【某高校配電房變電部分設(shè)計(jì)8700字（論文）】

某高校配電房變電部分設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u20570某高校配電房變電部分設(shè)計(jì) -1-20190摘要 -1-107911緒論 -2-81891.1課題背景及研究意義 -2-171141.2供配電設(shè)計(jì)的意義 -3-150611.3國內(nèi)供配電設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀 -3-102721.4供配電設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) -4-152872負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償 -5-74172.1負(fù)荷計(jì)算的目的 -5-229952.2無功補(bǔ)償 -13-90453配電房位置和主變壓器的選擇 -14-83973.1配電房選址 -14-19420.3.2主變壓器選擇 -15-30674短路電流計(jì)算 -17-175824.1計(jì)算短路電流的目的 -17-144824.2短路電流的計(jì)算方法 -17-100745過電壓保護(hù) -18-200525.1過電壓的類型 -18-182755.2過電壓保護(hù)目的 -19-313466防雷與接地 -19-35886.1防雷措施 -19-304026.2接地 -20-5403總結(jié) -20-10114參考文獻(xiàn) -20-摘要本次是以某高校校區(qū)的供配電系統(tǒng)為參考，供配電系統(tǒng)通過變壓器與10KV供電干線相連，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研，并收集各棟樓宇負(fù)荷資料，滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行，要保證供電安全可靠、良好的電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性以及減少對環(huán)境的有害影響等基本要求，確定供配電系統(tǒng)的位置和形式，選擇合適的一次設(shè)備，選擇配電房主接線方案，確定二次回路方案，選擇設(shè)備和線路的繼電保護(hù)裝置。關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng)；配電房；短路；防雷保護(hù)；接地；1緒論1.1課題背景及研究意義1.1.1選題背景對于現(xiàn)代社會來說沒人可以離開電能的使用。電能作為一種可再生能源具有其他化學(xué)能所沒有的特點(diǎn)，電能本身具有的無污染性，易于轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌枘茉?，且方便輸送和分配?yīng)用范圍很廣的特點(diǎn)，使其現(xiàn)在愈加重要起來。電能是現(xiàn)代文明不斷進(jìn)步的基石，它為工廠提供動力，讓機(jī)器以更高效、更經(jīng)濟(jì)的方式運(yùn)行，不僅保證了生產(chǎn)質(zhì)量，同時還大大提高了工作效率，節(jié)約了工作時間，并且把人們從繁重的勞動中解放出來。供配電工作做的的好與壞，直接和人們的日常生產(chǎn)生活密切相關(guān)，為了達(dá)到人們?nèi)粘９ぷ魃畹男枰?，供配電工作必須要遵守相?yīng)的要求：保證安全可靠的供電；保證良好的電能質(zhì)量；保證電能安全、可靠、穩(wěn)定的前提下，通過科學(xué)合理且符合規(guī)范的設(shè)計(jì)，降低投資和運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用，并盡量減少電能的損耗；盡可能減小對生態(tài)環(huán)境的有害影響。1.1.2研究的意義隨著高等教育的普及，歷年招生人數(shù)不減反增，考慮到校區(qū)可能擴(kuò)建，因此不僅要合理處理當(dāng)前情況，還要做部分長遠(yuǎn)考慮。所以做供配電設(shè)計(jì)，要結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，做出相應(yīng)的改變。