a/3P小型断路器。 3．单元电表箱总进线的选择 单体楼2单元，每单元12户，采用3相送电， ＝0.42，cos ＝0.9。 =12×8=96 kW， =0.42×96=40.32 kW， =40.32 kW/0.9=44.8 kVA 单元计算电流： = =68.07 A ＝35 的铜芯塑料线在环境温度为 300C时 ＝95A>68.07A,进单元导线选为BV-4 35＋1 25/SC40。对于单元电表箱可选CM2-125L/100A/3P型断路器。 楼梯照明属于公共照明，选用BV-2 2.5/SC15型导线，MC116P型断路器。 4．各级配电箱 户配电箱选用XSA1-04T型低压暗装透明式配电箱。 单元配电箱选用NXM2低压封闭式照明箱。其中单户电能表选用DDS858单相电子式电能表，单元总电表选用DSSD858三项电子式多功能电能表。 2.2 智能弱电系统设计 智能弱电系统设计已成为现代建筑智能化设计中不可或缺的部分，本设计涉及了有线电视、电话、网络综合布线和访客对讲系统等部分内容，而住户终端采用有线电视、电话、网络综合布线和访客对讲终端系统合并在一起的智能箱敷设方式，以实现小区弱电布线的智能化和现代化。 2.2.1 有线电视系统 有线电视系统一般包括信号源接收部分、前端装置、传输分配网络、用户终端等几个部分，本设计只考虑小区内的传输分配网络和用户终端部分的设计，对管道用线的铺设作设计说明，具体施工安装有专门通信单位负责，在此不作说明。 1．电视信号由室外有线电视网的市政接口引来，进楼处预埋两根SC80钢管。系统分配网络采用衰减量小的同轴电缆，另外根据需要装设干线放大器和均衡器等设备和部件，以克服信号在电缆传输中产生的衰减和不同频率信号的衰减差异。用户传输分配网络采用分配-分配网络，系统为用户终端提供70±5dBuV的设计标准电压，以保证良好的图像质量。 2．具体敷设要求如下：干线电缆选用SYWV-75-9，穿钢管沿地暗敷至一层电视前端箱内，分出相应回路到各个单元。支线电缆选用SYWV-75-5，穿管沿墙及楼板暗敷。每个家庭智能箱内安装四个四分配器户，在客厅及各卧室各设一个电视插座；用户电视插座暗装，底边距地0.3m安装敷设。 2.2.2 电话系统 每户按1对电话线考虑，在客厅、卧室处各设一电话插座。市政电话电缆先由室外引入至底层总交接箱，再由总交接箱引至各层过线箱。各层接线箱分线给家庭智能箱，再跳线给户内的每个电话插座。家庭智能箱在每户住宅内嵌墙暗装，底边距地0.5m。电话插座暗装，底边距地0.3m。 2.2.3 网络布线系统 每户按1根网线考虑，在客厅及各卧室各设一个网络插座。网络插座选用RJ45超五类型，与网线匹配，底边距地0.3m暗装。由室外引入楼内选用4芯非屏蔽多模光纤，穿金属管埋地暗敷；引至户接线箱及网络插座采用超五类4对双绞线，穿金属管沿墙及楼板暗敷。 2.2.4 访客对讲系统 本楼设独立的访客对讲系统，单元楼门口机嵌墙安装，底边距地1.4m，对讲分机挂墙安装在住户客厅门口处内，距地1.4m。 3 负荷统计计算与无功补偿计算 3.1 负荷统计计算 根据小区的负荷情况，年最大负荷利用小时为2500h，日最大负荷持续时间为8 h，按照我国普遍采用的需要系数法确定计算负荷。 本住宅小区共24栋楼，648户。A.B.C.D户型，根据《住宅设计规范》GB50096-1999和《小康住宅电气设计》的有关规定，每户用电指标按 =6kW， =8kW， =10kW， =12kW，功率因数cos =0.75，则：tan =0.88计算 表3-1各楼的负荷计算表 楼号 用户型号和单元数 户数 需要系数 /kW /kW /kvar /kVA /A 1 2B 24 0.66 192 126.72 111.5 168.95 256.73 2 1.5D 18 0.72 216 155.52 136.86 207.36 315.08 3 2.5C 30 0.61 300 183 161.04 244 370.76 4 4A 48 0.52 288 149.76 131.79 199.68 303.41 5 3B 36 0.58 288 167.04 146.9 222.72 338.42 6 2B 24 0.66 192 126.72 111.51 168.96 256.73 7 2C 24 0.66 240 158.4 139.39 211.2 320.92 8 3B 36 0.58 288 167.04 146.9 222.72 338.42 9 3B 36 0.58 288 167.04 146.9 222.72 338.42 10 2D 24 0.66 288 190.09 167.27 253.45 385.12 11 3C 36 0.58 360 208.8 183.744 278.4 423.02 12 3C 36 0.58 360 208.8 183.744 278.4 423.02 13 3B 36 0.58 288 167.04 146.9 222.72 338.42 14 3B 36 0.58 288 167.04 146.9 222.72 338.42 15 3B 36 0.58 288 167.04 146.9 