供電工程課程設(shè)計(jì)--住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　課程名稱(chēng) 供電工程 </p><p>　　課題名稱(chēng) 住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí)

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2013年6月8日</b&g

3、t;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1緒論……………………………………………………………………………………………………………6</p><p>　　1.1課題研究的背景……。?！?.6</p><p>　　1.2供配電系統(tǒng)的概述7<

4、;/p><p>　　2設(shè)計(jì)說(shuō)明……………………………………………………………………………………………..….8</p><p>　　3住宅小區(qū)負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償…………………………………….…………….8</p><p>　　4短路電流計(jì)算……………………………………………………………………………………….9</p><p>　　4.1短路的原因

5、9</p><p>　　4.2 短路的后果9</p><p>　　4.3短路的形式10</p><p>　　4.4標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流10</p><p>　　4.5計(jì)算電路圖及短路電流計(jì)算12</p><p>　　5變壓器的選擇及繼電保護(hù)……………………….………………………………….14</p>

6、;<p>　　5.1變壓器的選擇14</p><p>　　5.2變壓器的繼電保護(hù)15</p><p>　　5.3高壓斷路器的控制和信號(hào)回路17</p><p>　　6電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)……………..…………………………………………………18</p><p>　　6.1高壓電纜分支箱的選擇18</p>&l

7、t;p>　　6.2低壓電纜分支箱的選擇19</p><p>　　6.3電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)19</p><p>　　6.4高低壓電纜線(xiàn)的選擇21</p><p>　　7電氣設(shè)備的安全措施……….…………………………………………………………….22</p><p>　　7.1安全常識(shí)及設(shè)備防雷22</p><p>

8、;　　7.2接地種類(lèi)23</p><p>　　7.3接地裝置24</p><p>　　7.4二次回路和繼電保護(hù)24</p><p>　　7.5電能測(cè)量25</p><p>　　8總結(jié)……………………………………….………………………………………………………………..25</p><p>　　9 參考文獻(xiàn)…………

9、………….……………………………………………………………………….26</p><p>　　10箱式變電站系統(tǒng)接線(xiàn)圖.…………………………………………………………….26</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究的背景</p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造

10、中，要求高壓直接進(jìn)入負(fù)荷中心，形成高壓受電—變壓器降壓—低壓配電的的供電格局。所以供配電要求向節(jié)地、節(jié)能、緊湊型、小型化、智能化的方向發(fā)展。箱式變電站正是具有這些特點(diǎn)的最佳產(chǎn)品。</p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)等等的發(fā)展負(fù)荷密度越來(lái)越高，城市用地也越來(lái)越緊張。城市配電網(wǎng)逐步由架空向電纜轉(zhuǎn)型，因此，預(yù)裝式變電站成為主要的電氣設(shè)備之一。再者，人們對(duì)供電的質(zhì)量與安全穩(wěn)定性、可靠性要求也越來(lái)越高。加之網(wǎng)絡(luò)化與智能化的快

11、速發(fā)展，小區(qū)的供電也要求達(dá)到智能化，并且對(duì)環(huán)境的影響降低到最小。以上種種，對(duì)城鄉(xiāng)的供配電提出了許多的要求，因此，此次的研究顯得意義重大。</p><p>　　1.2供配電系統(tǒng)的概述</p><p>　　供配電系統(tǒng)是指接受發(fā)電廠(chǎng)電源輸入的電能，并進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)量、變壓等，然向企業(yè)及其它用電設(shè)備分配電能的系統(tǒng)。隨著國(guó)民生活水平的提高和房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各地新建中高檔住宅小區(qū)越來(lái)越多。準(zhǔn)確計(jì)算出

12、住宅小區(qū)的用電負(fù)荷，合理選擇配變電設(shè)施，才能既滿(mǎn)足小區(qū)居民現(xiàn)在及將來(lái)的用電需要，又能合理降低工程造價(jià)、節(jié)省投資。</p><p>　　供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到保障人身安全，供電可靠，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。另外，供配電系統(tǒng)的還必須做統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。 </p><p>　　供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為減小電壓偏

