住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（說 明 書）題 目：桃花源住宅小區(qū) 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： XXXX 編 號： 20102003799 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2013 年 5 月 10 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書姓名 專業(yè) 電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 2013 年 3 月 4 日設(shè)計(jì)（論文）開始日期 2013 年 3 月 11 日設(shè)計(jì)（論文）完成日期 2013 年 5 月 17 日設(shè)計(jì)（論文）題目： 桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) A編制設(shè)計(jì) B設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 系（部）主 任 韓 莉 2013年 5 月24日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄自動(dòng)化與信息工程系電氣自動(dòng)化專業(yè)，學(xué)生 于 年 月 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目： 桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專題（論文）題目： 桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 宋剛 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績?yōu)?。答辯委員會(huì) 人，出席 人答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評語第 頁共 頁學(xué)生姓名： 專業(yè) 電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè) 年級 2010 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 評 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評語： 摘 要本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容為桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對桃花源住宅小區(qū)電氣供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次所設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)是非常重要的，如果系統(tǒng)出故障了，將影響整個(gè)住宅小區(qū)的供電，所以可靠性要求很高。本課題內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：小區(qū)的電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及其計(jì)算、無功功率補(bǔ)償、變電所選址 變電站的主接線設(shè)計(jì)、變壓器選擇、確定供電方案、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備型號和參數(shù)的確定、電氣設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)、變壓器的繼電保護(hù)、防雷接地與電氣安全。若要提高住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的可靠性，提高電能的利用率，就必須要準(zhǔn)確地計(jì)算小區(qū)的電力負(fù)荷、合理地選擇變壓器、電氣設(shè)備等。本論文結(jié)合特定的住宅小區(qū)，對這些內(nèi)容都進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和計(jì)算。在這一框架下，按照國家的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合小區(qū)實(shí)際情況完成設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)考慮到了供電系統(tǒng)的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四項(xiàng)基本要求，在選擇供電方案和電器設(shè)備時(shí)，優(yōu)先選擇低能耗并且滿足設(shè)計(jì)要求的方案和設(shè)備。本次設(shè)計(jì)論文是以我國現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，所設(shè)計(jì)是一次初步設(shè)計(jì)，根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對各種方案進(jìn)行比較而得出。