222.72 338.42 16 2A 24 0.66 144 95.04 83.64 126.72 192.55 17 2C 24 0.66 240 158.4 139.39 211.2 320.92 18 2B 24 0.66 192 126.72 111.5 168.95 256.73 19 1D 12 0.81 144 111.64 102.64 155.52 236.31 续3-1 20 1D 12 0.81 144 111.64 102.64 155.52 236.31 21 1D 12 0.81 144 111.64 102.64 155.52 236.31 22 1D 12 0.81 144 111.64 102.64 155.52 236.31 23 2C 24 0.66 240 158.4 139.39 211.2 320.92 24 2B 24 0.66 192 126.72 111.5 168.95 256.73 把小区24栋楼，分成两组，第一组1#—12#,第二组13#—4#。 第一组：本组共有372户， =0.27 有功计算负荷： = × =0.26×3300kW=891 kW 无功计算负荷： = ×tan =891kW×0.88=784.08 kvar 第二组：本组共有276户， =0.29 有功计算负荷： = × =0.29×2448kW=709.9 kW 无功计算负荷： = ×tan =709.9kW×0.88=624.8kvar 另外，公用照明负荷取功计算负荷 =25kW，功率因数cos =0.80。 则无功计算负荷： = ×tan =25kW×0.75=20 kvar 综上所述，本小区总计算负荷为：（取 =0.9, =0.95） = ×（ + + ）=0.9×（891+709.9kW+25kW）=1463.4kW = ×（ + + ）=0.95×（784.08+624.8kvar+20kvar）=1357.55 kvar 总视在计算负荷： = = kVA=1996.78 kVA 计算电流： = = =3033.88 A 功率因数：cos = = =0.73 3.2 无功功率计算及补偿 3.2.1 无功补偿方式 本设计采用低压集中补偿方式，补偿范围较分散补偿小。但其管理方便，电容器能充分利用，电力电容器采用三角型连接，这种连接方式提供的补偿容量大，所用器件为静电电容器。 3.2.2 无功补偿容量 根据《供电企业规则》规定：10kV及高压供电用户功率因数为0.9以上，考虑到变压器无功功率损耗 远大于有功功率损耗 ，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于高压侧补偿后的功率因数0.9，这里取低压侧功率因数cos =0.93，则低压侧需装设的并联电容器容量应为: = ×(tanarccos0.73-tanarccos0.93) =1463.4kW×(0.898-0.426)=762.1 kvar 补偿后的变电所低压侧的视在计算负荷为： = = kVA =1551.8 kVA 在计算小区高压侧总计算负荷时，需要计入有关线路和变压器的损耗。但由于本小区楼房比较集中，配电线路不长，所以有关线路的功率损耗不计，只考虑变压器的损耗。 变压器的功率损耗为: =0.015× =0.015×1551.8 kVA=23.227kW =0.06× =0.06×1551.8 kVA=93.108kvar 变配电所高压侧的计算负荷为： =1464.3 kW+23.227kW=1487.57 kW =(1357.55-762.1) kvar+93.108 kvar=588.558 kvar = =1609.85 kVA = =92.89 A 无功补偿后，功率因数为: cos =0.92>0.9,符合要求。 3.2.3 并联电容器的选择 低压集中补偿所采用的电容器电压为726.1V，根据要求，选择的电容器型号为：BCMJ0.4-50-3,选用16个，并采用无功功率自动补偿控制器，使电网中功率因数保持在设定值内，达到提高效率的目的。 4 变电所布置及型式 变电所担负着从电力系统受电，经过变压，在分配电能的任务。它是供电系统的枢纽，在供电系统中占有特殊重要的地位。本工程设计结合供电技术的最新发展，从合理规划，考虑发展角度出发，对该小区设置一降压变电所，采用独立式结构。 4.1 变电所的位置选择 变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 1．接近负荷中心； 2．进出线方便； 3．接近电源侧； 4．设备运输方便； 5．不应设在有剧烈振动或高温的场所； 6．不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 7．不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 8．不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 9．不应设在地势低洼和可能积水的场所。 依据上述原则和要求，变配电所的位置见图纸所示。 4.2 变配电室的结构 1．