13、差，應(yīng)符合下列要求：</p><p>　　一、正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。</p><p><b>　　二、降低系統(tǒng)阻抗。</b></p><p>　　三、采取補(bǔ)償無(wú)功功率措施。</p><p>　　四、宜使三相負(fù)荷平衡。</p><p>　　供配電系統(tǒng)通常包括企業(yè)內(nèi)的變配電所、所有高低壓

14、供配電線(xiàn)路及用電設(shè)備。其接線(xiàn)可分為：</p><p>　　(1)一次接線(xiàn)(主接線(xiàn))。直接參與電能的輸送與分配，由母線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、配電線(xiàn)路、變壓器等組成的接線(xiàn)，這個(gè)接線(xiàn)就是供配電系統(tǒng)的一次接線(xiàn)，即主接線(xiàn)：它表示著電能的輸送路徑。一次接線(xiàn)上的設(shè)備稱(chēng)為一次設(shè)備。</p><p>　　(2)二次接線(xiàn)(二次回路)。為了保證供配電系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及操作管理上的方便，常在配電系統(tǒng)中，裝設(shè)各種輔助電氣設(shè)備

15、(二次設(shè)備)，例如電流互感器、電壓互感器、測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置等，從而對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、保護(hù)和控制。通常把完成上述功能的二次設(shè)備之間互相連接的線(xiàn)路稱(chēng)為二次接線(xiàn)(二次回路)</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p>　　住宅小區(qū)的基本情況及設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1.負(fù)荷情況：本住宅小區(qū)有15

16、幢6層樓的民用住宅，每幢2個(gè)單元，每個(gè)單元12戶(hù)，每戶(hù)按6～10kW用電負(fù)荷容量考慮；另要考慮小區(qū)路燈等公用設(shè)施用電負(fù)荷60kW；COSφ均為0.7。 2.電源情況：住宅小區(qū)所在地采用環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)，本住宅小區(qū)供電點(diǎn)有兩路10kV電纜線(xiàn)路，短路容量均為200MVA。 3.環(huán)境與氣象條件：年最高溫度：40℃ ；年最低溫度-5℃；年平均溫度25℃；海拔高度：150m； 土質(zhì)：粘土；雷暴日：30日/年。</p><p

17、>　　4采用環(huán)網(wǎng)供電方式，住宅小區(qū)設(shè)戶(hù)外箱式變電站，采用高供高計(jì)；</p><p>　　5室外高、低壓線(xiàn)路均采用電纜線(xiàn)路；</p><p>　　6路燈由門(mén)衛(wèi)集中控制。</p><p>　　3 住宅小區(qū)負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償</p><p>　　本住宅小區(qū)有15幢6層樓的民用住宅，每幢2個(gè)單元，每個(gè)單元12戶(hù)，每戶(hù)按6～10kW用電負(fù)荷容量考

18、慮；另要考慮小區(qū)路燈等公用設(shè)施用電負(fù)荷60kW；COSφ均為0.7。 Pc=(15×12×2×10×0.4)+(60×0.8)=1488KW,因COSφ均為0.7，達(dá)不到要求（要求在0.9以上），所以進(jìn)行功率補(bǔ)償。</p><p>　　補(bǔ)償前：COSφ=0.7</p><p>　　Qc=Pc*tanφ=1518kvar</p>

19、;<p>　　Sc=Pc÷COSφ=1488÷0.7=2125.71kva</p><p>　　本設(shè)計(jì)取COSφ=0.92</p><p>　　Qrc=Pc*(tanarccos0.7－tanarccos0.92)=884kvar</p><p>　　取Qrc=900 kvar</p><p>　　有900

20、kvar÷30=30 kvar</p><p>　　查表11得：選擇BSMJ0.4—30—3型自愈式并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置。每組容量qrc=30 kvar,共30組，總?cè)萘繛?00kvar.</p><p>　　補(bǔ)償后：COSφ=0.92</p><p>　　Sc=√［Pc2+（Qc－Qrc）2］=√［14882+（1518－900）2］=1611.2

