PAGE26前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走出校門、走向社會(huì)相關(guān)工作崗位的一道考核，也是一次對(duì)學(xué)生三年所學(xué)知識(shí)的鞏固程度的大考驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)由指導(dǎo)老師指導(dǎo)、由學(xué)生獨(dú)立完成的知識(shí)成果，可以體現(xiàn)一個(gè)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固程度以及學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。故本次設(shè)計(jì)是我最努力、最全面的一次設(shè)計(jì)，從中我可以學(xué)習(xí)到很多知識(shí)和體驗(yàn)到很多平時(shí)難得的設(shè)計(jì)快感。本次設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)校生活區(qū)配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),共完成了:確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量,類型,選擇變電所主結(jié)線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線,確定二次回路方案以及選擇整定繼電保護(hù)裝置等.通過完成這次設(shè)計(jì)，鞏固和加深了對(duì)三年來所學(xué)有關(guān)專業(yè)知識(shí)的理解，獲得了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而為以后完成相關(guān)的設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，同時(shí)也使自己該方面的學(xué)習(xí)成果得到綜合考核。最后，再次懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正,以便我在日后的相關(guān)設(shè)計(jì)得到提高。編者于2006年5月16日ForewordThegraduationprojectisthestudentgoesouttheschoolgate,thetrendsocietycorrelationworkposttogetherinspection,alsoistimestudiestheknowledgetestonthestudentthreeyearsinstituteconsolidateddegreebig.Thegraduationprojectbyinstructsteachertoinstruct,theknowledgeachievementwhichindependentlycompletesbythestudent,maymanifestastudenttostudytheabilitywhichtheknowledgetheconsolidateddegreeaswellasthestudentindependentlydesigns.ThereforethisdesignisImostdiligently,amostcomprehensivedesign,Imaystudytoverymanyknowledgeandexperiencetotheverymanyusuallyraredesignspleasantsensation.Thisdesigniscarriesonthedesigntotheschoolquarterselectricalpowerdistributionsystem,Altogetherhascompleted:DefinitetransformersubstationmaintransformerTaiwannumberandcapacity,Type,Choosesthetransformersubstationhosttobendtheplanandthehighandlowpressureequipmentandentersthegoingbeyondaline,DefinitesecondarycircuitplanaswellaschoiceinstallationrelayprotectioninstallmentandsoonThroughcompletesthisdesign,consolidatedanddeepenshasstudiedtherelatedspecializedknowledgetoforthreeyearstheunderstanding,hasobtainedtheexperience,thuswillcompletethecorrelationforlaterthedesigntobuildthegoodfoundation,atthesametimealsoenableoneselfthisaspectthestudyachievementtoobtainthesynthesisinspection.Requestsearnestlyfellowteacherstocriticizeoncemorepointsoutmistakes,Inordertoenhancementandchange.EditorinMay16,2006第一部分說明書第一章設(shè)計(jì)任務(wù)1.1原始資料1.1.1設(shè)計(jì)題目學(xué)校生活區(qū)配電系統(tǒng)1.1.2設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本校所能取得的電源及本校用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到學(xué)校的發(fā)展，按照學(xué)好全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型，選擇變電所主結(jié)線方案及高低設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置（選做），最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。1.1.3設(shè)計(jì)依據(jù)1）學(xué)校生活區(qū)總平面圖(見下表4-14)圖4–14學(xué)校生活區(qū)總平面圖2）電源的南側(cè)1000m處,有一座10kv的配電所,其出口斷路器是SN10-10II型,此斷路器配電備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù),定時(shí)限過流整定的動(dòng)作時(shí)間為1.3s.