【正文】 ................................ 63 等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì) ..................................................... 63 揚(yáng)州大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） VI 防雷設(shè)計(jì) ........................................................... 63 9 總結(jié) .................................................................. 64 10 致謝 ................................................................. 65 11 參考文獻(xiàn) ............................................................. 66 12 附錄 ................................................................. 67 揚(yáng)州大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 1 工程概況 宏達(dá)商貿(mào)大樓位于阜寧城西，建筑面積 29750m178。 本論文的設(shè)計(jì)符合《 20kV 及以 下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》以及《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》等相關(guān)規(guī)范， 注重實(shí)用性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性，充分體現(xiàn)了我國(guó)供配電技術(shù)發(fā)展。采用高供高計(jì)，要求月平均功率因數(shù)不少于 。 2） 一級(jí)負(fù)荷中的熱別重要負(fù)荷，除有兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急電源。當(dāng)只有 4 臺(tái)設(shè)備時(shí)，需要系數(shù) Kd 取 進(jìn)行計(jì)算。 見表 26。相應(yīng)依據(jù)見表 31。 ??c（ Ⅰ ＋ Ⅱ ） 條 ① 件是考慮到兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器各承受總計(jì)算負(fù)荷的 50%，負(fù)載率為 ~，此時(shí)變壓器效率較高?？蛰d損耗率 ΔP0=，負(fù)載損耗率 ΔPK=，空載電流阻抗電壓 UK%=6。兩個(gè)進(jìn)線斷路器聯(lián)鎖，任何情況下只能合其中一臺(tái)斷路器，以保證兩個(gè)電源不并聯(lián)運(yùn)行。同時(shí)，電路電容和變壓器勵(lì)磁電流也略去不計(jì)。 KSS SSXXX ?? 揚(yáng)州大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 21 式中 39。39。A 因?yàn)閮膳_(tái)相同變壓器所處的環(huán)境相同，所以 k2 點(diǎn)的短路 電流與 k1 相同。 本工程回路較多，限于篇幅，本文僅以低壓開關(guān)柜 AA4 配出的地下室照明干線 AA3 柜配出的商業(yè)用房照明干線 AA11 柜配出的客梯干線 23，三條干線短路計(jì)算為例。 （ 6）計(jì)算 220/380V電網(wǎng)三相短路時(shí)，電壓系數(shù) c=,；計(jì)算單相短路時(shí)，電壓系數(shù) c=1。 圖 41 變電所高壓側(cè)短路電流計(jì)算電路 （ 1） 確定基準(zhǔn)值 取 ?dS 100MV 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。 表 41 需 要確定的短路電流及計(jì)算目的 序號(hào) 短路物理量 符號(hào) 計(jì)算目的 1 三相對(duì)稱短路電流初始值 Ik3 用于校驗(yàn)高壓電器導(dǎo)體的熱穩(wěn)定、整定繼電保護(hù)裝置 2 三相對(duì)稱開斷電流 Ib3 開關(guān)電器的第一對(duì)觸頭分段瞬間，預(yù)期短路電流對(duì)稱交流分量在一個(gè)周期內(nèi)的有效值，用于校驗(yàn)高壓開關(guān)電器的分?jǐn)嗄芰? 3 三相短路電流峰值 ip3 用于校驗(yàn)高壓電器、母線、絕緣子的動(dòng)穩(wěn)定，斷路器的額定關(guān)合電流 4 三相穩(wěn)態(tài)短路電流 Ik3 計(jì)算其他短路電流的依據(jù)；對(duì)遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)端短路， Ik3=Ik3 揚(yáng)州大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 20 5 兩相穩(wěn)態(tài)短路電流 Ik2 用于校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置或高壓熔斷器的靈敏度；對(duì)遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)端短路，等于兩相短路電流初始值 6 對(duì)稱短路容量初始值 Sk3 校驗(yàn)高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的依據(jù)，也是計(jì)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(diǎn)接地方式；對(duì)高壓非有效接地系統(tǒng)，用于驗(yàn)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(duì)高壓有效接地系統(tǒng)，用于驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓 三相對(duì)稱短路電流的計(jì)算 采用標(biāo)幺值計(jì)算，計(jì)算步驟如下： （ 1）確定基準(zhǔn)值。