某學(xué)校供配電設(shè)計

某學(xué)校供配電設(shè)計某學(xué)校供配電設(shè)計某學(xué)校供配電設(shè)計資料僅供參考文件編號：2022年4月某學(xué)校供配電設(shè)計版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：摘要本次設(shè)計題目為某中學(xué)供配電系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)通過降壓變壓器與10kv公共電源干線相連，然后向?qū)W校供給電能。該校對供電可靠性要求也較高。因此，必須采用可靠性較高的接線形式。本次設(shè)計主要內(nèi)容包括：負(fù)荷計算、短路電流計算、電氣主接線的設(shè)計、電氣設(shè)備的選擇與校驗（包括主變壓器的選擇、斷路器及隔離開關(guān)的選擇與校驗、導(dǎo)體的選擇與校驗、電流互感器的選擇與校驗、電壓互感器的選擇和避雷器的選擇等）和變配電所的布置與結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中，主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系，并將長期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計的過程中，本人參閱了大量的供配電系統(tǒng)設(shè)計、變配電所設(shè)計、建筑電氣設(shè)計規(guī)范等相關(guān)的規(guī)范和設(shè)計手冊，最后對該校供配電系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計。本設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計，其目的是通過設(shè)計實踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識，理論聯(lián)系實際，鍛煉獨(dú)立分析和解決電氣設(shè)計問題的能力，為未來的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：變壓器電氣主接線電氣設(shè)備繼電保護(hù)目錄摘要 I目錄 i第1章緒論 31.1供配電設(shè)計的意義和要求 31.2供配電設(shè)計必須遵循的一般原則 31.3設(shè)計步驟 4第2章系統(tǒng)計算負(fù)荷及無功功率補(bǔ)償 52.1負(fù)荷計算 62.1.1負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的 62.1.2計負(fù)荷的確定 62.1.3按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷的公式 62.1.4負(fù)荷計算的結(jié)果 72.2無功功率補(bǔ)償及其計算 92.2.1無功補(bǔ)償?shù)哪康?92.2.2無功功率的人工補(bǔ)償裝置 92.2.3并聯(lián)電容器的選擇計算方法 102.2.4無功功率補(bǔ)償?shù)挠嬎?10第3章 變配電所位置和主變壓器及主接線方案的選擇 113.1變配電所位置的選擇 123.1.1變配電所位置選擇的一般原則 123.2負(fù)荷中心的確定 123.3變電所主變壓器的選擇 133.3.1變電所主變壓器選型的原則 133.3.2變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 133.3.3變電所主變壓器容量的選擇 133.3.4變配電所主接線方案的擬定 14第4章短路電流計算 174.1短路電流的計算過程與結(jié)果 17第5章變配電所防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計 205.1變配電所的防雷保護(hù) 205.1.1直擊雷保護(hù) 205.1.2雷電侵入波的保護(hù) 205.2變配電所公共接地裝置的設(shè)計 215.2.1設(shè)計依據(jù) 215.2.2設(shè)計過程與結(jié)果 22總結(jié) 24參考文獻(xiàn) 24第1章緒論1.1供配電設(shè)計的意義和要求在日常生活、工廠中，電能雖然是生產(chǎn)生活的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。但是如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。從另一方面來說，電能不光給我們的日常生活帶來許多便利，更重要的是它已經(jīng)成為我們賴以生存的必需品。因此，做好供配電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，促進(jìn)人類文明具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是供配電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好供配電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。供配電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和日常生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：1、安全在電能的供應(yīng)、傳輸、分配和使用中，應(yīng)確保不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，應(yīng)避免發(fā)生供電中斷，滿足電能用戶對供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì)就是要滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。