【正文】 τ=2300 h。β為電度電價［ 35 kV時 ,β= /（ kWh）； 10 kV時，β= /(kWh)］。 由上述分析計算可知，方案一較方案二的投資費用及年運行費用均少，而且方案二以 10 kV的電壓供電，電壓損失達到了極嚴重的程度，無法滿足二級負荷長期正常運行的要求。因此，選擇方案一，即采用 35 kV電壓供電，建設廠內總降壓變電所，不論從經(jīng)濟上還是從技術上來看，都是合理的。 根據(jù)前面已確定的供電方案，結合本廠廠區(qū)平面示意圖，考慮到總降壓變電所盡量接近負荷中心，且遠離人員集中區(qū)，不影響廠區(qū)面積的利用，有利于安全等因素，擬將總降壓變電所設在廠區(qū)東北部， 如圖 。 根據(jù)運行需要，對總降壓變電所提出以下要求： （ 1） 總降壓變電所裝設一臺 5000 kVA、35/10 kV的降壓變壓器，與 35 kV架空線路接成線在變壓器高壓側進線處應設置高壓斷路器。 （ 2） 根據(jù)規(guī)定，備用電源只有在主電源線路解列及變壓器有故障或檢修時才允許投入，因此，備用 10 kV電源進線斷路器在正常工作時必須斷開。 （ 3） 變壓器二次（ 10 kV）設置少油斷路器，與 10 kV備用電源進線斷路器組成備用電源自動投入裝置（ APD）。當工作電源失去電壓時，備用電源立即自動投入。 （ 4） 變壓器二次 10 kV母線采用單母線分段。變壓器二次側 10 kV接在分段 Ⅰ 上，而 10 kV備用電源接在分段 Ⅱ 上。單母線分段聯(lián)絡開關在正常工作時閉合，重要二級負荷可接在母線分段Ⅱ 上。在主電源停止供電時，不至于使重要負荷的供電受到影響。 （ 5） 本總降壓變電所的操作電源來自備用電源斷路器前的所用變壓器。當主電源停電時，操作電源不至于停電。 根據(jù)以上要求設計總降壓變電所的主接線 如圖 。 短路電流按系統(tǒng)正常方式計算，其計算電路圖 如圖 。 按照短路電流的標幺制法進行計算，結果如表 （見 P68）所示。 根據(jù)上述短路電流計算結果，按正常工作條件選擇和按短路情況校驗確定的總降壓變電所高、低壓電氣設備如下 : (1) 主變壓器 35 kV側電氣設備如表 （見P68）所示。 (2) 主變壓器 10k V側設備（主變壓器低壓側及備用電源進線）如表 （見 P69）所示。該設備分別組裝在兩套高壓開關柜 GG－ 1A（ F）中。其中 10 kV母線按經(jīng)濟電流密度選為 LMY 3（ 50 5）鋁母線，其允許電流 740 A大于 10 kV側計算電流 A，動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定均滿足要求。10 kV側設備的布置、排列順序及用途 如圖 示。 （ 3） 10 kV饋電線路設備選擇。以到一車間的饋電線路為例， 10 kV饋電線路設備如表 示。該設備組裝在 11臺 GG1A（ F）型高壓開關柜中，其編號、排列順序及用途 如圖 。 、容量的選擇 車間變電所的位置、變壓器數(shù)量和容量可根據(jù)廠區(qū)平面布置圖提供的車間分布情況和車間負荷的中心位置、負荷性質、負荷大小等，結合各項選擇原則，與工藝、土建有關方面協(xié)商確定。本廠擬設定六個車間變電所，每個車間變電所裝設一臺變壓器，其位置 如圖 ，變壓器容量見表 （見 P69）。 