21、3kva</p><p><b>　　4 短路電流計(jì)算</b></p><p><b>　　4.1 短路的原因</b></p><p>　　造成短路的主要原因，是設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣，絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備質(zhì)量合格，絕緣合乎要求而被過(guò)電壓擊

22、穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損壞而造成短路。工作人員的誤操作，或者將低壓設(shè)備接入高壓電路中，也可能造成短路。鳥(niǎo)獸（包括蛇，鼠等）跨越在裸露的相線(xiàn)之間或者相線(xiàn)與接地物之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)電纜的絕緣，也是導(dǎo)致短路的一個(gè)原因。</p><p><b>　　4.2 短路的后果</b></p><p>　　短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大的多。在大電力系統(tǒng)中，短路

23、電流可達(dá)幾萬(wàn)安甚至幾十萬(wàn)安。如此大的短路電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害，主要有，</p><p>　　1）短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電流中的其他元件受到損害，甚至引起火災(zāi)。</p><p>　　2）短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　3）短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點(diǎn)越靠

24、近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。</p><p>　　4）不對(duì)稱(chēng)短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交叉電磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信設(shè)備，電子設(shè)備等產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁感染。</p><p>　　由此可見(jiàn)，短路的后果很?chē)?yán)重，因此必須盡可能設(shè)法消除可能引起短路的一切因素。同時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的

25、最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器，整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件（如電抗器）也必須計(jì)算短路電流。</p><p><b>　　4.3 短路的形式</b></p><p>　　在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路，兩相短路，單相短路和兩相對(duì)地短路。在一般情況下，特備是在遠(yuǎn)離電源的小區(qū)供電系統(tǒng)中，三相短路的短路電流最大。為了使電力系

26、統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇和驕校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。</p><p>　　發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過(guò)程中，短路電流的變化很復(fù)雜。它有多種分量，其計(jì)算需采用電子計(jì)算機(jī)。在短路后約半個(gè)周波（0.01秒）時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱(chēng)為沖擊電流。它會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，其大小可用來(lái)校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生

27、短路 。</p><p>　　在無(wú)線(xiàn)大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)中間相導(dǎo)體所受的電動(dòng)力比兩相短路時(shí)導(dǎo)體所受的電動(dòng)力大，因此校驗(yàn)電器和載流部分的短路動(dòng)穩(wěn)定度，一般應(yīng)采取三相短路沖擊斷流或短路后第一個(gè)周期的三相短路全電流有效值。</p><p>　　4.4 標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流</p><p>　　計(jì)算時(shí)選定一個(gè)基準(zhǔn)容量S和基準(zhǔn)電壓U.將短路計(jì)算中各個(gè)參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)

28、的基準(zhǔn)量的比值，稱(chēng)為標(biāo)么值(這是短路電流計(jì)算最特別的地方,目的是要簡(jiǎn)化計(jì)算)。</p><p>　　基準(zhǔn)容量，工程設(shè)計(jì)中通常取S=100MVA。</p><p>　　基本電壓，通常取元件所在處的短路電流計(jì)算電壓，即取U=U。</p><p>　　基準(zhǔn)電流I則按下式計(jì)算：</p><p>　　I==

29、 </p><p>　　基準(zhǔn)電抗X則按下式計(jì)算：</p><p>　　X== </p><p>　　下面分別講述供電系統(tǒng)中主要元件的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算，</p><p>　　1)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　X===

30、 </p><p>　　為斷路器的斷流容量。</p><p>　　2)電力變壓器的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　X=== </p><p>　　電力線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　X===X

31、 </p><p>　　短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)，求出其總電抗標(biāo)幺值X。</p><p>　　無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值按下式計(jì)算：</p><p>　　I==== </p><p>　　由此可求的三相短路電流周期分量有效值：&

32、lt;/p><p>　　I=II= </p><p>　　求出I以后，即可利用歐姆法的公式求出短路次暫態(tài)電流有效值I，三相短路穩(wěn)態(tài)電流，短路沖擊電流，短路沖擊電流有效值。</p><p>　　在高壓電路發(fā)生三相短路時(shí)，I== I，=2.55×I，=1.51×I。</p>