配电室的结构 本高压配电室的开关柜采用单列布置。 1）高压开关柜为距墙布置时，柜后与墙净距大于800mm，侧面与墙净距应大于200mm。 2）通道宽度在建筑物的墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可以减少200mm。 3）当电源从柜后正背后墙上另设隔离开关及其手动操作机构时，柜后通道净宽不小于1.5m；当柜背面防护等级为IP2X时，可减为1.3m。 4）高压配电室的防火等级不应低于二级。 低压配电室内成列布置的低压配电屏，其屏前后的通道的最小宽度，按GB50053-1994规定，如表4-1所示。 表4—1 低压配电室内屏前后通道最小宽度 配电屏形式 配电屏的形式 屏前通道/mm 屏后通道/mm 抽屉式 单列布置 1500 800 双列面对面 2000 800 双列背对背 1500 1000 本低压配电室的配电柜采用双列面对面布置，参考表中第二行数据： 1）低压配电室与抬高地坪的变压器室相邻时，配电室高度不应小于4m；与不抬高地坪的变压器室相邻时，配电室高度不应小于3.5m。 2）低压配电室的防火等级不应低于三级。 3）电源从柜后正背后墙上另设隔离开关及其手动操作机构时，柜后通道净宽不应小于1.5m；当柜背面防护等级为IP2X时，可减为1.3m。 2．值班室的结构 值班室的结构型式，要结合变配电所的总体布置和值班全盘考虑，以利于运行维护。 4.3 变配电室的型式选择 变配电室的布置方案，应因地制宜，合理设计。本工程设计装设的变配电室为10/0.4kV的独立变电所，其设备平面布置图详见配电室设备平面布置图，其设备布置特点： 1．独立式变电所的变压器采用油浸式，变压器通风以自然通风为主，变压器室地坪抬高，北面下设进风口，南面上设出风口。 2．高压配电室南北两端开两大门，不设采光窗，高压柜下设电缆沟，高压开关柜双面维护，前面设操作通道，后设置维护通道。 3．低压配电室与变压器室相邻，便于低压母线连接。低压配电柜双面维护，前面设操作通道，后设置维护通道。柜下和柜后设电缆沟，低压进出线由西侧和高压室东侧引进和引出，低压配电室西侧开一扇大门，对外出口，东侧开一扇大门与高压室相通，门向高压室开启。 4．变压器室为一级防火建筑，设钢门，向外开180°，高低压配电室设钢门外开，电缆沟作防水处理。 5 变压器的选择 电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和利用。本工程设计变电所装设S9型油浸自冷式普通降压变压器，相数为三相，调压方式为无载调压，绕组形式为双绕组,联结组别为Dyn11方式。 5.1 变压器台数的选择 选择变压器台数时应考虑以下几条原则： 1．应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所应装设两台变压器。 2．对季节性负荷或昼夜负荷变动较而宜采用经济运行方式的变电所，可考虑采用两台变压器。 3．负荷集中而容量相当大的变电所，既是为三级负荷，也应采用两台或多台变压器。 4．在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。 本设计综合考虑以上原则，确定装设两台变压器。 5.2 变压器容量的选择 本小区全部为三级负荷,每台变压器的容量 需满足以下条件： 任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷 的大约60%～70%的需要，即： =(0.6～0.7)× =(0.6～0.7)×11609.85 kVA＝（965.91～1126.895）kVA 本厂所在地区的年平均气温为130C，且变压器采用室内安装，考虑以后发展，选用额定容量为1250kVA的变压器。 综上所述，本设计选用2台S9-1250/10，Dyn11型变压器。 6 主接线方案的选择 本设计根据原始资料计算结果，综合考虑各方面的因素，选择合适的主接线方案。并进行技术、经济分析论证，最后对所选择方案绘出变电所主接线装置图和系统图。 变电所的主接线方案基本要求： 1．保证供电的可靠性，满足负荷用电的要求； 2．在保证可靠供电的前提下，主接线应简单，运行方便； 3．主接线应有一定的灵活性； 4．在保证可靠运行的基础上，力求投资少，年运行费用低。 6.1 变电所主接线方案的评价 根据设计要求，本设计选择高压侧单母线不分段、低压侧单母线分段的变电所主接线方案。该方案有以下优点： 首先，从技术指标方面考虑，该方案的供电可靠性和运行灵活性都比较高，在高低压母线侧发生短路时，仅故障母线段停止工作，非故障段仍可继续运行，可缩小母线故障时停电范围，同时对重要用户可从不同母线分段引出双回路供电，供电可靠性及运行灵活性相当高。 其次，从经济指标方面考虑，虽然该方案的初投资比较高，但从年运行费用包括设备折旧费，设备维护费和年电能损耗费考虑，该方案又有许多优越之处。 6.2 变电所主接线方案的确定 1．电源进线 为满足小区负荷的要求，本变电所采用两路10kV电源进线，一路由小区东侧的电缆线引进，作为正常工作电源；另一路为联络线，从邻近的用电单位的联络线取得，作为备用电源。