1、 能源与动力工程学院本 科 生 课 程 设 计题 目： 中医院综合楼电 课 程： 供配电工程 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 1xxx大学能源与动力工程学院供配电工程课程设计任务书1题 目中医院 10kV 变电所电气设计2原始资料2.1 课题原始资料各课题的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
2、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 35，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
3、补偿、变压器选择。周二：供配电系统一次接线设计，设计绘制变电所高压侧主接线图。2周三：设计绘制变电所低压侧主接线图。周四：设计绘制变电所低压侧主接线图。周五：设计绘制变电所电气平面布置图。第 2 周周一：短路电流计算，高低压电器及电线电缆选择计算。周二：编制设计报告正文（设计说明书、计算书）电子版。周三：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，完成 10kV 变电所的电气设计（每组 2 3 人分工合作完成） 。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、；4.正文；5.致谢；6.参考文献；7.附录（课程设计图纸） 。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（7）低压配电线路保护设计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（24 张 A3）（3）变电所电气平面布置图（
5、1 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3范，比例适当、布局合理，讲究绘图质量。 （变电所出线部分内容各有侧重）设计图纸采用 A3 图纸 CAD 出图。与报告正文一起装订成册。5设计指导书及参考文献1 翁双安供配电工程设计指导M北京：机械工业出版社，20082 莫岳平、翁双安供配电工程M北京：机械工业出版社，20113 任元会工业与民用配电设计手册M3 版北京：中国电力出版社，20056学生任务分配表 1 课程设计任务分配表序号 课题名称 班级 学号（末两位） 备注7 中医院综合楼 10kV 变电所电气设计 电气 1001 19，20，217完成期限任务书
6、写于*年*月*日，完成期限为*年*月*日8指导教师*4目 录1 工程概况与设计依据61.1 工程概况61.2 设计依据62 负荷计算及无功补偿设计72.1 负荷数据72.2 负荷计算92.2.1 照明负荷低压配电干线负荷计算92.2.2 电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算92.2.3 火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算102.2.4 变电所负荷计算103 供配电系统一次接线设计123.1 负荷分级及供电电源123.2 电压选择与电能质量123.3 电力变压器选择133.4 变电所电气主接线设计153.4.1 变电所高压侧电气主接线设计153.4.2 变电所低压侧电气主接线设计164 变
7、电所布置设计174.1 总体布置174.2 配电装置通道与安全净距17 5 短路电流计算与高低压电器选择185.1 变电所高压侧短路电流计算185.2 低压电网短路电流计算185.2.1 变压器低压侧短路电流计算185.2.2 低压配电线路短路电流计算205.3 高压电器选择245.4 高压互感器选择255.5 低压断路器的初步选择2655.5.1 配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选择265.5.2 变电所低压电源进线断路器的初步选择276 电线电缆选择286.1 高压进出线电缆选择286.2 变电所硬母线选择296.3 低压配电干线电缆选择307 低压配电线路保护设计327.1 低压配电
8、线路的保护设置327.2 低压断路器过电流脱扣器的整定327.2.1 配电干线保护断路器过电流脱扣器的整定327.2.2 变电所低压电源进线断路器的整定34致谢35参考文献35附录 设计图纸36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 012 变电所低压侧电气主接线图（一） A3 电 023 变电所低压侧电气主接线图（二） A3 电 034 变电所低压侧电气主接线图（三） A3 电 045 变电所低压侧电气主接线图（四） A3 电 056 变电所电气平面布置图 A3 电 0661 工程概况与设计依据1.1 工程概况本工程为十一层医院门诊病