需要說(shuō)明的是，變電所低壓出線回路的設(shè)計(jì)是以建筑物豎向低壓配電干線系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，并與之相一致。 變電所 主接線 高壓 側(cè)接線設(shè)計(jì) 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(cè)采用單母線接線。 ＞ 且 。 根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小，相應(yīng)投入變壓器的臺(tái)數(shù)，可做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)約電能。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?cè)萘?480kvar。因此，在進(jìn)行供電設(shè)計(jì)時(shí)，可用此功率因數(shù)來(lái)確定需要無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘俊? 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的意義 電力系統(tǒng)中的各種用電設(shè)備從供配電系統(tǒng)汲取的功率（電流）視為電力負(fù)荷。 當(dāng)?shù)啬昀妆┤諗?shù)為 25 天。 design of secondary circuit transformer cabis, counters and other energy metering。 determining substation main line scheme substation electrical lighting, grounding design。 當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁貫?38℃ ，年平均氣溫為 25℃ ，年最低氣溫－ 6℃ ，年最熱月平均最高氣溫為 33℃ ，年最熱月平均氣溫為 27℃ ，年最熱月地下 處平均溫度為25℃ 。 由于本工程的兩個(gè) 10kV 供電電源相對(duì)獨(dú)立可靠，因此，不再設(shè)置自備發(fā)電機(jī)組或其他集中式應(yīng)急電源裝置。 我 國(guó)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定：容量在 100KVA 及以上高壓供電的用戶，最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于 ，如達(dá)不到要求則必須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?？紤]到無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償控制器可控制電容器投切的回路數(shù)為 12 等。 （ 2）季節(jié)性負(fù)荷變化較大 。 。 概括地說(shuō)， 一次接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)等方面。 MNS（ BWL3） 8E/ 8E/ 4E、 8E、12E、 16E、 20E、 24E等，根據(jù)出線回路的負(fù)荷及開關(guān)配置相應(yīng)選擇。 短路電流計(jì)算內(nèi)容及目的 供配電工程設(shè)計(jì)時(shí)，需確定的高壓電網(wǎng)短路電流及計(jì)算目的見表 41。TKT S SUX.rd39。 短路點(diǎn) k1， k2點(diǎn)選在變電所 10kV母線上。 （ 5）計(jì)算過(guò)程采用有名值法，電壓用 V、電流用 kA、容量用 kVA、阻抗用 mΩ。見表 4 4 48。 本工程 變壓器高壓側(cè) 短路計(jì)算 見 表 42。33 kp II ? 兩 相 短路電流的計(jì)算 兩相短路電流初始值 Ik2 按三相對(duì)稱短路電流初始值 Ik3 的 倍計(jì)算。3KS —— 電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處設(shè)計(jì)規(guī)劃（ 5— 10 年規(guī)劃）的三相對(duì)稱短路容量初始值，此值與電力系統(tǒng)運(yùn)行方式有關(guān)，當(dāng)電力系統(tǒng)處于最大運(yùn)行方式時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的短路阻抗最小，短路容量最大，當(dāng)電力系統(tǒng)處于最小運(yùn)行方式時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的短路阻抗最大，短路容量最小。 （ 3）用戶高壓供配電網(wǎng)絡(luò)為單端電源，短路前三相系統(tǒng)是正常運(yùn)行情況下的接線方式。 變電所 主接線 低壓 側(cè)接線設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)變壓器，因此，低壓配 電系統(tǒng)電氣主接線采用分段單母線形式，樹干式配電。 變電所 一次接線 設(shè)計(jì) 一次接線是指由電力變壓器、各種開關(guān)電器及配電線路按一定順序連接而成的，用于電能輸送和分配 的電路，亦稱主電路。而在事故情況下，一臺(tái)變壓器承受總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，只過(guò)載 20%～ 40%，可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。 