為滿足學(xué)校二級(jí)負(fù)荷的要求,可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得電源.3）學(xué)校生活區(qū)負(fù)荷表,見表1編號(hào)名稱/kw/kw1學(xué)校食堂3082102鍋爐1001003教師樓2701204校醫(yī)室130985戶外照明25206本所用電1007學(xué)生宿舍由學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)算4）氣象資料本所在地區(qū)的年最高溫度為,年平均氣溫為,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45.5）地質(zhì)水文資料本校所在地區(qū)平均海拔500m,地層一砂粘土為主,地下水位為2m.6）電費(fèi)制度本校與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議,在本校變電所高壓側(cè)計(jì)量電能,設(shè)專用計(jì)量柜,按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi).每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為18元/(KVA),電費(fèi)為0.5元/(KW.h).學(xué)校最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.90.此外,電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算,一次性地向供電部門交納供電補(bǔ)貼費(fèi):6~10kv為800元/(KVA).1.2設(shè)計(jì)任務(wù)要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成下列工作量.1.2.1設(shè)計(jì)說明書1)前言.2)目錄.3)負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償.4)變電所位置和型式的選擇.5)變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量,類型的選擇.6)學(xué)生宿舍樓配電系統(tǒng)的確定.7)變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì).8)短路電流的計(jì)算.9)變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn).10)變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn).11)變電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)的整定.12)防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì).(選做)13)附錄及參考文獻(xiàn).1.2.2設(shè)計(jì)圖樣1)變電所主結(jié)線圖1張(A4圖樣)2)變電所平可增加高低壓開關(guān)柜配置圖接地及照明圖.第二章負(fù)荷分析計(jì)算和無功補(bǔ)償2.1、負(fù)荷計(jì)算的目的及方法2.1.1、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。2.1.2、方法目前，我國(guó)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(jiǎn)便,對(duì)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(duì)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(chǎng)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。2.2、學(xué)生宿舍的負(fù)荷分析和計(jì)算整個(gè)生活區(qū)的計(jì)算負(fù)荷表如下（2-1）編號(hào)名稱計(jì)算負(fù)荷/kw/kw1學(xué)校食堂3082102鍋爐1001003教師樓2701204校醫(yī)室130985戶外照明25206本所用電1007學(xué)生宿舍393.6339.15詳細(xì)的計(jì)算過程在計(jì)算書的（2.1）2.3無功補(bǔ)償后生活區(qū)的計(jì)算負(fù)荷（2-2）項(xiàng)目COS計(jì)算負(fù)荷/Kw/Kvar/KVA/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.811236.6887.151521.912312380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-482.27380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.951236.6404.881301.191977主變壓器功率損耗10KV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.931256.12482.951345.7677.7詳細(xì)的計(jì)算過程在計(jì)算書的（2.2）第三章變電所及主變壓器的選擇3.1變電所所址選擇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(chǎng)所。（6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)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(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50058—92《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(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。3.2利用生活區(qū)的負(fù)荷來選變電所的位置利用生活區(qū)的負(fù)荷來選變電所的位置。因?yàn)樵撋顓^(qū)的負(fù)荷較集中于學(xué)生宿舍和食堂。所以考慮到方便進(jìn)出線及周圍環(huán)境情況。決定該變電所選在學(xué)生宿舍和食堂的中間來修建變電所，其型式附設(shè)式。3.3變電所型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。當(dāng)變壓器容量在350KVA及以下時(shí)，宜設(shè)桿上式變電臺(tái)或高臺(tái)式變電所。]