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东城国际大厦10KV变电所电气课程设计

2019-12-20 27页 doc 494KB 4阅读

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东城国际大厦10KV变电所电气课程设计`本科生课程设计题目:东城国际大厦10KV变电所电气设课程:供配电工程专业:电气工程及其自动化班级:电气学号:姓名:指导教师:完成日期:2014年X月X日XX大学XX学院供配电工程课程设计任务书1.题目东城国际大厦10kV变电所电气设计2.原始资料2.1课题原始资料东城国际大厦10kV变电所电气设计工程概况及负荷详见工程图纸资料(另附)。2.2供电条件(1)供电部门110/10kV变电所位于工程附近1.5/2.0/2.5/3.0km(自选)处,10kV母线短路电流为16/18/20kA(自选),根据需要可提供给用户1路或2路1...
东城国际大厦10KV变电所电气课程设计
`本科生课程设计题目:东城国际大厦10KV变电所电气设课程:供配电工程专业:电气工程及其自动化班级:电气学号:姓名:指导教师:完成日期:2014年X月X日XX大学XX学院供配电工程课程设计任务书1.题目东城国际大厦10kV变电所电气设计2.原始资料2.1课题原始资料东城国际大厦10kV变电所电气设计工程概况及负荷详见工程图纸资料(另附)。2.2供电条件(1)供电部门110/10kV变电所位于工程附近1.5/2.0/2.5/3.0km(自选)处,10kV母线短路电流为16/18/20kA(自选),根据需要可提供给用户1路或2路10kV专线(自选)供电。(2)采用高供高计,要求月平均功率因数不少于0.95。不同电价负荷,计量分开。如学校用电统一执行居民电价,公共建筑执行商业照明电价、非工业动力电价,工业企业生产用电统一执行大工业电价、职工生活用电执行居民电价。居住区采用高供低计(住户每单元集中设置计量表箱、小区公建在配电室低压出线柜设置计量表)。(3)供电部门要求用户变电所高压计量柜在进线主开关柜之前,且第一柜为隔离柜。2.3其他资料当地最热月的日最高气温平均值为38℃,年最热月地下0.8m处最高温度平均值为25℃。3.具体任务及技术要求本次课程设计共1.5周时间,具体任务与日程安排如下:第1周周一:熟悉资料及设计任务,负荷计算与无功补偿、变压器选择。周二:供配电系统一次接线方案设计,设计绘制变电所高压侧主接线图。周三:设计绘制变电所低压侧主接线图:设计绘制变电所低压侧主接线图。周四:短路电流计算,高低压电器及电线电缆选择计算。周五编制设计报告正文(设计说明书、计算书)电子版,整理打印设计报告,交设计成果。要求根据设计任务及工程实际情况,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,独立完成10kV变电所的电气设计(变电所低压部分设计分工合作完成,每人设计不少于2张A3图纸即可)。设计深度应达到初步设计要求,制图应符合国家规范要求。4.实物内容及要求课程设计报告文本内容包括:1.封面;2.任务书;3.目录;4.正文;5.致谢;6.参考文献;7.附录(课程设计有关图纸)。4.1设计报告正文内容(1)工程概况与设计依据(2)负荷计算与无功补偿设计(3)供配电系统一次接线设计(4)变电所设计(5)短路计算与高低压电器选择(6)电线电缆选择设计报告正文编写的一般要求是:必须阐明设计主题,突出阐述设计方案、文字精炼、计算简明,条理清晰、层次分明。(变电所出线部分内容各有侧重)设计报告正文采用A4版面撰写、A3纸打印(每页版数2)。4.2设计图纸(1)变电所高压侧电气主接线图(1张A3)(2)变电所低压侧电气主接线图(2~4张A3)设计图纸绘制的一般要求是:满足设计要求,遵循制图标准,依据设计规范,比例适当、布局合理,讲究绘图质量。(变电所出线部分分工合作完成)。设计图纸采用A3图纸CAD出图。与报告正文一起装订成册。5.参考文献[1]翁双安主编.供配电工程设计指导[M].北京:机械工业出版社,2008[2]莫岳平、翁双安编著.供配电工程[M].北京:机械工业出版社,2011[3]任元会主编.工业与民用配电设计手册[M].3版.北京:中国电力出版社,20058.学生任务分配(注:此任务分配表在写课程设计报告时,各人根据自己所分配的设计题目取舍)表1课程设计任务分配表 序号 课题名称 班级 花名册序号 备注 4 东城国际大厦10kV变电所电气设计 电气81101 10,11,12 7.完成期限任务书写于2013年12月18日,完成期限为2014年1月12日8.指导教师翁双安目录1工程概况与设计依据………………………………………………………….11.1工程概况…………………………………………………………………11.2设计依据………………………………………………………………….12负荷计算及无功补偿设计……………………………………………………..12.1负荷数据………………………………………………………………….12.2负荷计算………………………………………………………………….22.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算…………………………………….22.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算…………………..32.2.3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算…………………………….42.2.4变电所负荷计算………………………………………………………43供配电系统一次接线设计………………………………………………………53.1负荷分级及供电电源……………………………………………………..53.2电力变压器选择………………………………………………………….53.3变电所电气主接线设计…………………………………………………..103.3.1变电所高压侧电气主接线设计……………………………………....103.3.2变电所低压侧电气主接线设计………………………………………104短路电流计算与高低压电器选择…………………………………………….