關(guān)鍵詞負(fù)荷計(jì)算功率補(bǔ)償短路計(jì)算設(shè)備選型 繼電保護(hù)目 錄第一章 引言11 .1 引言11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)21.2.1 桃花園小區(qū)建筑平面圖21.2.2 氣象資料31.3 地質(zhì)水文資料3第二章 負(fù)荷計(jì)算與無功補(bǔ)償42.1 負(fù)荷計(jì)算的目的42.2負(fù)荷計(jì)算的方法42.3 園區(qū)的負(fù)荷分析和計(jì)算42.4 無功功率補(bǔ)償62.4.1 提高功率因數(shù)的意義62.4.2提高功率因數(shù)的方法62.4.3補(bǔ)償后功率因數(shù)的計(jì)算及電容器柜的選擇6第三章 變電所變壓器與主接線方案的選擇83.1 變電所的選擇83.1.1 變電所選址的一般原則83.1.2變電所形式的選擇83.2 變壓器的選擇93.3 供電系統(tǒng)接線方案的選擇103.3.1主接線方案設(shè)計(jì)103.3.2電纜的選擇113.3 .3供電系統(tǒng)圖12第四章 短路電流的計(jì)算144.1 短路的種類144.2 短路的原因144.3 短路故障的危害144.4 短路電流的計(jì)算過程15第五章 高低壓設(shè)備的選型195.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件195.2設(shè)備選擇的基本原則195.3 高壓設(shè)備的選擇與校驗(yàn)205.3.1高壓設(shè)備的選擇205.3.2高壓設(shè)備的校驗(yàn)225.3.3高壓配電柜所接負(fù)荷225.4低壓設(shè)備的選擇與校驗(yàn)235.4.1低壓設(shè)備的選擇235.4.2低壓設(shè)備的校驗(yàn)255.4.3低壓配電柜所接負(fù)荷26第六章 變壓器的繼電保護(hù)276.1繼電保護(hù)的意義及設(shè)置原則276.2變壓器整定的方法276.3變壓器的繼電保護(hù)28第七章 變電所防雷與接地307.1防雷保護(hù)307.1.1防雷保護(hù)的分類307.1.2防止直接雷擊的措施307.1.3變電所防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)317.2 接地與接零327.2.1接地的類型327.2.2變電所接地保護(hù)的設(shè)計(jì)33結(jié)論34參考文獻(xiàn)35附 錄36附錄36附錄37致 謝3838第一章 引言1 .1 引言研究意義：近幾年來我國社會(huì)發(fā)展迅速，人民的生活水平有了很大提高，對居住環(huán)境的方便、安全、環(huán)保、舒適等方面提出了更高的要求。這使得住宅小區(qū)的供電系統(tǒng)要適應(yīng)小區(qū)的用電負(fù)荷及小區(qū)的規(guī)劃，從多方面考慮，設(shè)計(jì)出最合理的供電方案，以使供電系統(tǒng)的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、靈活、安全、可靠。發(fā)展現(xiàn)狀：步入21世紀(jì)后，我國城市化正處于又一新的發(fā)展階段，城市地區(qū)的住宅建筑林立，建筑標(biāo)準(zhǔn)越來越現(xiàn)代化，不同種類的小區(qū)對用電負(fù)荷的要求也不盡相同，但總體的趨勢是用電負(fù)荷有較大增高，在夏冬季節(jié)或用電高峰時(shí)段時(shí)，用電負(fù)荷有較大的波動(dòng)，造成供電的不穩(wěn)定或是停電時(shí)有發(fā)生，為居民用電帶來了諸多不便，因此要求小區(qū)供電系統(tǒng)要具備更高的可靠性與安全性。隨著城市化進(jìn)程的逐年加快，城市用地更加緊張、用電負(fù)荷更加集中，城市的電力電網(wǎng)也逐步由架空向電纜過渡，老舊的配電方案以及變壓器、配電室等電力設(shè)備在安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等方面都難以滿足時(shí)下的住宅用電負(fù)荷要求，由此對于小區(qū)的供電方案也有了新的要求。發(fā)展趨勢：將來的供配電系統(tǒng)主要發(fā)展方向?yàn)樾⌒突?、?jié)能化及更加自動(dòng)化。目前對于供電系統(tǒng)的供電可靠性尚感不足，對于某些重要設(shè)備如消防設(shè)施、生活水泵、生活電梯的供電可靠性還有待提高。另外，低壓配電部分的安全性也需要更多的重視。小區(qū)供電設(shè)計(jì)要考慮下列基本要求： （1）安全性 需要達(dá)到相關(guān)技術(shù)規(guī)范與國家標(biāo)準(zhǔn)，且能夠保證人身和設(shè)備的安全。（2）可靠性 需要滿足小區(qū)正常用電的電力負(fù)荷。（3）靈活性 需要適用于多種運(yùn)行方式，以便于電氣設(shè)備的維修及切換，并適當(dāng)考慮未來的負(fù)荷發(fā)展情況。（4）經(jīng)濟(jì)性 在符合上述要求的前提下，盡可能簡化設(shè)計(jì)方案，降低投資及設(shè)備運(yùn)行、維修的費(fèi)用，并減少線路有色金屬的消耗和電能的節(jié)約。