3.4變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇3.4.1變電所主變壓器的選擇根據(jù)生活區(qū)的負(fù)荷和電源情況，生活區(qū)的主變壓器可有下列兩種方案：（1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器變電所，型式采用S9，主變壓器容量應(yīng)不小于總計(jì)算負(fù)荷，而容量根據(jù)所得出來的數(shù)據(jù)，選=1600KVA>=1520KVA,即選一臺(tái)S9-1600/10型的低損耗配電變壓器。至于生活區(qū)的二次負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。（注：由于二次負(fù)荷達(dá)到335.1KVA，380V側(cè)電流達(dá)到509A，距離又較長(zhǎng)，因此不能采用低壓聯(lián)絡(luò)線作備用電源。）（2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器、型號(hào)采用S9，而每臺(tái)容量的選擇，即同時(shí)每臺(tái)主變壓器容量不應(yīng)小于全部一、二負(fù)荷之和即因此選兩抬S9-1000/10型的低損耗配電變壓器。本所二級(jí)負(fù)荷的備用電源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用Yyn0.圖3-1裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案圖3-2裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案（附高壓柜列圖）（附高壓柜列圖）3.4.2（1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案如圖3-1所示（低壓側(cè)主結(jié)線從略）。（2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案如圖3-2所示（低壓側(cè)主結(jié)線從略）。（3）兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較（表3-1）。比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電的可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗小靈活方便性只一臺(tái)主變，靈活性稍差由于兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)比較電力變壓器的綜合投額查表得S9-1600單價(jià)為15.18萬元，而查表得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資約為2×15.18萬元=30.36萬元查表得S9-1000單價(jià)為10.76萬元，因此兩臺(tái)綜合投資為4×10.76萬元=40.06萬元，比一臺(tái)主變的方案多投資12.68萬元高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資查表的GG-1A（F）型柜按每臺(tái)3.5萬元計(jì)，查表得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為4×1.5×3.5萬元=21萬元本方案采用6臺(tái)GG-1A（F）型柜，其綜合投資額約為6×1.5×3.5萬元=31.5萬元，比一臺(tái)主變的方案多投資10.5萬元交供電部門的一次性供電貼費(fèi)按800元/KVA計(jì)，貼為1600×0.08萬元=128萬元貼費(fèi)為2×1000×0.08萬元=160萬元，比1臺(tái)主變的方案多投32萬元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案（圖3-2）略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案（圖3-1），但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案（圖3-1）遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變方案（圖3-2），因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。（說明：如果生活區(qū)負(fù)荷近期可有較大的擴(kuò)大的話，則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。）第四章短路電流計(jì)算及設(shè)備的選擇4.1、短路電流計(jì)算的目的：在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其目的是：（1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等。（2）在選擇載流導(dǎo)體及電器元件時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和短路情況下都能安全，可靠地工作，同時(shí)又力為節(jié)約資金，這就需對(duì)有關(guān)短路電流值進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和開斷能力的檢驗(yàn)。（3）為選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算提供依據(jù)。（4）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。4.2、短路電流計(jì)算的一般規(guī)定：按照《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ5-85》和《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定SDGJ14-86》的有關(guān)條文，對(duì)于驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用短路電流，一般有以下規(guī)定。（1）計(jì)算的基本情況：a、電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；b、所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）；c、短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；d、所有電源的電勢(shì)相位角相同；e、應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。（2）接線方式：計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。