【正文】 獨立完成 10kV 變電所的電氣設(shè)計（變電 所出線部分設(shè)計分工合作完成）。 II 周五：設(shè)計繪制變電所電氣平面布置圖。 3．具體任務(wù)及技術(shù)要求 本次課程設(shè)計共 周時間，具體任務(wù)與日程安排如下： 第 1 周周一：熟悉資料及設(shè)計任務(wù)，負 荷計算與無功補償、變壓器選擇。 （ 3）供電部門要求用戶變電所高壓計量柜在進線主開關(guān)柜之前，且第一柜為隔離柜。 供電條件 （ 1）供電部門 110/10kV 變電所位于工程附近 處， 10kV 母線短路電流為 20kA，根據(jù)需要可提供給用戶 1路或 2 路 10kV 專線供電。 （ 2）采用高供高計，要求月平均功率因數(shù)不少于 。 其他資料 當(dāng)?shù)刈顭嵩碌娜兆罡邭鉁仄骄禐?38℃，年最熱月地下 處最高溫度平均值為 25℃。 周二：供配電系統(tǒng)一次接線設(shè)計，設(shè)計繪制變電所高壓側(cè)主接線圖。 第 2 周周一：短路電流計算，高低壓電器及電線電纜選擇計算。設(shè)計深度應(yīng)達到初步設(shè)計要求，制圖應(yīng)符合國家規(guī)范要求。 設(shè)計圖紙 （ 1）變電所高壓側(cè)電氣主接線圖（ 1 張 A3） （ 2）變電所低壓側(cè)電氣主接線圖（ 2～ 4張 A3） （ 3）變電所電氣平面布置圖（ 1 張 A3） 設(shè)計圖紙繪制的一般要求是：滿足設(shè)計要求，遵循制圖標準，依據(jù)設(shè)計規(guī)范，比例適當(dāng)、布局合理，講究繪圖質(zhì)量。本工程總建筑面積 81700M2, 建筑基底面積 8354M2, 地上建筑面積 70740M2, 其中商店及超市建筑面積（ 13F） 24997M2， 1樓建筑面積16022M2, 2樓建筑面積： 16271M2, 3樓建筑面積： 13000M2, 地下車庫面積 10960M2, 建筑層數(shù)、高度：地下 1層，地上 15,16,19,25，建筑高度 , 本工程結(jié)構(gòu)型式為混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式為樁基。 照明回路名稱 額定容量 /kW 需要系數(shù) Kd 功率因數(shù) cosφ 有功 功率 /kW 無功 功率 /kvar 視在 功率 /kVA 計算電流 A B1WMP7 15 1 B1WMP15 15 1 B1WMP23 15 1 B1WMP29 15 1 揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 3 B1WMP49 80 1 合計 140 乘同時系數(shù)() 140 表格 照明負荷低壓配電干線負荷計 電力負荷和平時消防負荷 。 本工程在一樓東區(qū)設(shè)置高壓開閉所，在二樓設(shè)置 2公用變電站和 3超市專用變電站其中地下室用電及所有消防用電、 1樓住宅用電均引自 1變電站， 3住宅揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 5 樓用電引自 2變電站超市用電引自超市 3變電站。詳細分級見下表： 表格 平時一級負荷計算 表格 三級負荷計算 揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 6 電壓 選擇 與 電能質(zhì)量 1）本工程總計算容 量 ，功率因數(shù) . 2）本工程供電電源采用兩路獨立的 10KV高壓電源經(jīng)室外變配電室送至本工程地下一層低壓配電室。必要時采用有載調(diào)壓變壓器。④宜使三相負荷平衡。④采用靜止無功功率補償裝置減少無功功率沖擊引起的電壓波動。④選用 Dyn11 聯(lián)結(jié)組標號的三相配電變壓器。對干式變壓器，通常還根據(jù)其布置形式相應(yīng)選擇其外殼防護等級?？紤]到與開關(guān)柜布置在同一房間內(nèi)，變壓器外殼防護等級選用 IP2X。 選擇兩臺等容量的變壓器，互為備用。變壓器負荷分配計算及補償裝置選擇詳見表。當(dāng)電源 B 故障或檢修時，閉合母聯(lián)斷路器，由電源 A承擔(dān)全部負荷；當(dāng)電源 A故障或檢修時，母聯(lián)斷路器仍斷開，由電源 B 承擔(dān)一半負荷。 變電所低壓側(cè)電氣主接線設(shè)計 1）電氣主接線形式及運行方式 變電所設(shè)有兩臺變壓器，因此，低壓配電系統(tǒng)電氣主接線也采用分段單母線形式。 總體布置 本工程變電所為單層布置，雖含有兩個變電所，但超市變電所不再所考慮范圍內(nèi)。高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜及變壓器的相對位置是基揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 10 于電纜進出線方便的考 慮，滿足規(guī)定的尺寸大小。以上配電裝置通道與安全凈距均滿足規(guī)范要求。 表格 變電所高壓側(cè)短路電流計算 變壓器低壓側(cè)短路電流計算 采用歐姆法計算，見表。 表格 高壓斷路器的選擇校驗 揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 13 高壓互感器選擇 （一）高壓電流互感器的選擇 本工程高壓電流互感器有的安裝于電能計量柜 AH2/AH11 內(nèi)作計量專用，有的安裝與電源進線柜 AH3/AH變壓器保護柜 AH5/AH8。 