33、<p>　　在1000KV.A及以下的電力變壓器二次側(cè)及低壓電路中發(fā)生三相短路時(shí)，三相短路容量的計(jì)算公式為I== I，=1.84×I，=1.09×I。</p><p>　　三相短路容量的計(jì)算公式為：</p><p>　　=== </p><p>　　4.5 計(jì)算電路圖及短路電流計(jì)算&

34、lt;/p><p>　　圖4—6供電系統(tǒng)短路計(jì)算電路圖</p><p><b>　　(1)確定基準(zhǔn)值</b></p><p>　　取=100MVA，=10.5KV，=0.4KV，所以：</p><p>　　=÷（√3）=5.50KA</p><p>　　=÷（√3）=144.34K

35、A</p><p>　　(2)計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　1)電力系統(tǒng)的標(biāo)幺值</p><p>　　=200MVA，因此</p><p>　　=100MVA÷200VA=0.5</p><p>　　2)電纜線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　查表可得 =

36、0.35，所以</p><p>　　架空線(xiàn)路 =0.35×3km×100MVA÷（10.5KV）2=0.95</p><p>　　3)電力變壓器的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　查變壓器S11—1000/10油浸式的變壓器參數(shù)可得，=4.5，所以</p><p>　　==(*)÷（100*Srt）=4.

37、5×100÷100×1=4.5</p><p>　?。?）計(jì)算K－1點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總電抗標(biāo)幺值 </b></p><p>　　=＋=0.4＋0.95＝1.35</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p>

38、<p>　　==5.50KA÷1.35=4.07KA</p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p><p>　　I== I=4.07KA</p><p>　　=2.55×I=2.55×4.07KA=10.39KA</p><p>　　=1.51×I=1

39、.51×4.07KA=6.15KA</p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　====100MVA÷1.35=74.07MVA</p><p>　?。?）計(jì)算K-2點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總電抗標(biāo)幺值</

40、b></p><p>　　=＋＋∥=0.4＋0.95＋4.5÷2=3.60</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　==14.34KA÷3.60=40.08KA</p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p><p>　　I===

41、 40.08KA</p><p>　　=2.26×I=1.84×40.8KA= 90.58 KA</p><p>　　=1.31×I=1.09×40.08KA=52.50 KA</p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　===27.78MVA</p

42、><p>　　5 變壓器的選擇及繼電保護(hù)</p><p>　　5.1 變壓器的選擇</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)10kV以下配網(wǎng)主要采用的變壓器類(lèi)型有：油浸式配電變壓器S9系列配電變壓器，S11系列配電變壓器，卷鐵心配電變壓器，非晶合金鐵心變壓器，浸漬絕緣干式變壓器和環(huán)氧樹(shù)脂絕緣干式變壓器。</p><p>　　非晶合金鐵心變壓器是新一代的配網(wǎng)變

43、壓器，主要優(yōu)點(diǎn)是空載損耗低，其空載損耗值與同容量的新S9型配電變壓器相比，可降低75%，節(jié)能效果明顯。但當(dāng)前此類(lèi)變壓器的材料主要依賴(lài)進(jìn)口，所以?xún)r(jià)格較高，非晶合金鐵心變壓器在價(jià)格上相比S9系列變壓器要高1.4~1.7倍，在電網(wǎng)內(nèi)并未完全推廣開(kāi)來(lái)，普遍設(shè)計(jì)還是使用油浸式配電變壓器S9系列配電變壓器。由于采用油浸式變壓器的箱式變時(shí)，當(dāng)變壓器容量在800kVA及以上時(shí)，需加裝重瓦斯保護(hù)裝置，將使箱式變的設(shè)計(jì)變得相當(dāng)復(fù)雜，不易操作，也增加了安全隱

44、患。因此，通常變壓器容量在800kVA及以上時(shí)要選擇構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，又有防火、難燃等特點(diǎn)的環(huán)氧樹(shù)脂絕緣干式變壓器，干式變壓器雖然較油浸式變壓器價(jià)格高，但可以長(zhǎng)期免維護(hù)，且不必加裝重瓦斯保護(hù)裝置，這兩方面的特點(diǎn)也可以平衡變壓器在價(jià)格上的差異。</p><p>　　電源采用現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)變壓，10 kV變?yōu)?.4 kV(戶(hù)外箱式變電站)。住宅小區(qū)負(fù)荷點(diǎn)多而分散，箱變分布在負(fù)荷中心，減小一次投入，降低運(yùn)行成本，提高用戶(hù)的用