正常情况下高压母线隔离开关打开，由前一路电源供电。 2．母线 高低压母线采用单母线制，备用电源自动投入装置，以提高供电的可靠性。为测量、监视、保护和控制主电路设备的需要，母线上装设有电压互感器的继电保护装置和避雷器，与电压互感器同设在进线隔离柜中，共用抽屉式开关柜。 3．高压配电出线 该变电所有两路高压出线，经断路器配电给两台变压器。所有出线断路器的母线侧采用抽屉式开关柜，以保证断路器和出线的安全检修。 4、低压配电出线 该变电所的25路低压出线均装设刀开关和断路器，供电给24栋楼和路灯，另两路出线经刀开关和接触器供给低压配电室的低压并联电容器柜供电。低压配电采用TN-C-S三相四线制供电系统，在入楼时统一接地。 7 短路电流计算 7.1 短路计算概述 7.1.1 短路计算的目的 1．对所选的电气设备进行动稳定和热稳定校验。 2．进行变压器和线路保护的整定值和灵敏度计算。 7.1.2 短路计算的内容 计算总降压变电所相关节点的三相短路电流和两相短路电流。 7.1.2 短路计算的方法 视系统为无限大容量系统，采用标么值法对变电所的相关节点进行短路电流计算。 7.2 相关节点的短路计算 根据小区供电情况得知，小区由线芯截面120 的高压铜芯电缆供电，距小区为6km，电力系统馈电变电站首端所装高压断路器的断流容量 =500MVA，查表知高压电缆每相单位长度电抗平均值为0.19 。 7.2.1 短路计算点的选取 在系统最大运行方式下，短路计算电流的单相等值电路如图7-1所示。 图 7-1 系统最大运行时单相等值电路 7.2.2 相关节点的短路计算 1．确定基准值 取 =100 MVA， = = ， 2．计算短路电路中各主要元件的电抗标么值 （1）电力系统电抗标么值： （2）电缆线路电抗标么值： ， （3）电力变压器的电抗标么值：查表得变压器的阻抗电压 根据以上计算结果绘制等效电路图如图7-2所 图7-2 短路等效电路图 3. 计算K-1点的短路电流 （1）总电抗标么值： （2）三相短路电流周期分量有效值： （3）两相短路电流有效值： （4）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值： （5）三相短路冲击电流及其有效值： （6）三相短路容量： 4．计算K-2点的短路电流 （1）总电抗标么值： （2）三相短路电流周期分量有效值： （3）两相短路电流有效值： （4）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值： （5）三相短路冲击电流及其有效值： （6）三相短路容量： 根据以上计算结果，绘制短路计算表如表7-1所示。 表7－1 短路计算表 短路 计算点 三相短路电流/kA 两相短路电流/kA 三相短路容量/MVA K-1 4.46 4.46 4.46 11.373 6.735 3.86 81.037 K-2 44.527 44.527 44.527 81.93 48.534 38.56 30.921 8 线缆的选择与校验 8.1 高压电缆的选择与校验 8.1.1 高压进出线电缆 高压侧的计算电流： 。 根据年最大负荷利用小时数2500h查得经济电流密度 ，故经济截面 ，选取标准截面 。拟选用型号为YJV-10kV-3×50的交联聚乙烯电缆，在电缆沟内敷设。 该电缆缆芯最高工作温度为900C，允许载流量为125A。该地区年最热月平均最高气温为31.50C，查表得电缆载流量的温度校正系数 。 经校验后的长期允许载流量 满足发热条件。 查表得该电缆的热稳定系数 ， ，校验热稳定性： 满足热稳定性要求。 综合所述，选择的电缆型号为YJV-10kV-3×50的交联聚乙烯电缆，在电缆沟内敷设。 8.1.2 高压母线 按载流量选择LMY-40×4矩形铝母线，平放载流量 。 1． 动稳定度校验 LMY母线材料的最大允许应力 。 三相短路时所受的最大电动力： 母线的弯曲力矩（母线档数为3）： 母线的截面系数： 母线在三相短路时的计算应力: 所以， ，满足动稳定度要求。 2． 热稳定度校验： 查表得该电缆的热稳定系数 ， ，得： 符合热稳定度要求。 8.2 低压电缆的选择与校验 8.2.1 低压母线 在变压器的低压侧，其计算电流为： 按载流量选LMY-100×10矩形铝母线，平放载流量 。 1． 动稳定度校验 LMY母线材料的最大允许应力 。 三相短路时所受的最大电动力： 母线的弯曲力矩（档数为3）： 母线的截面系数： 母线在三相短路时的计算应力: 所以， ，满足动稳定度要求。 2．热稳定度校验： 符合热稳定度要求。 8.2.2 低压出线电缆 以19#为例： 。 按发热条件选择电缆： =236.31A，拟选用主芯线截面是95 的铜芯交联聚氯乙烯绝缘电力电缆，其载流量 =281A>236.31A。初步选定的电缆型号为VV-0.6/1 (3×95+1×50)。下面进行校验。 查表得：95 的铜芯聚氯乙烯绝缘电力电缆在线芯工作温度为600C时， ， 。各栋楼与变电所的最近距离和最远距离分别为10m和210m。选择最近的一栋进行短路电流计算,最远的一栋进行电压损失计算。 1．