4.3短路電流的計(jì)算（4-1）短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-11.061.061.062.71.619.23K-218181833.1219.6212.5（詳細(xì)參考在計(jì)算書的2.3）4.4變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)①10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表4-2）選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10KV92.38A1.06KA2.7KA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)少油斷路器SN10-10II/630————高壓隔離開關(guān)GN19-10/400400A－31.5高壓熔斷器RN1-10100－－－電流互感器JDJ-1010/0.1KV－－－－電壓互感器JDZJ-10KV－－－－電流互感器LQJ-10100/5A－二次負(fù)荷避雷器FS4-10FS4-1010KV－－－戶外式高壓隔離開關(guān)GW4-15G/20015KV20－－－表4-3所選設(shè)備均滿足要求。②380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表4-3）選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V2312A1833.12額定參數(shù)低壓斷路器DW15-2500/3電動(dòng)380V2500A60低壓斷路器DZ20-630380V630A30KA低壓斷路器DZ20-200380V200A25KA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A電流互感器LMZJ1-0.5500V2500/5A電流互感器LMZ1-0.5500V160/5A100/5A表4-4所選設(shè)備均滿足要求。綜合以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表4-6所示。③高低壓母線的選擇，查表4-4，10KV母線選LMY—3×（40×4），即母線尺寸為40mm×4mm；380V母線選LMY—2（120×10）＋（80×10），即相母線尺寸為120mm×10mm,中性母線尺寸為80mm×10mm。變壓器容量/KVA200400500800100012501600高壓母線40×4低壓母線相母線40×460×680×6100×8120×102×（100×10）2×（120×10）中性母線60×680×680×880×10必須注意：按表4-4選擇的母線尺寸，一般均滿足短路動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求，因此不必再進(jìn)行短路校驗(yàn)。但對(duì)于高壓配電所及35KV或以上的變電所，則不能采用此表的母線尺寸，而應(yīng)按發(fā)熱條件進(jìn)行選擇，并校驗(yàn)其短路穩(wěn)定度。變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表4-5所示。（計(jì)算書的2.4、2.5）線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)規(guī)格10KV電源進(jìn)線LJ—25鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL—10000—3×25交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓出線至食堂VLV22—1000—3×185—1×90四芯塑料電纜（直埋）至鍋爐VLV22—1000—3×150—1×70四芯塑料電纜（直埋）至教師樓VLV22—1000—3×185—1×80四芯塑料電纜（直埋）至校醫(yī)院VLV22—1000—3×185—1×90四芯塑料電纜（直埋）至本所用電和戶外照明VLV22—1000—3×150—1×70四芯塑料電纜（直埋）至學(xué)生宿舍VLV22—1000—3×150—1×70四芯塑料電纜（直埋）與鄰近單位10KV聯(lián)絡(luò)線YJL—10000—3×25交聯(lián)電纜（直埋）第五章變電所二次回路方案的選擇和繼電保護(hù)選擇5.1高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路，斷路器采用手力操作機(jī)構(gòu)，其控制與信號(hào)回路如圖5-1所示。5.2變電所的電能計(jì)量回路變電所的電能計(jì)量回路，變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計(jì)量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，分別計(jì)量整個(gè)生活區(qū)消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計(jì)算每月生活區(qū)的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門加封和管理。5.3變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路，變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器、避雷器柜，其中電壓互感器為3個(gè)JDZJ-10型，組成Y。/Y。/△（開口三角）的結(jié)線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察如其結(jié)線圖。作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功電度表、三相無功電度表和電流表，結(jié)線見圖，高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表低壓側(cè)的動(dòng)力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝有無功電度表。每一回路均裝有電度表．低壓母線裝有電壓表。儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)按規(guī)范要求。第二部分計(jì)算書2.1學(xué)生宿舍總共有八棟：照明的設(shè)備容量,在初步設(shè)計(jì)中按不同的性質(zhì)建筑物的單位面積照明容量()法來估算.照明設(shè)備容量=或者按照照明設(shè)計(jì)計(jì)算所得的安裝容量來計(jì)算.（查表附錄）單間寢室的建筑面積：S=4.26.3=15.12照明設(shè)備容量：=W取二條40W的熒光燈。