【正文】 資省，即住宅小區(qū)的建筑工程費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、安裝工程費(fèi)和其他費(fèi)用應(yīng)節(jié)省，采用不同的接線方式，其投資具有明顯的不同；②占地面積小，主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，采用不同的接線方式，配電裝置占地面積有很大的區(qū)別；③能量損失小。有匯流母線的接線形式有：?jiǎn)文妇€、單母線分段，雙母線、雙母線分段；增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)，一臺(tái)半斷路器接線，變壓器母線組接線等。 當(dāng)進(jìn)出線數(shù)量較多時(shí)，宜采用匯流母線作為中間環(huán)節(jié)，便于電能的匯集和分配，也便于連接、安裝和擴(kuò)建，使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行操作方便。在城市電力網(wǎng)建設(shè)中，尤其是當(dāng)電力負(fù)荷為二、三級(jí)對(duì)供電可靠性要求不是極高時(shí)，考慮到經(jīng)濟(jì)性，我們將優(yōu)先選擇有匯流母線中的單母線、單母線分段、雙母線接線方式。單母線接線的每一回路都通過(guò)一臺(tái)斷路器和一組母線隔離開(kāi)關(guān)接到這組母線上。其缺點(diǎn)是：可靠性差，隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，所有回路都要停止運(yùn)行，可能造成全部停電；調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)有較大的短路電流。 （ 2） 單母線分段接線 : 、 圖 33 單母分段接線 圖 33 為單母線分段接線。對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電。分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量和容量。 （ 3） 雙母線接線 : 圖 34雙母線接線 圖 34 為雙母線接線形式。有兩組母線后，與單母線相比，投資有所增加，但使運(yùn)行的可靠性與靈活性大為提高。雙母線接線具有供電可靠，調(diào)度靈活，又便于擴(kuò)建的優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)大中型 發(fā)電廠和變電所中廣泛應(yīng)用。首先，小區(qū)不適合使用雙母線類(lèi)的各種接線，主要原因是接線相對(duì)比較復(fù)雜，且設(shè)備投資大。 母線分段接線這已經(jīng)完全保證了小區(qū)的供電可靠性要求，相對(duì)雙母線接線，節(jié)省了大批的設(shè)備投資，經(jīng)濟(jì)性得到了滿足。 經(jīng)上述分析，本小區(qū)采用供電可靠性較高且經(jīng)濟(jì)性較好的單母線分段接線形式。目前，城市的 10kv 供配電系統(tǒng)中，已廣泛采用這種環(huán)網(wǎng)式主接線。當(dāng)有雙電源供電時(shí)，將線路接成環(huán)網(wǎng)式，若其中一供電電源線路發(fā)生故障，另一電源則可通過(guò)環(huán)網(wǎng)向故障側(cè)繼續(xù)供電。 為了提高供電可靠性，有些線路要閉環(huán)運(yùn)行（俗稱手拉手），或有可能進(jìn)行負(fù)荷切換（將一條線路上的負(fù)荷切換到另外一條線路上），實(shí)現(xiàn)這種功能的配電柜就叫環(huán)網(wǎng)柜。單獨(dú)的一個(gè)環(huán)網(wǎng)柜是構(gòu)不成環(huán)網(wǎng)的，只有兩臺(tái)及以上互聯(lián)時(shí)才能構(gòu)成環(huán)網(wǎng)接線。結(jié)合單母線分段接線特點(diǎn)， 兩臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜分別放置母線的兩段，環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)環(huán)出線均有配置有斷路器，兩臺(tái)互聯(lián)時(shí)可采用其一作為分段斷路器，環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線分別接由不同變電站引來(lái)的兩條電源線。在保證可靠性的前提下又降低了成本。另外，由于環(huán)網(wǎng)柜的保護(hù)功能簡(jiǎn)單，不適用于對(duì)保護(hù)和自動(dòng)化要求較高的場(chǎng)所使用?；谝陨檄h(huán)網(wǎng)柜的優(yōu)點(diǎn)，環(huán)網(wǎng)柜廣泛用于住宅 小區(qū)電力建設(shè)中。 DFW12 箱型環(huán)網(wǎng)柜適用于 交流三相 50HZ 的單母線系統(tǒng)中 ,作為接收和分配電能之用。實(shí)現(xiàn)區(qū)域停電檢修．減小停電范圍； 4．可配一臺(tái)或多臺(tái) SF6 負(fù)荷開(kāi)關(guān)。 為了保證可靠性，環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線將設(shè)置斷路器。所以，環(huán)網(wǎng)柜出線優(yōu)先選擇負(fù)荷開(kāi)關(guān)配限流熔斷器。一臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜設(shè)置一路環(huán)進(jìn)線、一路環(huán)出線以及四路出線，其中，兩路環(huán)進(jìn)、環(huán)出線各配置一臺(tái)斷路器，四路出線各配置一臺(tái)負(fù)荷開(kāi)關(guān)配限流熔斷器；另外一臺(tái)設(shè)置一路環(huán)進(jìn)線、一路環(huán)出線以及三路出線，其中，兩路環(huán)進(jìn)、環(huán)出線各配置一臺(tái)斷路器，兩路出線各配置一臺(tái)負(fù)荷開(kāi)關(guān)配限流熔斷器。 （ 2） 箱式變電站的選擇 箱式變電站是一種將高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排成 一體的工廠預(yù)制戶內(nèi)、戶外緊湊式配電設(shè)備，即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機(jī)地組合在一起，安裝在一個(gè)防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動(dòng)的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)，機(jī)電一體化，全封閉運(yùn)行，特別適用于城網(wǎng)建設(shè)與改造，是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同及采用元器件的不同，分為歐式箱變和美式箱變兩種典型風(fēng)格。外形美觀大方，內(nèi)部操作空間較大，安裝操作比較方便，易于后期檢修維護(hù)。在實(shí)際應(yīng)用中，主要用在建設(shè)空間不足、地域狹窄的位置。鑒于美式箱變的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，美式箱變適用于對(duì)供電要求相對(duì)較低的多層住宅和其他不重要的建筑物的用電。因?yàn)榫褪窍渥儼l(fā)生故障，對(duì)居民的影響不大，但不適應(yīng)于小高層和高層。 一般為住宅小區(qū)配電工程的首選。 環(huán)網(wǎng)柜與箱變一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) （ 1）箱式變電站的選擇 環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線側(cè)需要設(shè)置一臺(tái)真空斷路器和一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)，用來(lái)通斷電流。通電時(shí)，要先合 上隔離開(kāi)關(guān)，再合上斷路器。同時(shí)進(jìn)線側(cè)也要設(shè)置電壓互感器，不僅可以提供信號(hào)，還能提供操作電源。同時(shí)要裝上避雷器，避免雷電沖擊，造成設(shè)備損壞，還要再加上接地開(kāi)關(guān)，防止進(jìn)線故障斷電后，電纜殘余有電流。 出線側(cè)安裝高壓負(fù)荷開(kāi) 關(guān)，帶聯(lián)鎖裝置。 同時(shí)也需要加裝帶電指示器和避雷器，作用同進(jìn)線。 1箱變進(jìn)線為 *70，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)處需裝有高壓熔斷器。同樣，進(jìn)線處需要裝設(shè)避雷器 和帶電顯示器，但不用安裝電流、電壓互感器，此處設(shè)有熔斷器，無(wú)需提供繼電保護(hù)。箱變每條出線安裝一個(gè)低壓塑殼開(kāi)關(guān)和一個(gè)電流互感器，以便切斷故障電流。 箱式變壓站的臺(tái)數(shù)與容量的選擇 變壓器的臺(tái)數(shù)和容量確定 電源采用現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)變壓， 10KV變?yōu)?（戶外箱式變電站）。從站變到箱變的 10KV用電纜連接，各個(gè)箱變的容量由各進(jìn)戶單棟樓房的區(qū)域計(jì)算總負(fù)荷選定。 具體變壓器分配如下： 1變壓器主供 3樓居民用電； 2變壓器主供 7樓居民用電； 3變壓器主供 9樓用電； 4變壓器主供 1 10樓物業(yè)及居民用電； 5變壓器主供小區(qū)內(nèi)各樓電梯、公共照明、和消防設(shè)施等的用電。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。 繞組的形式主要有雙繞組、三繞組或更多繞組等型式。所以選擇 雙 繞組變壓器。對(duì)于 10kV 變電 所 ，主變壓器一般采用 常規(guī)接線。通過(guò)變壓器的分接頭開(kāi)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。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)。 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。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。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 19 4. 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的目的及步驟 短路電流 的原因與危害 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，由于多種原因，難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。 在三相系統(tǒng)中，短路的基本類(lèi)型有：三相短路、兩路短路、兩相接地短路、單相短路和單相接地短路等。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相電壓和電流均不對(duì)稱，屬不對(duì)稱短路。 表 4— 1 短路的種類(lèi)及特點(diǎn) 除了上述短路外，對(duì)變壓器和電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備還可能發(fā)生一相繞組的匝間及層間短路。三相短路在短路故障中占得比例最小，但三相單路電流值最大，造成的危害最嚴(yán)重。 造成短路故障的原因很多，主要有以下幾個(gè)方面： （ 1）絕緣損壞。 （ 2）誤操作。 （ 3）鳥(niǎo)獸危害。 （ 4）惡劣的氣候。 （ 5）其他意外事故。 短路時(shí)系統(tǒng)的阻抗大幅度減小，而電流則大幅度。這樣大的短路電流將產(chǎn)生極大的危害，歸納起來(lái)其危害有以下幾種： （ 1）損害電氣設(shè)備。 （ 2）影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 （ 3）影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 （ 4）造成停電事故。越靠 近電源，停電范圍越大，造成的經(jīng)濟(jì)損失也越嚴(yán)重。