【正文】 此，綜合考慮各方面的因素制定出符合國家利益的對應(yīng)于一定負(fù)荷電流的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。 所以本設(shè)計(jì)中采用矩形母線。單條矩形導(dǎo)體具有集膚效應(yīng)較小、安裝簡單、連接方便和散熱條件好等優(yōu)點(diǎn)，一般適用于工作電流 IG≥ 2020A 的回路中，為避免集膚效應(yīng)系數(shù)大，單條矩形的截面最大不超過 1250mm2。 母線的選擇 電力系統(tǒng)中的載流導(dǎo)體有敞露硬母線、封閉母線、電纜和軟導(dǎo)線，本節(jié)只介紹硬母線的選擇。 30 在選擇時(shí)， 220kV及其以下隔離開關(guān)宜采用手動(dòng)機(jī)構(gòu)。但由于隔離開關(guān)不能開斷負(fù)荷電流和短路電流，因此不需校驗(yàn)其他參數(shù)。 ，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。 ，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 29 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。 根據(jù)對斷路器操作控制的要求 .選擇與斷路器配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 所謂動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)系指在沖擊電流作用，斷路器的載 流部分所產(chǎn)生的電動(dòng)力是否能導(dǎo)致斷路器的損壞。 一般對于使用快速保護(hù)和高速斷路器者，其開斷時(shí)間小于 ，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量超過周期分量 20%以上時(shí)，訂貨時(shí)應(yīng)向制造部門提出補(bǔ)充要求。 斷路器的額定開斷電流 IKKD應(yīng)大于或等于斷路器觸頭剛分開時(shí)，實(shí)際開斷的短路電流周期分量有效值 IZK來選擇，即斷高壓斷路器的額定開斷電流應(yīng)滿足 IKKD≥ IZK （ 33） 式中 :IZK—— 斷路器觸頭剛分開時(shí)實(shí)際開斷的短路電流周期分量有效值 。 表 31 斷路器型式的選擇 安裝使用場所 可選擇的主要型式 安裝使用場所 可選擇的主要型式 高壓電動(dòng)機(jī) 少油斷路器 真空斷路器 配電裝置 35kV 及其以下 少油斷路器 真空斷路器 六氟化硫 斷路器 并聯(lián)電容器組 真空斷路器 SN10 型少油斷路器 六氟化硫 斷路器 35～ 220kV 少油斷路器 六氟化硫 斷路器 330kV及其以上 六氟化硫 斷路器 串聯(lián)電容器組 與配電裝置同型 發(fā)電機(jī)回 路 中小型機(jī)組 少油斷路器 大型機(jī)組 專用斷路器（高速斷路 器） 斷路器的額定電壓，應(yīng)不少于所在電網(wǎng)的額定電壓（或工作電壓），即 UN≥ U6 （ 31） 式中 ： UN—— 所選斷路器額定電壓； UG—— 電網(wǎng)工作電壓。 三 、 型式的選擇 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)（選擇戶內(nèi)式或戶外式）、環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求，并考慮其安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇其種類和型式。 二 、 參數(shù)的選擇 ，不應(yīng)小于短路沖擊電流值。 一 、 選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： ，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具 有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。 ，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 25 ： 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 3. 機(jī)械荷載 所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線載正常運(yùn)行荷短路時(shí)的最大作用力。 max ≥ Ug 一般電氣設(shè)備選擇應(yīng)滿足以下原則： （ 1）按正常的工作條件選擇； （ 2）選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)盡量減少品種； （ 3）應(yīng)考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； （ 4）按短路狀態(tài)校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定； （ 5）必須在正常運(yùn)行和短路時(shí)都能可靠地工作。