热稳定性校验 电力变压器的电阻和电抗: ， 查表得： =11kW, =5， 由此得： ＝ ＝11kW×(400V)2/(1250kVA)2＝ ＝ ＝5×(400V)2/(100×1250kVA)＝ 电流互感器、低压断路器以及各开关的接触电阻用r和x表示，其中 , , , , ，所以 符合要求。 2． 计算电压损失 最远的是5#，选用型号为VV-0.6/1 (3×150+1×70) ， ， ， ，符合要求。 综上所述，选用型号为VV-0.6/1 (3×150+1×70)的铜芯交联聚氯乙烯绝缘电力电缆。 综合第二节和本节内容，得到本设计线缆选择一览表如表8-1所示。 表8－1 线缆选择一览表 序号 名称 计算电流 /A 型号 备注 1 高压母线 137.46A LMY-40×4 平放 2 低压母线 3608.33A LMY-125×10 平放 3 高压进出线 137.76A YJV-10kV-3×50 电缆沟敷设 4 户配电箱 进线 BV-2×16+1×16(PE)/SC20 MC240P型断路器 5 户配电箱 出线 BV-2×2.5/SC15（照明） C65a/3P型断路器 BV-3×4/SC20（插座） C65a/3P型断路器 6 楼梯照明线 BV-2×2.5+1×2.5/SC15 MC116P型断路器 表8-2 单元电表箱进线 户型 形式 /A 单元电表箱进线 断路器 A 一梯两户 113.78 BV-4 50＋1 35/SC40 CM1—225/160/3P B 一梯两户 157.5 BV-4 70＋1 50/SC40 CM1—225/160/3P C 一梯一户 121.56 BV-4 50＋1 35/SC40 CM1—225/160/3P 一梯两户 196.93 BV-4 95＋1 50/SC40 CM1—225/200/3P D 一梯一户 145.87 BV-4 70＋1 50/SC40 CM1—225/160/3P 一梯两户 236.31 BV-4 120＋1 95/SC40 CM1—225/400/3P 表 8-2 进各楼电缆表 16# VV-0.6/1 (3×70+1×35) 电缆沟敷设 1# 6# 18# 19# 20# 21# 22# 24# VV-0.6/1 (3×95+1×50) 2# 4# VV-0.6/1 (3×120+1×70) 5# 7# 8# 9# 13# 14# 15# 17# 23# VV-0.6/1 (3×150+1×70) 3# 10# VV-0.6/1 (3×185+1×95) 11# 12# VV-0.6/1 (3×240+1×120) 9变电所一次设备的选择与校验 变电所中的一次设备承担着输送和分配电能的任务，是供配电的主电路。一次设备是电力系统正常运行的基础，一次设备的选择与校验特别重要。 9.1 高压一次设备的选择与校验 9.1.1 高压断路器 根据 和 ，拟选用ZN3-10/630-8型高压真空断路器。该断路器的主要技术参数如表9-1所示。 表9－1 ZN3-10/630-8型断路器主要技术参数 额定电压 额定电流 额定开断电流 动稳定电流 （峰值） 热稳定电流 （有效值）（t=4s） /kV /A /kV /kV /kV 10 630 8 20 8 根据线路计算电流进行校验，如表9-2所示。经校验所选断路器是合格的。 表9－2 断路器选择校验表 序号 装设地点的电气条件 ZN3-10/630A-8型断路器 项目 数据 项目 数据 结论 1 10kV 10kV 合格 2 137.46A 630A 合格 3 4.46kA 8kA 合格 4 11.373kA 20kA 合格 5 合格 9.1.2 高压熔断器 高压侧熔断器用作高压电压互感器一次侧的短路保护，拟选用RN2-10/0.5型户内高压管式熔断器。该熔断器的主要技术参数如表9-3。 表9－3 RN2-10/0.5型熔断器主要技术参数 额定电压 额定熔体电流 额定开断电流 /kV /A /kV 10 0.5 50 经校验所选熔断器是合格的。 9.1.3 电流互感器 本设计拟选用LQJ-10-150/5A型电流互感器，计量用0.2级，保护用0.5级。该电流互感器的主要技术参数如表9-4。 表9－4 LQJ-10-150/5A型电流互感器主要技术参数 额定电压 额定电流 动稳定电流 （峰值） 热稳定电流 （有效值）（t=0.6s） /kV /A /kV /kV 10 150 24 14.5 根据线路计算电流进行校验，如表9-5。经校验所选电流互感器是合格的。 表9－5 电流互感器选择校验表 序号 装设地点的电气条件 LQJ-10-150/5A型电流互感器 项目 数据 项目 数据 结论 1 10kV 10kV 合格 2 137.46A 150A 合格 3 11.373kA 24kA 合格 4 合格 9.1.4 电压互感器 本设计拟选用JDZJ-10型电压互感器，计量用0.2级，保护用0.5级。经校验所选电压互感器是合格的。 9.1.5 高压开关柜 参考以上设备选择，考虑以后发展，选择KYN28-12型铠装移开式金属封闭开关柜。该开关柜的尺寸为2300 mm（高）×1500 mm（宽）×800mm（深）。 9.1.6 高压避雷器 本设计中高压避雷器使用场合为配电用，且配电电压为10kV，根据高压配电柜配置要求，对每段母线都设置一避雷器，因此选用HY5WS2-17kV/50kV型避雷器。 