【正文】 j＝2160＝2地塊——商住綜合樓總的負(fù)荷為P=+600+= 3地塊——商住廣場總的負(fù)荷為 P=++2160=2地塊用電負(fù)荷及變壓器容量 表1用電設(shè)備設(shè)備容量（KW）計算負(fù)荷（KW）視在負(fù)荷（KVA）變壓器（KVA）變壓器負(fù)荷率（A座+地下汽車庫）住宅變700441469163074%（B座+自行車庫）住宅變679442470163075%（C座+小商鋪）住宅變680437465163074%商場（專變）149812251303280081%“河西苑”變電所3557254534903地塊用電負(fù)荷及變壓器容量 表2用電設(shè)備設(shè)備容量（KW）計算負(fù)荷（KW）視在負(fù)荷（KVA）變壓器（KVA）變壓器負(fù)荷率（A+B+C座）住宅212811701245280078%（ABC）商場8357528001100080%（ABC）商場（空調(diào)）7957558031100080%商場+公用+地下層+下層廣場9507608081100081%1（ABC座）變電所合計407834374600（D+E+F座）住宅206611361209280076%（DEF）商場8207387852100079%（DEF）商場（空調(diào)）7967568041100080%商場+公用+地下層+下層廣場9187347811100078%2（ABC座）變電所合計460033644600 火警時消防設(shè)備及（非火警）故障時需保障用電負(fù)荷表 表3消防設(shè)備設(shè)備容量計算負(fù)荷保障用電設(shè)備容量計算負(fù)荷消防電梯60 KW60 KW客梯160 KW130 KW正壓風(fēng)機(jī)排煙風(fēng)機(jī)198 KW198 KW生活泵78 KW62 KW防火卷簾28 KW28 KW地下車庫38 KW23 KW消防泵220 KW220 KW消防、弱電25 KW25 KW消防、安防中心15 KW15 KWV車庫動力96 KW57 KW應(yīng)急照明147 KW88 KW公用287 KW230 KW合計668 KW609 KW合計684 KW527 KW 無功功率補(bǔ)償用戶供電系統(tǒng)在最大負(fù)荷時的功率因數(shù)滿足當(dāng)?shù)毓╇姴块T的要求，當(dāng)無明確要求時：；。在進(jìn)行人工無功補(bǔ)償裝置設(shè)計時，應(yīng)首先采取措施提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，例如，正確選擇電動機(jī)的類型和功率，盡量使電動機(jī)的負(fù)荷率為80%~90%。正確選擇變壓器容量和臺數(shù)，保持變壓器負(fù)荷率在75%~85%范圍，不低于60%；減少配電線路感抗，如采用電纜線路。一般用戶供配電工程的無功功率補(bǔ)償裝置均為并聯(lián)電容裝置，故僅介紹采用并聯(lián)電容器裝置進(jìn)行無功功率補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計方法。無功功率在通過電網(wǎng)時，會引起線路及設(shè)備的有功損耗。電網(wǎng)在電壓損耗將會隨著無功功率的增加而增加。在電網(wǎng)輸送有功不變下，無功增加而使總電流增加，會使供電系統(tǒng)的如變壓器，斷路器，導(dǎo)線以及測量儀器，儀器等等的一次，二次設(shè)備的容量，規(guī)格尺寸增大，從而使投資費用增加。為盡量減少線損和電壓損失，宜就地平衡補(bǔ)償無功功率。低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補(bǔ)償，高壓部分的無功功率宜由高壓電容器補(bǔ)償。當(dāng)配電所中無高壓負(fù)荷時，不宜在高壓側(cè)裝設(shè)電容器裝置。（1） 對于容量較大，負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備的無功功率，宜單獨就地補(bǔ)償。補(bǔ)償基本無功功率的電容器組宜在變電所內(nèi)集中裝設(shè)。在壞境正常的車間內(nèi)宜裝設(shè)低壓電容器分散補(bǔ)償。