各種導(dǎo)體和電氣設(shè)備，由于它們的用途和工作條件不同，所以每種電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇時(shí)都有具體的選擇條件和效驗(yàn)項(xiàng)目。 2）阻抗計(jì)算 鋁絞線的電阻率為 ????? m? ，銅芯電纜的電阻率為 ????? m? [2]則 則 1變壓器： 高壓側(cè) R1h=Sl? = ／ 35=? 低壓側(cè) R11=Sl? = ／ 900=? 則 2變壓器： 高壓側(cè)： R2h=Sl? = ／ 35=? 低壓側(cè)： R11=Sl? = ／ 900=? 則 3變壓器： 高壓側(cè)： R3h =Sl? = ／ 45=? 低壓側(cè)： R3l =Sl? = ／ 1200=? 根據(jù)上述計(jì)算可得表 22 20 表 22各變壓器阻抗數(shù)值 編號(hào) 等級(jí) 1變壓器 2變壓器 3變壓器 高壓側(cè) ? ? ? 低壓側(cè) ? ? ? 10kV 母線選擇銅芯電纜 則 10kV母線： R4= Sl1? = 2／ 90=? 導(dǎo)線的電抗的大小，與導(dǎo)線的幾何尺寸，三相導(dǎo)線的排列方法及鄉(xiāng)間距離有關(guān)。 2） 2變壓器 1變壓器情況 因此，高壓側(cè)選擇 35mm2的鋁芯電纜，低壓側(cè)選擇 900mm2的鋁芯電纜。 （ 1）選 jS =100MVA ??jjj USI 3 （ 1jU =10kV 時(shí)） ??jjj USI 3 （ 2jU =） （ 2）計(jì)算系統(tǒng)中各元件阻抗的標(biāo)么值，繪制等效電路圖 22，圖上按順序標(biāo)出其阻抗值（ M 表示最大運(yùn)行方式， m表示最小運(yùn)行方式） 202000)3( m ax* ?? ?k jS SX=， )3( m in* ?? ?k jm S SX=（最小運(yùn)行方式總?cè)萘繛楣罍y值） 線路阻抗標(biāo)么值： 2 111*1 avjUSlXX ? = 2 122*2 avjUSlXX ? = 2 133*3 avjUSlXX ? = 2 144*4 avjUSlXX ? = 變壓器阻抗標(biāo)么值： 611001006100100*1 ?????NTjk SSuX 611001006100200* 2 ?????NTjk S SuX ???300*3 100NTjk SSuX 15 （ 3）求電源點(diǎn)至短路點(diǎn)的總阻抗 ??31k 點(diǎn)： *4** 1 XXX MM ??? ? = *4** 1 XXX MM ??? ? = ??32k 點(diǎn)： *1*1*4** 2 XXXXX MM ????? ? = *1*1*4** 2 XXXXX MM ????? ? =7 ??33k 點(diǎn)： * 2*2*4** 3 XXXXX MM ????? ? = * 2*2*4** 3 XXXXX MM ????? ? =7 ??34k 點(diǎn)： * 3*3*4** 4 XXXXX MM ????? ? = * 3*3*4** 4 XXXXX MM ????? ? = （ 4）求短路電流的周期分量，沖擊電流及短路容量。 短路電流的計(jì)算程序 ： ，應(yīng)根據(jù)計(jì)算的目的搜集有關(guān)資料，如電力系統(tǒng)接線圖，運(yùn)行方式和各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)等。 13 第 2 章 短路電流 計(jì)算 概述 短路是電力系統(tǒng) 中常見的，并且對系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響的故障。 （ 1）電壓為 6～ 10kV 短路容量大，有出線電抗器的裝置； （ 2）電壓為 35～ 60kV 出線超過 8回或電源較多，負(fù)荷較大的裝置； 12 （ 3）電壓為 110～ 220kV 出線為 5回及以上，或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線為 4回及以上的裝置。 （ 4）檢修出線斷路器時(shí)該支路仍然會(huì)停電。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 （ 1）可靠性高。 當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有支路必須斷開，停電范圍較大。當(dāng)任一電源出現(xiàn)故障，接該電源的母線停電，導(dǎo)致部分用戶停電，為了解決這個(gè)問題，可以在 0QF 處裝設(shè)備自投裝置，或者重要用戶可以從兩段母線引接采用雙回路供電。有一個(gè)電源故障時(shí)，仍可以使兩段母線都有電，可靠性比較好。在母線和母線側(cè)隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，各支路都必須停止工作；引出線的斷路器檢修時(shí)，該支路要停止供電。概括起來可分為三類：單母不分段接線、單母分段接線、雙母線接線、雙母線帶旁路接線。 對電氣主接線的基本要求，概括地說應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。