【正文】 ....................... 28 低壓電纜線 ................................................... 28 導(dǎo)線和電纜截面的選擇依據(jù) ........................................... 28 按發(fā)熱條件選擇或校驗導(dǎo)線和電纜的截面 ......................... 28 按電壓損耗校驗導(dǎo)線和電纜的截面 ............................... 29 按短路熱穩(wěn)定校驗導(dǎo)線和電纜的截面 ............................. 29 導(dǎo)線和電纜截面的選擇過程 ........................................... 30 10KV高壓進線和引入電纜的選擇 ................................. 30 380V低壓出線的選擇 .......................................... 30 ..................................... 33 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗 ........................... 33 第 7章 變配電所二次回路的選擇與繼電保護的整定 .............................. 34 高壓斷路器的操動機構(gòu)控制與信號回路 ................................. 34 高低壓側(cè)的電能計量回路 ............................................. 34 變配電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 ....................................... 34 變配電所的保護裝置 ................................................. 36 .............................. 36 主變壓器的繼電保護裝置的選擇依據(jù) ............................. 36 主變壓器的繼電保護裝置的選擇 ................................. 37 變配電所低壓側(cè)的保護裝置的選擇 ............................... 39 第 8章 變配電所防雷保護和接地裝置的設(shè)計 .................................... 40 變配電所的防雷保護 ................................................. 40 直擊雷保護 ................................................... 40 雷電侵入波的保護 ............................................. 40 變配電所公共接地裝置的設(shè)計 ......................................... 40 設(shè)計依據(jù) ..................................................... 40 設(shè)計過程與結(jié)果 ............................................... 42 總 結(jié) ................................................................... 44 參考文獻 .................................................................. 45 皖西學(xué)院 第 1 頁 第 1 章 緒論 供配電設(shè)計的意義和要求 在 日常生活、工廠中 ，電能雖然是生產(chǎn) 生活 的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。 但是 如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。 因此，做好供 配 電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化， 促進人類文明具有十分重要的意義。 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。 優(yōu)質(zhì) 就是要 滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 。 此外，在供 配 電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當前和長遠等關(guān)系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展 。包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟政策。 3）必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質(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。 關(guān)于負荷性質(zhì)，按 GB5005295《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)電力負荷對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影響程度，電力負荷分為以下三級： 一級負荷 中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失者 。 三級負荷 不屬于一級和二級負荷電力負荷 。當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應(yīng)同時受到損壞。 對二級負荷，宜由兩回線路供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電。 設(shè)計步驟 供配電設(shè)計內(nèi)容主要包括變配電設(shè)計、高壓配電線路設(shè)計、低壓配電線路設(shè)計和電氣照明設(shè)計等。 （ 3）地質(zhì)水文資料 本校所在地區(qū)平均海拔 500m, 地層一砂粘土為主 , 地下水位為 2m。該變電站在工廠南側(cè) 1km。 （ 5） 學(xué)校負荷性質(zhì) 學(xué)校屬二級負荷。 根據(jù)各用電單位的負荷性質(zhì)及平面布局，確定在那些地方設(shè)變電所及各變電所中的變壓器臺數(shù)。 3． 生活區(qū) 配電系統(tǒng)設(shè)計 皖西學(xué)院 第 4 頁 生活區(qū) 配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計所提供的設(shè)備平面布置圖、擬出兩種可行的中學(xué)配電系統(tǒng)方案進行比較后，確定一種方案。 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。 （ 1）接地電阻的計算 （ 2）接地體的布置 （ 3）列出人工接地所需的材料的規(guī)格和數(shù)量。 本次設(shè)計的主要工作 本次設(shè)計是對 某高校生活區(qū) 供配電系統(tǒng)進行設(shè)計。在防雷設(shè)計時采用建筑本身結(jié)構(gòu)鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)等自然金屬體作為防雷裝置的一部分。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。 皖西學(xué)院 第 5 頁 第 2 章 系統(tǒng)計算負荷及無功功率補償 負荷計算 負荷計算的內(nèi)容和目的 （ 1）負荷計算的內(nèi)容包括設(shè)備功率計算，計算負荷，尖峰電流，一、二級負荷和平均負荷等內(nèi)容。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。 （ 2）負荷計算的目的是為了合理的選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、開關(guān)電器、變壓器等元件、 整定繼電保護 ，使電氣設(shè)備和材料得以充分利用和安全運行。前一種方法比較簡便，在設(shè)計單位的使用最為普遍。當用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量又相差懸殊時，則宜采用二項式法計算， 凡是民用建筑中的負荷，一般都是用需要系數(shù) Kd 進行計算的。 本設(shè)計則采用需要系數(shù)法來確定計算負荷。 Kd—— 用電設(shè)備組的需要系數(shù)。 表 21 負荷計算表 編號 名稱 計 算 負 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 。因此，供配電系統(tǒng)中的無功功率補償是必不可少的。 并聯(lián)電容器的補償方式，有以下三種： （ 1） 高壓集中補償 電容器裝設(shè)在變配電所的高壓電 容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)（如圖 21）。它利用指示燈或放電電阻放電。 （ 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)。電容器組多采用三角形結(jié)線（如圖 23）。由于上訴原因，皖西學(xué)院 第 8 頁 在民用建筑的供電系統(tǒng)中，一般都是采用低壓配電裝置處集中補償。因此，本設(shè)計采用低壓集中補償。 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。其中 2 屏為主屏， 4屏為輔屏。 4屏各有八條支路，電容器亦為，每屏共 112kvar，采用 8步控制，每步投入 14kvar。 ② 根據(jù)所需無功補償容量再補充一臺或數(shù)臺 3 號或 4號輔屏 （ 2） 低壓電容器柜（屏）的選擇 3 0 1 2(ta n ta n )cQP? ? ? ? ? ?1 2 3 6 . 6 t a n ( a r c c o s 0 . 8 1 ) t a n ( a r c c o s 0 . 9 5 )? ? ? vark? 選 PGJ1 型低壓自動補償屏 ,并聯(lián)電容器為 .其方案 1(主屏 )1 臺與方案 3(輔屏 )5 臺相結(jié)合 ,總共容量 84kvar 6=504kvar。 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。 屋外式的特點土建工程量和費用較少，建設(shè)周期短；擴建方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；設(shè)備露天運行條件差，需加強絕緣；天氣變化對維修和操作有較大影響。 負荷較大的車間，宜設(shè)附設(shè)式或半露天式變電所。 負荷小而分散的工廠車間或遠離有易燃易爆危險及腐蝕性車間時，宜設(shè)獨立變電所。 （ 2）進出線方便，特別是采用架空線進出時應(yīng)考慮這一點。 （ 4）設(shè)備運輸方便。 （ 6）不宜設(shè)在有多塵和有腐蝕性氣體的場所，當無法遠離時。 （ 7）不宜設(shè)在廁所、浴池或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。 （ 10）不應(yīng)妨礙其他建筑物的發(fā)展，并適當考慮今后的擴建。 變電所主變壓器 選型的原則 為了調(diào)壓和降低電能損耗，變壓器選擇應(yīng)考慮以下原則： （ 1） 變壓器應(yīng)盡量選節(jié)能型的油浸或干式變壓器； （ 2） 獨立的變配電所，可選節(jié)能型干式變壓器； （ 3） 非一類建筑物，當變壓器附設(shè)在首層靠外墻時，可安裝油浸變壓器，但容量不得 超過 400KVA。當符合下列條件之一時，宜采用兩臺及以上變壓器： （ 1） 有大量一級負荷或者雖為二級負荷，但有一定數(shù)量的消防設(shè)備、保安設(shè)備等用電； （ 2） 集中負荷較大，所需變壓器容量超過 500kVA 時，可選用兩臺小容量變壓器，以確保供電安全； （ 3） 季節(jié)性負荷變化較大時，可設(shè)兩臺或兩臺以上變壓器，以便在淡季時可切除整臺變壓器。 變電所主變壓器容量的選擇 根據(jù)實驗中學(xué)的負荷性質(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 。其聯(lián)結(jié)組別采用 Yyn0。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。電氣主結(jié)線圖通常以單線圖形式表示。 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。 電氣主接線不僅要保證在正常運行時 ,還要考慮到檢修和事故時 ,都不能導(dǎo)致一類負荷停電 ,一般負荷也要盡量減少停電時間。因此 ,應(yīng)根據(jù)具體情況進行技術(shù)經(jīng)濟比較 ,保證必要的可靠性 ,而不可片面地追求高的可靠性。應(yīng)能根據(jù)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的目標，靈活地投入和切換電源、變壓器和線路，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。在某一設(shè)備需要檢修時，應(yīng)能方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電，并使該設(shè)備與帶電運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。大的電力工程往往要分期建設(shè)。 （ 3） 經(jīng)濟性 在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠 性與經(jīng)濟性之間。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟合理。 ① 節(jié)省一次投資。 ② 電能損耗少，經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的形式、容量和臺數(shù)，避免兩次壓降而增加電能損失。主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時，要注意節(jié)約搬