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1.2.1 桃花園小區(qū)建筑平面圖圖1-1桃花源小區(qū)建筑平面圖表1-1生活園區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號設(shè)備名稱容量/Wtan1筆記本電腦500.60.80.752臺(tái)式電腦1800.750.70.973掛式空調(diào)9000.70.80.754柜式空調(diào)15000.60.80.755飲水機(jī)3000.70.80.756洗衣機(jī)2000.60.70.977電視機(jī)1200.70.70.978冰箱1400.80.70.979電磁爐17000.60.80.7510浴霸9000.70.70.9711電淋浴器18000.60.70.9712吊燈700.70.70.9713節(jié)能燈150.50.70.9714臺(tái)燈90.50.70.971.2.2 氣象資料本所在地區(qū)的年最高溫度為, 年平均氣溫為,年最熱月平均最高氣溫為, 年最熱月平均氣溫為, 年最熱月地下0.8m處平均溫度為.當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng), 年雷暴日數(shù)為45。1.3 地質(zhì)水文資料桃花園小區(qū)所在地區(qū)平均海拔500m, 地層以砂粘土為主, 地下水位為2m。第二章 負(fù)荷計(jì)算與無功補(bǔ)償2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的負(fù)荷計(jì)算的目的是為了掌握用電情況，合理選擇配電系統(tǒng)的設(shè)備和元件，如導(dǎo)線、電纜、變壓器、開關(guān)等。負(fù)荷計(jì)算過小，則依此選用的設(shè)備和載流部分有過熱危險(xiǎn)，輕者使線路和配電設(shè)備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。為此，正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。2.2負(fù)荷計(jì)算的方法目前，我國設(shè)計(jì)部門在進(jìn)行企業(yè)供電設(shè)計(jì)時(shí), 經(jīng)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有:需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位電耗法和單位面積功率法等.需要系數(shù)法計(jì)算簡便, 對于任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適用, 且計(jì)算結(jié)果 上符合實(shí)際, 因此, 這種計(jì)算方法采用最廣泛. 尤其對各用電設(shè)備容量相差較小, 且用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組, 這種計(jì)算最適宜. 二項(xiàng)式系數(shù)法則主要適用于各種設(shè)備容量相差大的場所, 如機(jī)械加工企業(yè)、煤礦綜合采工作面等。利用系數(shù)法是平均負(fù)荷作為計(jì)算依據(jù),利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系。這種計(jì)算方法雖理論依據(jù)較充分, 但由于目前積累的實(shí)用數(shù)據(jù)不多, 且計(jì)算步驟較繁瑣, 精確度也并不比前兩種方法強(qiáng)多少, 所以, 目前以逐漸不被采用. 最后兩種方法常用于方案估算。2.3 園區(qū)的負(fù)荷分析和計(jì)算負(fù)荷計(jì)算需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷：需要系數(shù)法就是將用電設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷的一種簡便的計(jì)算方法。其計(jì)算公式為： （公式1-1） （公式1-2） （公式1-3） （公式1-4）式中， 、 該用電設(shè)備組的有功、無功、視在功率的計(jì)算負(fù)荷； 該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量；功率因數(shù)角的正切值；需用系數(shù)1#與2#、3#與4#、5#與6#、7#與8#樓負(fù)荷量相同，所以以1#為例：一個(gè)家庭用戶 有功計(jì)算負(fù)荷 =0.757.5=5.62KW無功計(jì)算負(fù)荷 =5.620.484視在計(jì)算負(fù)荷 =6.24 KVA取同時(shí)系數(shù)=0.954=273.14=0.954=132=304.53 KVA=462A表2-1整個(gè)園區(qū)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表數(shù)據(jù)名稱負(fù)荷/KW需用系數(shù)功率因數(shù)正切值tan有功功率/KW無功功率/視在功率/ KVA計(jì)算電流/A1#405 0.750.850.484273132304.534622#4050.750.850.484273132304.534623#379.20.70.80.75238.9179.3298.7453.954#379.20.70.80.75238.9179.3298.7453.955#3570.70.80.75224.9168.6281427.16#3570.70.80.75224.9168.6281427.17#313.20.70.80.75197.3148.07246.7374.98#313.20.70.80.75197.3148.07246.7374.9總計(jì)29081868.21255.82262.43434.1計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算園區(qū)負(fù)荷，應(yīng)考慮各組間最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，;=1681.4KW=1130.22=2025.96KVA=0.832.4 無功功率補(bǔ)償2.4.1 提高功率因數(shù)的意義1.