表 31 變壓器類型選擇 序號(hào) 類 型 選擇結(jié)果 依 據(jù) 1 變壓器相數(shù) 三相 根據(jù)用戶需要和技術(shù)要求 2 變比及調(diào)壓方式 無(wú)載調(diào)壓 10kV配電變壓器一般采用無(wú)載調(diào)壓方式 3 繞組型式 雙繞組變壓器 用戶供電系統(tǒng)大多采用雙繞組變壓器 4 絕緣及冷卻方式 干式風(fēng)冷 用于室內(nèi)，提高過(guò)載能力，防火 5 外殼防護(hù)等級(jí) IP20 變壓器和配電柜在附房?jī)?nèi)，防塵不防水 6 聯(lián)結(jié)組 Dyn11 Dyn11 聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接地短路電流大，有利于故障切除等優(yōu)點(diǎn) 7 型號(hào) SC(B)10 此型號(hào)變壓器損耗小，而且容量符合要求，防護(hù)等級(jí)較高，安全性高 變壓器臺(tái)數(shù) 和容量 選擇 變壓器的臺(tái)數(shù)一般是根據(jù)負(fù)荷等級(jí)、用電容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等條件綜合考慮確定。 表 26 變壓器 T1 的負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償 變壓器 T1 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(wú)功 功率 /kvar 視在 功率 /kVA 計(jì)算電流 A 1 2 18 3 60 1 4 6 300 7 45 8 10 11 15 1 15 37 20 合計(jì) 乘同時(shí)系數(shù)（ ) 功率因數(shù)補(bǔ)償 140 功率因數(shù)補(bǔ)償后 () 變壓器 T2 無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償并聯(lián)電容器裝置的容量如下： 揚(yáng)州大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 11 kAUSIAkVSkQPNcccCC3∑ 當(dāng)只有 3 臺(tái)及以下用電設(shè)備時(shí)， Kd 可取為 1。 二級(jí)負(fù)荷 二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回電源線路供電。不同電價(jià)負(fù)荷，計(jì)量分開。 關(guān)鍵詞 ： 變配電 所 ；主接線；負(fù)荷計(jì)算；無(wú)功補(bǔ)償。 load calculation。設(shè)計(jì)圖紙采用 A3 圖紙 CAD 出圖 設(shè)計(jì)遵循的規(guī)范 （ 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 （ 2）國(guó)家現(xiàn)行電氣設(shè)計(jì)規(guī)范： 《 20kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005320xx 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005220xx 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005720xx 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005420xx 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 JGJ1620xx 《電氣工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5021720xx 《低壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB5025420xx 《電力交流設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB5025520xx 《電氣照明裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB5025920xx 《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB5016820xx （ 3）相關(guān)專業(yè)提供的條件 （ 4) 當(dāng)?shù)毓╇姴块T有關(guān)管理規(guī)定 （ 5）業(yè)主有關(guān)要求 揚(yáng)州大學(xué)本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 3 無(wú)功補(bǔ)償 負(fù)荷等級(jí)及供電電源的確定 負(fù)荷等級(jí)的分類 根據(jù) GB50052—20xx《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，用電負(fù)荷根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在對(duì)人生安全、經(jīng)濟(jì)損失上所造成的影響程度，分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷 。 如果計(jì)算負(fù)荷過(guò)大，將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏大，造成浪費(fèi)；如果計(jì)算負(fù)荷過(guò)小，又將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏小，造成運(yùn)行時(shí)過(guò)熱，增加電能損耗和電壓損失，甚至有可能使設(shè)備和導(dǎo)線燒毀，造成事故。 q∑KKw 6 1 9 . 9Pc∑ 表 28 補(bǔ)償后高壓進(jìn)線總負(fù)荷 總負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷名稱 設(shè)備功率/Kw 需要系數(shù)/Kd 功率因數(shù) /cosφ 有功計(jì)算負(fù)荷/kW 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷/kvar 視在計(jì)算負(fù)荷/kVA 計(jì)算電流 /A 無(wú)功補(bǔ)償前低壓母線計(jì)算負(fù)荷 電力負(fù)荷合計(jì) 1692.1 44 4 9 照明負(fù)荷合計(jì) 5 5 1 34 合計(jì) 2507.75 1 1 42 24 電力一級(jí)負(fù)荷 照明二級(jí)負(fù)荷 93 4 9 電力二級(jí)負(fù)荷 95 9 一、二級(jí)負(fù)荷合計(jì) 285 5 7 7 揚(yáng)州