【正文】 fective electrical energy as a goal, observes strictly for the power distribution design principle, under the safe reliable premise, considers the efficient plan as far as possible, reduces investment the fund, pletes the energy conservation, and the consideration prospect, leaves leeway the allowance for the later expansion design.Because of my ability is limited, the consideration deficiency unavoidably in the designing process is not avoid, in addition , Teacher criticizes points out mistakes , in order to correct the mistake promptly, will favor from now on the project work progress and the enhancement. Thanks the instruction!Key word:changing into the distribution bureau，needing to use the coefficient method，burden statistics，shortcircuit electric current calculation，reactive power pensation，choice of equipment and lead wire ，parameter verification，the protection of relay，the second side protection of the transformer，defending thunder and ground第一章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)一．電力負(fù)荷與電量在電力系統(tǒng)中，用電設(shè)備需用的電動(dòng)率稱(chēng)為電力負(fù)荷或功率。它們之間的關(guān)系為：S=。但是能否簡(jiǎn)單的用設(shè)備額定容量來(lái)選擇各種用電設(shè)備呢？顯然是不行的，因?yàn)樗惭b的設(shè)備并非都同時(shí)運(yùn)行，而且運(yùn)行著的設(shè)備實(shí)際需用的負(fù)荷也并不是每一時(shí)刻都等于設(shè)備的額定容量，而是在不超過(guò)額定容量的范圍內(nèi)時(shí)大時(shí)小的變化著，所以是不能直接用額定容量（也稱(chēng)安裝容量）來(lái)選擇供電設(shè)備和供配電系統(tǒng)的。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線截面選擇過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線運(yùn)行時(shí)增加電能損耗，并產(chǎn)生過(guò)熱，引起絕緣過(guò)早老化，甚至燒毀，以致發(fā)生事故，同樣給國(guó)家造成損失。（2）計(jì)算尖峰電流。二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，應(yīng)由兩線路供電。保安負(fù)荷必須備有應(yīng)急電源，從而保證在工作電源失去時(shí)對(duì)保安負(fù)荷的供電，以保證企業(yè)安全生產(chǎn)及人員安全。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中：我?，F(xiàn)有的二級(jí)負(fù)荷有：消防電梯、消防水泵、應(yīng)急照明，保衛(wèi)處用電設(shè)備，生活水泵。長(zhǎng)大E點(diǎn)高層住宅樓除了前面羅列的二級(jí)負(fù)荷外，全為三級(jí)負(fù)荷。為確保對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其它負(fù)荷介入應(yīng)急供電系統(tǒng)。同時(shí)具備兩個(gè)條件的發(fā)電廠，變電所的不同母線段均屬獨(dú)立電源。兩個(gè)發(fā)電廠，一個(gè)發(fā)電廠和一個(gè)地區(qū)電網(wǎng)或一個(gè)電力系統(tǒng)中的兩個(gè)區(qū)域性變電所都屬于兩個(gè)獨(dú)立電源點(diǎn)。（3）對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。在配電設(shè)計(jì)中通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇配電變壓器，導(dǎo)線以及電氣設(shè)備的依據(jù)，并用來(lái)說(shuō)計(jì)算電壓損失和功率損耗。換句話說(shuō)，當(dāng)導(dǎo)體持續(xù)流過(guò)計(jì)算負(fù)荷時(shí)所產(chǎn)生的導(dǎo)體恒定溫升，恰好等于導(dǎo)體流過(guò)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷時(shí)所產(chǎn)生的平均最高溫升。尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流，一般取啟動(dòng)電流的周期分量作為計(jì)算電壓損失，電壓波形和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件的依據(jù)。負(fù)荷計(jì)算的方法：目前負(fù)荷計(jì)算常用的方法有需用系數(shù)法（也稱(chēng)需要系數(shù)法），二項(xiàng)式法和利用系數(shù)法。我國(guó)地域?qū)拸V，各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況不一，單位面積功率，單位指標(biāo)也各不相同。為此經(jīng)常在初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)階段作為負(fù)荷統(tǒng)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)確定變配電所的電力負(fù)荷時(shí)采用。 