9、房综合楼，地下一层为人防，一四层为门诊，五九层为病房，十层为手术层，建筑高度约 49 米。建筑面积约为 18000m2。为一类高层建筑，基础采用筏板及桩基基础。1.2 设计依据1.甲方提出的设计要求。2.审查通过的初步设计文件。3.国家和江苏有关设计标准规范：民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008供配电系统设计规范GB50052-953-110KV 高压配电装置设计规范GB50060-9210kV 及以下变电所设计规范GB50053-94低压配电设计规范GB50054-95电力工程电缆设计规范GB50217-2007建筑照明设计标准GB50034-2004建筑物防雷设计规范GB50057-
10、94（2000 年版）通用用电设备配电设计规范GB50055-93火灾自动报警系统设计规范GB50116-98电子计算机房设计规范GB50174-93建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004防静电工程技术规程DGJ08-83-200035kV 及以下客户端变电所建设标准DGJ32/J14-200572 负荷计算及无功补偿设计2.1 负荷数据中医院综合楼有 220V 单相用电设备（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一层的 10/0.38kV 变电所采用低压三相四
11、线制系统放射式或树干式配电。根据方案设计，各层用电设备负荷数据见表 2-1。表 2-1 本建筑工程各层用电设备负荷数据序号 用电设备名称 所在楼层设备数量及负荷功率功率因数配电回路 配电箱负荷等级 备注1 照明负荷1.1 十一层照明 11F 10kW 0.9 WP1 11AL 三级1.2 设备夹层照明 设备夹 层 20kW 0.9 WP1 JAL1 三级1.3 九层照明 9F 42.2kW 0.9 WP1 9AL 三级1.4 五 八层照明 58F 4*52.2kW 0.9 WP1 5AL8AL 三级1.5 三 四层照明 34F 2*47.2kW 0.9 WP1 3AL4AL 三级1.6 二层照
12、明 2F 68kW 0.9 WP1 2AL 三级1.7 一层照明 1F 47kW 0.9 WP1 1AL 三级1.8 数字肠胃 2F 80kW 0.9 WP2 CAL 二级1.9 DR 2F 80kW 0.9 WP3 DRAL 二级1.10 钼靶 2F 10kW 0.9 WP4 MAL 二级1.11 九层走道照明及 重要医用负荷 9F 40kW 0.9 WS5WS6 GAT9 一级1.12五八层走道照明及重要医用负荷58F 6kW 0.9 WS5WS6 GAT58 一级1.13 四层走道照明及 重要医用负荷 4F 20kW 0.9 WS5WS6 GAT4 一级1.14 三层走道照明及 重要医用
13、负荷 3F 12kW 0.9 WS5WS6 GAT3 一级1.15 二层走道照明及 重要医用负荷 2F 10kW 0.9 WS5WS6 GAT2 一级1.16 一层走道照明及 重要医用负荷 1F 20kW 0.9 WS5WS6 GAT1 一级1.17 十层手术室照明 10F 160kW 0.9 WS11WS12 10AT 一级82 电力负荷2.1 一层微机中心 1F 10kW 0.85 WS3WS4 JFAT 一级2.2 设备层空调机组 设备层 266kW 0.8 WS13WS14 KTAT1 一级2.3 设备层空调机组 设备层 266kW 0.8 WS15WS16 KTAT2 一级2.4 设
14、备层空调机组 设备层 188kW 0.8 WS17WS18 KTAT3 一级2.5 十一层电梯 11F 18kW 0.7 WS23WS24 DTAT1 一级2.6 十一层消防电梯 11F 18kW 0.7 WS21WS22 XFDTAT 一级2.7 屋顶电梯 屋顶 32kW 0.7 WS27WS28 DTAT2 一级2.8 热水热泵机组 11F 133.3kW 0.85 WP5 SAP SXHAC 三级2.9 辅助电加热电源 设备层 60kW 0.85 WP6 预留 三级3 消防负荷3.1 十一层应急照明 11F 3kW 0.9 WS7WS8 EAL11 一级3.2 夹层应急照明 设备层 3k
15、W 0.9 WS7WS8 EALJ 一级3.3 十层应急照明 10F 6kW 0.9 WS7WS8 EA10 一级3.4 二九层应急照 明 2F9F 3kW 0.9 WS7WS8 EAL210 一级3.5 一层应急照明 1F 10kW 0.9 WS7WS8 EAL1 一级3.6 正压风机 1 2F 5.5kW 0.8 WS9WS10 ZYAT1 一级3.7 正压风机 2 11F 18.5kW 0.8 WS25WS26 ZYAT2 一级3.8 正压风机 3 屋顶 18.5kW 0.8 WS29WS30 ZYAT3 一级3.9 排烟风机 屋顶 11kW 0.8 WS31WS32 PYAT 一级3.