為將來發(fā)展留下足夠的空間，所以要在滿足當(dāng)前所需的前提下，優(yōu)先考慮選擇容量大的變壓器或變壓器組，避免因容量不足的問題造成變壓器頻繁跟換，增加不必要的投資，這樣既能做到既能符合當(dāng)下，又能適應(yīng)發(fā)展。1.2供配電設(shè)計(jì)的意義電能作為現(xiàn)今世界上應(yīng)用最為廣泛的能源之一，因其所具有的清潔廉價的特性，使其能夠被應(yīng)用到現(xiàn)代社會上的各個領(lǐng)域中，可以說上至航空、航天領(lǐng)域里，下至航海、潛海。最為常見的就是人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫募矣秒娖鞯入姎庠O(shè)備，外出時使用的公共交通工具等，總而言之，電能在我們現(xiàn)在的生活中無處不在，而且一旦人們生活中長時間的停電，對于一個高度依賴電能的地區(qū)來講會造成巨大的損失。比如工廠會出現(xiàn)停產(chǎn)，電力系統(tǒng)也會因?yàn)橥ｋ娛艿骄薮蟮臎_擊，甚至?xí)l(fā)生系統(tǒng)崩潰。居民用電出現(xiàn)問題會對于其日常生活受到影響，導(dǎo)致一些公共交通出現(xiàn)無法使用，政府部門運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)停滯，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全問題?？梢钥闯鲭娔茈m然有好的一面也有壞的一面，對電的不當(dāng)使用時會產(chǎn)生危險的造成巨大的安全事故，也就是說電力是一把雙刃劍，所以要安全、可靠、穩(wěn)定地使用電力，必須進(jìn)行科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的電力供應(yīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。1.3國內(nèi)供配電設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀在技術(shù)方面：我國供配電技術(shù)從一開始的落后，一無所有，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，和無數(shù)科學(xué)家的努力研究，到現(xiàn)在我國已在供配電領(lǐng)域掌握了許多頂尖技術(shù)，從一開始在這個行業(yè)只能遵照別人制定的規(guī)范進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，現(xiàn)在我國也具有制定供配電設(shè)計(jì)的相關(guān)工作規(guī)范。在設(shè)備方面：隨著時間的流逝，社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的革新，我國在供配電設(shè)計(jì)方面正處于用新設(shè)備取代以前的老舊設(shè)備，從需要大量人員值班轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄茈娋W(wǎng)無人值班的模式，由交流傳輸向超高壓直流傳輸轉(zhuǎn)變。技術(shù)革新必然帶來產(chǎn)品更新?lián)Q代，隨著制造廠生產(chǎn)的最新型的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)技術(shù)更新后更強(qiáng)大的承載能力和可靠性，電氣一次設(shè)備的生產(chǎn)研發(fā)得到大力發(fā)展，大量高性能、高質(zhì)量、更方便快捷的新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，電氣一次設(shè)備的性能得到不斷加強(qiáng)、不斷完善，使其應(yīng)用范圍更大、更廣、更全面。除了對技術(shù)的革新和對設(shè)備的升級替換，同時對供配電系統(tǒng)進(jìn)行由原來的基本由人工完成向著智能化、模塊化的轉(zhuǎn)變，從而降低工程建設(shè)與運(yùn)營成本，智能系統(tǒng)的出現(xiàn)優(yōu)化了現(xiàn)有供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)配電室無人值守,同時增加了系統(tǒng)智能化的調(diào)節(jié)供電功能,當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)過負(fù)荷和欠負(fù)荷時，智能化系統(tǒng)會及時進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，以保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，減少能源損耗,避免能源浪費(fèi),降低了運(yùn)營成本。