提高電力系統(tǒng)的供電能力，在發(fā)、輸、配電設(shè)備容量一定得情況下，用戶的功率因數(shù)越高，則無功功率越小，所需視在功率越小，這樣同樣容量的配電設(shè)備，可向更多的用戶提供電能。2.減少供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。用戶功率因數(shù)越高，在同樣有功功率的情況下，線路中的電流就越小，因而網(wǎng)絡(luò)上電壓損失也越小，用電設(shè)備的端電壓就越高。3.減少供電網(wǎng)絡(luò)的電能損耗。在線路電壓和輸送的有功功率一定的情況下，功率因數(shù)越高，電流就越小，則網(wǎng)絡(luò)中的電能損耗就越少。 可見，提高功率因數(shù)，充分利用現(xiàn)有的變電、輸電和配電設(shè)備，保證供電質(zhì)量，減少電能耗損，提高供電效率，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。2.4.2提高功率因數(shù)的方法1.正確選擇并合理使用電動(dòng)機(jī)，使其不輕載或空載運(yùn)行，在條件允許時(shí)盡量選用籠形異步電動(dòng)機(jī)。2.合理選擇變壓器容量，適當(dāng)調(diào)整其運(yùn)行方式，盡量避免變壓器空載和空載運(yùn)行。3.對于容量較大，且不許調(diào)速的電動(dòng)機(jī)，盡量選用同步電動(dòng)機(jī)，并使其運(yùn)行于過激狀態(tài)。因?yàn)橥诫姍C(jī)運(yùn)行于過激狀態(tài)時(shí)呈容性負(fù)載，能補(bǔ)償線路上其他感性負(fù)載的無功功率。4.人工補(bǔ)償法提高功率因數(shù)：對于自然功率因數(shù)不能滿足要求，應(yīng)采用人工補(bǔ)償發(fā)來提高功率因數(shù)，且廣泛采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。2.4.3補(bǔ)償后功率因數(shù)的計(jì)算及電容器柜的選擇1.補(bǔ)償前= 0.83 tan=0.56 補(bǔ)償后應(yīng)達(dá)到=0.92 tan=0.39則電容器所需的補(bǔ)償容量=285.84 2.接在380v母線上，選用電容器型號為PGJ1-1型 BW0.4-14-3型。標(biāo)稱容量為14，額定電壓0.4KV電容器，裝在電容器柜中，每柜裝6個(gè)，每個(gè)柜容量84Kvar，則電容器柜數(shù)：=3.6所以電容器柜數(shù)為4臺(tái)3.電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量：319.2人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)：811.6 S301865.7 KVA = P/S=0.923所以電容器柜選用型號為PGJ-1型 BW0.4-14Kvar-3無功補(bǔ)償后生活區(qū)的計(jì)算負(fù)荷表2-2補(bǔ)償后負(fù)荷計(jì)算表項(xiàng)目計(jì)算負(fù)荷/ KW/KVA/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.831681.41130.2211303434.1380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-811.6380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.9231681.44541741.232646.25第三章 變電所變壓器與主接線方案的選擇3.1 變電所的選擇3.1.1 變電所選址的一般原則選擇生活區(qū)變、配電所的所址，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定：（1）接近負(fù)荷中心。（2）進(jìn)出線方便。（3）接近電源側(cè)。（4）設(shè)備運(yùn)輸方便。（5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場所。（6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。（7）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相鄰。（8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)的正上方和正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB5005892爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。