45、電質(zhì)量。從站變到箱變的10 kV用電纜連接，各個(gè)箱變的容量由各進(jìn)戶(hù)單棟樓房的區(qū)域計(jì)算總負(fù)荷選定。</p><p>　　變配電所宜靠近用電負(fù)荷中心設(shè)置。從小區(qū)物業(yè)管理方面考慮，小區(qū)變配電所應(yīng)設(shè)置在小區(qū)會(huì)所或?qū)Ｓ霉芾碛梅績(jī)?nèi)。從小區(qū)的建筑特點(diǎn)方面考慮，即住宅群、樓棟之間間距較大，分布分散?？稍谛^(qū)中心會(huì)所設(shè)高壓總配電房，分區(qū)、分片設(shè)低壓配電房。當(dāng)條件不允許時(shí)亦可設(shè)置戶(hù)外箱式變電站，但應(yīng)注意對(duì)小區(qū)整體環(huán)境的影響和電力變壓

46、器噪聲對(duì)小區(qū)住戶(hù)的影響。</p><p>　　小區(qū)的集中負(fù)荷較大，雖為三級(jí)負(fù)荷，但一臺(tái)變壓器供電容量不夠，本設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)同型號(hào)的變壓并聯(lián)運(yùn)行。且計(jì)算負(fù)荷Sc=1611.23kva。</p><p>　　綜上所述，本工程所使用的2臺(tái)變壓器型號(hào)為 S11—1000/10</p><p><b>　　其中的參數(shù)如下：</b></p>&

47、lt;p>　　Srt=(0.6～0.7)Sc，所以Srt=（966.74～1127.86）Sc</p><p>　　額定容量1000KVA</p><p>　　空載損耗1070KW</p><p>　　負(fù)載損耗10.30KW</p><p><b>　　阻抗電壓4.5%</b></p><p&g

48、t;<b>　　空載電流1.0%</b></p><p>　　5.2 變壓器的繼電保護(hù)</p><p>　　變壓器繼電保護(hù)的原則：</p><p>　?。?）對(duì)于高壓側(cè)為6~10KV的主變壓器來(lái)說(shuō)，通常裝設(shè)帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)；如果過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.5~0.7s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。</p><p>　?。?）

49、容量在800KV.A及以上的油浸式變壓器，按規(guī)定還應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。</p><p>　　（3）容量在400KV.A及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或者單臺(tái)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。</p><p>　?。?）對(duì)于重要的變壓器及電流速斷保護(hù)靈敏度達(dá)不到要求時(shí)，可以裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。</p><p><b>　?。?）

50、過(guò)電流保護(hù)</b></p><p><b>　　對(duì)電流保護(hù)的整定：</b></p><p>　　帶時(shí)限電流保護(hù)的動(dòng)作電流，應(yīng)躲過(guò)線(xiàn)路的最大負(fù)荷電流以免在通過(guò)時(shí)保護(hù)裝置誤動(dòng)作，而且其返回電流也應(yīng)躲過(guò)線(xiàn)路的最大負(fù)荷電流，否則保護(hù)裝置還可能發(fā)生誤動(dòng)作。</p><p>　　設(shè)保護(hù)裝置所連接的電流互感器變流比為，保護(hù)裝置的接線(xiàn)系數(shù)為，保護(hù)裝

51、置的返回系數(shù)為，保護(hù)裝置的可靠系數(shù)為，過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流的整定公式為</p><p>　　取1.3，采用的是GL型電流互感器。取1，接成兩相兩繼電器式接線(xiàn)。取3。</p><p>　　過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定，由于此變壓器為電力系統(tǒng)的終端變電所的變壓器，所以取0.5s。</p><p>　　過(guò)電流保護(hù)的靈敏度：</p><p><b