新設(shè)備取代舊設(shè)備后，電力故障的檢修和排查也變得更加簡單快捷，更先進(jìn)、更完善、功能更強(qiáng)更穩(wěn)定的電氣設(shè)備可以減少用電設(shè)備故障帶來的安全隱患，智能供配電系統(tǒng)具備高效的電能質(zhì)量優(yōu)化技術(shù),為用戶提供安全可靠、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的電能,避免因電力沖擊與閃變等造成的電氣設(shè)備故障或者損壞,保障用戶用電的穩(wěn)定性,減少設(shè)備故障帶來的安全隱患。提高了設(shè)備的運(yùn)維養(yǎng)護(hù)效率，降低了設(shè)備需要維護(hù)的頻率。1.4供配電設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)經(jīng)過科學(xué)合理的研究規(guī)劃設(shè)計(jì)出符合供配電設(shè)計(jì)規(guī)范的供配電系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)：可以為用戶提供安全可靠和優(yōu)質(zhì)的電能，經(jīng)過研究分析，提出最優(yōu)的設(shè)計(jì)，選擇最合理的規(guī)劃線路，滿足不同用戶對供配電系統(tǒng)的要求。并且可以減少供配電系統(tǒng)的投資以及運(yùn)行費(fèi)用，例如：經(jīng)過詳細(xì)的研究可以在保證系統(tǒng)安全的情況下，去掉一些不必要的設(shè)備，從而降低投入成本。并且科學(xué)合理的設(shè)計(jì)還能降低電能在運(yùn)輸過程中的損耗；缺點(diǎn)：對于大規(guī)模戶外供配電設(shè)計(jì)需要考慮諸多因素，例如：國家電網(wǎng)的供配電，需要考慮當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、水文氣象、工程地質(zhì)及物理探測等方面的詳細(xì)情況。地上建筑物的高度，地面供電塔的位置和土質(zhì)。同時還要考慮不同地方設(shè)備的防腐蝕、防老化、抗干擾以及防止因動物或人造成的重大電力事故等問題需要考慮，并且規(guī)劃時間久、難度極高。2負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償2.1負(fù)荷計(jì)算的目的為了掌握大致的用電情況，合理設(shè)計(jì)和選擇電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和導(dǎo)線,配置相應(yīng)的空開，交流接觸器，配置相應(yīng)的電源容量。如果負(fù)荷計(jì)算過小，則依此選擇的設(shè)備和導(dǎo)線有過熱的危險，輕則影響設(shè)備和導(dǎo)線壽命，重則危害整個供電系統(tǒng)的運(yùn)行安全，從而造成嚴(yán)重的電力事故。若負(fù)荷計(jì)算過大，則會增加大量投資，會造成設(shè)備的大量浪費(fèi)以及增加運(yùn)營維護(hù)成本。精準(zhǔn)的負(fù)荷計(jì)算可以為供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)。確定負(fù)荷計(jì)算公式主要計(jì)算公式有：有功功率：P30=Pe·Kd無功功率:Q30=P30·tan?

視在功率:S3O=P30/Cos?

計(jì)算電流:I30=S30且滿足：S302=P302+Q302如圖1所示：??