（9）不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。（10）高壓配電所應(yīng)盡量與臨近建筑變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房和建在一起。3.1.2變電所形式的選擇變電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型。 屋內(nèi)式運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。在選擇生活區(qū)變電所的型式時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用屋內(nèi)式。負(fù)荷較大的地方，宜設(shè)附設(shè)式或半露天式變電所。負(fù)荷較大的及高層建筑內(nèi)，宜設(shè)在室內(nèi)變電所或組合式成套變電站。負(fù)荷小而分散的生活區(qū)，或需要遠(yuǎn)離有易燃易爆危險(xiǎn)及有腐蝕性時(shí)，宜設(shè)獨(dú)立變電所。如戶外環(huán)境正常，亦可設(shè)露天式變電所。此處我們設(shè)為-GB/T17467-1998/eqVIEC1300：1995高壓/低壓預(yù)裝式變電站。該變電站的用途：由高壓電器設(shè)備、電力變壓器、低壓電器設(shè)備和輔助設(shè)備組合而成的緊湊型成套配電裝置。適用于額定電壓35/10kV，10/0.4kV或6/0.4kV的三項(xiàng)交流系統(tǒng)中，作為接受和分配電能之用，特別適合于城市公用配電，高層建筑，住宅小區(qū)，工礦企業(yè)，港口，油田，公園，高速公路及施工工地等場所，也可以將箱式變電站裝于特制的拖車底盤上成為一個(gè)移動(dòng)配電車，在變壓器維修或出現(xiàn)故障時(shí)起替代作用。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，成套性強(qiáng)，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，造型美觀和完善的“五防”功能等優(yōu)點(diǎn)，占地面積小，選址靈活，移動(dòng)方便，建站周期短，投資小。表3-1變電站技術(shù)參數(shù) 序號名 稱單位參 數(shù)1額定電壓KV122額定頻率 Hz503主回路額定電流A400630A44s熱穩(wěn)定電流KA205工頻耐壓KV426雷電沖擊耐壓KV757外殼防護(hù)等級外殼IP438變壓器容量KVA502000kVA3.2 變壓器的選擇變壓器選擇的原則: 1、 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。2、 對季節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大現(xiàn)而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。3、對于三級負(fù)荷集中負(fù)荷較大者，雖為三級負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)以上的變壓器。4、 在確定變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。按需用系數(shù)法分別計(jì)算出各樓的計(jì)算負(fù)荷：根據(jù)供電可靠性考慮選擇兩臺(tái)變壓器，變壓器的容量為：SNT ST = Sac = 0.751741.23=1306KVA ; 為故障保證系數(shù)?？紤]20%的富裕容量，兩臺(tái)變壓器平均分配供電，查表確定選擇兩臺(tái)SC9-1000/10的變壓器。表3-2 SC9-1000/10的變壓器技術(shù)參數(shù)型號額定容量/KVA額定電壓/KV聯(lián)結(jié)組標(biāo)號損耗/W空載電流%阻抗電壓高壓低壓空載負(fù)載SC9-1000/1010006；10；0.4Yyn0Dyn1115507600163.3 供電系統(tǒng)接線方案的選擇3.3.1主接線方案設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)主結(jié)線是指有開關(guān)電器、電力變壓器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器、等的電路。主結(jié)線可分為有母線結(jié)線和無母線結(jié)線兩大類。有母線結(jié)線又可分為單母線結(jié)線和雙母線結(jié)線；無母線結(jié)線可分為單元式結(jié)線、橋式結(jié)線和多角形結(jié)線。中、低壓系統(tǒng)中主超級大要采用單母線結(jié)線、單元式結(jié)線和橋式結(jié)線。主接線的基本要求：安全性，可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性。(1)開關(guān)電器的組合方式及操作順序開關(guān)電器的組合方式. 開關(guān)電器的操作順序 . (2)單母線不分段結(jié)線通常有兩種情況：a單進(jìn)線回路 ，b雙進(jìn)線回路。雙進(jìn)線回路有三種運(yùn)行方式：即雙電源并列運(yùn)行、雙電源一用一備運(yùn)行、電源一進(jìn)一出運(yùn)行。