（2） 供給氣體放電燈的配電線路宜在線路或燈具內(nèi)設(shè)置電容補(bǔ)償，功率因數(shù)不應(yīng)低。 （3） 對于補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o功功率的電容器組以及常年穩(wěn)定的無功功率和投切次數(shù)較少的高壓電容器，宜采用手動投切；為避免過補(bǔ)償或在輕載時電壓過高，造成某些用電設(shè)備損壞等，宜采用自動投切，且宜優(yōu)先選用低壓無功自動補(bǔ)償裝置。（4） 無功自動補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)方式可根據(jù)下列情況來選擇：以節(jié)能為主進(jìn)行補(bǔ)償者，采用無功功率參數(shù)調(diào)節(jié)；當(dāng)三相負(fù)荷平衡時，也可采用功率因數(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)，應(yīng)按電壓參數(shù)調(diào)節(jié)。無功功率隨時間穩(wěn)定變化時，按時間參數(shù)調(diào)節(jié)。必要時，可采用組合調(diào)節(jié)方式。（5） 電容器分組時，應(yīng)與配套設(shè)備的技術(shù)參數(shù)適應(yīng)，滿足電壓偏差的允許范圍，適當(dāng)減少分組組數(shù)和加大分組容量 。分組電容器投切時，不應(yīng)產(chǎn)生諧振。（6） 電容器裝置的開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)體等載流部分的長期允許電流。（7） 電容器組應(yīng)裝設(shè)單獨的控制和保護(hù)裝置。低壓電容器組應(yīng)采用專用投切接觸器或電力電子開關(guān)以減少合閘沖擊電流，并設(shè)置過載保護(hù)、短路保護(hù)和過電壓保護(hù)。（8） 對三相不平衡系統(tǒng)，低壓無功補(bǔ)償應(yīng)采用分相補(bǔ)償或混合補(bǔ)償方式。對含有諧波的配電系統(tǒng)，無功補(bǔ)償電容器回路中應(yīng)裝設(shè)抑制諧波和涌流的裝置、相關(guān)設(shè)計要求需參考其他文獻(xiàn)。本次設(shè)計中電容補(bǔ)償?shù)慕缦薹绞讲捎门c下圖的接線方式：特點是初投資較小，運行方便。 電容補(bǔ)償?shù)慕泳€方式第三章 短路電流及計算一、 短路電流計算內(nèi)容及目的供配電工程設(shè)計時，需確定的高壓電網(wǎng)短路電流及計算目的見下表需要確定的短路電流及計算目的序號短路物理量計算目的1三相對稱短路電流初始值（超瞬態(tài)短路電流）用于校驗高壓電器導(dǎo)體的熱穩(wěn)定、整定繼電保護(hù)（電流速斷保護(hù)裝置）2三相對稱開斷電流（有效值）開關(guān)電器的第一對觸頭分?jǐn)嗨查g，預(yù)期短路電流對稱交流分量在一個周期內(nèi)的有效值，用于校驗高壓開關(guān)電器的分?jǐn)嗄芰?三相短路電流峰值（短路沖擊電流）用于校驗高壓電器、母線、絕緣子的動穩(wěn)定，校驗斷路器的額定關(guān)合電流4三相穩(wěn)態(tài)短路電流（有效值）計算其他短路電流的依據(jù)5兩相穩(wěn)態(tài)短路電流（有效值）用于繼電保護(hù)裝置或高壓熔斷器的靈敏度；對遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)短路，等于兩相短路電流初始值6對稱短路容量初始值用于校驗高壓電動機(jī)起動的依據(jù)，也是計算低壓電網(wǎng)短路電流的依據(jù)7單相接地電容電流用于確定高壓系統(tǒng)中性點接地方式；對高壓非有效接地系統(tǒng)，用于驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓8單相接地短路電流對高壓有效接地系統(tǒng)，用于驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓二、短路電流計算步驟1）選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓（一般取各級的平均電壓）。