9.2 低压一次设备的选择与校验 9.2.1 低压断路器 1．受电柜和母联柜的低压断路器的选择与校验 根据以上短路计算结果，拟选用DW16-2000万能式智能断路器。 根据线路计算电流进行校验，如表9-6。经校验所选断路器是合格的。 表9－6 受电柜和母联柜的低压断路器选择校验表 序号 装设地点的电气条件 NA1-2000型低压断路器 项目 数据 项目 数据 结论 1 380V 400V 合格 2 1443.4A 2000A 合格 3 44.527kA 50kA 合格 4 81.93kA 176kA 合格 低压断路器NA1-2000过电流脱扣器动作电流的整定 （1）长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定 长延时过电流脱扣器动作电流 应躲过线路最大负荷电流 ，即 ，故整定为 = 。 长延时过电流脱扣器的动作时间应躲过允许过负荷的持续时间，整定为2h。 （2）瞬时过电流脱扣器动作电流的整定 整定过电流线路脱扣器的额定电流 = ≥ ，线路的尖峰电流 ，瞬时过电流脱扣器的动作电流 应躲过线路的尖峰电流 ，即： 故整定为 。 （3）短延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定 短延时过电流脱扣器动作电流 应躲过线路负荷尖峰电流 ，即： 故整定为 。 短延时过电流脱扣器的动作时间应满足保护选择性要求，整定为0.6s。 （4）热脱扣器动作电流整定 热脱扣器额定电流 应不小于线路的计算电流 ，即 ≥ ，选择1600A，其动作电流按下式整定： ，热脱扣器动作电流整定为1600A。 所以受电柜和母联柜的低压断路器选为DW16-2000，长延时动作电流/瞬时动作电流/短延时动作电流为：1600A/6400A/4800A。 2．低压出线柜断路器的选择与校验 由前文得低压侧1#计算电流 ，拟选用CM2Z-400型断路器。 低压断路器CM2Z-400过电流脱扣器动作电流的整定 （1）长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定 故整定为 = 。长延时过电流脱扣器的动作时间应躲过允许过负荷的持续时间，整定为2h。 （2）瞬时过电流脱扣器动作电流的整定 线路的尖峰电流 ， 整定过电流线路脱扣器的额定电流 ， 瞬时过电流脱扣器动作电流为： 整定为 。 （3）短延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定 故整定为 。 短延时过电流脱扣器的动作时间应满足保护选择性要求，整定为0.5s （4）热脱扣器动作电流整定 热脱扣器额定电流 选择400A，其动作电流按下式整定： ，热脱扣器动作电流整定为400A。 所以低压出线柜的低压断路器选为CM2Z-400，长延时动作电流/瞬时动作电流/短延时动作电流为：400A/1600A/1200A。 表 9-7 低压出线柜断路器型号 1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24# CM2Z-400 400A/1600A/1200A 11,12# CM2Z-600 600A/1600A/1200A。 9.2.2 低压电流互感器 受电柜和母联柜中选用LMZ2-0.5-2000/5型电流互感器（计量用0.2级，保护用0.5级）。 低压出线柜中选用LMZ1-0.5-400/5型电流互感器（计量用0.2级，保护用0.5级）保护。 9.2.3 刀开关的选择与校验 1#—10#，13#—24#低压出线上选择HD13-400/31型刀开关。其 =380V, =400A,开断电流 ,峰值耐受电流40kA，1s短时耐受电流20kA。均符合要求。 11，12#低压出线上选择HD13-600/31型刀开关。 9.2.4 低压配电柜 受电柜和母联柜选用YKN-02固定式交流低压配电柜，尺寸为：2200 mm（高）×1000 mm（宽）×800mm（深）。 低压出线柜选用MNS-07固定式交流低压配电柜，尺寸为： 2200 mm（高）×600 mm（宽）×800mm（深）。 补偿柜选用GGJ1-01型，尺寸为：2200 mm（高）×800 mm（宽）×800mm（深）。 10 变电所继电保护设计 本设计中，变电所主要设置以下继电保护装置： 1．变电所10kV电源进线保护； 2．主变压器保护。 10.1 变电所10kV电源进线保护 小区内变电所的供电距离比较短，线路保护设置比较简单，常用的有一下四种： 1．过电流保护（采用反时限过电流保护装置） 高压侧线路断路器系统图如图10-1。 变电所进线上的计算电流 图10-1 高压侧线路断路器系统图 过保护电流采用三相三继电器式接线，继电器采用GL-25/10型，操作方式为去分流跳闸，可知KA1的线路上的负荷电流为： 取 ， ， ， ，故动作电流 根据GL-25/10型继电器的规格，动作电流整定为10A，所装断路器的定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s，所以KA1的实际动作时间应为 。 