單母線分段結(jié)線 通常有三種運(yùn)行方式，即：雙電源并列運(yùn)行、雙電源分列運(yùn)行和雙電源一用一備運(yùn)行。單母線帶旁路結(jié)線 主結(jié)線中有兩條母線，一條為主母線，一條為旁路母線。主要用于出線回路較重要，不允許停電檢修斷路的場合。利用旁路母線每次只能不停電檢修一條出線回路。無母線的主結(jié)線 常見的有兩種，即：單元式結(jié)線和橋式結(jié)線。供配系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供配電網(wǎng)絡(luò)是指由電源端向負(fù)荷端輸送電能時(shí)采用的網(wǎng)絡(luò)形式。供配網(wǎng)絡(luò)的分類 主要的類別有放射式、樹干式和環(huán)式以及由上述三種形式派生出來的其它形式。（1）放射式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 單回路放射式. 雙回路放射式 . 帶公共備用線的放射式樹干式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單回路樹干式. 雙回路樹干式 環(huán)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單環(huán)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 雙環(huán)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的供電可靠性及適用對象高壓系統(tǒng) 常見網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式有環(huán)式結(jié)構(gòu)、放射式結(jié)構(gòu)和樹干式結(jié)構(gòu)。低壓系統(tǒng) 常見的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有放射式結(jié)構(gòu)和樹干式結(jié)構(gòu)。主接線方案設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較包括三方面的內(nèi)容：技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)計(jì)算、有色金屬消耗量。技術(shù)指標(biāo)；（1）供電電能質(zhì)量；（2）運(yùn)行管理、維護(hù)檢修條件；（3）交通運(yùn)輸及施工條件；（4）分期建設(shè)的可能性與靈活性；（5）可發(fā)展性；（6）其他方面的有利與不利條件。經(jīng)濟(jì)計(jì)算 包括以下五項(xiàng)； （1）基建投資費(fèi)用, （2）年運(yùn)行費(fèi)用。有色金屬的消耗量技術(shù)方案與方案確定對于配電系統(tǒng)，由于總降壓變電所位置不同或配電路的路徑和結(jié)構(gòu)不同，可以提出很多設(shè)計(jì)方案，當(dāng)擬定的各方案按同等的條件經(jīng)計(jì)算得出各項(xiàng)指標(biāo)后，應(yīng)盡可能選擇投資少，技術(shù)性能較好的方案。如果兩個(gè)方案在技術(shù)上相當(dāng)，則一般應(yīng)優(yōu)先采用投資和年運(yùn)行費(fèi)用均較小的方案。由于該園區(qū)供電范圍小，供電距離短，都是三級負(fù)荷。本設(shè)計(jì)采用的是單母線分段式。3.3.2電纜的選擇電纜線路與架空線路相比，雖然具有投資大，查找故障困難，維護(hù)檢修不便等缺點(diǎn)，但是它具有不受外界影響，不占地面空間，不影響市容觀瞻，使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且電纜可在地下，水中，隧道中，有火災(zāi)危險(xiǎn)有爆炸危險(xiǎn)和化學(xué)腐蝕的場所鋪設(shè)，所以在不宜架設(shè)架空線路的地區(qū)和不準(zhǔn)架設(shè)架空線路的場所，如房屋，風(fēng)景區(qū)，受空間限制的工廠廠區(qū)，有爆炸，火災(zāi)。腐蝕的場所均應(yīng)采用電纜線路。電纜材料的分類電力電纜按絕緣材料可分為紙絕緣電纜，橡膠絕緣電纜，塑料絕緣電纜三種。本次設(shè)計(jì)采用塑料絕緣電纜，根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)共用16根電纜表3-3電纜的選擇序號電纜根數(shù)電纜型號1#2BV701002#2BV701003#2BV7055.4#2BV7055.5#2BV7030.6#2BV7050.7#2BV701208#2BV70120注：BV為銅芯聚氯乙烯絕緣電纜，敷設(shè)溫度不低于-20，工作溫度為60，環(huán)境溫度為40。3.3 .3供電系統(tǒng)圖圖3-1供電系統(tǒng)圖表3-4變壓器的負(fù)荷分配變壓器配電屏住宅樓1號變壓器1號配電屏1#3#備用2號配電屏5#7#備用2號變壓器3號配電屏2#4#備用4號配電屏6#8#備用第四章 短路電流的計(jì)算4.1 短路的種類短路是指電位不同的點(diǎn)在電氣上被短接。在三相系統(tǒng)中，短路的基本類型有四種：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相短路和單相接地短路。三相短路時(shí)，三相短路回路中的阻抗相等，三相電壓和電流仍然保持對稱，屬于對稱短路。