【正文】 樓 總電量 4083909595 988kW 10 樓 總電量 416441121137 1115kW 11 樓 總電量 452527118134 1231kW 12 樓 總電量 5155057979 1178kW 考慮到住宅小區(qū)的地理位置問題及其經(jīng)濟(jì)效益于是設(shè)計(jì)為 1 配電室控制 1樓至 6 樓 2 配電室控制 7 樓至 12 樓所以接下來要計(jì)算兩處配電室所承擔(dān)的總負(fù)荷為多少 1 樓至 6 樓的總電量 S2 1178988111512311178 6678kW 7 樓至 12 樓的總電量 S2 536890151915461655 7665kW 根據(jù)原始資料得知小區(qū)的同期系數(shù)為 035 1 配電室兩臺(tái)變壓器的總?cè)萘? ST1ST2 6678035 2337kW ST3ST4 7665035 2683kW 對(duì)裝有兩臺(tái)變壓器的變電站中當(dāng)一臺(tái)變壓器斷開時(shí)另一臺(tái)變壓器的容量一般保證 70 全部負(fù)荷供電但應(yīng)滿足一類及二類負(fù)荷的供電主變壓器容量選擇還應(yīng)考慮周圍環(huán)境的影響每臺(tái)變壓器容量一般按下式選擇 S 21 S變 壓器額定容量 P全部負(fù)荷 n變壓器的臺(tái)數(shù) 10KV 最大負(fù)荷之和為 ST3ST4 7665 035 2683kW 則由公式 21 得 kW 主變壓器型號(hào)的確定 1 相數(shù)的確定 變壓器的相數(shù)形式有單相和三相主變壓器是采用三相還是單相主要考慮變壓器的制造條件可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素規(guī)程上規(guī)定當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)容量為 300MW及以下機(jī)組單元連接主變壓器和 330kV及以下的發(fā)電廠用變電站一般選用三相變壓器因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)來講投資大占地多運(yùn)行損耗也較大而不作考慮 2 繞組數(shù)的確定 繞 組的形式主要有雙繞組三繞組或更多繞組等型式根據(jù)本變電所的條件主要是把 10kV 電壓變?yōu)?380V 所以選擇雙繞組變壓器 3 繞組接線組別的確定 變壓器的三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致否則不能并列運(yùn)行對(duì)于 10kV 變電所主變壓器一般采用 常規(guī)接線 4 調(diào)壓方式的確定 為了保證變電站的供電質(zhì)量電壓必須維持在允許范圍內(nèi)通過變壓器的分接頭開關(guān)切換改變變壓器高壓部分繞組匝數(shù)從而改變變壓器高壓部分繞組匝數(shù)從而改變其變比實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整切換方式有兩種不帶電切換稱無勵(lì)磁調(diào)壓調(diào)整范圍通常在 以內(nèi)另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓調(diào)整范 圍可達(dá) 30 其結(jié)構(gòu)復(fù)雜價(jià)格較貴主要適用接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器和接于時(shí)而為送端時(shí)而為受端要求母線電壓恒定時(shí)本變電站選用有載調(diào)壓 5 冷卻方式 電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異一般有自然風(fēng)冷卻強(qiáng)迫風(fēng)冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向 冷卻自然風(fēng)冷卻及強(qiáng)迫風(fēng)冷卻適用于中小型變壓器大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻在水源充足的條件下為壓縮占地面積也可采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式 根據(jù)上述對(duì)變壓器選擇的分析在每個(gè)配電室中裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器采用常規(guī)接線由于此配電室為住宅小區(qū)的配電室故當(dāng)一 臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的 70 查閱《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》選擇變壓器為SLZ7202110 參數(shù)如下 表 21 變壓器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 阻抗電壓 空載損耗 W 短路損耗 W 空載電流 連接組別 SLZ7202110 10kV 55 3000 17300 25 Yd11 24 電氣主接線方案的設(shè)計(jì) 電氣主接線的基本形式 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線單母線又分為單母線接線單母線分段單母線分段帶旁路母線等形式雙母線又分為雙母線接線雙母線分段帶旁路母線的雙母線和二 分之三接線的形式 無匯流母線主要有單元接線擴(kuò)大單元接線橋形接線角形接線 各接線的適用范圍 1 單母線接線 適用范圍 一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器出線回路數(shù)少并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中 2 單母線分段接線 適用范圍 a 6～ 10kV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上 b 35～ 63kV 配電裝置出線回路數(shù)為 4～ 8 回 c 110～ 220kV 配電裝置出線回路為 3～ 4 回 3 雙母線接線 適用范圍 6～ 10kV 配電裝置當(dāng)短路電流較大出線需要帶電抗器時(shí) 35～ 63kV 配電裝置當(dāng)出線回路數(shù)超過 8 回時(shí)或連接 的電源較多負(fù)荷較大時(shí) 110～ 220kV 配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時(shí)或當(dāng) 