Q30S30P30圖SEQ圖\*ARABIC1其中：Kd=Pm/Pe，Kd為需要系數(shù)，Pm為用電設(shè)備組負(fù)荷曲線上最大有功負(fù)荷，Pe為設(shè)備容量，cos?為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)，Un為用電設(shè)備組的額定電壓。收集負(fù)荷數(shù)據(jù)并計(jì)算設(shè)計(jì)依據(jù)：學(xué)?？偲矫鎴D計(jì)算機(jī)中心計(jì)算機(jī)中心配電房教1教2教3教4實(shí)1實(shí)2綜1綜2食堂宿舍區(qū)學(xué)校組成及布置：宿舍教學(xué)樓實(shí)驗(yàn)樓食堂綜合樓計(jì)算機(jī)中心其他學(xué)校一年負(fù)荷用電時間為5760小時，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為12小時。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相。額定電壓為220V。本學(xué)校的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如下所示：該校學(xué)生宿舍所用照明電器與家用照明電器相同，因此選取照明設(shè)備的功率為40W，考慮到用電安全插座功率一般為100W，洗衣機(jī)功率為250W，走廊燈為12W，樓梯燈為40W，本地區(qū)年最高氣溫為41℃，年平均氣溫為18℃，年最低氣溫為-5℃，年最熱月平均最高氣溫為33℃，本地為亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛、日照充足、夏季酷熱、冬季濕冷?？照{(diào)功率為800W。其他為宿舍樓一些不易統(tǒng)計(jì)的用電設(shè)備的總和取1000W。宿舍用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算：名稱數(shù)量電器功率/kw總功率/kw一棟宿舍樓照明8160.0432.64空調(diào)2040.8163.2插座12240.1122.4洗衣機(jī)180.254.5走廊照明1320.0121.584樓梯照明140.040.56其他-11一棟宿舍樓的總用電負(fù)荷：32.64+163.2+122.4+4.5+1.584+0.56+1=325.884kw因?yàn)閷W(xué)校宿舍用電高峰一般在晚上9點(diǎn)到12點(diǎn)，學(xué)生最晚下晚自習(xí)的時間為9點(diǎn)，所以取一棟宿舍樓總用電量的90%為實(shí)際用電負(fù)荷，即：325.884×90%=293.2956kw考慮到教學(xué)因素，燈光不易太強(qiáng)，所以照明設(shè)備的功率也取40W，考慮到教室空間較大，空調(diào)也應(yīng)增大，所以取1500W，其他設(shè)備功率不變。一棟教學(xué)樓用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算：名稱數(shù)量電器功率/kw總功率/kw一棟教學(xué)樓照明7000.0428空調(diào)1001.5150插座3000.130走廊照明2300.0122.76樓梯照明2000.048其他-11一棟教學(xué)樓總用電負(fù)荷：28+150+30+2.76+8+1=219.76kw因?yàn)閷W(xué)校教學(xué)樓用電高峰一般分幾個時段，早上8點(diǎn)到12點(diǎn)、下午1點(diǎn)半到5點(diǎn)、晚上6點(diǎn)半到九點(diǎn)，且大部分時間主要用電負(fù)荷為照明設(shè)備，所以取一棟宿舍樓總用電量的90%為實(shí)際用電負(fù)荷，即：219.76×90%=197.784kw綜合樓電器選擇同教學(xué)樓一樣。一棟綜合樓用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算：名稱數(shù)量電器功率/kw總功率/kw一棟綜合樓照明7000.0428空調(diào)1001.5150插座3000.130走廊照明2300.0122.76樓梯照明2000.048其他-22一棟綜合樓總用電負(fù)荷：28+150+30+2.76+8+2=220.76kw因?yàn)榫C合樓以會議室、辦公室居多，所以用電設(shè)備主要以照明和辦公電腦為主，且用電人數(shù)遠(yuǎn)少于教學(xué)樓，用電設(shè)備的用電量遠(yuǎn)少于其他地方，因此取一棟綜合樓總用電負(fù)荷的50%為實(shí)際用電負(fù)荷，即：220.76×50%=110.38kw實(shí)驗(yàn)樓基本電器選擇與教學(xué)樓一樣?？紤]到實(shí)驗(yàn)樓部分實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備功率較大，數(shù)量較少，且又不經(jīng)常同時使用，因此取所有設(shè)備正常運(yùn)行時功率的60%作為實(shí)際運(yùn)行功率。