由于K-1点发生三相短路时KA1的电流为： 故 对KA1的动作电流倍数为 利 和KA1的实际动作时间0.8s,查GL-25/10型继电器的动作特性曲线，得KA1应整定的10倍动作电流的动作时限为1.0s。 由已知条件知： ，变压器低压侧在系统最小运行方式下两相短路电流 ，故过电流保护灵敏度 由此可见，KA2整定的动作电流满足保护灵敏度的要求，故不必装设低压闭锁装置。 2．电流速断保护 根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定，在过电流保护动作时间超过0.5-0.7s时，应装设瞬动电流速断保护装置。 过电流保护保护动作电流的整定，由已知条件得： ， ， ， ，变压器低压侧三相短路电流为 故： ， 因此速断电流倍数整定为： 3．过负荷保护 线路的过负荷保护是针对电缆线路的过负荷要求装设的，一般延时动作于信号，其整定电流应躲过线路的计算电流，故： 动作时间取12s。 4．单相接地保护 在小接地电流的电力系统中，单相接地故障时，接地电容电流很小，但由于非故障相的对地电压要升高，可能会引起线路的绝缘装置击穿，因此要引起重视，不可长期故障运行。一般在系统发生单相接地故障时，通过无选择性的绝缘监视装置或有选择性的单相接地保护装置，发出报警信号，一边运行值班人员及时发现和处理。 10.2 变压器保护设置 根据GB50062—1992《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定，容量小于6300kVA的变压器设以下保护： 1．瓦斯保护 防御变压器铁壳内部短路和油面降低。轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。 2．过电流保护 防御外部相间短路，并作为瓦斯保护和电流速断保护的后备保护，动作于跳闸。取 ， , ， ， ，故 过电流动作电流整定为6A。由于小区变电所为系统终端变电所，因此过电流保护的10倍动作电流的动作时间整定为0.5s。 3．电流速断保护 防御变压器线圈和引出线的多相短路，动作于跳闸。对于中小容量的变压器，可以在其电源侧装设电流速断保护而不设置变压器纵差动保护。速断保护接线采用两相两继电器式接线方式，继电器采用GL－15/10型，应用去电流跳闸操作方式。 电流速断保护的速断电流整定： 取 ，而 ，故 因此速断电流倍数整定为： 4．过负荷保护 防御变压器本身的对称性过负荷及外部短路引起的过载，按具体条件装设。 5．低压侧的单相短路保护 对于变压器低压侧的单相短路，可采用在变压器低压侧装设三相带过电流脱口器的低压断路器。这一断路器，既作低压主开关，操作方便，且便于实现自动化，又可用来保护低压侧的相间短路和单相短路。 11 防雷与接地装置的选择 本设计的防雷与与接地系统涉及到变配电所的和单体楼的两种不同设计方案。 11.1 变电所防雷与接地系统设计 变电所是第一类防雷级别的建筑物，因此要按第一类防雷建筑物的保护措施设计。 1．变电所防雷措施 1）由于变配电所设置在小区内，其已处在附近更高的建筑物上的防雷措施的保护范围之内，故变电所不必考虑装设避雷针来防护直击雷。 2）装设避雷器用来防止雷电侵入波对变配电所电气装置特别是主变压器的危害。 （1）在小区的进线电缆和联络电缆进变电所时，电缆头处的金属外皮应可靠接地。 （2）每组高压母线上均应装设阀式避雷器。所有避雷器应以最短的接地线与主接地网连接。阀式避雷器与主变压器及其他被保护设备的电器距离应尽量缩短。 （3）对于本次设计的配电变压器低压侧中性点接地系统，变压器两侧的避雷器与变压器的中性点及金属外壳一起接地。 2．变电所接地措施 根据GB50169-1992《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》规定，电气装置的接地电阻（包括工频接地电阻和冲击接地电阻）要符合相应要求。对于我们常采用的TN系统，其中所有设备的外露可导电部分均接在公共的PE线或PEN线上，因此不存在保护接地电阻问题。 变电所在装设接地装置时，除了要充分利用自然接地体，以节约投资，节约钢材外，还应装设人工接地体。本变电所周围公共接地装置采用置垂直钢管接地体，用镀锌扁钢连接，接地装置的具体计算如下： 1）确定接地电阻 本变电所公共接地装置接地电阻应满足以下两个条件： , ，其中 ，故可得 比较上述两个条件知，变电所的公共接地装置的接地电阻应为 。 2）接地装置的初步方案 现初步考虑围绕变电所建筑周围，距变电所2～3m，打入一圈直径50mm、长2.5m的钢管接地体，每隔5m打入一根。管间用40×4 的扁钢焊接相连。 3）计算单根钢管的接地电阻 查《工厂供电》附录表得砂质粘土的 ， 按知， 。 4）确定接地的钢管数和最后接地方案 根据 ，但考虑到管间电流屏蔽效应的影响，初选15根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体。以 和 查表得 ，故： 考虑到接地体的均匀对称布置，选用16根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体，用40×4 的扁钢连接，环形布置。