單間學(xué)習(xí)室的建筑面積：S=33.6=10.8照明設(shè)備容量：W取二條40W的熒光燈。衛(wèi)生間和后走廊的建筑面積：S=3.61.5=5.4照明設(shè)備容量：W由于衛(wèi)生間和走廊相隔，所以就各取一個(gè)25W的白織燈。插座：插座容量及同時(shí)使用系數(shù)，根據(jù)《建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》JGJ16-83、第9.8.9條規(guī)定，“民用建筑中的插座在無具體設(shè)備聯(lián)接時(shí)，每個(gè)可按100W計(jì)算”，“全國(guó)住宅電氣設(shè)計(jì)會(huì)議”，確定住宅也按每個(gè)100W計(jì)算。計(jì)算插座容量時(shí)，查下表2-1。插座的數(shù)量（個(gè)）45678910同時(shí)系數(shù)Kx10.90.80.70.650.60.6所以各個(gè)宿舍可以安裝八個(gè)插座（學(xué)習(xí)室和寢室各四個(gè)）：?jiǎn)伍g宿舍的插座容量：W=800tg=8000.8=640W單間宿舍總照明容量（學(xué)習(xí)室、寢室、衛(wèi)生間、插座）：W前走廊的長(zhǎng)度：L=2.7+53.6=20.7m面積：S=20.71.8=37.26每個(gè)樓梯口只需安裝一個(gè)25W的白一層宿舍樓的總負(fù)荷為：=25+10108=8130W每棟宿舍所用總負(fù)荷為：=81306=48.78八棟學(xué)生宿舍的總負(fù)荷為：=48.788=390.24一間宿舍的熒光燈：一棟宿舍的熒光燈：插座：八棟學(xué)生宿舍的熒光燈：插座： 熒光燈和宿舍：學(xué)生宿舍總負(fù)荷為：COS2.2無功功率補(bǔ)償由負(fù)荷表知，該生活區(qū)308 V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.81。而供電部門要求該生活區(qū)10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9。考慮到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，暫取0.95來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：參照資料選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏*，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）5臺(tái)相組合，總共容量：。因此無功補(bǔ)償后生活區(qū)380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2-4所示。（注：*補(bǔ)償屏型式很多，有資料的話，可選其他型式。）2.3短路電流的計(jì)算繪制計(jì)算電路圖（圖2-1）圖2-1短路計(jì)算電路（2）確定基準(zhǔn)值：設(shè)，，即高壓側(cè)，低壓側(cè)，則（3）計(jì)算短路電路中各元件的電抗表幺值①電力系統(tǒng)②架空線路根據(jù)計(jì)算結(jié)果，由表查得，當(dāng)時(shí)，代入下列得S—導(dǎo)線的截面。—最大負(fù)荷電流。J—經(jīng)濟(jì)電流密度。∴選擇LGJ—70型的剛芯鋁絞線，均能滿足發(fā)熱條件要求也能滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。查表得LGJ—70型的導(dǎo)線的，線路長(zhǎng)1000m，由于線路較短，標(biāo)幺值很小，導(dǎo)致短路電流過大，使后面的設(shè)備難以選擇，所以要在線路上串聯(lián)一個(gè)電抗器，以降低短路電流。假設(shè)電抗器的電阻為R，取標(biāo)幺值為5。∴∴③電力變壓器，查表得。∴因此短路等效電路，如圖2-2所示（4）計(jì)算K-1點(diǎn)（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(jì)算K-2點(diǎn)（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2.4變電所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線選擇①10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇，采用LJ型率絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。a、按發(fā)熱條件選擇。由于及室外環(huán)境溫度,查表的，初選LJ-16，其,時(shí)的，滿足發(fā)熱條件。b、校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表得最小允許截面，因此LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。由于此線路很短，不需要校驗(yàn)電壓損耗。②由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)，采用YJLV22—10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接敷設(shè)。a、按發(fā)熱條件選擇。由及土壤溫度，查表初選電纜為35的交聯(lián)電纜，其中，滿足發(fā)熱條件。b、校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中－開關(guān)的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為KA）－開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間（單位為S）－開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為KA）－短路發(fā)熱假想時(shí)間（單位為KA）短路發(fā)熱假想時(shí)間一般按下式計(jì)算在無限容量系統(tǒng)中，由=，因此式中－短路持續(xù)時(shí)間，采用該電路主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加對(duì)應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。當(dāng)≥1S時(shí)=低壓斷路器（如油斷路器），其全分閘時(shí)間取0.2S，高速斷路器（如真空斷路器），其全分閘時(shí)間取0.1S。式中C－短路熱穩(wěn)定系數(shù)（查表得）∴選YJLV－10000－3×35電纜滿足要求。