【正文】 行部分有可靠的安全隔離，保證檢修人員檢修時的方便和安全。 變配電所主接線設(shè)計要求 電氣主接線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三項基本要求。 變電所主變壓器容量的選擇 根據(jù)實驗中學(xué)的負(fù)荷性質(zhì) 和電源情況，中學(xué)變電所的主變壓器可由下列兩種方案： （ 1）裝有一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量 .NTS 不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷 30S ，即 皖西學(xué)院 第 12 頁 .NTS ≥ 30S 若裝設(shè)一臺主變壓器 型式采用 SG9，而容量根據(jù)上式，選 .NTS =1600KVA＞ 30S =1520KVA,即選一臺 SG91600/10 型 低損耗配電變壓器 。且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。 （ 2）進出線方便，特別是采用架空線進出時應(yīng)考慮這一點。 皖西學(xué)院 第 10 頁 第 3章 變配電所位置和主變壓器及主接線方案的選擇 變配電所位置的選擇 變配電所型式的概述 變配電所有屋內(nèi)式和屋外式。 而民用建筑各地供電局規(guī)定低壓功率因數(shù)補償?shù)?,高壓功率因數(shù)補償?shù)? 以上。 （ 3） 低壓分散補償 電容器裝設(shè)在低壓配電箱旁或與用電設(shè)備并聯(lián)。 表 21 負(fù)荷計算表 編號 名稱 計 算 負(fù) 荷 30P /kw 30Q /kw 1 學(xué)校食堂 308 210 2 鍋爐 100 100 3 教 學(xué) 樓 270 120 4 校醫(yī)室 130 98 5 戶外照明 25 20 6 本所用電 10 0 7 學(xué)生宿舍 皖西學(xué)院 第 7 頁 無功功率補償及其計算 無功補償?shù)哪康? 按供電局的規(guī)定，低壓功率因數(shù)補償?shù)?，高壓功率因數(shù)要求 。前一種方法比較簡便，在設(shè)計單位的使用最為普遍。供配電系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，消防系統(tǒng)，防雷系統(tǒng)是建筑電氣的重要組成部分。 7．測量保護 8．防雷 凡是與架空線路相連的進出線，在入戶處、變電所母線上都要裝一組 YW 型避雷器。該變電站在工廠南側(cè) 1km。 對二級負(fù)荷，宜由兩回線路供電。 3）必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計方案。 供 配 電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和 日常 生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： 安全 在電能的供應(yīng)、 傳輸、 分配和使用中，應(yīng) 確保不 發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 在設(shè)計的過程中，本人參閱了大量的供配電系統(tǒng)設(shè)計、變配電所設(shè)計、建筑電氣設(shè)計規(guī)范等相關(guān)的規(guī)范和設(shè)計手冊，最后對該校供配電系統(tǒng)進行了初步設(shè)計。因此，必須采用可靠性較高的接線形式。從另一方面來說，電能 不光給我們的日常生活帶來許多便利，更重要的是它已經(jīng)成為我們賴以生 存的必需品。 供配電設(shè)計必須遵循的一般原則 1）必須遵循國家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國家的有關(guān)方針、政策。 對一級負(fù)荷，應(yīng)由兩個電源供電。其設(shè)計步驟一般如下： 1． 收集原始資料 皖西學(xué)院 第 3 頁 （ 1）學(xué)校生活區(qū)負(fù)荷表 編號 名稱 30P /kw 30Q /kw 1 學(xué)校食堂 308 210 2 鍋爐 100 100 3 教 學(xué) 樓 270 120 4 校醫(yī)室 130 98 5 戶外照明 25 20 6 本所用電 10 0 7 學(xué)生宿舍 （ 2） 氣象資料 本學(xué)校所在地區(qū)的年最高氣溫為 ，年平均氣溫為 25 oC，年最低氣溫 － 8 oC，年最熱月平均最高氣溫為 oC，年最熱月地下 處平均溫度為 25 oC。然后根據(jù)確定的變電所布局，擬出各用電單位變電所供電范圍，并計算各變電所的計算負(fù)荷。在本次設(shè)計中，對實驗中學(xué)的負(fù)荷進行確定計算﹑變電所位置的選擇﹑變壓器和主結(jié)線方案的確定﹑短路電流的計算﹑一 次設(shè)備的選擇校驗﹑變電所進出線的選則﹑二次回路方案的選擇與繼電保護的整定基防雷與接地的設(shè)計。