由于住宅樓主要的負(fù)荷為照明和動(dòng)力部分，而且以照明為主要。負(fù)荷密度法計(jì)算有功功率 =aS/1000(KW)式中 a：預(yù)計(jì)負(fù)荷密度（單位面積功率）W/㎡。近年來(lái)，在城市電網(wǎng)制訂發(fā)展規(guī)劃中，符合預(yù)測(cè)值多采用負(fù)荷密度法來(lái)確定。所以在本設(shè)計(jì)中結(jié)合以上情況，為了將來(lái)的電量需求潛在的大幅度增加，在統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量時(shí)給與了適當(dāng)?shù)挠嗔俊Ｕ贝髽敲恳粚拥慕Y(jié)構(gòu)布局基本一致，可按一層的結(jié)構(gòu)面積進(jìn)行計(jì)算。，=380V，==（45+25）=56KW=tanθ=56=42Kvar====②地下室內(nèi)的生活水泵共2臺(tái)，每臺(tái)功率18KW，一用一備運(yùn)行；設(shè)備層內(nèi)消防水泵2臺(tái)，每臺(tái)功率11KW，一用一備運(yùn)行，水泵電動(dòng)機(jī)選用QX417型YY降壓?jiǎn)?dòng)。因此，本次設(shè)計(jì)中的應(yīng)急照明采用EPS應(yīng)急電源，它是一種允許短時(shí)電源中斷的應(yīng)急電源裝置。其中逆變器是核心，整流器的作用是將交流電變成直流電，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池及向逆變器模塊供電。dB，不需排煙、防震處理；(2)自動(dòng)切換，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，～；(4)使用可靠，在重要場(chǎng)合可以采用雙機(jī)熱備方式，確保事故和火災(zāi)情況下供電可靠，主機(jī)壽命可達(dá)20a以上，電池5a～10a以上。對(duì)EPS應(yīng)急電源對(duì)電能的需求很小，因此對(duì)其的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)可忽略不計(jì)其它動(dòng)力設(shè)備說(shuō)明一．消防控制室部分大約需要10KW。其計(jì)算過(guò)程如下：小區(qū)各個(gè)建筑樓層的面積統(tǒng)計(jì)：7層的住宅樓：314120=5040㎡7層的住宅樓：314120=5040㎡5層住宅樓：410128=5120㎡停車(chē)庫(kù)：4630=720㎡市政與暖通實(shí)驗(yàn)中心樓：16655=5200㎡建筑結(jié)構(gòu)與抗震實(shí)驗(yàn)室：500㎡其參數(shù)見(jiàn)下表：名 稱(chēng)面積(㎡)單位負(fù)荷密度a(W/㎡)需用系數(shù)功率因數(shù)Cosθ11號(hào)住宅樓51203．512號(hào)住宅樓50403．513號(hào)住宅樓50403．5停車(chē)庫(kù)7205市政與暖通實(shí)驗(yàn)中心樓52003．5建筑結(jié)構(gòu)與抗震實(shí)驗(yàn)室5009（1）11號(hào)住宅樓 照明統(tǒng)計(jì)：=aS/1000====tanθ=====（2）12號(hào)住宅樓:=aS/1000====tanθ=====（3）13號(hào)住宅樓:=aS/1000====tanθ=====（4）停車(chē)庫(kù): =aS/1000====tanθ=====（5）市政與暖通實(shí)驗(yàn)中心樓:=aS/1000====tanθ====（6）建筑結(jié)構(gòu)與抗震實(shí)驗(yàn)室:=aS/1000====tanθ=====（7）小區(qū)路燈 根據(jù)實(shí)際情況，小區(qū)內(nèi)道路邊的每盞路燈的功率設(shè)為250W。一．變壓器的選擇與無(wú)功補(bǔ)償變壓器的選取原則：(1) 變壓器臺(tái)數(shù)的選?。弘娏ψ儔浩髋_(tái)數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能和降低工程造價(jià)等因素綜合確定。如有大型沖擊負(fù)荷，為減少對(duì)照明或其它用電負(fù)荷的影響，應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。對(duì)于無(wú)特殊要求的用電部門(mén)，應(yīng)考慮近期發(fā)展，單臺(tái)電力變壓器的額定容量按總視在計(jì)算負(fù)荷值再加大15%~25%來(lái)確定，以提高變壓器的運(yùn)行效率，但單臺(tái)變壓器的容量應(yīng)不超過(guò)1000KVA。我們從以前學(xué)過(guò)的知識(shí)知道，變壓器的效率曲線不是單增的，而是先增加再下降，在其上有一個(gè)最大值：即：dη/d=0可求出產(chǎn)生最大功率的條件為：=即是說(shuō)當(dāng)不變損耗等于可變損耗時(shí)，變壓器的效率達(dá)到最大值。1．負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表E點(diǎn)高層住宅樓設(shè)備組名稱(chēng)(KW)(Kvar)(KVA)Cosθtanθ室內(nèi)照明0．40．850．62公共照明0．90．850．62家用電器1．000．701．02地下室1．570．971．740．90．850．62設(shè)備層1．000．621．180．600．850．62消防水泵56．0042．0074．670．800．800．75生活水泵23．2017．4029．000．850．800．75消防排水泵0．880．661．100．800．800．75電梯24．0041．5648．000．600．501．73消防控制室10．007．5012．501．000．800．75排煙風(fēng)機(jī)80．0060．00100．000．800．800．75小區(qū)內(nèi)其它負(fù)荷13號(hào)層住宅82．3251．0496．850．500．850．6212號(hào)層住宅82．3251．0496．850．500．850．6211號(hào)住宅78．9648．9692．890．500．850．62停車(chē)庫(kù)1．50．931．761．000．850．62市政與暖通實(shí)驗(yàn)中心樓71．0144．0383．540．700．850．62建筑結(jié)構(gòu)與抗震實(shí)驗(yàn)室5．26．928．670．800．601．