一棟實(shí)驗(yàn)樓用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算：名稱數(shù)量電器功率/kw總功率/kw一棟實(shí)驗(yàn)樓照明7000.0428空調(diào)1001.5150插座3000.130走廊照明2300.0122.76樓梯照明2000.048其他-66一棟實(shí)驗(yàn)樓用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算：28+150+30+2.76+8+6=249.76kw實(shí)驗(yàn)樓基本電器選擇與教學(xué)樓一樣?？紤]到實(shí)驗(yàn)樓部分實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備功率較大，數(shù)量較少，且又不經(jīng)常同時使用，因此取所有設(shè)備正常運(yùn)行時功率的60%作為實(shí)際運(yùn)行功率，即：249.76×60%=149.856kw食堂電器選擇除空調(diào)外，其他電器功率同教學(xué)樓所選電器功率一樣。食堂的用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算：名稱數(shù)量電器功率/kw總功率/kw食堂照明8000.0432中央空調(diào)103.535走廊照明500.0120.6樓梯照明300.041.2其他-33食堂用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算：32+35+0.6+1.2+3=71.8kw由于食堂的開放時間大約為早上7點(diǎn)到晚上9點(diǎn)，考慮到食堂用電以及就餐時間，取食堂總用電負(fù)荷的80%作為實(shí)際用電負(fù)荷，即：71.8×80%=57.44kw計(jì)算機(jī)中心總用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算:名稱數(shù)量電器功率/kw總功率/kw計(jì)算機(jī)中心照明3000.0412計(jì)算機(jī)5000.3150空調(diào)203.570走廊照明400.0120.48樓梯照明300.041.2其他-33計(jì)算機(jī)中心總用電負(fù)荷為：12+300+70+0.48+1.2+3=386.68kw從實(shí)際情況來看，計(jì)算機(jī)中心的設(shè)備不會一直運(yùn)行，只有在指定時間內(nèi)才會運(yùn)行，所以取其用電重負(fù)荷的60%作為實(shí)際運(yùn)行的用電負(fù)荷，即：386.68×60%=232.008kw本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定?？紤]到用電安全，所有用電設(shè)備必須具有一定的容量而且設(shè)備容量必須要大于實(shí)際容量，所以下表中的容量為范圍值。編號名稱容量/kw需要系數(shù)/Kx功率因數(shù)/Cos?計(jì)算負(fù)荷P30/kwQ30/kvarS30/kvaI30/A1學(xué)生宿舍3500.80.8280210350531.772教學(xué)樓2500.750.8187.5165.36250379.843實(shí)驗(yàn)樓2000.350.657081.85107.7163.644食堂1000.60.66080100151.945綜合樓1500.350.652.57087.5132.956計(jì)算機(jī)中心3000.350.6105140175265.897其他200.60.651214.0318.4728.07全校負(fù)荷計(jì)算取K∑p=0.6;K∑q=0.6根據(jù)上表可以算出：∑P30=280×10+187.5×4+70×2+60+52.5×2+105+12=3808.5kw；∑Q30=210×10+165.36×4+81.85×2+80+70×2+140+14.03=3299.17kvar；∑S30=3808.52+3299.172=5038.77∑P30是所有設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷P30之和，∑Q30是所有設(shè)備無功P30之和，則：P30=K∑p×∑P30=0.6×3808.5=2285.1kwQ30=K∑p×∑Q30=0.6×3299.17=1979.502kvarS30=P302+Q302KV·AI30=S30/3Un=4593.3706ACos?