16、10 消防电梯 11F 18kW 0.7 WS21WS22 XFDTAT 一级3.11 稳压泵 设备层 3kW 0.8 WS19WS20 WYAT 一级3.12 一层消控中心 1F 5kW 0.85 WS1WS2 XKAT 一级92.2 负荷计算2.2.1 照明负荷低压配电干线负荷计算 照明负荷 0.38kV 配电干线负荷计算采用需要系数法，见表 2-2。负荷计算时不计备用回路负荷及备用设备功率。表 2-2 照明负荷 0.38kV 配电干线负荷计算用电设备名称照明回路名称负荷等级额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A一
17、般照明 WP1 三级 440 0.75 0.9 330.0 159.8 366.7 557.3数字肠胃 WP2 二级 80 1 0.85 80.0 49.6 94.1 143.1DR WP3 二级 80 1 0.85 80.0 49.6 94.1 143.1钼靶 WP4 二级 10 1 0.85 10.0 6.2 11.8 17.9走道照明及重要医用负荷 WS5 一级 126 0.75 0.9 94.5 45.8 105.0 159.6手术室照明 WS11 一级 160 0.9 0.9 144.0 69.7 160.0 243.2合计 896 0.82 0.89 738.5 380.7 830
18、.8 1262.9 乘同时系数（0.75/0.80) 896 0.62 0.88 553.9 304.6 632.1 960.8 2.2.2 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与平时消防负荷 0.38kV 配电干线负荷计算采用需要系数法计算，见表 2-3。负荷计算时不计备用回路负荷及备用设备功率。表 2-3 电力负荷与平时消防负荷 0.38kV 配电干线负荷计算用电设备名称电力及平时消防回路名称负荷等级额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A一层微机中心 WS3 一级 10 1 0.85 10.0 6.2
19、 11.8 17.9设备层空调机组 WS13 一级 266 0.8 0.8 212.8 159.6 266.0 404.3设备层空调机组 WS15 一级 266 0.8 0.8 212.8 159.6 266.0 404.3设备层空调机组 WS17 一级 188 0.8 0.8 150.4 112.8 188.0 285.810十一层电梯 WS23 一级 18 0.85 0.7 15.3 15.6 21.9 33.2屋顶电梯 WS27 一级 32 0.85 0.7 27.2 27.7 38.9 59.1十一层消防电梯 WS21 一级 18 1 0.7 18.0 18.4 25.7 39.1热水
20、热泵机组 WP5 三级 133.3 1 0.85 133.3 82.6 156.8 238.4辅助电加热电源 WP6 三级 60 1 0.85 60.0 37.2 70.6 107.3合计 991.3 0.85 0.80 839.8 619.7 1043.7 1586.4乘同时系数（0.75/0.80) 991.3 0.64 0.79 629.9 495.8 801.6 1218.42.2.3 火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算火灾时消防负荷 0.38kV 配电干线负荷计算采用需要系数法计算，见表 2-4。负荷计算时不计备用回路负荷及备用设备功率。表 2-4 火灾时消防负荷 0.38kV 配电
21、干线负荷计算用电设备名称火灾时消防回路名称负荷等级额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos 有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A应急照明 WS7 一级 46 1 0.9 46.0 22.3 51.1 77.7二层屋面正压送风 WS9 一级 5.5 1 0.8 5.5 4.1 6.9 10.5十一层正压送风 WS25 一级 18.5 1 0.8 18.5 13.9 23.1 35.2屋顶正压送风 WS29 一级 18.5 1 0.8 18.5 13.9 23.1 35.2屋顶排烟风机 WS31 一级 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9十一
22、层消防电梯 WS21 一级 18 1 0.7 18.0 18.4 25.7 39.1设备层稳压泵 WS19 一级 3 1 0.8 3.0 2.3 3.8 5.7一层消控中心 WS1 一级 5 1 0.85 5.0 3.1 5.9 8.9合计 125.5 1.00 0.82 125.5 86.1 152.2 231.4乘同时系数（ 0.95/0.98) 125.5 0.95 0.82 119.2 84.4 146.1 222.02.2.4 变电所负荷计算 先计算变电所总负荷，见表 2-5，以便选择变压器台数及容量。11表 2-5 变电所负荷 0.38kV配电干线负荷计算回路名称额定容量/kW需要
23、系数 Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A照明回路 896.0 0.82 0.89 738.5 380.7 830.8 1262.9电力回路 991.3 0.85 0.80 839.8 619.7 1043.7 1586.4合计 1887.3 0.84 0.84 1578.3 1000.4 1868.6 2840.3乘同时系数（0.75/0.80) 1887.3 0.63 0.83 1183.7 800.3 1428.9 2171.9功率因数补偿 -360功率因数补偿后 1887.3 0.63 0.94 1183.7 440.3 1263.