不對(duì)稱短路的不平衡電流，在周?chē)臻g將產(chǎn)生很大的交變磁場(chǎng)，干擾附近的通訊線路和自動(dòng)控制裝置的正常工作。此外還應(yīng)正確地選擇電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備在短路電流的作用下不致?lián)p壞；正確選擇和整定保護(hù)裝置，使其能在發(fā)生短路時(shí)，迅速、準(zhǔn)確地把故障線路和設(shè)備從電網(wǎng)中切除，盡量減少短路所造成的危害和損失 。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面： ，確保最嚴(yán)重的短路也能可靠地被切斷或重合閘 ，確保短路電流不會(huì)燒壞或折斷電氣設(shè)備 、穩(wěn)態(tài)短路電流、短路容量 ，也需用短路電流。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。 ：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） ：一般按三相短路計(jì)算。 ：在正常接線方式時(shí)，通過(guò)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)。步驟如下： （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。 （ 3） 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的 標(biāo)幺電抗。 ：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(jiǎn)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。 (將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算 ) 。 。所謂無(wú)窮大容量系統(tǒng)，是指電源內(nèi)阻抗為零，供電容量相對(duì)于用戶容量大得多的電力系統(tǒng)。為了簡(jiǎn)化短路計(jì)算，我們將小區(qū)兩個(gè)供電電源均視為無(wú)窮大容量系統(tǒng)。由 處城市電網(wǎng)供電，此外該小區(qū)的開(kāi)關(guān)房與箱變距離僅為幾十米，電纜阻抗可忽略不計(jì)，所以只考慮變電站 10KV引線至開(kāi)關(guān)房的電纜阻抗和變壓器阻抗。 變壓器阻抗 1 4 371 0 0 .S%SUX TNdk*T ?? 又 961401 0 0100 3 1 30 22 2222 ....USLxX dd*L ????? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 23 1070)1437961280(112 ....XI **k ????? ? 則，短路點(diǎn) k2 的短路電流和沖擊電流為 ? ? ? ? d*kk 1 41 0 ???? ? ? ? ? ksh 2 8 . 1 322 ???? ? ? ? ? ksh 1 6 . 6 322 ???? 河南理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 24 5. 電氣設(shè)備的選擇 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。 按正常工作條件選擇 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。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 UN 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 UNs 的條件選擇，即 ： UN ? UNs （ 51） 電氣設(shè)備的額定電流 IN 是指在額定環(huán)境溫度 0? 下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。 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(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。 我國(guó)目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度 Q。 按短路情況校驗(yàn) 短路電流通過(guò)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(guò)允許值 即 ： kt QI? （ 53） 式中， tI t 秒內(nèi)通過(guò)的短時(shí)熱電流； KQ短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。 滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 shes ii ? 或 shes II ? （ 54） 式中， esi 電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值； esI 電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流有效值； shi 短路沖擊電流幅值； shI 短路沖擊電流有效值。 驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間 Kt 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 prt 和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間 brt 之和，即 Kt = prt + brt 式中 ， prt 一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，這是考慮到主保護(hù)有死區(qū)或拒動(dòng) brt 是指對(duì)斷路器的分閘脈沖傳送到斷路器操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時(shí)起，到各相觸頭分離后的電弧完全熄滅為止的時(shí)間段。