【正文】 薛豐進 完 成 日 期 20xx 年 6 月 1 日 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 工學學士學位論文 宏達商貿(mào)大樓雙回路 10KV 變配電所設計 專業(yè)名稱 電氣工程及其自動化 學生 姓名 仲 宇 指導老師 薛豐進 揚 州 大 學 20xx 年 6 月 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） I 摘要 本次設計結 合宏達商貿(mào)大樓用電負荷的現(xiàn)狀，以及符合經(jīng)濟、綜合技術等各方面因素 ，確定了該大樓 10kV 變配電所的 設計方案 。 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） II Abstract The design of the present situation Hongda Trading building electricity load, and in line with economic, technological and other aspects of the prehensive factor determining the building 10kV substation design. The main design elements include: substation load statistics。 design of secondary circuit transformer cabis, counters and other energy metering。 load calculation。供電部門可提供兩個獨立的 10kV 電源，一用一備。 由市電源 10KV 雙電源供電，一用一備。 當?shù)啬昀妆┤諗?shù)為 25 天。設計圖紙采用 A3 圖紙 CAD 出圖 設計遵循的規(guī)范 （ 1）畢業(yè)設計任務書 （ 2）國家現(xiàn)行電氣設計規(guī)范： 《 20kV 及以下變電所設計規(guī)范》 GB5005320xx 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB5005220xx 《建筑物防雷設計規(guī)范》 GB5005720xx 《低壓配電設計規(guī)范》 GB5005420xx 《民用建筑電氣設計規(guī)范》 JGJ1620xx 《電氣工程電纜設計規(guī)范》 GB5021720xx 《低壓電器施工及驗收規(guī)范》 GB5025420xx 《電力交流設備施工及驗收規(guī)范》 GB5025520xx 《電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范》 GB5025920xx 《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》 GB5016820xx （ 3）相關專業(yè)提供的條件 （ 4) 當?shù)毓╇姴块T有關管理規(guī)定 （ 5）業(yè)主有關要求 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 3 無功補償 負荷等級及供電電源的確定 負荷等級的分類 根據(jù) GB50052—20xx《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》的規(guī)定，用電負荷根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在對人生安全、經(jīng)濟損失上所造成的影響程度，分為一級負荷、二級負荷、三級負荷 。 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 4 表 22 各級負荷的供電要求 負荷 等 級 供電要求 一級負荷 1） 級負荷應有兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應不致同時受到破壞。 二級負荷可由一回6KV 及以上專用的架空線路供電。 負荷計算 負荷計算的意義 電力系統(tǒng)中的各種用電設備從供配電系統(tǒng)汲取的功率（電流）視為電力負荷。 如果計算負荷過大，將使設備和導線選擇偏大，造成浪費；如果計算負荷過小，又將使設備和導線選擇偏小，造成運行時過熱，增加電能損耗和電壓損失，甚至有可能使設備和導線燒毀，造成事故。 ∑Qc 對于配電干線， K∑p =~， K∑q=~ 對于低壓母線， K∑p =~， K∑q=~ 注 ：附錄表中 所列 需要系數(shù) Kd 的值 ， 適用于設備臺數(shù)多且容量差別不大的負荷。當只有一臺電動機時，則此電動機的計算電流就取其額定電流。因此，在進行供電設計時，可用此功率因數(shù)來確定需要無功補償?shù)淖畲笕萘俊?q∑KKw 6 1 9 . 9Pc∑ 故選擇成套并聯(lián)電容器，可安裝的電容器組數(shù)為 8 組，總容量 160kvar。 q∑KKw 5 1 5 . 6Pc∑ 故選擇成套并聯(lián)電容器，可安裝的電容器組數(shù)為 24 組，總容量 480kvar。 表 28 補償后高壓進線總負荷 總負荷計算 負荷名稱 設備功率/Kw 需要系數(shù)/Kd 功率因數(shù) /cosφ 有功計算負荷/kW 無功計算負荷/kvar 視在計算負荷/kVA 計算電流 /A 無功補償前低壓母線計算負荷 電力負荷合計 1692.1 44 4 9 照明負荷合計 5 5 1 34 合計 2507.75 1 1 42 24 電力一級負荷 照明二級負荷 93 4 9 電力二級負荷 95 9 一、二級負荷合計 285 5 7 7 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 13 計入同時系數(shù) 總負荷 Kp=, Kq= 2507.75 8 68 70 90 其中一、二級負荷 Kp=, Kq= 285 5 3 8 無功補償 ,低壓側由 補償?shù)? (kvar) 580 無功補償后的低壓母線的負荷計算 總負荷 2507.75 8 7 90 05 一、二級負荷 285 5 5 9 變壓器功率損耗△Pt≈ △Qt≈ 變壓器高壓側計算負荷 2507.75 2 2 6 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 14 一次接線設計 變壓器的選擇 電力變壓器是供配電系統(tǒng)中的關鍵設備 ，其主要功能是升壓或降壓以利于電能的合理輸送、分配和使用，對變電所主接線的形式及其可靠性與經(jīng)濟性有著重要影響。 