2.5380V低壓出線的選擇（1）饋電給食堂的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。①按發(fā)熱條件選擇由及0.8m土壤溫度25℃。查表初選，其中，不滿足，所以選兩條電纜來把負(fù)荷平均分開，每條的，滿足發(fā)熱條件。②校驗(yàn)電壓損耗。假設(shè)從變電所到食堂有90m,而查表得的鋁芯電纜的（按電纜芯工作溫度75℃計(jì)），，食堂的，。因此按式得滿足允許電壓損耗5﹪的要求。③短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面—變電所高壓側(cè)過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按0.5S整定（終端變電所），再加上斷路器時(shí)間0.2S，再加0.5S。由于前面所選的纜芯截面大于，滿足短路熱穩(wěn)定度要求，整個(gè)食堂的負(fù)荷是用兩條電纜分開的，所以選的截面小一點(diǎn)也能滿足要求，這樣可以節(jié)約投資。故選VLV—1000—3×185+1×90的四芯電纜。（中性線芯按不小于相線芯的一半）（2）饋電給鍋爐房的線路亦采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。①按發(fā)熱條件選擇由及地下0.8m土壤溫度25℃。查表初選，其中，滿足發(fā)熱條件。②校驗(yàn)電壓損耗。假設(shè)從變電所至鍋爐房的距離約為1km，而查表得的鋁芯電纜的。又鍋爐房的得滿足允許電壓損耗5﹪的要求。③短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面由于前面所選的纜芯截面大于，滿足短路熱穩(wěn)定度要求，即選VLV—1000—3×150＋1×70的四芯電纜。（中性線芯按不小于相線芯的一半）。（3）饋電給教師樓的線路亦采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。①按發(fā)熱條件選擇由及地下0.8m土壤溫度25℃。查表初選的截面，其，不滿足要求。所以需要用兩條的電纜把負(fù)荷分開。這樣就可以達(dá)到要求。②校驗(yàn)電壓損耗。假設(shè)從變電所至教師樓的距離約為km，而查表得∴選VLV22—10002—3×185＋1×80的四芯電纜。（中性線芯按不小于相線芯的一半）。（4）饋電給校醫(yī)院的線路亦采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）。電纜芯截面，選VLV22—10002—3×185＋1×90的四芯電纜。（中性線芯按不小于相線芯的一半）。（5）饋電給戶外照明、本所用電的線路亦采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）。電纜芯截面16mm，選VLV22—1000—3×185＋1×80的四芯電纜。（中性線芯按不小于相線芯的一半）。(6)饋電給學(xué)生宿舍的線路亦采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。①按發(fā)熱條件選擇，由及地下0.8m土壤溫度25℃。查表初選的電纜，其，不滿足發(fā)熱條件。所以可以選用三條電纜把學(xué)生宿舍的負(fù)荷分開來供電。②校驗(yàn)電壓損耗。假設(shè)從變電所到學(xué)生宿舍大約有50m，查表得的鋁芯電纜的、，又因?yàn)閷W(xué)生宿舍的、滿足允許電壓損耗5的要求。③短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面滿足短路熱穩(wěn)定要求∴選三條VLV22—1000—3×150—1×70的四芯電纜（7）作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)，采用YJL22—1000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與鄰近單位變電所的10KV母線相聯(lián)。由于鄰近單位變電所的數(shù)據(jù)不知，無法進(jìn)行選擇和校驗(yàn)，只有暫缺。有關(guān)場(chǎng)所的單位建筑面積照明容量如表所示2.6變電所的保護(hù)裝置2.6.1主變壓器的繼電保護(hù)⒈裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。⒉裝設(shè)反時(shí)限過過電流的保護(hù)。采用GL15型感應(yīng)式過流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。①過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定。其中∴整定為10A。（注：只能整數(shù)且不能大于10A）。②過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間）可整定為最短的0.5s。③過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：其中∴=滿足靈敏系數(shù)的要求⒊裝設(shè)電流速斷保護(hù)。利用GL15的速斷裝置。①速斷電流的整定：其中，，∴＝A速斷電流倍數(shù)整定為(注：可以不為整數(shù)，但是必須在2—8之內(nèi))②電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：（或2）其中，因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為：=查表可知：按GB50062-92規(guī)定，電流保護(hù)《含電流速斷保護(hù)》的最小靈敏系數(shù)為1.5，則這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)系數(shù)稍低一些。2.6.2作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置（1）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。亦采用GL15型感應(yīng)式電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。①過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定其中，取，，，，∴整定為10A②過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定。按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為0.5s。③過電流保護(hù)靈敏系數(shù)。因無鄰近單位變電所10KV母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線至本校變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗(yàn)靈敏系數(shù)，只有從略．