某住宅小区供配电系统设计.pdf

1、学 号 2 0 1 0 2 1 0 3 6 9 工 厂 供 电 课 程 设 计（ 2010 级 本 科 ）题 目 ： 某 住 宅 小 区 供 配 电 系 统 设 计学 院 ： 物 理 与 机 电 工 程 学 院专 业 ： 电 气 工 程 及 其 自 动 化作 者 姓 名 ： 甘 孝 田指 导 教 师 ： 赵 文 忠 职 称 ： 教 授完 成 日 期 ： 2012 年 12 月 27 日I工 厂 供 电 课 程 设 计 任 务 书学 生 姓 名 甘 孝 田 学 号 2010210369专 业 方 向 电 气 工 程 及 其 自 动 化 班 级 电 气 102班题 目 名 称 某 住 宅 小 区

2、供 配 电 系 统 设 计一 、 设 计 的 主 要 内 容1.1设 计 内 容 ： 负 荷 计 算 和 无 功 功 率 补 偿 ； 变 电 所 主 变 压 器 和 主 接 线 方 案 的 选 择 ； 短 路电 流 的 计 算 等 。1.2 设 计 依 据1.小 区 的 年 最 大 负 荷 利 用 小 时 为 2500 h,日 最 大 负 荷 持 续 时 间 为 8 h； 本 住 宅 小 区 共16 栋 楼 ， 384 户 ， 根 据 住 宅 设 计 规 范 GB50096-1999 和 小 康 住 宅 电 气 设 计 的有 关 规 定 ， 每 户 用 电 指 标 按 10kw计 算 ， 需

3、要 系 数 参 照 民 用 建 筑 电 气 设 计 规 范 的规 定 ， 取 30dK =0. ， 功 率 因 数 cos 0.75 。2. 整 个 小 区 的 道 路 照 明 采 用 节 能 火 箭 炮 5U系 列 节 能 灯 PLT-125W， 共 有 80盏 ， 灯 头E40， 安 装 间 隔 为 20m。 单 侧 布 置 ,安 装 高 度 为 3.5m。 道 路 照 明 ： p=125W，80n , 1,cos 0.9dK ,tan 0.48 。3.不 要 求 进 行 小 区 照 明 单 体 设 计 和 二 次 回 路 设 计 。II二 、 设 计 的 基 本 要 求1、 设 计 及

4、计 算 说 明 书（ 1） 说 明 书 要 求 书 写 整 齐 ， 条 理 分 明 ， 表 达 正 确 、 语 言 简 练 。（ 2） 主 要 计 算 过 程 和 步 骤 完 整 无 误 ， 分 析 论 证 过 程 简 单 明 了 ， 各 设 计 内 容 列 表 汇 总 。2、 图 纸（ 1） 绘 制 电 气 主 接 线 图（ 2） 原 理 图 要 求 用 标 准 符 号 绘 制 ， 布 置 均 匀 ， 设 备 符 号 大 小 合 适 清 晰 美 观 。三 .设 计 进 度 安 排阶 段 设 计 各 阶 段 名 称 起 止 日 期1 熟 悉 设 计 任 务 书 、 设 计 题 目 及 设 计

5、背 景 资 料 第 1周 周 一2 查 阅 有 关 资 料 、 阅 读 设 计 要 求 必 读 的 参 考 资 料 周 二3 负 荷 计 算 周 三 至 周 四4 电 气 主 接 线 设 计 周 五5 短 路 电 流 计 算 周 六6 主 要 电 气 设 备 选 择 周 日 至 第 2周 周 一7 书 写 课 程 设 计 说 明 书 周 二 至 周 三8 打 印 整 理 课 程 设 计 资 料 周 四9 答 辩 及 成 绩 评 定 周 五III四 .需 收 集 和 阅 读 的 资 料 及 参 考 文 献 （ 指 导 教 师 推 荐 ）【 1】 刘 涤 尘 、 王 明 阳 、 吴 政 球 .电

6、气 工 程 基 础 M.武 汉 ： 武 汉 理 工 大 学 出 版 社 .2003 年【 2】 张 学 成 .工 矿 企 业 供 电 设 计 指 导 书 M.北 京 ： 北 京 矿 业 大 学 出 版 社 .1998年【 3】 刘 介 才 .工 厂 供 电 简 明 设 计 手 册 M.北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 .1993 年【 4】 刘 介 才 .实 用 供 配 电 技 术 手 册 M.北 京 ： 中 国 水 利 水 电 出 版 社 .2002年【 5】 刘 介 才 .工 厂 供 电 M.北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 .1997 年【 7】 JGJ16-2008 民 用