…104.1变电所高压侧短路电流计算………………………………………………114.2变压器低压侧短路电流计算…………………………………......................144.3高压断路器选择……………………………………………………………144.4低压断路器的初步选择……………………………………………………154.4.1配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选择……………………...154.4.2变电所低压电源进线断路器的初步选择…………………………..165电线电缆选择…………………………………………………………………185.1高压进线电缆选择……………………………………………………...185.2低压配电干线电缆选择………………………………………………...19致谢………………………………………………………………………………20参考文献…………………………………………………………………………20附录设计图纸……………………………………………………………………20图纸目录 序号 图纸名称 图幅 图纸编号 备注 1 变电所高压侧电气主接线图 A3 电01 2 变电所低压侧电气主接线图(一) A3 电02 3 变电所低压侧电气主接线图(二) A3 电03 4 变电所低压侧电气主接线图(三) A3 电04 5 变电所低压侧电气主接线图(四) A3 电05 1工程概况与设计依据1.1工程概况本建筑层数为16层,建筑高度为63米。属一类高层建筑使用功能:地下一层为设备用房、汽车库及人防,1~4层为商铺及办公室,5~16层为办公室等。1.2设计依据1.甲方设计任务书及土建、给排水、暖通等专业所提资料;2.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92;3.《供配电系统设计规范》GB50052-2009;4.《低压配电设计规范》GB50054-2011;5.《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版);6.《高层民用建筑设计防火规范》(2001年版)GB50045-95;7.《人民防空地下室设计规范》GB50038-94;8.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97;9.《人民防空工程设计防火规范》;GB50098-98;10.《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000;11.《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94;12.《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000;13.《建筑照明设计标准》GB50034-2004;14.其它有关国家及地方的现行规程,规范;2负荷计算及无功补偿设计2.1负荷数据东城国际大厦有220V单相用电设备(如照明负荷),也有380V三相用电设备(如电力负荷);各类负荷中有平时需要运行的用电设备,也有在发生火灾时才需运行的消防用电设备。以上设备均由设于地下1层的10/0.38kV变电所采用低压三相四线制系统放射式(配电系统详见第三章第八节)。根据方案设计,各层用电负荷数据见表2-15.。由于东城国际大厦需要二次设计,因此先按单位功率法预留负荷功率,其余用电设备负荷功率由照明设计计算而得或由其他专业提供。2.2负荷计算2.2.1照明负荷低压配电干线照明负荷0.38KV配电干线负荷计算采用需要系数法计算。负荷计算时不计备用回路负荷及备用设备功率表2-1照明回路 照明回路名称 额定容量/kW 需要系数Kd 功率因数cosφ 有功功率/kW 无功功率/kvar 视在功率/kVA 计算电流A M3 25 0.65 0.9 16.3 7.9 18.1 27.4 M4 25 0.65 0.9 16.3 7.9 18.1 27.4 M5 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M6 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M9 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M10 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M13 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M14 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M17 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M18 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M22 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M23 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M24 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M25 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M26 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M27 