24、0 1919.7变压器损耗 12.6 63.1高压侧负荷 1887.3 0.63 0.92 1196.4 503.5 1298.0 74.9变压器选择 2*1000KVA 2000变压器负荷率 63%123 供配电系统一次接线设计3.1负荷分级及供电电源(一)负荷等级及容量本工程为一类高层建筑，根据相关设计规范规定，本工程负荷等级如下：一级负荷有：微机中心、走道照明及重要医用负荷、手术室照明、设备层空调机组、十一层电梯、屋顶电梯、所有消防负荷包括消防控制中心、应急照明、十一层正压风机、屋顶正压风机、排烟风机、设备层稳压泵。二级负荷有：数字肠胃、DR、钼靶、 。三级负荷有：一般照明、屋面设备层热
25、水设备、设备层辅助电加热电源。根据负荷计算结果可知：一级负荷合计 1010.5kW,二级负荷合计 170kW，三级负荷合计 523.3kW。考虑同时系数后的总有功负荷合计 1302.9kW，其中一二级负荷合计 967.2kW。（二）供电电源本工程从供电部门的 110/10kV 变电站引来 1 路 10kV 专线电源 A，可承担全部负荷，同时从供电部门的 35/10kV 变电站引来 1 路 10kV 环网电源 B，仅作一、二级负荷的第二个电源。两路 10kV 电源可同时供电，电源 A 可作为电源 B的备用。两路 10kV 电缆从建筑物北侧穿管埋地引入设在地下 1 层的 10/0.38kV变电所。
26、由于本工程的两个 10kV 供电电源相对独立可靠，因此，不再设置自备发电机组或其他集中式应急电源装置。已知供电部门的 110/10kV 变电站与 35/10kV 变电站的两个 10kV 电源中性点均采用经消弧线圈接地。3.2电压选择与电能质量本工程的总有功负荷只有 1302.9kW，故采用 10kV 供电。本工程为高层建筑，用电设备额定电压为 220/380V，低压配电距离最长不大于 200m。所以，本工程只设置 1 座 10/0.38kV 变电所，对所有用电设备均采用低压 220/380V 三相四线制 TN-S 系统配电。13本工程将采取下列措施以使电能质量满足规范要求：（1）采用 Dyn1
27、1 联结组别的三相配电变压器，采用5%无励磁调压分接头。（2）采用铜芯电缆，选择合适导体截面，将电压损失限制在 5%以内。（3）气体放电灯采用低谐波电子镇流器或节能型电感镇流器，并就地无功功率补偿，自动投切。（4）将单相用电设备均匀分布于三相配电系统中。（5）照明和电力配电回路分开。对较大容量的电力设备如电梯、空调机组、水泵等采用专线供电。3.3电力变压器选择（一）变压器形式及台数本工程为一般高层建筑，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（15%）/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
28、选用IP2X。SCB10 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。因本工程具有较大的容量的一、二级负荷，故采用两台变压器。（二）变压器容量选择本工程总视在计算负荷为 1400kVA( )，其中一、二级负荷为93.0cos987.5kVA( )。选择两台等容量变压器，互为备用。每台变压器容量为95.0cos1000kVA。正常运行时照明负荷和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选择见表 3-1、表 3-2。SCB10-1000/10 型变