2）將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。3）繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。4） 化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計算不同短路點的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點之間的電抗。5) 求計算電抗。6) 由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值7) 計算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量。8) 計算短路電流周期分量有名值和短路容量。9）計算短路電流沖擊值。三、本工程短路計算的估算 在本次設(shè)計任務(wù)中因為不涉及到二次回路的設(shè)計，所以短路電流這部分計算不作重點考慮。下面僅就變壓器低壓側(cè)母線三相短路電流進(jìn)行估算見下表。變壓器額定容量Se(KVA)變壓器低壓的額定電壓Ue(KV)變壓器低壓的額定電壓百分?jǐn)?shù)UK(%)變壓器低壓的額定電流Ie(A)變壓器低壓側(cè)母線出三相短路電流估算值Id(KA)20006Id=Ie∕UK% Ie=Se∕(Ue)Id=100Se／(UeUK) 其中： Se變壓器額定容量 Ie變壓器低壓的額定電流 Ue變壓器低壓的額定電壓 UK變壓器的阻抗電壓百分?jǐn)?shù) Id變壓器低壓側(cè)母線三相短路電流 第四章 電氣設(shè)備的選擇一、電氣設(shè)備中電弧的產(chǎn)生及滅弧方法 開關(guān)電氣在接通或斷開有電流的電路時，觸頭間就可能產(chǎn)生電弧。電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，放電過程中伴隨著高溫和強(qiáng)光。 開關(guān)觸頭間隙中能產(chǎn)生電弧放電，說明其中存在大量的帶點質(zhì)點。帶電質(zhì)點的產(chǎn)生與消失決定了電弧放電現(xiàn)象。產(chǎn)生帶電質(zhì)點并形成電弧的游離方式有： （1） 強(qiáng)場發(fā)射 開關(guān)觸頭分?jǐn)嚯娏鞯乃查g，觸頭間很強(qiáng)的電場使陰極表面的電子逸出，成為自由電子。（2） 熱電發(fā)射 當(dāng)開關(guān)觸頭分?jǐn)嚯娏鲿r，陰極表面由于大電流逐漸收縮集中而出現(xiàn)熾熱的光斑，溫度很高，可使其中的電子獲得巨大動能，逸出金屬成為自由電子。（3） 碰撞游離 在強(qiáng)電場的作用下，間隙中的自由電子向陽極加速移動而獲得動能，動能積累到一定數(shù)值后，碰撞中性質(zhì)點就會使中性質(zhì)點游離，游離后新產(chǎn)生的電子和原有電子又將從電場獲得動能，繼續(xù)引起游離，使觸頭間隙中正離子和電子數(shù)目迅速增加，像“雪崩”一樣，形成了所謂電子蹦。當(dāng)帶電質(zhì)點濃度足夠大時，介質(zhì)就被擊穿而產(chǎn)生電弧。（4） 熱游離 電弧形成后溫度很高，可大數(shù)千度，間隙中質(zhì)點劇烈熱運動而相互碰撞，使電弧中的中性質(zhì)點進(jìn)一步游離。由于上述幾種游離的綜合作用，使觸頭在分?jǐn)嚯娏鲿r產(chǎn)生電弧并維持電弧燃燒。二、電弧的影響電弧的產(chǎn)生對供配電系統(tǒng)的安全運行有很大影響，主要包括：① 延長了電路的開斷時間。當(dāng)開關(guān)分?jǐn)喽搪范搪窌r，觸頭間的電弧延長了短路電流持續(xù)的時間，從而對供配電系統(tǒng)造成更大的損壞。② 電弧的高溫可使開關(guān)觸頭燒損。③ 電弧的強(qiáng)光可能損害人的視力，嚴(yán)重時可導(dǎo)致人眼失明。④ 可能引起電路弧光短路，甚至造成爆炸事故。 因此，為了保證供配電系統(tǒng)的安全運行和人員的生命安全，必須采取有效措施迅速熄滅電弧。二、 電弧的熄滅在電弧產(chǎn)生的過程中，游離和去游離是共同存在的兩個過程。