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M28 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M29 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M30 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M31 180 0.8 0.85 144.0 89.2 169.4 257.5 M32 180 0.8 0.85 144.0 89.2 169.4 257.5 M33 180 0.8 0.85 144.0 89.2 169.4 257.5 M50 100 0.8 0.85 80.0 49.6 94.1 143.1 合计 1090 2.56 0.86 2792.5 1655.8 3246.5 4934.7 乘同时系数(0.75/0.80) 1090 1.92 0.85 2094.4 1324.7 2478.1 3766.82.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算电力负荷和平时消防负荷0.38KV配电干线负荷计算采用需要系数法计算。负荷计算时不计备用回路负荷及备用设备功率表2-2电力及平时消防回路 电力及平时消防回路名称 额定容量/kW 需要系数Kd 功率因数cosφ 有功功率/kW 无功功率/kvar 视在功率/kVA 计算电流A M7 71.2 0.8 0.8 57.0 42.7 71.2 108.2 M8 77.8 0.8 0.8 62.2 46.7 77.8 118.3 M11 83.8 0.8 0.8 67.0 50.3 83.8 127.4 M12 80.8 0.8 0.8 64.6 48.5 80.8 122.8 M15 61.8 0.8 0.8 49.4 37.1 61.8 93.9 M16 30.9 0.8 0.8 24.7 18.5 30.9 47.0 M19 86.7 0.8 0.8 69.4 52.0 86.7 131.8 M20 15 1 0.7 15.0 15.3 21.4 32.6 M21 15 1 0.7 15.0 15.3 21.4 32.6 M36 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M37 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M38 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M39 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M40 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M41 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M42 22.5 0.8 0.8 18.0 13.5 22.5 34.2 M43 22.5 0.8 0.8 18.0 13.5 22.5 34.2 M46 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M47 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M48 15 1 0.7 15.0 15.3 21.4 32.6 M49 15 1 0.7 15.0 15.3 21.4 32.6 M51 174 1 0.8 174.0 130.5 217.5 330.6 M52 174 1 0.8 174.0 130.5 217.5 330.6 M53 5.5 0.95 0.85 5.2 3.2 6.1 9.3 M54 5.5 0.95 0.85 5.2 3.2 6.1 9.3 M55 22 0.95 0.85 20.9 13.0 24.6 37.4 M56 22 0.95 0.85 20.9 13.0 24.6 37.4 M59 12.8 0.8 0.8 10.2 7.7 12.8 19.5 M60 12.8 0.8 0.8 10.2 7.7 12.8 19.5 M61 54 1 0.8 54.0 40.5 67.5 102.6 M62 54 1 0.8 54.0 40.5 67.5 102.6 M1 20 1 0.8 20.0 15.0 25.0 38.0 M2 20 1 0.8 20.0 15.0 25.0 38.0 M44 30 1 0.7 30.0 30.6 42.9 65.1 M45 30 1 0.7 30.0 30.6 42.9 65.1 M65 12.5 1 0.8 12.5 9.4 15.6 23.8 M66 10 1 0.8 10.0 7.5 12.5 19.0 合计 122.5 10.04 0.79 1229.6 947.8 1552.5 2359.9 乘同时系数(0.75/0.80) 122.5 7.53 0.77 922.2 758.3 1193.9 1814.82.2.3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算0.38KV配电干线负荷计算采用需要系数法计算。