7、 建 筑 电 气 设 计 规 范【 8】 GB50054-95 低 压 配 电 设 计 规 范【 9】 GB50052-95 供 配 电 系 统 设 计 规 范【 10】 GB50217-2007 电 力 工 程 电 缆 设 计 规 范【 11】 GB50060-92 3 110KV 高 压 配 电 装 置 设 计 规 范指 导 教 师 签 名 ： 赵文忠2012年 12 月 14 日IV目 录一 、 设 计 说 明 11.1工 程 概 况 .11.2设 计 依 据 11.3设 计 原 则 11.4小 区 概 况 1二 、 小 区 负 荷 计 算 1三 、 无 功 补 偿 方 式 33.1无

8、功 补 偿 方 式 33.2无 功 补 偿 容 量 33.3并 联 电 容 器 的 选 择 及 制 4四 、 变 配 电 所 位 置 和 型 式 的 选 择 44.1变 配 电 所 位 置 的 确 定 44.2变 配 电 所 的 总 体 布 置 4五 、 主 变 压 器 台 数 和 容 量 的 确 定 55.1变 压 器 主 变 台 数 的 选 择 .55.2变 压 器 容 量 的 选 择 5六 、 变 配 电 所 主 接 线 方 案 的 选 择 56.1变 电 所 主 接 线 方 案 的 评 价 6七 、 短 路 电 流 的 计 算 77.1短 路 计 算 的 意 义 和 方 法 77.2

9、相 关 节 点 的 短 路 计 算 77.2.1电 路 图 .77.2.2确 定 基 准 值 .77.2.3计 算 短 路 电 路 中 各 主 要 元 件 的 电 抗 标 么 值 .77.2.4 K-1点 的 短 路 电 流 计 算 .87.2.5 K-2点 的 短 路 电 流 计 算 .8八 、 变 电 所 低 压 侧 一 次 设 备 的 选 择 与 校 验 98.1低 压 母 线 的 选 择 与 校 验 9V8.2低 压 电 缆 、 设 备 的 选 择 与 校 验 108.2.1电 缆 的 选 择 108.2.2低 压 断 路 器 的 选 择 与 校 验 .118.2.3低 压 刀 开 关

10、 的 选 择 与 校 验 .128.2.4电 流 互 感 器 的 选 择 与 校 验 .12九 、 变 压 器 保 护 设 置 .139.1变 电 所 10kV馈 线 保 护 .149.2变 电 所 10kV母 线 保 护 15十 、 防 雷 接 地 系 统 设 计 1610.1概 述 1610.2变 电 所 防 雷 接 地 系 统 设 计 1610.3单 体 楼 的 防 雷 接 地 系 统 设 计 17结 束 语 19参 考 文 献 201第 一 章 设 计 说 明1.1工 程 概 况假 设 该 小 区 年 最 大 负 荷 利 用 小 时 数 为 2500h， 日 最 大 负 荷 持 续 时

11、 间 为 8h， 本 小 区 均 属 于三 级 负 荷 。 低 压 动 力 设 备 均 为 三 相 ， 额 定 电 压 均 为 380V。 照 明 及 家 用 电 器 均 为 单 相 ， 额 定电 压 均 为 220V。1.2设 计 依 据供 电 电 源 ： 按 照 当 地 供 电 部 门 的 签 订 的 供 用 电 协 议 规 定 ， 本 小 区 可 用 附 近 一 条 10kV的公 用 电 源 线 区 的 工 作 电 源 。 该 干 线 的 导 线 型 号 为 LGJ-185， 导 线 为 等 边 三 角 形 ， 线 距 为 1.2m;电 力 系 统 馈 电 变 电 站 距 本 小 区 6