4、經(jīng)濟(jì)降低電力系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用，并盡可能地節(jié)約有色金屬的消耗量，通過合理規(guī)劃和調(diào)度，減少電能損耗，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此外，在供配電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.2供配電設(shè)計必須遵循的一般原則1）必須遵循國家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國家的有關(guān)方針、政策。包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。2）應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計中應(yīng)采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、耗能低、性能先進(jìn)的電氣。3）必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計方案。4）應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。關(guān)于負(fù)荷性質(zhì)，按GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)電力負(fù)荷對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響程度，電力負(fù)荷分為以下三級：1、一級負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者。2、二級負(fù)荷中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電將影響重要用電單位的正常工作者。3、三級負(fù)荷不屬于一級和二級負(fù)荷電力負(fù)荷。對一級負(fù)荷，應(yīng)由兩個電源供電。當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應(yīng)同時受到損壞。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除應(yīng)由兩個電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接應(yīng)急供電系統(tǒng)。對二級負(fù)荷，宜由兩回線路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負(fù)荷可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當(dāng)采用架空線時，可為一回架空線供電。當(dāng)采用電纜線路時，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%的二級負(fù)荷。1.3設(shè)計步驟供配電設(shè)計內(nèi)容主要包括變配電設(shè)計、高壓配電線路設(shè)計、低壓配電線路設(shè)計和電氣照明設(shè)計等。其設(shè)計步驟一般如下：1．收集原始資料在動手設(shè)計之前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，收集用電設(shè)備的性質(zhì)、特征、功率、布局、環(huán)境及氣象條件；各用電單位的平面圖及斷面圖；用電設(shè)備平面布置圖；電源的電壓、容量及可能提供的供電方式。2．電力負(fù)荷的分析計算根據(jù)提供的各用電單位的電力負(fù)荷清單，分析那些電力設(shè)備屬一級負(fù)荷，那些屬二級負(fù)荷，那些屬三級負(fù)荷，然后按需要系數(shù)法分別計算出各用電單位及全部的計算負(fù)荷，在中學(xué)平面圖上畫出各用電單位的負(fù)荷圖。根據(jù)各用電單位的負(fù)荷性質(zhì)及平面布局，確定在那些地方設(shè)變電所及各變電所中的變壓器臺數(shù)。然后根據(jù)確定的變電所布局，擬出各用電單位變電所供電范圍，并計算各變電所的計算負(fù)荷。3．中學(xué)配電系統(tǒng)設(shè)計中學(xué)配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計所提供的設(shè)備平面布置圖、擬出兩種可行的中學(xué)配電系統(tǒng)方案進(jìn)行比較后，確定一種方案。4．低壓配電屏的選擇5．選擇高壓電器6．變配電所平面布置設(shè)計：根據(jù)變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心及進(jìn)出線方便的原則，確定變電所的位置，然后根據(jù)環(huán)境條件確定變壓器是放在戶外還是室內(nèi)。7．防雷凡是與架空線路相連的進(jìn)出線，在入戶處、變電所母線上都要裝一組YW型避雷器。8．繪變電所系統(tǒng)圖。第2章系統(tǒng)計算負(fù)荷及無功功率補(bǔ)償計算負(fù)荷是確定供配電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)；計算負(fù)荷確定的是否正確，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。采用無功補(bǔ)償，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，不僅可以節(jié)能，減少線路壓降，提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。本章采用需要系數(shù)法對學(xué)校的各類用電負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計算，并采用并聯(lián)電容器方法對低壓進(jìn)行集中補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)。