在配電設(shè)計中，通常采用 30 分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 按需要系數(shù)法確 定計算負(fù)荷的公式 （ 1） 有功計算負(fù)荷（單位為 kw ） 30 deP K P? 式中 Pe—— 用電設(shè)備組總的設(shè)備容量（不含備用設(shè)備容量，單位為 kw）。 （ 2） 低壓集中補償 電容器裝設(shè)在變配電所的低壓配電室或單獨的低壓電容器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)。而且，采用低壓集中補償不需要從電力系統(tǒng)中獲取無功，可以減少電力系統(tǒng)的無功功率發(fā)生裝置，也減少了電力系統(tǒng)到用戶的線路上的無功傳輸，從而減少了這部分線路的電壓損失及電能損耗。 選擇步驟： ① 根據(jù)控制步數(shù)要求，選擇一臺 1號或 2 號主屏。 負(fù)荷較大的多跨廠房宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組合式成套變電所。則應(yīng)設(shè)在污源的上風(fēng)側(cè)。 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點和經(jīng)濟運行要求進行選擇。用圖形符號表示主要電氣設(shè)備在電路中連接的相互關(guān)系，稱為電氣主結(jié)線圖。 （ 2） 靈活性 皖西學(xué)院 第 13 頁 ① 滿足調(diào)度時的靈活性要求。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費用的增加。對大容量電廠或變電站，在可能和允許的條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資建設(shè)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。相對值就是實際有名值與選定的基準(zhǔn)值間的比值，即 標(biāo)么值＝)( )(同實際值單位基準(zhǔn)值 任意單位實際值 從上看出，標(biāo)么值是沒有單位的。 皖西學(xué)院 第 20 頁 J — 經(jīng)濟電流密度。 一次設(shè)備選擇與校驗的項目 選擇一次設(shè)備時應(yīng)校驗的項目如表 51 表 51 選擇一次設(shè)備的校驗項目 一次設(shè)備名稱 額定電壓 V 額定電 流 A 開斷電流 KA 短路電流校驗 環(huán)境條件 其他 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 高低壓熔斷器 是 是 是 不一定 否 是 高壓隔離開關(guān) 是 是 否 是 是 是 操作性 能 高壓負(fù)荷開關(guān) 是 是 是 是 是 是 操作性 能 高壓斷路器 是 是 是 是 是 是 操作性 能 低壓刀開關(guān) 是 是 是 不一定 不一定 是 操作性 能 低壓負(fù)荷開關(guān) 是 是 是 不一定 不一 定 是 操作性 能 低壓斷路器 是 是 是 不一定 不一定 是 操作性 能 電流互感器 是 是 否 是 是 是 二次負(fù)載準(zhǔn)確級 電壓互感器 是 否 否 否 否 是 二次負(fù)荷準(zhǔn)確級 皖西學(xué)院 第 23 頁 并聯(lián)電容器 是 否 否 否 否 是 額定容 量 母線 否 是 否 是 是 是 電纜 是 是 否 否 是 是 支柱絕緣子 是 否 否 是 否 是 穿墻套管 是 是 否 是 是 是 備注 表中“是”表示必須校驗，“否”表示不必校驗，“不一定”表示一般不 必校驗 一次設(shè)備選擇依據(jù) 按正常工作條件選 擇 （ 1）按工作電壓選擇 設(shè)備的額定電壓 .NeU 不應(yīng)小于所在線路的額定電壓 NU ，即 .Ne NUU? （ 51） 但需注意：使用限流式高壓熔斷器時，熔斷器的額定電壓應(yīng)與線路額定電壓相同，即 .NeU = NU ，而不能 .NeU ＞ NU 。當(dāng) tk≥ 1s 時 ima ktt? 低速斷路器 (如油斷路器 ),其全分閘時間取 。 （ 4） 電纜的短路熱穩(wěn)定度校驗 電纜不校驗短路動穩(wěn)定度。 導(dǎo)線和電纜截面的選擇依據(jù) 按發(fā)熱條件選擇或校驗導(dǎo)線和電纜的截面 （ 1） 相線截面的選擇 需滿足： 30alII? （ 2） 中性線（ N線 ）截面的選擇 當(dāng)配電變壓器為 Yyn0 聯(lián)結(jié)時 一般三相四線制線路中的 N線： ?AA ?? )~(0 當(dāng)配電變壓器為 Dyn11 聯(lián)結(jié)時 皖西學(xué)院 第 29 頁 ?AA ?? )~(0 按電壓損耗校驗導(dǎo)線和電纜的截面 線路在最大負(fù)荷（計算負(fù)荷）時的電壓損耗 ? U％不得超過允許電壓損耗△Ual％。其 40℃時的 30120alI A I??，滿足發(fā)熱條件。