12、km， 该 干 线 首 端 所 装 高 压 断 路 器 的 断 流 容 量 为 500MVA， 此断 路 器 配 备 有 定 时 限 过 电 流 保 护 ， 其 定 时 限 过 电 流 保 护 整 定 的 动 作 时 间 为 1.5s。电 费 制 度 ： 小 区 与 当 地 供 电 部 门 达 成 协 议 ， 对 于 电 费 制 度 有 如 下 规 定 ， 供 电 与 用 电 双 方必 须 按 照 此 规 定 进 行 电 能 记 费 。 在 变 电 所 高 压 侧 计 量 电 能 ， 并 设 置 专 用 的 计 量 柜 。 按 两 部 电费 制 交 纳 电 费 。 一 部 分 为 基 本 电

13、费 ， 按 所 装 用 的 主 变 压 器 容 量 来 计 费 。 另 一 部 分 为 电 度 电 费 ，按 每 月 实 际 消 耗 的 电 能 计 费 。 小 区 最 大 负 荷 时 的 高 压 侧 的 功 率 因 数 不 小 于 0.9。1.3设 计 原 则根 据 小 区 所 取 得 的 电 源 及 小 区 的 用 电 负 荷 情 况 ， 并 考 虑 以 后 小 区 的 发 展 ， 应 采 用 安 全 、可 靠 、 技 术 先 进 、 经 济 合 理 的 原 则 。 假 设 本 工 程 共 16栋 ， 每 栋 底 部 为 架 空 层 ， 地 上 六 层 ，有 阁 楼 ， 共 两 个 单 元

14、 ， 24户 ； 每 层 层 高 为 3m， 室 内 外 高 度 差 为 0.45m。 主 体 建 筑 高 度 为 20.9m（ 含 坡 顶 ） 。 设 计 需 做 到 方 案 合 理 、 技 术 先 进 、 运 行 可 靠 、 满 足 相 关 规 范 的 要 求 ， 还 要 简 捷实 用 、 便 于 操 作 、 管 理 和 维 护 ， 减 少 综 合 投 资 。 此 次 设 计 的 目 的 是 通 过 对 小 区 的 各 个 系 统 的设 计 实 践 ， 综 合 运 用 所 学 知 识 ， 贯 彻 执 行 我 国 建 筑 电 气 行 业 有 关 方 针 政 策 ， 理 论 联 系 实 际 ，

15、锻 炼 独 立 分 析 和 解 决 电 气 工 程 设 计 问 题 的 能 力 ， 为 未 来 的 实 际 工 作 奠 定 必 要 的 基 础 。1.4.小 区 资 料1、 工 程 地 点 ： xx市2、 工 程 概 况 ： 该 小 区 占 地 55164.9平 方 米 ； 共 计 384户 。3、 气 象 资 料 ： 年 最 高 气 温 为 40 ， 年 平 均 气 温 为 20 ,年 最 低 气 温 为 -22.5 ,年 最 热 月平 均 气 温 26.3 ， 年 最 热 月 平 均 最 高 气 温 31.5 ,年 最 热 月 地 下 0.8m处 平 均 温 度 28.7 。年 主 导 风

16、 向 为 东 风 ， 年 雷 暴 日 数 31.3天 。地 质 水 文 资 料 ： 所 在 地 区 平 均 海 拔 130m， 地 层 以 沙 粘 土 为 主 ， 地 下 水 位 为 3m。第 二 章 小 区 负 荷 计 算根 据 小 区 的 负 荷 情 况 ， 年 最 大 负 荷 利 用 小 时 为 2500 h,日 最 大 负 荷 持 续 时 间为 8 h， 按 照 我 国 普 遍 采 用 的 需 要 系 数 法 确 定 小 区 计 算 负 荷 。本 住 宅 小 区 共 16栋 楼 ， 384户 ， 根 据 住 宅 设 计 规 范 GB50096-1999和 小康 住 宅 电 气 设 计

17、的 有 关 规 定 ， 每 户 用 电 指 标 按 10kw计 算 ， 需 要 系 数 参 照 民用 建 筑 电 气 设 计 规 范 的 规 定 ， 取 30dK =0. ， 功 率 因 数 cos 0.75 有 功 计 算 负 荷 ： 30 384 0.30 10 1152 kwd eP N K P 2无 功 计 算 负 荷 ： 30 30 1152 0.882 1016.1 kvarQ P tan 另 外 ， 整 个 小 区 的 道 路 照 明 采 用 节 能 火 箭 炮 5U 系 列 节 能 灯 PLT-125W， 共 有 80盏 ， 灯 头 E40， 安 装 间 隔 为 20m。 单