本工程根據(jù)相應規(guī)范要求，結合宏達商貿(mào)大樓的特點選擇 SC(B)10 型 三相 雙繞組干式變壓器， 聯(lián)結組標號 Dyn11， 無載調壓 ， 電壓變比 10（ 1177。當符合下列條件之一時，宜裝設兩臺及以上變壓器： 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 15 （ 1）有大量一級或二級負荷 。 根據(jù)實際負荷的大小，相應投入變壓器的臺數(shù)，可做到經(jīng)濟運行、節(jié)約電能。 變壓器的容量選擇要遵循以下原則： （ 1） 變壓器的容量 。 對于有兩臺變壓器運行的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺容量應同時滿足以下兩個條件： ① 滿足總計算負荷 60%～ 70%的需要，即 。在此時間內(nèi)，完全有可能調節(jié)生產(chǎn)，可切除三級負荷。 ＞ 且 。 （ 4）應滿足今后 5～ 10 年負荷增長的需要。 10%，可以互為備用，并聯(lián)運行 ，維護使用方便 。一次接線是供配電系統(tǒng)的主體，對于系統(tǒng)的安全、可靠、優(yōu)質、靈活、經(jīng)濟運行起著重要作用。 變電所 主接線 高壓 側接線設計 本工程由供電部門提供雙回路 10kV 電源，一用一備， 故變壓器 高壓 側采用單母線接線。 而且為了便于檢修，緊靠母線處都裝有隔離開關 QB。 高壓側接線確定后， 因變壓器容量大，故主開關采用真空斷路器，高壓開關柜采用中置式手車柜。 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 18 正常運行時，兩臺變壓器同時運行，母聯(lián)斷路器斷開，兩臺變壓器分列運行，各承擔一半負荷。需要說明的是，變電所低壓出線回路的設計是以建筑物豎向低壓配電干線系統(tǒng)為基礎的，并與之相一致。聯(lián)絡柜的母線分段處設置阻火隔斷，以確保一級負荷的供電可靠性。 （ 2）假定短路回路各元件阻抗值保持不變。 （ 4）短路持續(xù)時間內(nèi)，短路相數(shù)不變，如三相短路保持三相短路。 表 41 需 要確定的短路電流及計算目的 序號 短路物理量 符號 計算目的 1 三相對稱短路電流初始值 Ik3 用于校驗高壓電器導體的熱穩(wěn)定、整定繼電保護裝置 2 三相對稱開斷電流 Ib3 開關電器的第一對觸頭分段瞬間，預期短路電流對稱交流分量在一個周期內(nèi)的有效值，用于校驗高壓開關電器的分斷能力 3 三相短路電流峰值 ip3 用于校驗高壓電器、母線、絕緣子的動穩(wěn)定，斷路器的額定關合電流 4 三相穩(wěn)態(tài)短路電流 Ik3 計算其他短路電流的依據(jù)；對遠離發(fā)電機端短路， Ik3=Ik3 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 20 5 兩相穩(wěn)態(tài)短路電流 Ik2 用于校驗繼電保護裝置或高壓熔斷器的靈敏度；對遠離發(fā)電機端短路，等于兩相短路電流初始值 6 對稱短路容量初始值 Sk3 校驗高壓電動機起動的依據(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 Ic 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 Ik1 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 三相對稱短路電流的計算 采用標幺值計算，計算步驟如下： （ 1）確定基準值。 （ 2）供配電系統(tǒng)各元件的電抗標幺值。39。 ? ?2dd39。 100%? 式中 %KU —— 變壓器的阻抗電壓百分值，查表得 —— 變壓器額定容量 ? ?2d..d39。 3 三相短路容量 339。33 kk II ? 三相短路電流峰值 39。兩相短路電流 Ik2 與三相穩(wěn)態(tài)短路電流 Ik3 的比值關系，視短路點與電源的距離遠近而定。 圖 41 變電所高壓側短路電流計算電路 （ 1） 確定基準值 取 ?dS 100MV A= ? ?2*2 ndcUSxlX ?=（Ω /kM） 3km ）（ V AMV?= 高壓進線電初選 YJV 型，導體截面 70mm178。 3 / ）（?? XSS dk =100MV 表 42 變壓器高壓側短路計算表 高壓側短路計算 序號 電路元件 短路計算點 技術參數(shù) 電抗標幺值X* 三相短路電流 /kA 三相短路容量Sk3/MV.A Sd= Ik3 Ib3 Ik3 ip3 Ik2 Ip3 1 電力系統(tǒng) A Sk3=180/M 6 180 2 電力線路 A x= /km l=3km 7 3 1+2 k1 Un=10kV Id1= 3 3 3 3 0 7 1 120.48 4 電力系統(tǒng) B Sk3=180/M 6 180 5 電力線路 B x= /km l=3km 7 6 5+6 k2 Un=10kV Id1= 3 3 3 3 0 7 1 120.48 低壓電網(wǎng)短路電流計算 短路電流計算條件 揚州大學本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 25 高壓電網(wǎng)短路電流計算條件也適用于低壓電網(wǎng)短路電流的計算，此外，低壓電網(wǎng)短路電流計算還有如下特點： （ 1）直接將變壓器高壓側系統(tǒng)看作是無限大容量電源供電系統(tǒng)或按遠離發(fā)電機端短路進行計算。 （ 6）計算 220/380V電網(wǎng)三相短