29、压器技术数据： UK%=6， PK=10.2kW,IP2X 防护外壳尺寸：长 1990mm 宽 1500mm 高1900mm。14表 3-1 10/0.38kV 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cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 AWS1 5 1 0.85 5.0 3.1 5.9 8.9WS3 10 1 0.85 10.0 6.2 11.8 17.9WS5 126 0.75 0.9 94.5 45.8 105.0 159.6WS11 160 0.9 0.9 144.0 69
30、.7 160.0 243.2WS13 266 0.8 0.8 212.8 159.6 266.0 404.3WP1 440 0.6 0.9 264.0 127.9 293.3 445.9WS7 46 1 0.9 46.0 22.3 51.1 77.7WS19 3 1 0.8 3.0 2.3 3.8 5.7合计 1056 0.74 0.87 779.3 436.8 893.4 1357.9乘同时系数（0.75/0.80) 1056 0.55 0.86 584.5 349.4 681.0 1035.1功率因数补偿 -120功率因数补偿后 1056 0.55 0.93 584.5 229.4 627
31、.9 954.4表 3-2 10/0.38kV 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cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 AWS17 188 0.8 0.8 150.4 112.8 188.0 285.8WS23 18 0.85 0.7 15.3 15.6 21.9 33.2WS21 18 1 0.7 18.0 18.4 25.7 39.1WS27 32 0.85 0.7 27.2 27.7 38.9 59.1WS15 266 0.8 0.8 212.8 159.6 266.0
32、404.3WP2 80 1 0.85 80.0 49.6 94.1 143.1WP3 80 1 0.85 80.0 49.6 94.1 143.1WP4 10 1 0.85 10.0 6.2 11.8 17.915WS5 126 0.75 0.9 94.5 45.8 105.0 159.6WP6 60 1 0.85 60.0 37.2 70.6 107.3WS9 5.5 1 0.8 5.5 4.1 6.9 10.5WS25 18.5 1 0.8 18.5 13.9 23.1 35.2WS29 18.5 1 0.8 18.5 13.9 23.1 35.2WS31 11 1 0.8 11.0 8.
33、3 13.8 20.9合计 931.5 0.86 0.82 801.7 562.6 979.4 1488.7乘同时系数（0.75/0.80) 931.5 0.65 0.80 601.3 450.0 751.0 1141.6功率因数补偿 -250功率因数补偿后 931.5 0.65 0.95 601.3 200.0 633.7 963.23.4 变电所电气主接线设计3.4.1 变电所高压侧电气主接线设计1.电气主接线形式及运行方式本工程变电所的两路 10kV 外供电源可同时供电，并设有两台变压器，互为备用。因此采用分段单母线形式，运行方式如下：正常运行时，由 10kV 电源 A 和电源 B 同时
34、供电，母线联络断路器断开，两个电源各承担一半负荷。当电源 B 故障或检修时，闭合母线断路器，由电源 A承担全部负荷；当电源 A 故障或检修时，母线断路器仍断开，由电源 B 承担一半负荷。此方案的供电可靠性高、灵活性好，但经济性稍差。2.开关柜型式及配置因本工程变压器容量较大，故开关采用真空熔断器，高压开关柜采用KYN44A-12 型金属铠装中置式手车柜。根据当地供电部门规定，电源进线第一台柜为隔离柜，电能计量柜在照明负荷开关柜之前，进线断路器柜与进线隔离柜、联络隔离柜加电气联锁，以防止带负荷操作隔离手车。两个进线断路器与母线断路器设电气联锁，任何情况下只能合其中的两台断路器，以保证两个电源不并