18、侧 布 置 ,安 装 高 度 为 3.5m。 道 路 照 明 ： p=125W，80n , 1,cos 0.9dK ,tan 0.48 30 1 125 80 10 kwP 30 30 tan 10 0.48 4.8 kvarQ P 综 上 所 述 ， 本 小 区 总 计 算 负 荷 为 ： （ 取 0.83pK , 0.91qK ）30 30 30( ) 0.83 (1152 10) 964.46 kWpP K P P 30 30 30( ) 0.91 (1016.1 4.8) 929.019 kvarqQ K Q Q 总 视 在 计 算 负 荷 ： 2 2 2 230 30 30 964.

19、46 929.019 1339.1264 kVAS P Q 计 算 电 流 ： 3030 1339.1264 2034.5921 A3 3 0.38NSI U 功 率 因 数 ： 3030 964.46cos 0.721339.1264PS 以 上 计 算 可 列 成 表 1-1所 示 本 小 区 负 荷 计 算 表表 1-1 本 小 区 负 荷 计 算 表编号 用 电 设 备 名 称 数 量 设 备 容 量ep (kW) 需 要 系 数dK cos tan 计 算 负 荷30(kW)p 30(kvar)Q 30(kVA)S 30(A)I1 用 户 用 电 384 3840 0.30 0.75

20、 0.82 1152 1016.1 2 道 路 照 明 80 10 1 0.9 0.48 10 4.8 总计 0.83 0.91p qK K ， 964.46 929.019 1339.1264 2034.59213第 三 章 无 功 功 率 计 算 及 补 偿3.1无 功 补 偿 方 式本 设 计 采 用 低 压 集 中 补 偿 方 式 ， 补 偿 范 围 较 分 散 补 偿 小 。 但 其 管 理 方 便 ， 电容 器 能 充 分 利 用 ， 电 力 电 容 器 采 用 三 角 型 连 接 ， 这 种 连 接 方 式 提 供 的 补 偿 容 量 大 。3.2无 功 补 偿 容 量根 据 供

21、 电 企 业 规 则 规 定 ： 10KV 及 高 压 供 电 用 户 功 率 因 数 为 0.9 以 上 ，考 虑 到 变 压 器 无 功 功 率 损 耗 Qt 远 大 于 有 功 功 率 损 耗 Pt， 因 此 在 变 压 器 低 压侧 进 行 无 功 补 偿 时 ， 低 压 侧 补 偿 后 的 功 率 因 数 应 略 高 于 高 压 侧 补 偿 后 的 功 率 因 数0.9， 这 里 取 低 压 侧 功 率 因 数 cos =0.92， 则 低 压 侧 需 装 设 的 并 联 电 容 器 容 量 应为 : 30 tanarccos0.72 tanarccos0.93CQ P 964.46

22、 (0.964 0.395) 548.778 kvar 取CQ 600 vark补 偿 后 的 变 电 所 低 压 侧 的 视 在 计 算 负 荷 为 ：2 2 2 230 30 30( ) 964.46 (929.019 600) 1019.0371 kVACS P Q Q 变 压 器 有 功 功 率 损 耗 300.015 0.015 1019.0371 15.29 kWPt S 变 压 器 无 功 功 率 损 耗 300.075 0.075 1019.0371 76.43 kvarQt S 在 计 算 小 区 高 压 侧 总 计 算 负 荷 时 ， 需 要 计 入 有 关 线 路 和 变

23、 压 器 的 损 耗 ， 但 小区 的 配 电 线 路 不 长 ， 故 该 部 分 功 率 损 耗 不 计 ， 在 此 只 考 虑 变 压 器 的 损 耗 。所 以 变 配 电 所 高 压 侧 计 算 负 荷 为 ： 30 1 964.46 15.29 979.75 kWP 30 1 (929.019 600) 76.43 405.449 kvarQ 2 2 2 230 1 30 1 30 1 979.75 405.449 1060.3296kVAS P Q 30 1I =1060.3296kVA 61.22 A3 10kV 无 功 补 偿 后 ， 功 率 因 数 为 : 30 130 1 9