（2）裝設(shè)電流速短保護(hù)．亦采用GL15的速斷裝置．但因無經(jīng)鄰近單位變電所和聯(lián)絡(luò)線至本校變電所高壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法整定計(jì)算和檢驗(yàn)靈敏系數(shù)，只有從略．2.6.3變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置（1）低壓總開關(guān)采用DW15-2500/3型低壓斷路器，三相均裝過流脫扣器，既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過負(fù)荷（利用其長(zhǎng)延時(shí)脫扣器），而且可保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)∴滿足要求低壓側(cè)所有出線均采用DZ-20型低壓斷路器控制，其瞬時(shí)脫扣器可時(shí)限對(duì)線路短路故障的保護(hù)．附參考資料表1單位建筑面積照明容量序號(hào)房間名稱功率指示/()1裝配車間92實(shí)驗(yàn)室103煤氣站74各種倉(cāng)庫(kù)(平均)55生活間86鍋爐房47機(jī)車房88汽車房89住宅410學(xué)校511單身宿舍412食堂413托兒所514商店515浴室316辦公樓5表210KV級(jí)S9系列銅線電力變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)額定容量/KVA額定電壓／KV聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)損耗／W空載電流（％）阻抗電壓（％）參考價(jià)格（元／臺(tái)）一次二次空載負(fù)載63011，10.5，10，6.3，60.4Yyn0120062000.94.574700Dyn11130058001.0511，10.5，106.3Yd11120062001.54.580011，10.5，10，6.3，60.4Yyn0140075000.84.591100Dyn11140075002.5511，10.5，106.3Yd11140075001.45.5100011，10.5，10，6.3，60.4Yyn01700103000.74.5107600Dyn11170092001.7511，10.5，106.3Yd11170092001.45.5125011，10.5，10，6.3，60.4Yyn01950120000.64.5124000Dyn112000110002.5511，10.5，106.3Yd111950120001.35.5160011，10.5，10，6.3，60.4Yyn02400145000.64.5151800Dyn112400140002.5611，10.5，106.3d112400145001.35.5備注參考價(jià)系上海變壓器廠提供的1995年8月價(jià)目表3電力電纜的電阻和電抗值表：額定面積/電阻/電抗/鋁芯電纜銅芯電纜紙絕緣電纜塑料電纜*纜芯工作溫度/額定電壓/5560758055607580161016102.5—14.3815.13——8.548.98—0.098——0.100——4—8.999.45——5.345.61—0.091——0.093——6—6.006.31——3.563.75—0.087——0.091——10—3.603.78——2.132.25—0.081——0.087——162.212.252.362.401.311.331.401.430.0770.0990.1100.0820.1240.133251.411.441.511.540.840.850.900.910.0670.0880.0980.0750.1110.120351.011.031.081.100.600.610.640.650.0650.0830.0920.0730.1050.113500.710.720.760.770.420.430.450.460.0630.0790.0870.0710.0990.107700.510.520.540.560.300.310.320.330.0620.0760.0830.0700.0930.101950.370.380.400.410.220.230.240.240.0620.0740.0800.0700.0890.0961200.290.300.310.320.170.180.190.190.0620.0720.0780.0700.0870.0951500.240.240.250.260.140.140.150.150.0620.0710.0770.0700.0850.0931850.200.200.210.210.120.120.120.130.0620.0700.0750.0700.0820.0902400.150.160.160.170.090.090.100.110.0620.0690.0730.0700.0800.087備注1．*表中塑料電纜包括聚氯乙烯絕緣電纜和交聯(lián)電纜2．1kV級(jí)4~5芯電纜的電阻和電抗值可近似地取用同級(jí)3芯電纜的電阻和電抗值（本表為3芯電纜值）表4電纜在不同的環(huán)境溫度時(shí)載流量修正系數(shù)表：電纜敷設(shè)方式空氣中直埋環(huán)境溫度/3035404520253035纜芯最高工作溫度/601.221.111.00.861.071.00.930.85651.181.091.00.891.061.00.940.87701.151.081.00.911.051.00.940.88801.111.061.00.931.041.00.950.90901.091.051.00.941.041.00.960.92備注1．本表數(shù)據(jù)引用GB50217—94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》表5LJ型鋁絞線的主要技術(shù)數(shù)據(jù)表:額定截面/mm162535507095120150185240實(shí)際截面/mm15.925.434.449.571.395.1121148183239股數(shù)/外徑（單位mm）7/5.107/6.457/7.507/9.007/10.87/12.519/14.319/15.819/17.519/20.0時(shí)電阻/（）2.071.330.960.660.480.360.280.230.180.14線間幾何均距/mm線路電抗/()6000.360.350.340.330.320.310.300.290.280.288000.380.370.360.350.340.330.320.310.300.3010000.400.380.370.360.350.340.330.320.310.3112500.410.400.390.370.360.350.340.340.330.3215000.420.410.400.380.