故有如下計(jì)算： ? =bSSmax = = 7 有功損耗： ? Pb=? P 0+ ?? P??2 =+ + =(kW) 表 13 三臺(tái)變壓器相關(guān)參數(shù) 設(shè)備組別 1 2 3 所選變壓器型號(hào) SG101000kVA /10kV/ SG101000kVA /10kV/ SG101250kVA /10kV/ 額定電壓(kV) 高壓 10 10 10 低壓 額定電流(A) 高壓 低壓 1443 1443 空載電流 I（ %） 空載損耗 ? P 0 (kW) 短路損耗 ?P? (kW) 阻抗電壓 (%) 負(fù)載損耗 (kW) 聯(lián)接組別 DYN11 即△ /Y11 △ /Y11 △ /Y11 尺寸（ mm3） 1590*1020*1570 1590*1020*1570 1610*1270*1700 無功損耗： ? Q=bSUI ?????? ? 100100 002020 ?? = 2 ?????? ? =（ kvar） 加入變壓器損耗后， 1變電所總的容量為： Pmax=Pm+? Pb=455+= Qmax=Qm+? Qb=114+= Smax= 2max2max QP ? = 22 8 59 ? = 8 bSS ?max cos? =maxmaxSP = = 故所選變壓器和電容器均滿足要求。3231 5251 1 1 8 ??? QP =1215 kVA 則： S3 小于 3變壓器的額定容量，故 3變壓器的容量滿足要求。 又由于 1變壓器所帶的負(fù)荷多，容易出現(xiàn)故障，而 3變壓器所帶負(fù)荷少，一般很難出現(xiàn)故障，所以只需對 1變壓器進(jìn)行如下分析： 當(dāng) 1變壓器發(fā)生故障時(shí)， 2變壓器為 1變壓器的東樓電梯， 2 潛水泵，直流屏，消防泵及噴淋泵，備用電源提供備用，應(yīng)檢查其是否滿足要求： 則有 P2=630+28+28+95+75+11=867 kW Q2=302+50+20+45+56=473 kvar 而無功補(bǔ)償為 100kvar。mQ (kvar) 222． 2 估算的視在功率 39。msb PK ? = 39。mQ =Qm+Δ Qt=（ kW） 4）此臺(tái)變壓器的計(jì)算負(fù)荷 39。 因此，此電容柜的設(shè)備容量為 250kvar。 主變臺(tái)數(shù)、容量和型 號(hào) 的確定 一、變壓器容量的計(jì)算 1）無功補(bǔ)償 由表 11可知，第一組負(fù)荷的功率因數(shù)為，本設(shè)計(jì)考慮到變壓器的無功損耗，將功率因數(shù)提高到 ，則對電容器進(jìn)行如下計(jì)算： cos? =， cos 39。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原 則是以根據(jù)任務(wù)書為依據(jù)，以國家相關(guān)的方針、政策、法規(guī)、規(guī)程為準(zhǔn)則，結(jié)合實(shí)際情況的具體特點(diǎn)，全面、綜合地加以分析，力求保證供電可靠、調(diào)度靈活、操作方便、節(jié)省投資的原則。按調(diào)壓方式可分為 無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器兩種。 其中第一章包含了負(fù)荷計(jì) 算、主變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的確定 及電氣主接線的設(shè)計(jì)等 ；第二章包含了短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定、短路電路計(jì)算結(jié)果 ； 第三章 電氣設(shè)備的選擇 包含其包括高壓短路器、隔離開關(guān)、互感器、熔斷器、母線及成套配電裝置的選擇等 。本設(shè)計(jì)是針對某 樓宇 配電 系統(tǒng)一次部分 工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，配電方案的線路應(yīng)比較簡單。為此，掌握配電工程的設(shè)計(jì)思路是十分必要的。 本設(shè)計(jì)主要完成了變壓器的選型，變壓器的短路計(jì)算， 電氣 設(shè)備的選擇，成套高壓配電柜的選擇， 電氣主接線的設(shè)計(jì) 等內(nèi)容。 現(xiàn)在的人們對供配電的質(zhì)量要求越來越高 ，例如電器設(shè)備外觀及壽命、供配電可靠性、占用空間的大小等。 二、格式要求 ，寫作規(guī)范、圖紙符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)； 500010000字以上； 。 長沙電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 課題名稱： 某樓宇配電系統(tǒng)一次部分設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 學(xué) 生 姓 名： 李 喜 學(xué) 號(hào)： 202001041314 班 級(jí)：電氣 0613 班 指 導(dǎo) 教 師：王 艷 2020 年 1 月 長沙電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)書 （ 2020 年下學(xué)期） 系部名稱：電力工程系 課題名稱