负荷计算时不计备用回路负荷及备用设备功率表2-3火灾时消防回路 火灾时消防回路名称 额定容量/kW 需要系数Kd 功率因数cosφ 有功功率/kW 无功功率/kvar 视在功率/kVA 计算电流A M34 48 1 0.9 48.0 23.2 53.3 81.1 M35 48 1 0.9 48.0 23.2 53.3 81.1 M36 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M37 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M38 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M39 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M40 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M41 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 合计 162 1.00 0.86 162.0 96.0 188.3 286.2 乘同时系数(0.95/0.98) 162 0.95 0.85 153.9 94.1 180.4 274.22.2.4变电所负荷计算3供配电系统一次接线设计3.1负荷分级及供电电源1.负荷等级:应急照明、地下室潜水泵、生活水泵、电梯负荷、消防负荷等为一级负荷,1~2层商铺照明负荷为二级负荷,其余为三级负荷。2.供电电源:低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式由变电所直供电;对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式;.一.二级负荷采用双电源供电,消防负荷最末一级配电箱互投。3.2电力变压器选择3.2.1变压器型式及台数本工程为一般高层民用建筑,变电所位于主体建筑地下室内,故采用SCB10型三相双绕组干式变压器,联结组标号Dyn11,无励磁调压,电压比10(1±5%)/0.4kV。考虑到与开关柜布置在同一房间内,变压器外壳防护等级选用IP2X。SCB型干式变压器符合GB20052-2006《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》的要求。3.2.2变压器容量选择本工程总是在计算负荷为3135kVA,补偿后功率因数为0.97,其中一、二级负荷为1027kVA,超过总计算负荷的一半。选择两台等容量变压器,互为备用。每台变压器容量为2000kVA。正常运行时照明负荷与电力负荷共用变压器,通过合理分配负荷,可使两台变压器正常运不行时负荷率相当。10/0.38kV变电所变压器T1、T2负荷分配计算及无功功率补偿装置见表3-1、表3-2。查光盘附录表得SCB10-2000/10型变压器技术数据:Uk%=6,△Pk=11kW,IP2X防护外壳尺寸:长2200mmX宽1600mmX高2200mm3.2.3变压器负荷分配计算及补偿装置选择表3-110/0.38kV变电所变压器T1负荷分配计算及无功功率补偿装置选择 变压器T1回路名称 额定容量/kW 需要系数Kd 功率因数cosφ 有功功率/kW 无功功率/kvar 视在功率/kVA 计算电流A M7 71.2 0.8 0.8 57.0 42.7 71.2 108.2 M8 77.8 0.8 0.8 62.2 46.7 77.8 118.3 M11 83.8 0.8 0.8 67.0 50.3 83.8 127.4 M12 80.8 0.8 0.8 64.6 48.5 80.8 122.8 M15 61.8 0.8 0.8 49.4 37.1 61.8 93.9 M16 30.9 0.8 0.8 24.7 18.5 30.9 47.0 M19 86.7 0.8 0.8 69.4 52.0 86.7 131.8 M20 15 1 0.7 15.0 15.3 21.4 32.6 M21 15 1 0.7 15.0 15.3 21.4 32.6 M36 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M37 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M38 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M39 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M40 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M41 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M42 22.5 0.8 0.8 18.0 13.5 22.5 34.2 M43 22.5 0.8 0.8 18.0 13.5 22.5 34.2 M46 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M47 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 M48 15 1 0.7 15.0 15.3 21.4 32.6 M49 15 1 0.7 15.0 15.3 21.4 32.6 M51 174 1 0.8 174.0 130.5 217.5 330.6 M52 174 1 0.8 174.0 130.5 217.5 330.6 M53 5.5 0.95 0.85 5.2 3.2 6.1 9.3 M54 5.5 0.95 0.85 5.2 3.2 6.1 9.3 M55 22 0.95 0.85 20.9 13.0 24.6 37.4 M56 22 0.95 0.85 20.9 13.0 24.6 37.4 M59 12.8 0.8 0.8 10.2 7.7 12.8 19.5 M60 12.8 0.8 0.8 10.2 7.7 12.8 19.5 M61 54 1 0.8 54.0 40.5 67.5 102.6 M62 54 1 0.8 54.0 40.5 67.5 102.6                 M1 20 1 0.8 20.0 15.0 25.0 38.0 M2 20 1 0.8 20.0 15.0 25.0 38.0 M44 