按式（ 41）計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 ( 3 ) 2 2 2m i n 0 . 7 51 0 6 0 1 2 3 577im atA I m m m m m mC?? ? ? ? ? 因此 LJL2210003 ? 35電纜滿足短路穩(wěn)定要求。 由于前面所選 2240mm 的纜芯截面大于 minA ，滿足短路熱穩(wěn)定度要求，整個食堂的負(fù)荷是用兩條電纜分開 的，所以選的截面小一點也能滿足要求，這樣可以節(jié)約投資。 ③ 短路熱穩(wěn)定校驗，求滿 足短路熱穩(wěn)定度的最小截面 ( 3 ) 2m i n 0 . 7 51 8 0 0 0 1 3 5115im atA I m mC?? ? ? ? 由于前面所選 2150mm 的纜芯截面大于 minA ，滿足短路熱穩(wěn)定度要求，即 選 VLV— 1000— 3 150＋ 1 70的四芯電纜。假設(shè)從變電所至教師樓的距離約為 50km，而查表得 ( 3 ) 2m i n 0 . 7 51 8 0 0 0 1 3 5115im atA I m mC?? ? ? ? ∴選 VLV22— 10002— 3 185＋ 1 80 的四芯電纜。電纜芯截面 16mm，選 VLV22— 1000— 3185＋ 1 80的四芯電纜。 ③ 短路熱穩(wěn)定校驗，求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面 皖西學(xué)院 第 33 頁 ( 3 ) 2m i n 0 . 7 51 8 0 0 0 1 3 5115im atA I m mC?? ? ? ? 滿足短路熱穩(wěn)定要求 ∴選三條 VLV22— 1000— 3 150— 1 70的四芯電纜 （ 7）作為備用電源的高壓聯(lián)。 (6) 饋電給學(xué)生宿舍的線路亦采 用 VLV22— 1000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 （ 4）饋電 給校醫(yī)院的線路亦采用 VLV22— 1000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 皖西學(xué)院 第 32 頁 （ 3）饋電給教師樓的線路亦采用 VLV22— 1000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（中性線芯按不小于相線芯的一半） （ 2）饋電給鍋爐房的線路亦采用 VLV22— 1000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 ① 按發(fā)熱條件選擇 由 30 566IA? 及 土壤溫度 25℃。查表 知 ，最小允許截面 2min 35A mm? ,因此 LJ25 不滿足機械強度要求，故改選 LJ35。 按短路熱穩(wěn)定校驗導(dǎo)線和電纜的截面 導(dǎo)線截面 ( 3 )m in imaA CtAI??? 式中 Amin—— 為滿足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面積； C—— 為電纜材料的熱穩(wěn)定系數(shù) ，埋地取最熱月地下 ～ 1m 的土壤平均溫度或近似的取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁兀? 30I —— 線路的計算電流。 表 52 電纜長期允許工作溫度和短路時的允許最高溫度及相應(yīng)的熱穩(wěn)定系數(shù) 導(dǎo)體種類 導(dǎo)體材料 長期允許工作溫度 ℃ 短路允許最高溫度 ℃ 短路熱穩(wěn)定系數(shù) 2Asmm?? 6～ 10KV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜 鋁 90 200 77 銅 90 250 137 （ 5） 保護電壓器的熔體額定電流的選擇 一般取為 ，不必校驗 一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗 10KV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 表 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 其它 裝置地點條件 參數(shù) NU 30I (3)kI (3)shi 2(3) imaIt? 數(shù)據(jù) 10KV ?? KA 一 次 設(shè) 備 型 號 規(guī) 格 額定參數(shù) NU NI ocI maxi 2tIt 少油斷路器 SN1010II/630 10KV — — — — 高壓隔離開關(guān)GN1910/400 10KV 400A － KA 4 625?? KA 高壓熔斷器RN110 10KV 100 A － － － 電流互感器JDJ10 10/ － － － － 電壓互感器JDZJ10 10/3 KV － － －