2.1負(fù)荷計算2.1.1負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的（1）負(fù)荷計算的內(nèi)容包括設(shè)備功率計算，計算負(fù)荷，尖峰電流，一、二級負(fù)荷和平均負(fù)荷等內(nèi)容。計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。（2）負(fù)荷計算的目的是為了合理的選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、開關(guān)電器、變壓器等元件、整定繼電保護(hù)，使電氣設(shè)備和材料得以充分利用和安全運(yùn)行。2.1.2計負(fù)荷的確定計算負(fù)荷的方法主要有需要系數(shù)法和二項式法。前一種方法比較簡便，在設(shè)計單位的使用最為普遍。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較多、各臺設(shè)備容量相差不甚懸殊時，通常都采用需要系數(shù)法計算。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量又相差懸殊時，則宜采用二項式法計算，凡是民用建筑中的負(fù)荷，一般都是用需要系數(shù)Kd進(jìn)行計算的。它既簡便又實用，因為民用建筑中單機(jī)負(fù)荷較大的各類設(shè)備都是采用單機(jī)組或同類機(jī)群放射式供電，在計及供電線路、開關(guān)時，都是用單機(jī)的額定電流或起動電流進(jìn)行選型或校驗的，所以普遍采用需要系數(shù)法。本設(shè)計則采用需要系數(shù)法來確定計算負(fù)荷。2.1.3按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷的公式（1）有功計算負(fù)荷（單位為kw）式中Pe——用電設(shè)備組總的設(shè)備容量（不含備用設(shè)備容量，單位為kw）。Kd——用電設(shè)備組的需要系數(shù)。（2）無功計算負(fù)荷（單位為kvar）（3）視在計算負(fù)荷（單位為KVA）（4）計算電流（單位為A）（5）多組用電設(shè)備有功計算負(fù)荷基本公式：同時系數(shù):本次設(shè)計取2.1.4負(fù)荷計算的結(jié)果根據(jù)實驗中學(xué)計資料，按照需要系數(shù)法，負(fù)荷計算結(jié)果如表2-1所示。表2-1負(fù)荷計算表建筑名稱負(fù)荷性質(zhì)數(shù)量總?cè)萘啃枰禂?shù)cosφtgφ計

算

負(fù)

荷教學(xué)樓熒光燈288211.5220.80.551.5218.43227.64833.513白熾燈4421.7620.951.003.34403.344投影機(jī)2424.820.60.80.755.764.327.2空調(diào)2424820.70.80.7567.250.484消防電3640.720.50.80.7520.3615.2725.45合計172.88115.09697.638150.93229.3實驗樓熒光燈1947.760.80.551.526.2089.43611.287白熾燈441.760.951.001.67201.672空調(diào)30600.70.80.754233.652.5電腦320960.30.80.7528.821.636實驗器材200.81.0016016消防電1620.300.50.80.7510.167.6212.7合計205.84104.8472.256127.33193.46宿舍樓熒光燈1004440.60.551.529.614.59217.45白熾燈9841.4740.951.005.58605.586電風(fēng)扇10041040.50.750.882017.626.67消防電18420.3640.50.80.7540.7230.5450.9合計143.3275.90662.73298.47149.6住宅小區(qū)熒光燈401.60.60.551.520.961.45921.745電視81.60.50.750.880.80.7041.067電風(fēng)扇2020.50.750.8810.881.173電磁爐40800.851.0068068電冰箱40160.60.71.029.69.79213.714消防栓1020.20.50.80.7510.17.57512.625合計121.490.4620.410292.734140.9總合計995.26596.14413.0509725.254乘以KΣp=0.9，KΣq=0.950.81536.526392.298664.6491009.82.2無功功率補(bǔ)償及其計算2.2.1無功補(bǔ)償?shù)哪康陌垂╇娋值囊?guī)定，低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95，高壓功率因數(shù)要求0.9。采用無功補(bǔ)償，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，既可以節(jié)能、減少線路壓降，又能提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。因此，供配電系統(tǒng)中的無功功率補(bǔ)償是必不可少的。2.2.2無功功率的人工補(bǔ)償裝置工程中普遍采用并聯(lián)電容器來補(bǔ)償供電系統(tǒng)的無功功率。并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式，有以下三種：（1）高壓集中補(bǔ)償電容器裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)（如圖2-1）。（2）低壓集中補(bǔ)償電容器裝設(shè)在變配電所的低壓配電室或單獨(dú)的低壓電容器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)。