24、79.75kWcos 0.9241060.3296kVAPS ， 符 合 要 求 。4以 上 计 算 可 列 成 表 3-1所 示 本 小 区 无 功 补 偿 的 计 算 负 荷项 目 cos 30P kW/ 30Q var/k 30S AkV/ 30I A/380v侧 补 偿 前 负 荷 0.72 964 46 929 019 1339 1264 2034 59380v侧 无 功 补 偿 容 量 - - -600 - -380v侧 补 偿 后 负 荷 0.93 964 46 329 019 1019 0371 1817.6主 变 功 率 损 耗 - 15 29 76 43 - -10kv侧

25、负 荷 总 计 0.924 979 75 405 449 1016 3296 61.223.3 并 联 电 容 器 的 选 择 及 其 控 制低 压 集 中 补 偿 所 采 用 的 电 容 器 电 压 为 400V， 根 据 要 求 ， 选 择 电 容 器 型 号 为 ：BCMJ0.4-30-3,选 用 20个 ， 并 采 用 无 功 功 率 自 动 补 偿 控 制 器 ， 使 电 网 中 功 率 因 数保 持 在 设 定 值 内 ， 达 到 有 效 节 能 的 目 的 。第 四 章 变 配 电 所 位 置 和 型 式 的 选 择4.1变 配 电 所 位 置 的 确 定变 配 电 所 位 置

26、的 选 择 ， 应 根 据 下 列 要 求 经 技 术 、 经 济 比 较 确 定 ：1） 接 近 负 荷 中 心 ；2） 进 出 线 方 便 ；3） 接 近 电 源 侧 ；4） 设 备 运 输 方 便 ；5） 不 应 设 在 有 剧 烈 振 动 或 高 温 的 场 所 ；6） 不 宜 设 在 多 尘 或 有 腐 蚀 性 气 体 的 场 所 ， 当 无 法 远 离 时 ， 不 应 设 在 污 染 源盛 行 风 向 的 下 风 侧 ；7） 不 应 设 在 厕 所 、 浴 室 或 其 他 经 常 积 水 场 所 的 正 下 方 ， 且 不 宜 与 上 述 场 所相 贴 邻 ；8） 不 应 设 在

27、有 爆 炸 危 险 环 境 的 正 上 方 或 正 下 方 ， 且 不 宜 设 在 有 火 灾 危 险 环境 的 正 上 方 或 正 下 方 ， 当 与 有 爆 炸 或 火 灾 危 险 环 境 的 建 筑 物 毗 连 时 ， 应 符 合 现 行国 家 标 准 爆 炸 和 火 灾 危 险 环 境 电 力 装 置 设 计 规 范 的 规 定 ；9） 不 应 设 在 地 势 低 洼 和 可 能 积 水 的 场 所 。4.2变 配 电 所 的 总 体 布 置变 电 所 的 总 体 布 置 ， 应 满 足 以 下 要 求 ：1) 便 于 运 行 维 护 和 检 修 ；2) 保 证 运 行 安 全 ；3)

28、 便 于 进 出 线 ；4) 节 约 土 地 和 建 筑 费 用 ；5) 适 应 发 展 要 求 。5第 五 章 主 变 压 器 台 数 和 容 量 的 确 定电 力 变 压 器 是 变 电 所 中 最 重 要 的 一 次 设 备 ， 其 主 要 功 能 是 将 电 力 系 统 的 电 能电 压 升 高 或 降 低 ， 以 利 于 电 能 的 合 理 输 送 、 分 配 和 使 用 。本 小 区 设 计 变 配 电 所 选 用 S9型 普 通 降 压 变 压 器 ， 相 数 为 三 相 ， 调 压 方 式 为无 载 调 压 ， 绕 组 型 式 为 双 绕 组 ， 联 结 组 别 为 Dyn11

29、方 式 。5.1变 压 器 主 变 台 数 的 选 择选 择 变 压 器 时 应 考 虑 以 下 几 条 原 则 ：1） 应 满 足 用 电 负 荷 对 供 电 可 靠 性 的 要 求 。 对 供 有 大 量 一 、 二 级 负 荷 的 变 电所 应 装 设 两 台 变 压 器 。2） 对 季 节 性 负 荷 或 昼 夜 负 荷 变 动 较 而 宜 采 用 经 济 运 行 方 式 的 变 电 所 ， 可 考虑 采 用 两 台 变 压 器 。3） 负 荷 集 中 而 容 量 相 当 大 的 变 电 所 ， 既 是 为 三 级 负 荷 ， 也 应 采 用 两 台 或 多台 变 压 器 。4） 在