=∑P30/∑S30=0.752.2無功補(bǔ)償2.2.1功率因數(shù)功率因數(shù)是指交流電路有功功率對視在功率的比值。用戶電器設(shè)備在一定電壓和功率下，該值越高效益越好，發(fā)電設(shè)備越能充分利用。常用cos?表示。由上可知，該學(xué)校380V側(cè)最大負(fù)荷是的功率因數(shù)只有0.75，而供配電部門要求該學(xué)校進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9，因此需要進(jìn)行無功補(bǔ)償。Qc=P30[tan??tan?1]選用Bzmj0.45-50-3，額定容量50kvarn=Qc/?q=982.593/50=19.6，即20臺2.2.2無功補(bǔ)償后補(bǔ)償后，重新選擇變壓器容量：S′30（2）=(1979.502?20×50)2+2285.12補(bǔ)償后的功率因數(shù)：PT≈0.015S′30=0.015×2486.183054=37.29274581kwQT≈0.06S′30=0.06×2486.183054=149.17098324kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：P30（1）=2285.1+37.29274581=2322.39274581kwQ30（1）=(1979.502-50×20)+149.17098324=1128.67298324kvarS30（1）=2322.392745812+補(bǔ)償后的功率因數(shù)：cos?′≈0.9滿足相關(guān)規(guī)定3配電房位置和主變壓器的選擇3.1配電房選址在滿足減少配電系統(tǒng)的功率損耗與金屬損耗的情況下，要選擇空曠的地方及在用電負(fù)荷中心周圍，電源的輸送不能受到影響，對于線路的架設(shè)要能方便使用，對于變電部分規(guī)范要求的地點(diǎn)應(yīng)將其放置于電源一側(cè)，同時為了能對配電房的設(shè)備及時維修和檢測，要將其放置在較為空曠的地方，為了設(shè)備與人員的安全要遠(yuǎn)離容易產(chǎn)生震動、高溫的地方，設(shè)備的安全使用與經(jīng)濟(jì)性也需要仔細(xì)考量，要遠(yuǎn)離灰塵多或會出現(xiàn)腐蝕性氣體的地方，同時要保證配電房在通風(fēng)地區(qū)，有電的地方就要遠(yuǎn)離水，配電房更應(yīng)如此，所以要選擇干燥地區(qū)防止設(shè)備進(jìn)水或受潮，配電房要選取安全地方放置要遠(yuǎn)離易燃易爆炸的環(huán)境，配電房屬于危險設(shè)施，不能與居民樓相鄰，要選取空曠人少地帶，但可以與變電所一起放置。配電房布置規(guī)范配電房出于安全性和經(jīng)濟(jì)性以及規(guī)范性來說要能夠用有限的空間合理的放置所需的相關(guān)設(shè)備，能夠在相對狹小的空間里能夠完成對于設(shè)備的操作搬運(yùn)，檢修試驗(yàn)和巡查，同時還能夠留有一定的余地，為了保證配電房的規(guī)范性，也就是配電房設(shè)備的各個線路能夠流暢的布局，那么對于配電房內(nèi)的各個設(shè)備，或者說各個房間就需要照處于相對的位置進(jìn)行放置，配電房里各個設(shè)備都處于運(yùn)行狀態(tài)，所以會產(chǎn)生一些高溫或者有毒氣體，因此配電房的放置要盡量能夠處于一個通風(fēng)和光線明亮的地方，但同時也應(yīng)要避免變電器室和電容器室處于暴曬的狀態(tài)，而控制室要盡可能的朝向南方對于一些個別配電房內(nèi)的區(qū)域來講有一定的與地面的高度，如配電室控制室值班室等的地面應(yīng)當(dāng)要高出室外地面的150~300mm的距離，不過當(dāng)配電房附設(shè)在車間內(nèi)部的時候，可以與車間的地面將持平。對于不同等級的配電所來講，也可以采取不同層級的放置，10kv配變電所應(yīng)該要采取單層布置，不過當(dāng)其采用雙層布置時，變壓器室應(yīng)放置在底層，同時二層的配電室需留有吊裝設(shè)備的吊裝孔，吊裝平臺的。配電房內(nèi)一些設(shè)備由于不同的屬性，所以在其使用的機(jī)箱來講個別機(jī)箱會帶油，有的不會，因此在放置的時候?qū)⒁恍┎粠Э扇夹杂偷母叩蛪号潆娧b置和非油浸的全封閉型變壓器，可以放置在同一個區(qū)域內(nèi)。