35、联运行。163.所用电设计考虑到经济性，变电所不设所用变压器。4.电气主接线图绘制本工程变电所施工阶段的高压侧电气主接线图见附录3.4.2 变电所低压侧电气主接线设计1.电气主接线形式与运行方式变电所设有两台变压器，因此，低压配电系统电气主接线也采用分段单母线形式。运行方式如下：正常运行时，两台变压器同时运行，母联断路器断开，两台变压器分列运行，各承担一半负荷。当任一台变压器故障或检修时，切除部分三级负荷，闭合母联断路器，由另一台变压器承担全部一、二级负荷及部分三级负荷。 2.开关柜型式及配置低压进线断路器、母线断路器及大容量出线断路器采用空气断路器（ACB),低压出线断路器采用塑壳式断路器（
36、MCCB)，低压配电屏采用 MNS（BWL3）-0.4型抽出式开关柜。MNS（BWL3）-0.4 型开关柜抽屉层的抽出组件规格有8E/4、8E/2、4E、8E、12E、16E、20E、24E 等，根据出线回路的负荷和开关配置相应选择。根据当地供电部门规定，照明负荷与电力负荷电价不同，分开计量。根据消防要求，消防用电设备配电回路集中设置于低压配电屏内，并设有明显标志。为防止两台变压器并联运行，变压器低压侧两台断路器与母线断路器实现电器联锁，任何情况下，只能合其中的两台低压断路器。联络柜的母线分段处设置阻火隔断，以确保一级负荷的供电可靠性。3.电气主接线图绘制本工程变电所施工阶段的低压侧电气主接线
37、图见附录。174 变电所布置设计4.1 总体布置本工程变电所为单层布置，不单独设值班室。由于变压器为干式并带有IP2X 防护外壳，所以，可与高低压开关柜设置于一个房间内（变配电室） 。由于低压开关柜数量较多，故采用双列面对面布置形式。本工程变电所电气平面布置图见附录。根据建筑工程设计文件编制深度规定 （2003 年版）的要求，图中按比例绘制变压器、开关柜、直流及信号屏等平面布置尺寸。高压开关柜、低压开关柜及变压器的相对位置是基于电缆进出线方便的考虑。由于干式变压器防护外壳只有 IP2X，故未与低压开关柜贴邻安装，两者低压母线之间采用架空封闭母线连接。双列布置的低压开关柜母线之间也采用架空封闭母
38、线连接。为保证运行安全，变配电室设有通向通道的门，与物业管理的值班室经过通道相通。同时，变配电室内留有发展空间和安全工具放置与设备检修区。需注意的是，高低压开关柜的排列应使其操作面正视图与高低压系统图一致。4.2 配电装置通道与安全净距 从附录图纸中的变电所电气平面布置图可以看出，本工程高压开关柜的柜后维护通道最小处为 900mm，低压开关柜的柜后维护通道距墙最少 1100mm，距承重柱 1000mm，柜前操作通道 2300mm，干式变压器外廓与侧墙壁的净距最少为800mm，干式变压器正面之间的距离为 2300mm。以上配电装置通道与安全净距均满足规范要求。185 短路电流计算与高低压电器选择
39、5.1 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 5-1 所示。短路点 k-1 点选在变电所一段 10kV 母线上。图 5-1 变压器高压侧短路电流计算电路表 5-1 变电所高压侧短路计算过程及结果高压侧短路计算基准值 Sd=100MVA，U c1=10.5kV，I d1=5.5 kA序号 元件 短路点 运行参数 X* Ik3“/kA Ib3/kA Ik3/kA ip3/kA Sk3“/MVA Ik2/kAmax 0.275 20.0 20.0 20.0 51.0 363.7 17.31 SA min 0.344 16.0 16.0 16.