它利用指示燈或放電電阻放電。按GB50227—95規(guī)定：低壓電容器組可采用三角形結(jié)線或中性點不接地的星形結(jié)線方式（如圖2-2）。（3）低壓分散補(bǔ)償電容器裝設(shè)在低壓配電箱旁或與用電設(shè)備并聯(lián)。它就利用用電設(shè)備本身的繞組放電。電容器組多采用三角形結(jié)線（如圖2-3）。民用建筑供電有它的特殊性：一是照明負(fù)荷占的比重比較大，屬于分散負(fù)荷；二是電機(jī)大部分是空調(diào)風(fēng)機(jī)、防排煙風(fēng)機(jī)，其容量也是小而分散。由于上訴原因，在民用建筑的供電系統(tǒng)中，一般都是采用低壓配電裝置處集中補(bǔ)償。而且，采用低壓集中補(bǔ)償不需要從電力系統(tǒng)中獲取無功，可以減少電力系統(tǒng)的無功功率發(fā)生裝置，也減少了電力系統(tǒng)到用戶的線路上的無功傳輸，從而減少了這部分線路的電壓損失及電能損耗。因此，本設(shè)計采用低壓集中補(bǔ)償。2.2.3并聯(lián)電容器的選擇計算方法（1）無功功率補(bǔ)償容量（單位為kvar）的計算（2）并聯(lián)電容器個數(shù)式中qc——單個電容器的容量（單位為kvar）2.2.4無功功率補(bǔ)償?shù)挠嬎阌韶?fù)荷計算表知，該學(xué)380側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)為0.81。而民用建筑各地供電局規(guī)定低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95,高壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上。（1）低壓電容器柜（屏）的選擇方法PGJ1型低壓無功功率自動補(bǔ)償屏有1、2、3、4等4種方案。其中1、2屏為主屏，3、4屏為輔屏。1、3屏各有六條支路，電容器為BW0.4-14-3型，每屏共84kvar，采用六步控制，每步投入14kvar。2、4屏各有八條支路，電容器亦為BW0.4-14-3型，每屏共112kvar，采用8步控制，每步投入14kvar。選擇步驟：①根據(jù)控制步數(shù)要求，選擇一臺1號或2號主屏。②根據(jù)所需無功補(bǔ)償容量再補(bǔ)充一臺或數(shù)臺3號或4號輔屏（2）低壓電容器柜（屏）的選擇選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償屏,并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型.其方案1(主屏)1臺與方案3(輔屏)1臺相結(jié)合,總共容量84kvar×2=168kvar。無功補(bǔ)償后，380v側(cè)和10kv側(cè)負(fù)荷計算如表2-2表2-2無功補(bǔ)償后賓館的計算負(fù)荷項目Cos計算負(fù)荷380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.81536.526392.298664.6491009.8380V側(cè)無功補(bǔ)償容量—168380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.923536.526224.298581.5883.5主變壓器功率損耗0.015=8.720.06=34.8910KV側(cè)負(fù)荷總計0.903545.246259.188603.734.85經(jīng)過低壓集中補(bǔ)償后，不但提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，使高壓側(cè)的功率因數(shù)達(dá)到了0.903達(dá)到了供電局的要求，而且減少了線路壓降，提高了供電質(zhì)量，還提高了系統(tǒng)供電的裕量。變配電所位置和主變壓器及主接線方案的選擇變配電所是電力網(wǎng)的重要組成部分，承擔(dān)著電網(wǎng)電壓的變換和電能傳輸任務(wù)。他的設(shè)計（變電所位置的確定和主變壓器及主接線方案的選擇）至關(guān)重要，其中主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系，并將長期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。本設(shè)計嚴(yán)格遵循變電所各個部分設(shè)計的原則，選擇出適合本實驗中學(xué)供配電方式的方案。3.1變配電所位置的選擇3.1.1變配電所位置選擇的一般原則（1）盡量靠近負(fù)荷中心，以減少配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗及有色金屬消耗量。（2）進(jìn)出線方便，特別是采用架空線進(jìn)出時應(yīng)考慮這一點。（3）接近電源側(cè)，對總變、配電所特別要考慮這一點。（4）設(shè)備運(yùn)輸方便。（5）盡量避開劇烈震動和高溫場所。（6）不宜設(shè)在有多塵和有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時。則應(yīng)設(shè)在污源的上風(fēng)側(cè)。（7）不宜設(shè)在廁所、浴池或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。（8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方。且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。（9）高壓配電所應(yīng)盡量與車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備建筑物合建。（10）不應(yīng)妨礙其他建筑物的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后的擴(kuò)建。3.2負(fù)荷中心的確定變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。