為了在配電房內(nèi)的操作便捷與使用規(guī)范，我們可以將配電室變壓器是電容器室的門朝向外面，而相鄰配電室有門時該門可以雙向開啟，或者能夠向低壓試測開啟。.3.2主變壓器選擇3.2.1主變壓器選型原則在整個電力系統(tǒng)中，變壓器是一個很關(guān)鍵的設(shè)備，也可以說是變電站的核心部分，但是主變壓器的選擇是有很多要求的，在此次實(shí)驗(yàn)課題中，我們不多加以復(fù)述。但本實(shí)驗(yàn)中主變壓器的容量我們可以選取較大的等級，能夠在保證設(shè)備的安全性與可靠性的前提條件下，要完成工作的要求，不過實(shí)際情況下是，盡管主變壓器的故障率不會那么高，但是只會出現(xiàn)于不高和很高的兩種情況，一旦變壓器出現(xiàn)了故障，可以說就會造成非常大的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。因此，主變壓器選型需要考慮許多問題。眾所周知，我們國家是一個氣候復(fù)雜，地形差異很大的國家，因此在裝設(shè)主變壓器時需要考慮它所處的環(huán)境，如安裝在室內(nèi)還是裸露在外，根據(jù)地氣候的干濕程度，確定是否需要防火、防潮、防腐蝕，以及當(dāng)?shù)氐靥幤皆€是高原。對于不同等級的工作電壓要選擇合適的主變壓器，如10/0.4kV，一般用于工廠、學(xué)校。10kv及以上，一般用于變電所。

同時要選擇合適的主變壓器的容量，住宅區(qū)主變壓器一般在800kva及以下，公共建筑一般在2500kva以下。2500kva以上主要用于供配電部門。變壓器容量只能大不能小，所以能用兩臺就不要用一臺。主變壓器在不同應(yīng)用場合要選擇合適的聯(lián)結(jié)組別。主變壓器是否帶外殼、鐵芯材料等。主變壓器是否帶外殼、鐵芯材料等。3.2.2主變壓器臺數(shù)和容量的選擇對于變壓器的臺數(shù)和容量的選擇上，我們先需要進(jìn)行計(jì)算整個配電廠房的負(fù)荷量，然后再對變壓器的容量進(jìn)行計(jì)算來確定變壓器的數(shù)量和容量，而根據(jù)所查資料在計(jì)算一臺變壓器的容量時，我們要先能夠知道此變壓器的負(fù)荷率是多少，我們已知的是變壓器在負(fù)載時他的損耗在負(fù)荷率的平方乘以負(fù)載損耗時效率最高，在這個時候我們可以知道在效率最高點(diǎn)時，變壓器的負(fù)荷率一般處于63%~67%之間，不過在一般情況下，平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺變壓器，它的負(fù)荷率一般是處于在85%左右。我們考慮變壓器的使用的時候，一定要有全面不僅出于安全性考慮，還要出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，那么我們就可以再選擇了，變壓器容量之后，適當(dāng)?shù)奶岣咦儔浩鞯呢?fù)荷率來減少變壓器的臺數(shù)和容量來達(dá)到我們的目的。由此兩個方面考慮來說，我們本實(shí)驗(yàn)選取了一臺型號為S11-2000kva的變壓器。由容量根據(jù)式SN-T≥S30,6000KVA>5038.77KVA,即選三臺。4短路電流計(jì)算4.1計(jì)算短路電流的目的短路電流是大于額定電流的，對于一些設(shè)備來講，其余內(nèi)部的電流越大，所以產(chǎn)生的熱量就越多，而電氣設(shè)備不可能在高溫情況下持續(xù)工作。所以為了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全性，我們需要知道短路電流的數(shù)值，同時為了整個電力系統(tǒng)選定適合的繼電保護(hù)裝置，能夠有效的出在整個系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時，準(zhǔn)確的排除掉。4.2短路電流的計(jì)算方法4.2.1計(jì)算電路∞∞系統(tǒng)K-1K-210.50.4設(shè)Sd=100MVA,Ud=Uc，即高壓側(cè)Ud1=10.5kv，低壓側(cè)Ud2=0.4kv。