变压器下面的导轨以及放置高低压开关柜的地沟上的槽钢或角钢，均用25mm×4mm的扁钢焊接成网，并与室外的接地网多处相连。另外为了测量接地电阻的需要，图纸中在适当地点安装有临时接地端子。 11.2 单体楼的防雷与接地系统设计 单体楼防雷等级为三类，因此采用第三类防雷接地措施进行防护。 1．保护接地 本工程单体楼接地系统为TN-C-S系统，电源中性线在进总配电箱时重复接地，线路的保护线（PE线）与中性线(N线)分开单设不得再次相连，所有电气设备的外壳，穿线钢管，电缆桥架等均应可靠接地。利用基础梁内以及柱内主筋作为自然接地体并用40×4镀锌扁钢作闭合连接，要求接地电阻不大于4欧姆。 2．建筑防雷 本工程在屋顶、屋脊及屋檐处设避雷带，并利用柱内主筋作为引下线，屋顶所有凸出屋面的构筑物应予避雷带可靠连接。防雷接地与保护接地公用接地体，要求接地电阻不得大于4欧姆。 参考文献 [1] 刘介才. 供配电技术. 机械工业出版社, 2000 [2] 苏文成. 工厂供电. 机械工业出版社, 1990 [3] 国家标准GB50052-1995:供配电系统设计规范 中国计划出版社 1994 [4] 国家标准GB50060-1992:3~110KV高压配电装置设计规范 中国计划出版 1993 [5] 国家标准GB/T4728-1996~2000:电气简图用图形符号 中国标准出版社 2001 [6] 张保会,尹项根. 电力系统继电保护. 中国电力出版社, 2005. [7] 朱元庆，商文怡. 建筑电气设计基础知识. 中国建筑工业出版社, 1990 [8] 陈志新，李英姿. 现代建筑电气技术与应用. 机械工业出版社, 2001 [9] 戴延年. 建筑电气设计与应用. 中国水利水电出版社, 1992 [10] 刘国林. 综合布线. 同济大学出版社, 1999 [11] 唐海, AUTOCAD建筑工程设计绘图. 清华大学出版社, 1998 [12] 俞丽华，朱桐城. 电气照明. 同济大学出版社, 1991 [13] 张言荣，赵法起. 智能建筑综合布线技术. 中国建筑工业出版社, 2003 [14] 王维俭. 电气主设备继电保护原理与应用. 中国电力出版社, 1996. [15] A.t.Johns,S.K.Salman.Digital Protection For Power System.Peter Peregrinus Ltd.1995. [16] Ismail KAsikci. Short Circuit in Power Systems. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2002. 致谢 在毕业设计即将做完之际，我郑重地向曾经给我帮助和支持的所有同学和老师表示衷心地感谢，尤其是要感谢我的指导老师赵法起老师。赵老师交给我们的毕业设计选题，符合本学科的理论发展方向，在解决学科专业建设、科学发展理论或方法等方面有一定的科学意义；符合国家或区域经济、社会、科技和文化发展的要求，解决应用性研究中某个理论或方法问题，很有的实用价值。 赵老师工作责任心强，态度认真负责，教风严谨，以身作则，为人师表，对学生严格要求，经常检查、指导，及时掌握学生进展情况；重视对学生独立工作能力、分析和解决问题能力、创新能力的培养，始终坚持把对学生的培养放在第一位。在整个毕业设计过程中，对学生有明确的学习和纪律要求，有相应的检查落实措施；前期有课题介绍；中期帮助学生总结经验教训；后期能高水平地指导学生完成设计和答辩；全过程的指导方法科学合理。 最后，感谢电气专业的同学给我的帮助！感谢机电学院领导的关心和支持！还有很多我无法一一列举姓名的师长和友人们！因为有了你们的大力帮助和支持，我才得以顺利完成毕业设计任务。在此，我再次向你们表示深深的谢意！ 郑艳艳 2009年6月10日 附件 详见电气工程设计图纸DS-01至DS-25。 � EMBED Unknown ��� � EMBED AutoCAD.Drawing.16 ��� PAGE 37 _1273651642.unknown _1304601893.unknown _1304605469.unknown _1304662933.unknown _1305195132.unknown _1305195364.unknown _1305195549.unknown _1305455287.dwg _1305456089.dwg _1305459701.unknown _1305195866.unknown _1305196033.unknown _1305196132.unknown _1305195954.unknown _1305195587.unknown _1305195456.unknown _1305195502.unknown _1305195402.unknown _1305195253.unknown _1305195339.unknown _1305195207.unknown 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