40、0 40.8 291.0 13.9x/km l/km2 WHA 0.095 3 0.259max 0.533 10.3 10.3 10.3 26.3 187.5 8.93 12 k-1 min 0.602 9.1 9.1 9.1 23.3 166.1 7.95.2 低压侧短路电流计算5.2.1 变压器低压侧短路电流计算本工程变电所低压侧短路电流计算电路如图 5-2 所示。短路点选在两台变压器低压绕组出口处 k-3、k-4 点和两台低压进线开关负荷侧 k-5、k-6 点（即19低压柜 AA1 、AA18 处）和离低压进线开关最远端母线处 k-7、k-8 点（即低压柜 AA9、AA10 处） 。图
41、 5-2 变电所低压侧短路电流计算电路采用欧姆法计算。正常运行时，电源 A、B 同时供电，低压母线分段不联络。此时可分别计算出变压器 T1 低压侧 K-3、K-5、K-7 点的三相短路电流和单相短路电流。短路电流计算结果见表 5-2。20表 5-2 变压器 T1 低压侧短路计算变压器 T1 低压侧短路计算Un=380V序号 元件 短路点 运行参数 R/m X/m Z/m RL-PE/m XL-PE/m ZL-PE/m Ik3“/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA1 SA k-1 Skmax/MVA 187.50 0.085 0.849 0.853 0.057 0.566 S
42、rT/kVA Pk/kW Uk 2 T11000 9.25 6 1.480 9.485 9.600 1.480 9.485 3 12 k-3 1.565 10.334 10.452 1.537 10.051 10.168 22.10 1.621 50.66 19.13 22.71 r/m/m x/m/m l/m 0.019 0.105 4 0.076 0.420 rL-PE/m/m xL-PE/m/m l/m 4 T1WB10.045 0.26 4 0.180 1.040 5 34 k-5 1.641 10.754 10.879 1.717 11.091 11.223 21.23 1.619
43、48.60 18.38 20.58 r/m/m x/m/m l/m 0.019 0.105 8 0.152 0.840 rL-PE/m/m xL-PE/m/m l/m 6 T1WB20.045 0.26 8 0.360 2.080 7 5+6 k-7 1.793 11.594 11.732 2.077 13.171 13.334 19.69 1.615 44.96 17.05 17.32 5.2.2 低压配电线路短路电流计算短路计算点首端为低压配电柜出线，末端为与低压配电柜相对应的配电总箱。本工程变电所低压配电线路短路电流计算电路如图5-3 所示。21图 5-3 低压配电线路短路电流计算电路采
44、用欧姆法计算，以低压开关柜 AA3 配出的消防控制中心配电干线 WS1 和低压开关柜 AA3 配出的设备层空调机组配电干线 WS13为例。其短路电流计算表格见表 5-3 和表 5-4。计算时，配电干线及其分支线的型号规格先按发热条件初选。22表 5-3 变压器 T1 低压侧配电干线 WS1（AA3 柜配出）短路计算变压器 T1 低压侧配电干线 WS1（AA3 柜配出）短路计算Un=380V序号 元件 短路点 运行参数 R/m X/m Z/m RL-PE/m XL-PE/m ZL-PE/m Ik3“/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA1 SA k-1 Skmax/MVA 18
45、7.50 0.085 0.849 0.853 0.057 0.566SrT/kVA Pk/kW Uk2 T11000 9.25 6 1.480 9.485 9.600 1.480 9.485r/m/m x/m/m l/m0.019 0.105 8.8 0.167 0.924rL-PE/m/m xL-PE/m/m l/m3 T1WB0.045 0.26 8.8 0.396 2.2884 1+2+3 AA3 1.732 11.258 11.391 1.933 12.339 12.490 20.27 1.617 46.35 17.56 18.49r/m/m x/m/m l/m3.554 0.092
46、150 533.100 13.800rL-PE/m/m xL-PE/m/m l/m5 WS18.601 0.2 150 1290.150 30.0006 4+5 46ATL1 534.832 25.058 535.419 1292.083 42.339 1292.776 0.43 1.000 0.61 0.37 0.1823表 5-4 变压器 T1 低压侧配电干线 WS13（AA3 柜配出）短路计算变压器 T1 低压侧配电干线 WS13（AA3 柜配出）短路计算Un=380V序号 元件 短路点 运行参数 R/m X/m Z/m RL-PE/m XL-PE/m ZL-PE/m Ik3“/kA kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA1 SA k-1 Sk