110～ 220kV 配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位出線回路數(shù)為 4 回及以上 4 雙母線分段接線 分段原則當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 10～ 14 回時(shí)在一組母線上用斷路器分段當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 15 回及以上時(shí)兩組母線均用斷路器分段 5 增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)的接線 為了保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電時(shí)采用 25 供電系統(tǒng)主接線方案的設(shè)計(jì) 1 配電室主接線的設(shè)計(jì) 方案 10kV 側(cè)母線采用單母線分段接線形式 10kV 母線 I 段接 110kV 變電站10kV 母線 I 段 10kV 母線 II 段接 110kV 變電站 10kV 母線 II 段 380V 側(cè)母線采用單母線分段接線形式回路 1 變壓器的回路數(shù) 22 條 2 變壓器的回路數(shù) 22 條 2 配電室主接線的設(shè)計(jì) 方案 10kV 側(cè)母線采用單母線分段接線形式 10kV 母線 I 段接開閉所 10kV 母線 I 段 10kV 母線 II 段接開閉所 10kV 母線 II 段 380V 側(cè)母線采用單母線分段接線形式回路 1 變壓器的回路數(shù) 12條 2 變壓器的回路數(shù) 12 條 開閉所的設(shè)計(jì) 考慮到住宅小區(qū)的地理分布和工程經(jīng)濟(jì)問題把開閉所和 1 配電室設(shè)計(jì)在一起 26 本章小結(jié) 設(shè)計(jì)主接線應(yīng)因地制宜地綜合分析各站的容量負(fù)荷性質(zhì)以及在系統(tǒng)中的地位等條件依據(jù)國家有關(guān)政策及技術(shù)規(guī)范正確確定主接線的形式合理選擇變壓器的容量和結(jié)構(gòu)形式在設(shè)計(jì)過程中對(duì)原始資料進(jìn)行詳盡分析關(guān)注電力市場(chǎng)化改革對(duì)草擬的主接線方案進(jìn)行比較時(shí)始終圍繞著可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間的協(xié)調(diào)使主接線方案保證供電可靠和技術(shù)先進(jìn)且最終又盡可能的滿足經(jīng)濟(jì)原則 第 3 章短路電流計(jì)算 31 短路計(jì)算的目的及步驟 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)其計(jì)算的目的主要有以下 幾個(gè)方面 1 校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)需要計(jì)算三相短路電流 2 整定供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置需要計(jì)算三相短路電流 3 在校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度時(shí)計(jì)算不對(duì)稱短路的短路電流值 4 校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定就要用到短路沖擊電流穩(wěn)態(tài)短路電流短路容量 5 接地裝置的設(shè)計(jì)也需用短路電流 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 1 計(jì)算的基本情況 1 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行 2 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置包括強(qiáng)行勵(lì)磁 3 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 4 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同 5 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響 的所有的元件但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用僅在確定短路電流沖擊值和最大安全電流有效值時(shí)才予以考慮 2 接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式即最大運(yùn)行方式而不能僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式 3 計(jì)算容量按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃一般為本工程建設(shè)后 5～ 10 年 4 短路種類 一般按三相短路計(jì)算若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相或兩相接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn) 5 短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式 時(shí)通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)稱為短路計(jì)算點(diǎn) 短路電流的計(jì)算步驟 在工程設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算通常采用使用曲線法步驟如下 1 選擇計(jì)算短路點(diǎn) 2 畫等值網(wǎng)絡(luò)次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖 1 首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支線路電容各元件的電阻發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗 2 選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓一般取各級(jí)的平均電壓 3 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗 4 繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào) 3 化簡等值網(wǎng)絡(luò)為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗即轉(zhuǎn)移電抗 4 求計(jì)算電抗 將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算 5 查運(yùn)算曲線查出各供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值 6 計(jì)算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量 7 計(jì)算短路電流周期分量有名值 32 短路電流的計(jì)算 短路計(jì)算過程 系統(tǒng)電抗 變壓器電抗 折算到 10kV 等級(jí)電抗 110kV 變電站到短路點(diǎn) d1 的電抗 短路點(diǎn) d1 的短路電流 kA kA kA MVA 110kV 變電站到短路點(diǎn) d2 的電抗 X2 Xd1Xt2 0345172 0404105105 2065 0029 0006 Ω 短路點(diǎn) d2 的短路電流 kA kA kA MVA 流表 表 41 短路電流表 短路點(diǎn) 短路容量 1757kA 448 kA 236 kA 318MVA 3849 kA 981 kA 585kA 266MVA 繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖 圖 31 短路等值電路 33 本章小結(jié) 本章介紹了短路電流的計(jì)算目的及計(jì)算的一般規(guī)定并介紹了工程設(shè)計(jì)中常采用的運(yùn)算曲線法計(jì)算短路 電流的一般步驟 分別選取各母線上為短路點(diǎn)計(jì)算各電源提供的短路電流并以此考慮在各個(gè)短路情況下流過各斷路器的短路電流并以流過的最大的短路電流來校驗(yàn)各個(gè)短路器看是否滿足動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)若不滿足則應(yīng)提高設(shè)備檔次或加限流電抗器 第 4 章 電氣設(shè)備的選擇 41 電氣設(shè)備選擇的一般條件 盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣具體選擇方法也不完全相同但對(duì)它們的基本要求確是一致的電氣設(shè)備要可靠地工作必須按正常工作條件進(jìn)行選擇并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定性 按正常工作條件選擇 1 額定電壓 電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因 調(diào)壓或負(fù)荷的變化有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓故所選的電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 11115 倍一般不超過電網(wǎng)額定電壓的 115倍因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)可按照電氣設(shè)備的額定電壓 U不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 U 的條件選擇即 U U 41 2 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 I 是指在額定環(huán)境溫度下電氣設(shè)備的長期允許電流 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 I 即 I I 42 由于發(fā)電機(jī)調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5時(shí)出力保持不變故其相應(yīng)回路的 I應(yīng)為發(fā)電機(jī)調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的 105倍若變壓器有可能過負(fù)荷運(yùn)行時(shí) I應(yīng)按過負(fù)荷確定 132 倍變壓器額定電流母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 I母線分段電抗器 I應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)保證該母線負(fù)荷所需的電流或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的 5080出線回路的 I除考慮正常負(fù)荷電流外還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷 3 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境校驗(yàn) 當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度風(fēng)速污穢等級(jí)海拔高度地震烈度和覆冰厚度超過一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)應(yīng)采取措施本設(shè)計(jì)著重考慮溫度對(duì)電氣設(shè)備的影響 我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度 Q 40℃裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為 25℃ 按短路情況校驗(yàn) 1 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)電氣設(shè)備各部件溫度或發(fā)熱效應(yīng)應(yīng)不超過允許值即 43 式中 t 秒內(nèi)通過的短時(shí)熱電流 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) 2 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣承受短路電流機(jī)械效應(yīng) 的能力亦稱動(dòng)穩(wěn)定滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 44 或