30 1 0.7 30.0 30.6 42.9 65.1 M45 30 1 0.7 30.0 30.6 42.9 65.1 M65 12.5 1 0.8 12.5 9.4 15.6 23.8 M66 10 1 0.8 10.0 7.5 12.5 19.0 M3 25 0.65 0.9 16.3 7.9 18.1 27.4 M4 25 0.65 0.9 16.3 7.9 18.1 27.4 M5 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M6 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M9 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M10 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M13 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M14 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M17 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M18 100 0.65 0.9 65.0 31.5 72.2 109.8 M50 100 0.8 0.85 80.0 49.6 94.1 143.1 合计 2295.1 0.81 0.83 1862.1 1265.0 2251.2 3421.8 乘同时系数(0.75/0.80) 2295.1 0.61 0.81 1396.6 1012.0 1724.7 2621.6 功率因数补偿         -600     功率因数补偿后 2295.1 0.61 0.96 1396.6 412.0 1456.1 2213.3表3-210/0.38kV变电所变压器T2负荷分配计算及无功功率补偿装置选择 变压器T2回路名称 额定容量/kW 需要系数Kd 功率因数cosφ 有功功率/kW 无功功率/kvar 视在功率/kVA 计算电流A M22 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M23 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M24 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M25 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M26 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M27 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M28 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M29 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M30 240 0.8 0.85 192.0 119.0 225.9 343.3 M31 180 0.8 0.85 144.0 89.2 169.4 257.5 M32 180 0.8 0.85 144.0 89.2 169.4 257.5 M33 180 0.8 0.85 144.0 89.2 169.4 257.5 合计 2700 0.80 0.85 2160.0 1338.6 2541.2 3862.6 乘同时系数(0.75/0.80) 2700 0.60 0.83 1620.0 1070.9 1942.0 2951.8 功率因数补偿         -600     功率因数补偿后 2700 0.60 0.96 1620.0 470.9 1687.1 2564.33.3变电所电气主接线设计3.3.1变电所高压侧电气主接线设计见附图1(注意A3纸打印,字体高度大小,样式)3.3.2变电所低压侧电气主接线设计见附图2(A3纸打印,字体高度大小,样式)4短路电流计算与高低压电器选择4.1变电所高压侧短路电流计算根据所设计的供配电系统一次接线,本工程变电所高压侧短路电流计算电路如图4-1所示。短路点k-1点选在变电所一段10kV母线上。图4-1变压器高压侧短路电流计算电路,采用标幺值法计算,详见表4-1。图4-1变压器高压侧短路电流计算电路表4-1变电所高压侧短路电流计算 高压侧短路计算 基准值Sd=100MVA,Uc1=10.5kV,Id1=5.5kA 序号 元件 短路点 运行参数 X* Ik3"/kA Ib3/kA Ik3/kA ip3/kA Sk3"/MVA Ik2/kA 1 SA   max 0.305 18.0 18.0 18.0 45.9 327.3 15.6   min 0.344 16.0 16.0 16.0 40.8 291.0 13.9 2 WHA   x/Ω/km l/km                 0.095 3 0.259             3 1+2 k-1 max 0.564 9.8 9.8 9.8 24.9 177.3 8.4 min 0.602 9.1 9.1 9.1 23.3 166.1 7.9   4 SB   max 0.687 8.0 8.0 8.0 20.4 145.5 6.9   min 0.916 6.0 6.0 6.0 15.3 109.1 5.2 5 WHB   x/Ω/km l/km                 0.095 0.1 0.009             6 4+5 k-2 max 0.696 7.9 7.9 7.9 20.2 143.7 6.8 min 0.925 5.9 5.9 5.9 15.2 108.1 5.14.2变压器低压侧短路电流计算 