為便于管理，實現(xiàn)集中控制，盡量提高用戶用電的可靠性，在本總降壓變電所饋電線路不多的前提條件下，首先考慮采用放射式配電方式，如圖 。 由于廠區(qū)面積不大，各車間變電所與總降壓變電所距離較近，廠區(qū)高壓配電網(wǎng)采用直埋電纜線路。 由于線路很短，電纜截面按發(fā)熱條件進行選擇，然后進行熱穩(wěn)定度校驗。 以一車間變電所 T1為例，選擇電纜截面。 根據(jù)表 S30(1) =504 kVA，其 10 kV的計算電流為 I30(1)=S30(1)/(√3UN)=504/(√3 10)≈(A) 查有關產品樣本或設計手冊，考慮到為今后發(fā)展留有余地，選用 ZLQ20－ 3 25型鋁芯紙絕緣鋁包鋼帶鎧裝電力電纜，在 UN=10 kV時，其允許電流值為 80 A，大于計算電流值，合格。 因廠區(qū)不大，線路很短，線路末端短路電流與始端短路電流相差無幾，因此接 10 kV母線上短路時（ k2點）的短路電流進行校驗 ,得 Smin=I∞/c√tima= 103/87 √ = mm225 mm2合格 其他線路的電纜截面選擇類似，其計算結果如表 （見 P70）。 （ 1） 戶內配電裝置 由于 10 kV電氣設備采用成套的高壓開關柜，因此戶內配電裝置比較簡單，由供電系統(tǒng)主接線圖（ 圖 ）可知， 10 kV配電室內共有高壓開關柜 11個（其中 2個為備用），其布置示意圖 如圖 。此外 ,配電室附近還設有控制室、值班室等。 （ 2） 戶外配電裝置 35 kV變壓器及其他電氣設備均置于戶外，布置情況 如圖 。 9 .防雷與接地 為防御直接雷擊，在總降壓變電所內設避雷針，根據(jù)戶內配電裝置建筑面積及高度設三支避雷針：一支為 25 m高的獨立避雷針，另兩支為置于戶內配電裝置建筑物邊緣的 15 m高的附設式避雷針。根據(jù)作圖計算，三支避雷針可安全保護整個總降壓變電所不受直接雷擊。 為防止雷電波侵入，在 35 kV進線桿塔前設500 m架空避雷線，且在進線斷路器前設一組 FZ35型避雷器，在 10 kV母線 Ⅱ 分段上各設一組 FS10閥型避雷器。 總降壓變電所接地采用環(huán)形接地網(wǎng)，用直徑50 mm、長 2500 mm鋼管作接地體，埋深 1 m，用扁鋼連接，經(jīng)計算接地電阻不大于 4 Ω，符合要求（計算過程從略）。 總降壓變電所需要設置以下保護裝置：主變壓器保護、 10 kV饋電線路保護、備用電源進線保護以及 10 kV母線保護。此外，還需設置備用電源自動投入裝置和絕緣監(jiān)察裝置。設計參照相關課題。 圖 負荷側切換的供電系統(tǒng)圖 (二 ) 圖 某廠區(qū)供電平面圖 圖 某廠區(qū)供電平面圖 圖 某廠區(qū)供電平面圖 圖 某廠總降壓變電所主接線圖 圖 某廠總降壓變電所主接線圖 圖 某廠總降壓變電所主接線圖 圖 系統(tǒng)短路電流計算電路圖 圖 總降壓變電所的配電裝置 (a) 平面圖 。(b) 剖面圖 圖 總降壓變電所的配電裝置 (a) 平面圖 。(b) 剖面圖 (1) 本工程為綜合樓，包括辦公和酒店式寫字樓（辦公樓地上為十七層，寫字樓為二十七層）和三層地下室以及立體車庫，該工程的消防設備、電梯、生活水泵、樓梯及電梯前室照明等為一級負荷供電。