30、确 定 变 电 所 主 变 压 器 台 数 时 ， 应 适 当 考 虑 负 荷 的 发 展 ， 留 有 一 定 的 余地 。 本 小 区 设 计 综 合 考 虑 以 上 原 则 ， 确 定 装 设 两 台 变 压 器 。5.2变 压 器 容 量 的 选 择根 据 工 厂 供 电 ， 装 有 两 台 主 变 压 器 的 变 电 所 ， 每 台 变 压 器 的 容 量 N TS 应同 时 满 足 以 下 两 个 条 件 ：1） 任 一 台 变 压 器 单 独 运 行 时 ， 宜 满 足 总 计 算 负 荷 30S 的 大 约 60% 70%的 需要 ， 即 ：TS =(0.6 0.7) 30S =

31、(0.6 0.7) 1019.0371 （ 611.42 713.33） kVA。本 小 区 所 在 地 区 的 年 平 均 气 温 为 20 C ， 且 变 压 器 采 用 室 内 安 装 ， 故 变 压 器的 实 际 容 量 为 ： N TS TS /0.92=（ 611.42 713.33） / 0.92KVA=(664.59775.39)kVA。2） 任 一 台 变 压 器 单 独 运 行 时 ， 宜 满 足 全 部 一 、 二 级 负 荷 的 需 要 ， 即30( )NTS S ,而 本 次 小 区 设 计 的 负 荷 全 为 三 级 负 荷 ， 所 以 不 用 考 虑 这 个 因

32、素 。第 六 章 变 配 电 所 主 接 线 方 案 的 选 择综 合 考 虑 上 面 ， 本 小 区 变 电 所 采 用 两 台 S9 系 列 1000kVA 的 变 压 器 ， 装 设 两台 主 变 压 器 的 主 接 线 方 案66.1 变 电 所 主 接 线 方 案 的 评 价根 据 小 区 设 计 要 求 ， 选 择 高 低 压 侧 均 为 单 母 线 分 段 的 变 电 所 主 接 线 方 案 。 对该 方 案 的 评 价 可 从 以 下 几 方 面 入 手 ：（ 1） 从 技 术 指 标 方 面 考 虑 ， 该 方 案 的 供 电 可 靠 性 和 运 行 灵 活 性 都 比 较

33、高 ， 在高 低 压 母 线 侧 发 生 短 路 时 ， 仅 故 障 母 线 段 停 止 工 作 ， 非 故 障 段 仍 可 继 续 运 行 ， 可缩 小 母 线 故 障 时 停 电 范 围 ， 同 时 对 重 要 用 户 可 从 不 同 母 线 分 段 引 出 双 回 路 供 电 ，供 电 可 靠 性 及 运 行 灵 活 性 相 当 高 。（ 2） 从 经 济 指 标 方 面 考 虑 ， 虽 然 该 方 案 的 初 投 资 比 较 高 ， 但 从 年 运 行 费 用 包括 设 备 折 旧 费 ， 设 备 维 护 费 和 年 电 能 损 耗 费 考 虑 ， 该 方 案 又 有 许 多 优 越

34、之 处 。7电 源 380V1OKV S9-1000/10S9-1000/10L=6KMG第 七 章 短 路 电 流 的 计 算7.1短 路 计 算 的 意 义 和 方 法1） 对 所 选 的 电 气 设 备 进 行 动 稳 定 和 热 稳 定 校 验 。2） 进 行 变 压 器 和 线 路 保 护 的 整 定 值 和 灵 敏 度 计 算 。采 用 标 么 制 法 对 变 配 电 所 的 相 关 节 点 进 行 短 路 电 流 计 算 。7.2相 关 节 点 的 短 路 计 算根 据 小 区 原 始 资 料 可 知 ， 小 区 由 线 芯 截 面 185mm2的 高 压 架 空 线 供 电 ，

35、 距 小区 为 6km， 电 力 系 统 馈 电 变 电 站 首 端 所 装 高 压 断 路 器 的 断 流 容 量 500 MVAocS ，查 表 知 架 空 线 路 每 相 单 位 长 度 电 抗 平 均 值 为 0.35 /km。7.2.1电 路 图4 图 7-1 等 效 电 路 图7.2.2确 定 基 准 值取 dS =100MVA， 1dU = 1cU =10.5kV， 2 2 0.4 kVd cU U 1 1 100 5.50 kA3 3 10.5dd dSI U 2 2 100 144.34 kA3 3 0.4dd dSI U 7.2.3计 算 短 路 电 路 中 各 主 要 元