变压器T1低压侧配电干线M5(AA5柜配出)短路计算 Un=380V 序号 元件 短路点 运行参数 R/mΩ X/mΩ Z/mΩ RL-PE/mΩ XL-PE/mΩ ZL-PE/mΩ Ik3"/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 1 SA k-1 Skmax/MVA 209.10 0.076 0.761 0.765 0.051 0.508             2 T1   SrT/kVA △Pk/kW Uk%                         2000 16.2 6 0.648 4.756 4.800 0.648 4.756             3 T1WB   r/mΩ/m x/mΩ/m l/m                         0.009 0.028 8.8 0.079 0.246                     rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m l/m                         0.037 0.238 8.8       0.326 2.094             4 1+2+3 AA5       0.803 5.764 5.820 1.024 7.358 7.429 39.68 1.645 92.33 34.37 31.09 5 M5   r/mΩ/m x/mΩ/m l/m                         0.229 0.077 80 18.320 6.160                     rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m l/m                         0.804 0.158 80       64.320 12.640             6 4+5 4~6ATL1       19.123 11.924 22.536 65.344 19.998 68.336 10.25 1.006 14.58 8.87 3.38表4-2变压器T1低压侧配电干线M5(AA5柜配出)短路计算 变压器T1低压侧配电干线M10(AA5柜配出)短路计算 Un=380V 序号 元件 短路点 运行参数 R/mΩ X/mΩ Z/mΩ RL-PE/mΩ XL-PE/mΩ ZL-PE/mΩ Ik3"/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 1 SA k-1 Skmax/MVA 209.10 0.076 0.761 0.765 0.051 0.508             2 T1   SrT/kVA △Pk/kW Uk%                         2000 16.2 6 0.648 4.756 4.800 0.648 4.756             3 T1WB   r/mΩ/m x/mΩ/m l/m                         0.009 0.028 8.8 0.079 0.246                     rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m l/m                         0.037 0.238 8.8       0.326 2.094             4 1+2+3 AA5       0.803 5.764 5.820 1.024 7.358 7.429 39.68 1.645 92.33 34.37 31.09 5 M48   r/mΩ/m x/mΩ/m l/m                         1.359 0.082 150 203.850 12.300                     rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m l/m                         4.277 0.174 150       641.550 26.100             6 4+5 4~6ATL1       204.653 18.064 205.449 642.574 33.458 643.445 1.12 1.000 1.59 0.97 0.36表4-3变压器T1低压侧配电干线M10(AA5柜配出)短路计算4.3高压断路器选择本工程高压断路器作为变压器回路、电源进线回路的控制和保护电器及分段联络用电器。查光盘,选用VD4-12-630A/20kA型户内高压真空断路器,配用弹簧操动机构,二次设备电压为DC1110V。高压断路器的选择校验见表4-4,由表可知,所选断路器合格。表4-4高压断路器的选择校验 序号 选择项目 装置地点技术数据 断路器技术数据 结论 1 额定电压与最高工作电压 Un=10kv,Um=10×1.15kv=11.5kv Ur=12kv Ur>Um,合格 2 额定电流 Ic=2×2000/(√3×10)=231A Ir=630A Ir>Imax,合格 3 额定频率 50HZ 50HZ 合格 4 额定短路开断电流 Ib3=9.8kA(最大运行方式) Ib=25kA Ib>Ib3,合格 5 额定峰值耐受电流 ip3=22.1kA imax=60kA imax>ip3,合格 6 额定短时(4s)耐受电流 AA4/AA5柜Q1=9.82×(0.1+0.5+0.05)=62.4KA2·s(后备保护延迟时间取0.5s)AA8柜Q2=9.82×(0.1+0.8+0.05)=91.2KA2·s(后备保护延迟时间取0.8s) =252×4=2500kA2·s >Q1,合格 7 额定短路关合电流 ip3=22.1kA(最大运行方式) i=63kA i>ip3,合格 8 承受过电压能力及绝缘水平 