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相電壓和電流均不對稱，屬不對稱短路。4.2 短路的原因（1） 元件損壞:如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良等所造成的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路.（2） 氣象條件惡化:如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作；大風(fēng)造成架空線斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等.（3） 違規(guī)操作:如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘；線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加電壓.（4） 其他原因:如挖溝損傷電纜,鳥獸跨接在裸露的載流部分等。4.3 短路故障的危害短路對電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行都有很大的危害。在發(fā)生短路后，由于電源供電回路阻抗的減小以及產(chǎn)生的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流急劇增加，其數(shù)值可能超過該回路額定電流的許多倍。短路點(diǎn)距發(fā)電機(jī)的電氣距離愈近，短路電流越大。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過定子繞組的短路電路最大瞬時(shí)值可能達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電流的1015倍。在大容量的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的電弧可能會(huì)燒壞設(shè)備，而且短路電流流導(dǎo)體時(shí)，所產(chǎn)生的熱量可能會(huì)引起道題或絕緣損壞。另外，導(dǎo)體可能會(huì)受到很大的電動(dòng)力沖擊，致使其變形甚至損壞。短路將引起系統(tǒng)電網(wǎng)中的電壓降低，特別是靠近短路點(diǎn)處的電壓下降最多，使部分用戶的供電受到影響。例如，負(fù)荷中的異步電動(dòng)機(jī)，由于其電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，當(dāng)電壓降低時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩將顯著減小，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢或甚至完全停轉(zhuǎn)，從而造成廢品及設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。短路故障可能一起系統(tǒng)失去穩(wěn)定，這一方面的情況。不對稱接地短路所引起的不平衡電流將在線路周圍產(chǎn)生不平衡磁通，結(jié)果在鄰近的通信線路中可能感應(yīng)出相當(dāng)大的感應(yīng)電動(dòng)勢，造成對通信系統(tǒng)的干擾，甚至危及通信設(shè)備和人身安全。 計(jì)算短路電流的目的為了使電力系統(tǒng)可靠、安全的運(yùn)行，將短路帶來的損失和影響限制在最小范圍，必須正確地進(jìn)行短路電流計(jì)算以解決以下技術(shù)問題：（1）選擇電氣設(shè)備。（2）選擇和整定既電保護(hù)裝置。（3）選擇限流電抗器。（4）確定供電系統(tǒng)的結(jié)線和運(yùn)行方式。（5）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓（6）選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算4.4 短路電流的計(jì)算過程本次設(shè)計(jì)小區(qū)采用一路電源供電，由0.2KM處城市電網(wǎng)供電，斷流容量，一般基準(zhǔn)容量數(shù)值為100MVA，下面是采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路電流的計(jì)算過程：圖4-1短路簡化圖（1）確定基本值取基準(zhǔn)容量 ，基準(zhǔn)電壓， 則：（2）相關(guān)元件在短路電路中的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值查資料得知，因此架空線路的電抗標(biāo)幺值查表得知電纜的，因此變壓器的電抗標(biāo)幺值查表可知，因此電纜的電抗標(biāo)幺值查表得知電纜的，因此同理：由此可繪制出短路等效電路圖：圖4-2 短路等效電路圖（3）點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值以及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量 （4）點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量 （5）計(jì)算點(diǎn)的兩相短路電流：同理可求出K-3點(diǎn)、K-4點(diǎn)、K-5點(diǎn)的三相短路電流、三相短路容量和兩相短路電流表4-1短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值三相短路電流兩相短路電流三相短路容量/MVAK-10.26420.820.853.0431.41-378.79K-26.26422.9922.9942.325.0619.9115.96K-310.56413.6313.6325.0814.8611.89.47K-46.26422.9922.9942.325.0619.9115.96K-511.46412.5612.5623.1113.6910.888.72第五章 高低壓設(shè)備的選型5.