進線采用兩路10 kV高壓進線，在地下室設變配電室一處，在變配電室設置高低壓配電柜、四臺 1250 kVA變壓器，供地下室及辦公樓和寫字樓的消防、照明及其動力用電，變配電室設計高低壓配電系統(tǒng)。 10 kV雙路常供， kV側單母線分段，母聯(lián)常開。各用電設備電源從地下變配電室穿管或沿橋架引出。電纜及電線在地下室內敷設以及進入人防區(qū)時做密閉封堵。 某綜合樓高壓供配電系統(tǒng)的電氣設計 電氣設計說明 （ 2） 本工程采用高供高計量；低壓側分計量，商鋪、辦公、公共用電及動力用電分別計量，無功功率負荷采用低壓靜電電容器柜進行集中補償，補償后功率因數(shù)大于 。 （ 3） 本工程采用三相五線制即 TN S系統(tǒng)，低壓供電電壓為 380/220 V。變壓器設中性點接地，設備的保護接地、消防設備接地、弱電系統(tǒng)接地以及建筑的防雷接地采用共同接地體，接地電阻小于 1 Ω；若實測接地電阻不能滿足設計要求時 ,增設人工接地裝置。 （ 4） 本工程的照明設有一般照明、應急照明和疏散指示照明。其中地下車庫、樓梯間、公共通道和主要出入口、水泵房、配電房、消控中心等設備用房設帶鎳鉻蓄電池的應急照明燈，其中風機房、水泵房、配電房、消控中心以及消防電梯機房連續(xù)放電時間不少于 120 min，其余地方為 30 min。 （ 5） 導線選擇及敷設方法：電纜沿橋架敷設至電氣豎井，在豎井內采用電纜沿橋架敷設。該工程的一般線路導線選用 ZR型導線及電纜穿保護管或沿橋架敷設，消防線路選用 NH型電線及電纜穿管敷設。地下室電力干線均采用電纜穿鋼管埋地暗敷或沿橋架敷設。支線采用 ZRBV或 NHBV穿管埋地或埋墻暗敷。電線及電纜的型號、規(guī)格及根數(shù)均如各圖中所注。若圖中未標注導線截面的，照明支線為 mm2，插座線及 5 kW以下動力線均為 （ 4） mm2。電線管埋樓板及墻暗敷設。當截面為 mm2時， 4根及以下穿 20， 5～ 6根穿 25。消防管及埋地管采用 SC管。進出地下層人防區(qū)的導線均做防護密閉處理。 (6) 設備安裝： 消防水泵控制柜及其他控制柜、配電柜落地安裝，其基座采用槽鋼，現(xiàn)場制作；其他設備自帶控制箱均掛墻安裝，下端距地 m；剪力墻上配電箱均明裝。戶內箱、開關、插座均墻上暗裝，安裝高度見圖例表。樓梯燈采用節(jié)能吸頂燈，電梯前室采用節(jié)能型筒燈。除注明外，廚房、衛(wèi)生間選用防濺型插座，距地 m；普通插座采用安全型插座，距地 m。 燈具的安裝如下： ① 地下室人防部分燈具采用鏈吊、風機房的燈具吸墻安裝；非人防區(qū)的燈具采用吸頂安裝。 ② 有吊頂?shù)牟糠譄艟卟捎们俄敯惭b；非吊頂?shù)牟糠譄艟卟捎梦敯惭b。 ③ 燈具安裝離地小于 m時增設接地線。 根據(jù)當?shù)毓╇婋娫辞闆r、負荷等級、負荷的分布，通過計算并經(jīng)分析比較設計出 圖 綜合樓 10 kV 一次系統(tǒng)接線圖。 10kV一次系統(tǒng)接線圖 圖 綜合樓 10 kV 一次系統(tǒng)接線圖 由該綜合樓的分布情況，經(jīng)統(tǒng)計分析，畫出圖 系統(tǒng)干線樹狀圖。 系統(tǒng)干線樹狀圖 根據(jù)高低壓配電系統(tǒng)圖，設計繪制變配電室平面布置、大樣圖、接地圖，如 圖 圖 所示。 變配電室平面布置 圖 變配電室平面布置圖 圖 變配電室剖面圖 圖 變配電室接地平面圖