10kv系统中性点经消弧线圈接地 雷电冲击耐受电压75kV1min工频耐受电压42Kv 满足条件 9 环境条件 东城国际大厦高压开关柜内 正常使用环境 满足条件 10 其他条件 无特殊要求 额定操作顺序:分—180s—合分—180s—合分 满足条件4.4低压断路器的初步选择表4-5变电所低压电源进线、母线联络保护用断路器的初步选择 序号 选择项目 装置地点技术数据 断路器技术数据 结论 1 类别选择 电源进线 抽出式空气断路器,选择型三段保护,E3N,32,PR122/P—LSI 合格 2 极数选择 TN-S系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic=2000/(√3x0.4)=2924 Iu=3200A,In=3200A Iu>=In>Ic,合格 4 分段能力选择 Ik3<=39.68kA Ics=Icu=80kA Ics>Ib3,合格 5 附件选择 标准附件配置 电操、电分、电合均为AC220,带合分辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 满足要求表4-6变电所低压大容量出线(以M5为例)保护用断路器的初步选择 序号 选择项目 装置地点技术数据 断路器技术数据 结论 1 类别选择 低压大容量出线M5保护用 抽出式空气断路器,选择型三段保护,E3N,32,PR122/P—LSI 合格 2 极数选择 TN-S系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic=109.8A Iu=1200A,In=1000A Iu>In>Ic,合格 4 分段能力选择 Ib3<=10.25kA Ics=Icu=50kA Ics>Ib3,合格 5 附件选择 标准附件配置 电操、电分、电合均为AC220,带合分辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 满足要求表4-7变电所低压中小容量出线(以M10为例)保护用断路器的初步选择 序号 选择项目 装置地点技术数据 断路器技术数据 结论 1 类别选择 低压小容量M10出线保护用 塑壳式断路器,选择型两段保护,T2S,160,PR221DS—LS 合格 2 极数选择 TN-S系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic=11.8A Iu=160A,In=63A Iu>In>Ic,合格 4 分段能力选择 Ib3<=14kA Ics=Icu=50kA Ics>Ib3,合格 5 附件选择 标准附件配置 电操、电分、电合均为AC220,带合分辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 满足要求4.4.1配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选择表4-8配电干线保护断路器过电流脱扣器的整定 序号 整定项目 整定计算公式 整定值/结论 1 过电流脱扣器额定电流选择 已知Ic=343.3A,Iu=1250A;要求Iu≥In>Ic In=1000A 2 长延时过电流脱扣器整定电流 Ir1≥Ic=343.3A Ir1=0.95In 3 短延时过电流脱扣器整定电流及时间 躲过短时尖峰电流Ir2≥(1.5-3)Ic(照明线路估算值)与分支线保护电气选择性配合Ir2≥1.2Ir3.2=1.2×10×100=1200A整定时间为0.2s Ir2=3Int2=0.2s 4 瞬时过电流脱扣器整定电流 1)躲过瞬时尖峰电流Ir3≥1.2[I`st.M+Ic(n-1)]=(3-5)Ic与分支线保护电气选择性配合Ik1max.2=18.41kAIr3≥Ik1max.2=1.2×18.41×103A=22.09×103A(超出断路器整定范围) Ir3=15In(取断路器最大整定值) 5 保护灵敏度的检验 已知Ik1.min=19.08KaIk1.min/Ir2=19.08X103A/2X1000A=9.54 Ik1.min/Ir2>1.3合格 6 与被保护线路的配合 过负荷保护配合 已知母线槽Ir=1250A Ir1<Ia1合格 短路保护配合 满足短路热稳定条件 合格4.4.2变电所低压电源进线断路器的初步选择表4-9变电所低压电源进线断路器的初步选择 序号 选择项目 装置地点技术数据 断路器技术数据 结论 1 类别选择 电源进线、母线联络保护用 抽出式空气断路器,选择型三段保护,E3N,32,PR122/P—LSI 合格 2 极数选择 TN-S系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic=2734.9A Iu=3200A,In=3200A Iu>=In>Ic,合格 4 分段能力选择 Ib3<=20kA Ics=Icu=65kA Ics>Ib3,合格 5 附件选择 标准附件配置 电操、电分、电合均为AC220,带合分辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 满足要求5电线电缆选择5.1高压进线电缆选择高压电缆一般选用ZRYJV-10KV交联聚乙烯绝缘,聚氯乙烯护套铜芯阻燃电力电,在变电所外采用直埋/穿管埋地。高压电源进线电缆截面先按允许温升条件选择,然后校验其电压损失和短路热稳定,见表5-1表5-1高压电源进线电缆截面选择 序号 选择校验项目 具体内容 结论 1 允许温升 线路计算电流 Ic=180.9A 满足条件Ic﹤Ial合格 初选母线截面 S=120mm2 按敷设方式与环境条件确定的母线载流量 Ial=245×0.89=220.5A(已知电缆桥架按敷,环境温度35℃) 2 电压损失 计算负荷 P=3047.3kW,Q=736.5kvar 满足条件△U%﹤△Ual%合格 线路参数 r=0.181&Omega
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