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。5.2設(shè)備選擇的基本原則1.根據(jù)額定參數(shù)的選擇在選用設(shè)備電器時(shí)，要求設(shè)備的額定電壓不低于安裝位置的額定電壓，即同時(shí)要求其額定電流不低于實(shí)際通過設(shè)備的最大電流，即2.根據(jù)穩(wěn)定條件的選擇系統(tǒng)發(fā)生短路故障后保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作需要一定的時(shí)間，系統(tǒng)的供電設(shè)備要能夠承受一定時(shí)間內(nèi)的短路電流。供電設(shè)備的熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體通過最大電流時(shí)，其發(fā)熱溫度扔不超過允許短時(shí)發(fā)熱溫度，即供電設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定是指電氣設(shè)備通過最大短路沖擊電流，并承受相應(yīng)的電動(dòng)力時(shí)，設(shè)備仍保持機(jī)械結(jié)構(gòu)完好能力，即3.根據(jù)斷流能力的選擇供電設(shè)備熔斷器、斷路器等開關(guān)設(shè)備，承擔(dān)著通斷電路的任務(wù)。設(shè)備的開斷電流一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大短路電流，或斷流容量一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大三相短路容量，即或進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)通常把額定參數(shù)與工作環(huán)境作為前期初選原則，而后將斷流能力與動(dòng)熱穩(wěn)定性作為后續(xù)校驗(yàn)原則。5.3 高壓設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.3.1高壓設(shè)備的選擇高壓開關(guān)柜屬于高壓成套配電裝置。它是由制造廠按一定的接線方式將同一回路的開關(guān)電器、母線、計(jì)量表計(jì)、保護(hù)電器及操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組裝在一個(gè)金屬柜中，成為一套完整的配電裝置，成套供應(yīng)用戶。從而可以節(jié)約空間、方便安裝、可靠供電，美化環(huán)境。在635kV供電系統(tǒng)中，得到了廣泛使用。高壓開關(guān)柜按結(jié)構(gòu)形式可分為固定式、移開式。1.介紹：KYN28A-12型(GZS1)戶內(nèi)金屬鎧裝移開式金屬封閉開關(guān)設(shè)備(以下簡稱關(guān)柜)系三相交流50HZ的戶內(nèi)成套與電裝置,用于接受和分配3-12KV的網(wǎng)絡(luò)電能并對電路實(shí)行控制保護(hù)及監(jiān)測。本產(chǎn)品繼電器小室面板上可安裝各種類型的微機(jī)型綜合繼電保護(hù)裝置，并可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化控制，具有遙控、遙測、遙信及搖調(diào)功能，通過帶有通信接口的CAN總線控制現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。并具有防止誤操作斷路器，防止帶負(fù)荷推拉手車，防止帶電關(guān)合接地開關(guān)，防止接地開關(guān)在接地位置送電和防止誤入帶電間隔，即簡稱的五防。該柜即能配用VS1(即ZN63)、ZN28真空斷路器，也可配置進(jìn)口的VD4真空斷路器與VC系列真空接觸器。2.使用環(huán)境條件1）周圍空氣溫度：上限+40下限一般地區(qū)-10；2）海拔高度；不超進(jìn)1000mm；3）溫度；相對溫度：日平均值不大于95%，月平均不大于90%；水蒸氣壓力；日平均值不大于2.2KPa，月平均值不大于1.8KPa;當(dāng)溫度驟降時(shí)可能出現(xiàn)凝露,伴隨污穢,本產(chǎn)品適用于以下比正常條件玩嚴(yán)酷兩種環(huán)境條件; （1）凝露不頻繁(每月平均不超過兩次)有輕度污穢; （2）一般不出現(xiàn)凝露(每月平均不超進(jìn)兩次)有較嚴(yán)重污穢。（3）沒有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)及嚴(yán)重污穢足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體等惡劣場所；（4）沒有劇烈震蕩、顛簸垂直傾斜