33路燈3．84．455．850．950．651．172．計(jì)算公式= =tanθ= =：用電設(shè)備的設(shè)備功率（KW）：用電供電設(shè)備的有功計(jì)算負(fù)荷（KW）：用電供電設(shè)備的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（Kvar）：用電設(shè)備的視在計(jì)算負(fù)荷（KVA）：用電設(shè)備的計(jì)算電流（A）：用電設(shè)備的額定電壓值（KV）：需用系數(shù)Cosθ：用電設(shè)備的平均功率因數(shù)tanθ：用電設(shè)備的平均功率因數(shù)角的正切值此外，= =由于系統(tǒng)電壓小于5000KV，所以可取同時(shí)系數(shù)=1==此時(shí)的功率因數(shù)為：Cosθ=變壓器的功率損耗估算值：△==△==變壓器的線損耗估算值：△==△==《民用建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中規(guī)定，高壓供電的用電單位。=(tan－tan)因?yàn)镃os=得 tan=補(bǔ)償后的功率因數(shù)Cos=得 tan==(tan－tan)=本次設(shè)計(jì)中選擇深圳思銘實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的JKG型低壓無(wú)功補(bǔ)償成套裝置，產(chǎn)品符合電力工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《 DL / T 597—1996 》。 10%取樣電流AC 0～5A本機(jī)功耗163。 高層建筑、商業(yè)中心、醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室、博物館、海上石油鉆井平臺(tái)、石油化工廠、地下鐵道、隧道、工礦井、大型水電站、火力發(fā)電廠、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、港口。一．變配電所所址的選擇原則《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，變配電所位置的選擇應(yīng)遵循以下原則：（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)備吊裝運(yùn)輸方便；（5） 不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所；（6） 不宜設(shè)在多塵，多霧或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所；（7） 不宜設(shè)在經(jīng)常積水場(chǎng)所的正上方或貼鄰；（8） 不應(yīng)設(shè)在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所以內(nèi)和不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的正上方或正下方；（9） 高層建筑地下變配電所的位置，宜選擇在通風(fēng)，散熱條件好的場(chǎng)所；（10） 變配電所位于高層建筑的地下室時(shí)，不宜設(shè)在最底層，當(dāng)?shù)叵率覂H有一層時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)抬高該所地面等防水措施。（2）便于進(jìn)出線高壓配電室位于進(jìn)線側(cè)，變壓器低壓出線一般都采用巨型裸母線，因此變壓器室布置在低壓配電室附近。在三相供配電系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路形式有三相，兩相和單相短路三種。2． 后果：（1） 短路電流的熱效應(yīng)；（2） 產(chǎn)生很大的電動(dòng)力；（3） 產(chǎn)生電壓驟降；（4） 產(chǎn)生磁場(chǎng)效應(yīng)的干擾；（5） 造成停電事故；（6） 影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。（2）各元件的電抗標(biāo)幺值：電源出口處，由《電氣工程師設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得，系統(tǒng)的短路容量為300MVA。（3）畫(huà)出等效電路（4）求各點(diǎn)短路電流①d1點(diǎn)的短路總的電抗標(biāo)幺值為：=++=++=1. 133三相短路電流的有效值為：=/=/=那么，== KA== ==短路容量=/=②d2點(diǎn)的短路正常工作時(shí)，兩臺(tái)變壓器分裂運(yùn)行，即在最小運(yùn)行方式下運(yùn)行，當(dāng)任一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器則將對(duì)所有負(fù)荷中的二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行正常供電，所以對(duì)d2點(diǎn)而言，其總的電抗標(biāo)幺值為：=+=+=三相短路電流的有效值為：=/=/=那么，======短路容量：=/=列表如下：短路點(diǎn)(KA)(KA)(KA)(KA)(MVA)d 1d 2電氣設(shè)備選擇是變配電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確選擇電氣設(shè)備是保證電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。即有：（1）動(dòng)穩(wěn)原則：（2）熱穩(wěn)原則：3．按裝置地點(diǎn)的三相短路容量來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)電器的斷流能力，即：滅弧能力原則：4．按裝置地點(diǎn)，工作環(huán)境，使用要求及供貨條件來(lái)選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)形式。高壓斷路器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)控制與保護(hù)雙重作用的高壓設(shè)備。Ⅰ/630A系列戶內(nèi)高壓少油斷路器。Ⅰ系列戶內(nèi)高壓少油斷路器,本產(chǎn)品符合GB198489《交流高壓斷路器》的標(biāo)準(zhǔn)