36、 件 的 电 抗 标 么 值（ 1） 电 力 系 统 电 抗 标 么 值 ： 1 100 MVA 0.2500 MVAdocSX S （ 2） 电 缆 线 路 电 抗 标 么 值 ： 0 0.35 /kmX ，2 0 2 21 1000.35 6 1.9010.5dcSX X lU 8（ 3） 电 力 变 压 器 的 电 抗 标 么 值 ： 查 表 得 变 压 器 的 阻 抗 电 压 % 5KU ，3 % 5 100 MV A 5.0100 100 1000 kV AK dNU SX S 根 据 以 上 计 算 结 果 绘 制 等 效 电 路 图 如 图 所 示 ：图 7-2等 效 电 路 图

37、7.2.4 K-1点 的 短 路 电 流 计 算（ 1） 总 电 抗 标 么 值 ： 1 21 0.2 1.9 2.1KX X X （ 2） 三 相 短 路 电 流 周 期 分 量 有 效 值 ： 3 11 1 5.50 2.619 kA2.1dK KI KAI X （ 3） 三 相 短 路 次 暂 态 电 流 和 稳 态 电 流 有 效 值 ： 3 3 3 1 2.619 kAKI I I （ 4） 三 相 短 路 冲 击 电 流 及 其 有 效 值 ： 3 32.55 2.55 2.619 6.68 kAshi I 3 31.51 1.51 2.619 3,95 kAshI I （ 5）

38、三 相 短 路 容 量 ： 3 1 ( 1) 100 MVA 47.62 MVA2.1dK KSS X 7.2.5 K-2点 的 短 路 电 流 计 算（ 1） 总 电 抗 标 么 值 ：9 1 2 3 42 5.0/ 0.2 1.9 4.482KX X X X X （ 2） 三 相 短 路 电 流 周 期 分 量 有 效 值 ： 3 22 2 144.34 kA=32.22 kA4.48dK KII X （ 3） 三 相 短 路 次 暂 态 电 流 和 稳 态 电 流 有 效 值 ： 3 3 3 2 32.22kAKI I I （ 4） 三 相 短 路 冲 击 电 流 及 其 有 效 值 ：

39、 3 31.84 1.84 32.22 59.28 kAshi I 3 31.09 1.09 32.22=35.12 kAshI I （ 5） 三 相 短 路 容 量 ： 3 2 ( 2) 100MVA=22.32 MVA4,48dK KSS X 以 上 计 算 短 路 电 流 如 表 7-1短 路 计 算 点 三 相 短 路 电 流 /kA 三 相 短 路 容 量 /MVA(3)kI 3I 3I (3)shi 3shI 3KSK 1 2.619 2.619 2.619 6.68 3.95 47.62K2 32.22 32.22 32.22 59.28 35.12 22.32表 7-1第 八

40、章 变 电 所 低 压 侧 一 次 设 备 的 选 择 与 校 验8.1低 压 母 线 的 选 择 与 校 验在 变 压 器 的 低 压 侧 ， 其 计 算 电 流 为 ： 3030 1019.0371 1548.27 A3 3 0.38NSI U 按 载 流 量 选 择 LMY-125 8矩 形 铝 母 线 ， 双 条1548.27 1.05 A=1625.68 A1548.27 AalI 符 合 要 求 。动 稳 定 度 校 验 条 件 为 al c LMY母 线 材 料 的 最 大 允 许 应 力 al =70MPa。10380V低 压 母 线 的 短 路 电 流 为 ： 3shi =5

41、9.28kA 3shI =35.12kA三 相 短 路 时 所 受 的 最 大 电 动 力 ： 23 3 2 7 3 71.03 10 3 59.28 10 10 1297.67 N0.2sh lF i a 母 线 的 弯 曲 力 矩 （ 母 线 档 数 为 3） ： 3 1297.767 1.0 129.767 N m10 10F lM 母 线 的 截 面 系 数 ： 2 2 -6 30.125 m 0.008 m 2.08 10 m6 6b hW 母 线 在 三 相 短 路 时 的 计 算 应 力 : 5129.767 62.39 MPa20.8 10c MW 所 以 ，al =70MPa