則：Id1=Sd/3Ud1=100MVA/3/10.5kv=5.5KAId2=Sd/3Ud2=100MVA/3/0.4kv=144KA4.2.2電力系統(tǒng)中個元件的電抗標(biāo)幺值Xs*=Sd/Soc=100MVA/500MVA=0.2Xl*=XlSdVc2=0.35XT=4.5×100繪制等效電路并計(jì)算短路電流：XX1*=0.2X2*=1.59X3*=2.25K-1K-2K-1點(diǎn)10.5KV側(cè)總電抗的標(biāo)幺值：X(1)*=X1*+X2*=0.2+1.59=1.79三相短路電流周期分量有效值:IK-1=Id2/X(1)*=5.5KV/1.79=3.07KA其他短路電流：I’’=I∞=IK-1=3.07KAIsh=1.51×3.07KA=4.64KAish=2.55×3.07KA=7.83KA三相短路容量：SK-1=Sd/X*=100MVA/1.79=55.87MVAK-2點(diǎn)0.4KV側(cè)總電抗的標(biāo)幺值：X(2)*=X1*+X2*+X3*=0.2+1.59+7.14=8.93三相短路電流周期分量有效值:IK-2=Id2/X*=144/8.93=16.13KA各三相短路電流：I’’=I∞=IK-1=16.13KAIsh=1.09×16.13KA=17.58KAish=1.84×16.13KA=29.68KA三相短路容量：SK-2=Sd/X(2)*=100MVA/8.93=11.20MVA5過電壓保護(hù)5.1過電壓的類型過電壓的類型：一般來講，我們根據(jù)能量的類別可以將過電壓劃分為外部過電壓和內(nèi)部過電壓兩種，外部過電壓，我們又可以稱為雷電過電壓，從字面意思上可以知道外部過電壓一般發(fā)生在雷雨天氣，我們通過觀，可以知道雷電過電壓的持續(xù)時間較短，但其產(chǎn)生的能量很大，它具有脈沖的特性，所以也可以將其稱之為雷電沖擊波。內(nèi)部過電壓就是電力系統(tǒng)內(nèi)部的能量輸送過程中，或者分配過程中產(chǎn)生出來的過電壓，內(nèi)部的過電壓，它的分類是按照它的持續(xù)時間來劃分的，根據(jù)持續(xù)時間的長短，我們可以將其分為暫時過電壓和操作過電壓。操作過電壓，我們可以將其理解為瞬間電流產(chǎn)生的一種過電壓，而暫時過電壓，它的主要特征是它的震蕩頻率接近于工頻，是在整個電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)中產(chǎn)生出來的。5.2過電壓保護(hù)目的過電壓保護(hù)的目的：其實(shí)對于過電壓的保護(hù)，主要是為了電氣設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性而考慮的，目前的電氣設(shè)備越來越精細(xì)，與之相對的，它的價格也會越來越高，而一旦一個設(shè)備出現(xiàn)了故障，它可能會使整個系統(tǒng)產(chǎn)生故障，進(jìn)而會出現(xiàn)安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失，所以不管是出于安全考慮還是經(jīng)濟(jì)性考慮，對于過電壓的保護(hù)是非常有必要的。6防雷與接地6.1防雷措施配電房防雷措施應(yīng)注意避免處于山頂山脊的地方建造。對于直擊雷來說，我們可以通過裝設(shè)避雷針避雷網(wǎng)和避雷線，使其免于遭受直擊雷的損傷。而設(shè)備的建筑應(yīng)放置在避雷針避雷網(wǎng)和避雷線保護(hù)范圍之內(nèi)，同時要防止雷擊產(chǎn)生的高電位對保護(hù)物的沖擊。對于一些無金屬外殼或保護(hù)罩的用電設(shè)備，要處于整個避雷設(shè)備的防護(hù)范圍內(nèi)，同時整個配電房里的設(shè)備與外部連接時的線路應(yīng)該要用鋼管串接起來，而鋼管的一端要與配電箱箱體的外殼和保護(hù)殼相連，同時還要與附近的防雷裝置相連，要注意緊密性。在施工現(xiàn)場應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的安全保護(hù)人員巡邏，他們應(yīng)當(dāng)時刻注意施工現(xiàn)場的雷電環(huán)境，同時要注意定期檢查避雷設(shè)備的實(shí)際使用情況以及定期維修。一般來說，再好的防護(hù)也會出現(xiàn)問題，所以在整個建筑落地之前應(yīng)當(dāng)先考量施工場地日后所處于的天氣環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境，避免出現(xiàn)在過于頻繁的雷電活動范圍內(nèi)，建筑配電房。6.2接地電力系統(tǒng)中的接地大致可以分為三種，一種是部分電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備需要接地后才能正常運(yùn)