負(fù)荷中心的確定一般采取負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心。在學(xué)校平面圖的左下側(cè)作一個直角坐標(biāo)，測出學(xué)校各用電負(fù)荷到負(fù)荷中心點的坐標(biāo)位置，例如教學(xué)樓為、宿舍樓為等，如圖3-1所示：,同理可得得中學(xué)的負(fù)荷中心的坐標(biāo)為（5.1，3.1）。即在1#教學(xué)樓東北角，其平面圖見（附錄二）。3.3變電所主變壓器的選擇主變壓器的選擇包括主變臺數(shù)和容量的選擇，它的確定應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的選擇，下面將做詳細(xì)介紹。3.3.1變電所主變壓器選型的原則為了調(diào)壓和降低電能損耗，變壓器選擇應(yīng)考慮以下原則：（1）變壓器應(yīng)盡量選節(jié)能型的油浸或干式變壓器；（2）獨(dú)立的變配電所，可選節(jié)能型干式變壓器；（3）非一類建筑物，當(dāng)變壓器附設(shè)在首層靠外墻時，可安裝油浸變壓器，但容量不得超過400KVA。3.3.2變電所主變壓器臺數(shù)的選擇變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時，宜采用兩臺及以上變壓器：（1）有大量一級負(fù)荷或者雖為二級負(fù)荷，但有一定數(shù)量的消防設(shè)備、保安設(shè)備等用電；（2）集中負(fù)荷較大，所需變壓器容量超過500kVA時，可選用兩臺小容量變壓器，以確保供電安全；（3）季節(jié)性負(fù)荷變化較大時，可設(shè)兩臺或兩臺以上變壓器，以便在淡季時可切除整臺變壓器。其它情況下宜裝設(shè)一臺變壓器。3.3.3變電所主變壓器容量的選擇根據(jù)中學(xué)的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，中學(xué)變電所的主變壓器可由下列兩種方案：（1）裝有一臺主變壓器的變電所主變壓器容量不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷，即≥若裝設(shè)一臺主變壓器型式采用SG10，而容量根據(jù)上式，選=630KVA＞=603.7KVA,即選一臺SG10-630/10型空氣自冷干式變壓器。（2）裝有兩臺主變壓器的變電所每臺主變壓器容量不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷的60%，最好為總的計算負(fù)荷的70%左右，即≈（0.6～0.7）同時每臺主變壓器容量不應(yīng)小于全部一﹑二級負(fù)荷之和（Ⅰ+Ⅱ），即≥（Ⅰ+Ⅱ）若裝設(shè)兩臺主變壓器型號亦采用SG10，而每臺容量按以上兩式選擇，因此選擇兩臺SG10-400/10型空氣自冷干式變壓器。其聯(lián)結(jié)組別采用Yyn0。3.3.4變配電所主接線方案的擬定按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計下列按兩種主接線方案：（1）裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案如圖（3-1）所示（2）裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案如圖（3-2）所示圖3-1裝設(shè)一臺主變的主接線方案（附高壓柜列圖）圖3-2裝設(shè)兩臺主變的主接線方案（附高壓列柜圖）兩種主接線方案通過技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個方面的比較，比較結(jié)果見表3-1表3-1兩種主結(jié)線方案的比較比較項目裝設(shè)一臺主變的方案裝設(shè)兩臺主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺主變，電壓損耗略大由于兩臺主變并列，電壓損耗略小靈活方便性只一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額由網(wǎng)上查得SG10-630單價為20.2萬元，查表得其綜合投資約為其單價的2倍，因此其綜合投資為220.2萬元=40.4萬元由網(wǎng)上查得SG10-400單價為12.3萬元，變壓器的綜合投資額約為單價的四倍，因此兩臺綜合投資為412.3=49.2萬元，比一臺主變方案多投資8.8萬元高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額查表得GG-1A（F）型柜按每臺4萬元計，查表得其綜合投資可按設(shè)備價的1.5倍計，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為41.54萬元=24萬元本方案采用7臺GG-1A（F）柜，其綜合投資額約為71.54.5=47.25萬元，比一臺主變的方案多投資20.25萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)按表4-2規(guī)定計算，主變的折舊費(fèi)=40.4萬元×0.05=20.2萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬元×0.06=1.44萬元；變配電設(shè)備的維修管理費(fèi)=（40.4+24）萬元×0.06=3.864。因此主變和高壓開關(guān)柜設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi)=（2.02+1.44+3.864）萬元=7.324萬元（其余項目從略）。主變的折舊費(fèi)=49.2萬元×0.05=2.46萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=47.25×0.06=2.835萬元；變配電設(shè)備的維修管理費(fèi)=（40.4+47.25）萬元×0.06=5.235萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi)=（2.46+2.835+5.235）萬元=10.53萬元。