42、 c =62.39MPa， 满 足 动 稳 定 度 要 求 。热 稳 定 度 校 验 ： 2 2min 0.751000 32.22 1000 296.2 mm 125 10 mm87imatA I C ， 符合 热 稳 定 度 要 求 。8.2低 压 电 缆 、 设 备 的 选 择 与 校 验在 本 小 区 中 ， 是 24户 一 个 楼 型 。 来 计 算 低 压 侧 的 负 荷 。查 表 知 需 要 系 数 dK =0.7， 1 10 kW 24 240 kWeP ， 再30 1 0.7 240 kW 168 kWd eP K P ， 功 率 因 数 为 cos =0.930 30303

43、0 3030 tan 168 0.484 81.3 kvar168 186.7 kVAcos 0.9186.7 283.6 A3 3 0.38NQ PPS SI U .8.2.1电 缆 的 选 择首 先 ， 按 发 热 条 件 选 择 电 缆 ： 30I =283.6A， 查 工 厂 供 电 设 计 指 导 选 择 铜芯 主 芯 线 截 面 是 150 2mm 的 YJLV22-1.0kV 交 联 聚 乙 烯 绝 缘 钢 带 铠 装 聚 氯 乙 烯 护套 电 力 电 缆 ， 其 载 流 量 为 alI =305A283.6A.初 步 选 定 的 电 缆 型 号 为 YJV22 -3150+1

44、95。短 路 热 稳 定 度 校 验 ：由 变 电 所 引 向 单 体 楼 的 电 缆 线 路 总 电 抗 为11* 0 2 21000.070 0.2 8.750.4dclSX xlU 总 电 抗 标 幺 值 为* * * * * *1 2 3 4/ 0.2 1.9 2.38 8.75 13.23KX X X X X X 三 相 短 路 稳 态 电 流 有 效 值 为 (3) 2* 144 10.88 kA13.23d KII X 电 缆 满 足 热 稳 定 度 的 最 小 截 面 为 3 3 3 20.71510 10.88 10 65.71 mm140imamin tA I C 因 此

45、截 面 为 150 2mm 的 电 缆 满 足 热 稳 定 校 验 要 求 。电 压 损 失 计 算 ：根 据 A=150 2mm 查 表 得 0 00.14 /km, 0.070 /kmR X ， 故 线 路 的 电 压 损 耗值 为 ： 132.5 0.2 0.14 111.5 0.2 0.070 13.18 V0.4NpR qXU U 线 路 电 压 损 耗 百 分 值 为 313.18% 100% 3.5%0.38 10NUU U 电 压 损 耗 小 于 % 5%alU ， 因 此 电 缆 选 择 YJV22 -3 150+1 95 满 足 电 压损 耗 要 求 。综 合 以 上 校

46、验 条 件 ， 对 单 体 楼 采 用 型 号 为 YJV22 -3 150+1 95的 电 缆 供 电 。8.2.2低 压 断 路 器 的 选 择 与 校 验1)受 电 柜 和 母 联 柜 的 低 压 断 路 器 的 选 择 与 校 验 ， 根 据 以 上 短 路 计 算 结 果 ， 选择 断 路 器 为 大 王 智 能 万 能 式 断 路 器 。整 定 与 校 验 :（ 1） 瞬 时 过 电 流 脱 扣 器 动 作 电 流 的 整 定瞬 时 额 定 电 流 302500A 1870.49 AN ORI I ， 线 路 的 尖 峰 电 流 取 额 定 电 流30I 的 2 倍 ， 瞬 时 过 电 流 脱 扣 器 的 动 作 电 流 OP OI 应 躲 过 线 路 的 尖 峰 电 流 pkI ， 即 1.35 3740.98 5050.32 Arel PKOP OI K I ， 设 瞬 时 脱 扣 电 流 整 定 为 3倍 ， 即 ： 3 2500 7500 A5050.32AOP OI ， 满 足 躲 过 尖 峰 电 流 的 要 求 。（ 2） 短 延 时 过 电 流 脱 扣 器 动 作 电 流 和 动 作 时 间 的 整 定12短 延 时 过 电 流 脱 扣 器 动 作 电 流 OP sI 应 躲 过 线 路 负 荷