s (后備保護延時時間取 ) It2t=4521 =2025A2 要求 Iu≥ InIc In=1000A 2 長延時過電流脫扣器整定電流 Ir1≥ Ic= Ir1= 3 短延時過電流脫扣器整定電流及時間 躲過短時尖峰電流 Ir2≥（ ） Ic（照明線路估算值） 與分支線保護電氣選擇性配合 Ir2≥ = 10 100=1200A 整定時間為 Ir2=3In t2= 4 瞬時過電流脫扣器整定電流 1）躲過瞬時尖峰電流 Ir3≥ [I`+Ic（ n1） ]=（ 35） Ic 與分支線保護電氣選擇性配合 = Ir3≥ = 103A= 103A （超出斷路器整定范圍） Ir3=15In （取斷路器最大整定值） 5 保護靈敏度的檢驗 已知 = 合格 6 與被保護線路的配合 過負荷保護配合 已知母線槽 Ir=1250A Ir1Ia1 合格 短路保護配合 滿足短路熱穩(wěn)定條件 合格 揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 15 表格 1 變電所低壓電源進線、母線聯(lián)絡(luò)保護用斷路器的初步選擇 序號 選擇項目 裝置地點技術(shù)數(shù)據(jù) 斷路器技術(shù)數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 類別選擇 電源進線、母線聯(lián)絡(luò)保護用 抽出式空氣斷路器，選擇型三段 保護， E3N， 32， PR122/P— LSI 合格 2 極數(shù)選擇 TNS 系統(tǒng) 3P 合格 3 額定電流選 擇 Ic= Iu=1000A， In=1000A Iu=InIc,合格 4 分段能力選 擇 Ib3=20kA Ics=Icu=65kA IcsIb3, 合格 5 附件選擇 標準附件配置 電操、電分、電合均為AC220，帶合分輔助觸點信號及過電流脫扣器動作信號 滿足要求 表格 變電所低壓大容量出線（以 WLM1 為例）保護用斷路器的初步選擇 序號 選擇項目 裝置地點技術(shù)數(shù)據(jù) 斷 路器技術(shù)數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 類別選 擇 低壓大容量出線 WLM1 保護用 抽出式空氣斷路器，選擇型 三段保護， E3N， 32， PR122/P— LSI 合格 2 極數(shù)選 擇 TNS 系統(tǒng) 3P 合格 3 額定電流選擇 Ic= Iu=1200A， In=1000A IuInIc, 合格 4 分段能力選擇 Ib3=14kA Ics=Icu=50kA IcsIb3, 合格 5 附件選 擇 標準附件配置 電操、電分、電合均為AC220，帶合分輔助觸點信號及過電流脫扣器動作信號 滿足要求 表格 2 變電所低壓中小容量出線（以 WLM6 為例）保護用斷路器的初步選擇 序號 選擇項目 裝置地點技術(shù)數(shù)據(jù) 斷路器技術(shù)數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 類別選 擇 低壓小容量出線 WLM6 保護用 塑殼式斷路器，選擇型兩段保 護， T2S， 160， PR221DS— LS 合格 2 極數(shù)選 擇 TNS 系統(tǒng) 3P 合格 3 額定電流選擇 Ic= Iu=160A， In=160A IuInIc, 合格 4 分段能力選擇 Ib3=14kA Ics=Icu=50kA IcsIb3, 合格 5 附件選 擇 標準附件配置 電操、電分、電合均為AC220，帶合分輔助觸點信號及過電流脫扣器動作信號 滿足要求 揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 16 高壓進線電纜選擇 （一）高壓電源進線電纜選擇 10 kV專線電源 A引入電纜選用 120 型 3芯電纜，在變電所外采用直埋 /穿管埋地、在變電所內(nèi)采用梯架 /電纜溝相結(jié)合的敷設(shè)方式。 高 壓柜至變壓器 T1一次側(cè) 的電纜選用 ，在變電所內(nèi)采用電纜溝敷設(shè)，考慮防火要求，選用 B 級阻燃電纜（本工程為一級火災(zāi)自動報警保護對象）。母線截面揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 18 先按允許溫升條件選擇，然后校驗其短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 s 滿足條件 It2t≥ Qt 合格 額定短時（ 4s）耐受電流 KYN44A— 12 型高壓開關(guān)柜設(shè)計值：It=20kA, t=4s （二）低壓開關(guān)柜母線選擇 本工程采用 MNS（ BWL3） — 04 型低壓開關(guān)柜，柜內(nèi)主母線選用每相 2 片硬裸銅母線。 揚州大學(xué)能動學(xué)院 電氣 1002 供配電課程設(shè)計 19 表 變壓器低壓母線橋及低壓開關(guān)柜主母線截面選擇 序號 選擇校驗項目 具 體 內(nèi) 容 結(jié) 論 1 允許溫升 母線計算電流 Ic= I2rT= 允許變壓器 Imax= = 滿足條件 IcIal 合格 初選主母線截面 相母線 S=2（ 100 mm 10 mm） ,N及 PE母線截面為 100 mm 10 mm或載流量相當(dāng)?shù)钠渌?guī)格母線 按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的母線載流量 Ial=2924A （已知環(huán)境溫度 40℃） 2 短路熱穩(wěn)定 三相短路電流熱效應(yīng) Ik3” = tk =tp +tb= Qt =260 kA2保護電氣安裝于線路首端。樓層配電箱進線開關(guān)采用隔離開關(guān)，出線開關(guān)采用具有