比一臺主變方案多耗資3.206萬元。交供電部門的一次性供電貼費(fèi)按900元/KVA計，貼費(fèi)為6300.09元=56.7貼費(fèi)為24000.09=72，比一臺主變的方案的貼費(fèi)多15.3從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主接線（圖3-2）略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主接線方案（圖3-1），但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的方案（圖3-1）遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案（圖3-2），因此決定采用裝設(shè)一臺主變的方案（圖3-1）。第4章短路電流計算“短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相碰觸。電網(wǎng)正常運(yùn)行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的。因此，正確計算短路電流尤為重要。4.1短路電流的計算過程與結(jié)果（1）繪制計算電路圖如圖4-1～～∞系統(tǒng)500MVA(1)(2)LGJ—185，8km10.5kVk-1SG10-630（3）0.4kVk-2圖4-1短路計算電路（2）確定基準(zhǔn)值設(shè)=100MVA，=10.5KV，高壓側(cè)，，低壓側(cè)=0.4KV，則（3）計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值①電力系統(tǒng)②架空線路查表8-37，得LGJ-185的=0.35km，而線長8km。故③電力變壓器=4，故因此繪制等效電路，如圖所示（4）計算k-1點（10.5KV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量①總電抗標(biāo)幺值②三相短路電流周期分量有效值③其它短路電流④三相短路容量（5）計算k-2點（0.4KV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量①總電抗標(biāo)幺值②三相短路電流周期分量有效值③其它短路電流④三相短路容量以上計算結(jié)果綜合如表4-1所示：表4-1短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVAk-12.012.012.015.133.0436.5k-215.815.815.829.0717.211第5章變配電所防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計電力系統(tǒng)中，雷擊是主要的自然災(zāi)害。雷電可能損壞設(shè)備或設(shè)施，造成大規(guī)模停電，也可能引起火災(zāi)或爆炸事故，危及人身安全，因此必須對電力設(shè)備﹑建筑物等采取一定的防雷措施。5.1變配電所的防雷保護(hù)5.1.1直擊雷保護(hù)在變配電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變配電所公共接地裝置相連。如變配電所的主變壓器裝在室外或有露天配電裝置時，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個變配電所。如果變配電所處在其他建筑物的直擊雷防護(hù)范圍以內(nèi)時，則可不另設(shè)獨(dú)立避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3～6根長2.5m，50mm的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離5m。打入地下，管頂距地面0.6m。接地管間用40mm×4mm鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，下與接地他焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用20mm的鍍鋅圓鋼，長1～1.5m。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變配電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上距離。5.1.2雷電侵入波的保護(hù)1．在10kV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS4-10型閥式避雷器。引下線采用的25mm4mm2．在10kV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG-1A（F）-54型開關(guān)柜，其中配有FS4-10型閥式避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。3．在380V低壓側(cè)架空出線桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線侵入的雷電波。5.2變配電所公共接地裝置的設(shè)計5.2.1設(shè)計依據(jù)（1）電力裝置和建筑物要求的接地電阻最大值（見表8-1）表8-1電力裝置和建筑物要求的接地電阻最大值序號裝置名稱裝置特點接地電阻/11kv以上小接地電流系統(tǒng)僅用于該系統(tǒng)的接地裝置2與1kv以下系統(tǒng)共用的接地裝置31kv以下系統(tǒng)與總?cè)萘?00KVA以上的發(fā)電機(jī)或變壓器相連的接地裝置4上述（序號3）裝置的重復(fù)接地5與總?cè)萘?00KVA及以下的發(fā)電機(jī)或變壓器相連的接地裝置6上述（序號5）裝置的重復(fù)接地7變配電所和線路的防雷