要使電弧熄滅，必須使觸頭間電弧中的去游離大于游離率，即其中帶電質(zhì)點消失的速率大于帶電質(zhì)點產(chǎn)生的速率。 （1） 復(fù)合 正、負(fù)帶電質(zhì)點相遇，發(fā)生電荷的傳遞而互相中和，還原為中性質(zhì)點的現(xiàn)象，稱為復(fù)合。增加間隙中的氣體壓力、加強(qiáng)冷卻降低溫度有利于帶電質(zhì)點的復(fù)合。另外，復(fù)合也與電荷接觸的介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，如電弧接觸的表面為固體介質(zhì)，電子首先附著在固體介質(zhì)表面，然后再吸引電弧中的正離子而造成強(qiáng)烈的復(fù)合。 （2）擴(kuò)散 擴(kuò)散是帶電質(zhì)點從電弧內(nèi)部逸出而進(jìn)入到周圍介質(zhì)中的現(xiàn)象。擴(kuò)散的原因是由于電弧與周圍介質(zhì)的溫度差和離子濃度差。電弧與周圍介質(zhì)的溫度差和離子濃度差越大，擴(kuò)散作用就越強(qiáng)。 在電氣設(shè)備中，如果采取措施加強(qiáng)復(fù)合和擴(kuò)散作用，就能使電弧快速熄滅。3. 開關(guān)電器中常用的滅弧方法（1） 速拉滅弧法 迅速拉長觸頭間的電弧，使電場強(qiáng)度聚減，電弧與周圍溫度較低的介質(zhì)增加接觸，離子復(fù)合和擴(kuò)散迅速增強(qiáng)，達(dá)到加速滅弧的目的。這種方法是開關(guān)電器中最基本的滅弧方法，如高、低壓斷路器中都裝有強(qiáng)力的斷路彈簧，目的就是加快觸頭的分?jǐn)嗨俣?，以利于滅弧。?） 冷卻滅弧法 利用介質(zhì)（如油、硅砂等）來降低電弧的溫度，從而增強(qiáng)去游離來加速滅弧。如油斷路器中利用油作為滅弧介質(zhì)，熔斷器中利用硅砂填料作為滅弧介質(zhì)。（3） 吹弧滅弧法 利用氣流、油流或電磁力來吹動電弧，使電弧拉長而電場強(qiáng)度減小，同時也使電弧冷卻。這樣，復(fù)合和擴(kuò)散，加速電弧熄滅。（4） 粗弧分細(xì)滅弧法 將粗弧分成若干平行的細(xì)小電弧，增大了電弧與周圍介質(zhì)的接觸面積，改善了電弧的散熱條件，降級了電弧的溫度，從而使帶電質(zhì)點的復(fù)合和擴(kuò)散得到加強(qiáng)，使電弧加速熄滅。（5） 長弧短切滅弧法 由于電弧的電壓降主要濺落在陰極區(qū)和陽極區(qū)。而且基本上是一個常數(shù)，而弧柱電壓降又較小，所以可以利用金屬片將長弧切成若干短弧。（6） 狹溝滅弧法 電弧在固體介質(zhì)所形成的狹溝中燃燒。冷卻條件改善，同時短弧與介質(zhì)表面接觸使帶電點的復(fù)合增強(qiáng)。從而加速了電弧的熄滅。（7） 真空滅弧法 真空具有較高的絕緣強(qiáng)度，若將開關(guān)觸頭裝在真空容器內(nèi)，則再此間產(chǎn)生的電?。ㄕ婵针娀。┹^小，且在電流第一次過零時就能將電弧熄滅。如真空斷路器、真空負(fù)荷開關(guān)就是利用這個原理來滅弧的。（8） 六氟化硫滅弧法 六氟化硫（SF6）氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，采用SF6可極大地提高開關(guān)的斷流容量和減少滅弧所需時間。如SF6斷路器、SF6負(fù)荷開關(guān)就是利用這個原理來滅弧的。 在現(xiàn)代的開關(guān)電器中，通常是綜合利用上述某幾種滅弧方法的組合來達(dá)到滅弧的目的。而且，越是重要的電氣設(shè)備，其滅弧措施越是完善。同時。電氣設(shè)備的滅弧性能往往是衡量其運行可靠性和安全性的重要指標(biāo)之一。 變壓器的選擇變壓器型式選擇是指確定變壓器的相數(shù)、繞組型式、絕緣及冷卻方式、聯(lián)結(jié)組標(biāo)號、調(diào)壓方式等。變壓器按相數(shù)可分為單相和三相。三相適用于一般工業(yè)與民用供配電工程；單相適用于單臺單相負(fù)荷較大的場所。變壓器按絕緣及冷卻方式可分為油浸式和干式。油浸式適用于一般正常環(huán)境的變電所；而干式適用于防火要求較高或潮濕、多塵環(huán)境的變電所，多層或高層主體建筑內(nèi)的