52、>　　，要求大于1.5，</b></p><p><b>　　其中×</b></p><p><b>　　（2）速斷保護(hù)</b></p><p>　　速斷保護(hù)電流的整定：</p><p><b>　　，</b></p><p>

53、;　　,,,=40.08KA，。</p><p>　　速斷保護(hù)靈敏度的校驗(yàn)：，要求大于1.5～2。</p><p>　　1）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=3==173.21A</p><p>　　動(dòng)作電流==9.38A </p>

54、<p>　　動(dòng)作電流整定為9A。</p><p>　　2）過(guò)電流靈敏度的校驗(yàn)</p><p>　　×=0.866×40.9KA×=1319.0A</p><p>　　==6.28＞1.5，滿(mǎn)足要求。</p><p>　　3）速斷保護(hù)電路的整定</p><p><b>

55、;　　==40.09KA</b></p><p>　　=KA=71.11A</p><p>　　速斷電流倍數(shù)整定為：</p><p>　　4）電流速斷保護(hù)靈敏度的校驗(yàn)</p><p><b>　　=3637.2A</b></p><p>　　==2.27＞2，滿(mǎn)足靈敏度要求。</

56、p><p>　　以上計(jì)算表明，采用兩個(gè)變壓器并列運(yùn)行是合適的。</p><p>　　5.3 高壓斷路器的控制和信號(hào)回路</p><p>　　高壓斷路器控制回路，就是指控制高壓斷路器分，合閘的回路。它取決于斷路器操作機(jī)構(gòu)的型式和操作電源。信號(hào)回路是用來(lái)指示一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的二次回路。信號(hào)按用途分，有斷路器位置信號(hào)，事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)等。位置信號(hào)用來(lái)顯示斷路器正常工作的位置

57、狀態(tài)，一般紅紅燈亮表示合閘，綠燈亮表示分閘。事故信號(hào)表示事故狀態(tài)下的動(dòng)作狀態(tài)，紅燈閃亮表示自動(dòng)合閘，綠燈閃亮表示自動(dòng)跳閘。預(yù)告信號(hào)是在一次設(shè)備出現(xiàn)不正常狀態(tài)或在故障初期發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。下圖是采用電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路。其操作電源采用硅整流電容儲(chǔ)能 的直流電源。控制開(kāi)關(guān)采用雙向復(fù)式并具有保持觸點(diǎn)的LW5型萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，其手柄正常為垂直位置。順時(shí)針扳轉(zhuǎn)45°為合閘，逆時(shí)針扳轉(zhuǎn)45°為分閘。 </p>

58、;<p>　　6 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　6.1 高壓電纜分支箱的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)共需安裝箱式變2座，高壓主進(jìn)線(xiàn)為一路，因此高壓電纜分支箱宜采用進(jìn)線(xiàn)側(cè)單開(kāi)關(guān)型電纜分支箱。此類(lèi)新型高壓電纜分支箱為單元柜式，采用模塊化復(fù)合絕緣柜，一體化充氣SF6負(fù)荷開(kāi)關(guān)，具有安全、易操作、進(jìn)出線(xiàn)組合靈活的特點(diǎn)。在進(jìn)線(xiàn)側(cè)使用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)所有箱變高壓電源的

59、統(tǒng)一控制，在不影響電網(wǎng)運(yùn)行的情況下對(duì)下級(jí)設(shè)備進(jìn)行停電檢修，并能保障用戶(hù)側(cè)故障不會(huì)反饋至供電局電網(wǎng)中，避免故障范圍擴(kuò)大。高壓電纜分支箱選用長(zhǎng)度小、電纜排列清楚、三芯電纜接引不需交叉的歐式電纜分支箱。</p><p>　　高壓電纜分支箱選擇型號(hào)為：KDF-1K-1/5型</p><p>　　KDF—帶開(kāi)關(guān)的電纜分支箱</p><p>　　1K—負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜為1回路<

60、/p><p>　　1/5—進(jìn)線(xiàn)1回、出線(xiàn)5回（4回至箱變、1回做故障備用）</p><p>　　圖6—1 高壓電纜分支箱電氣接線(xiàn)示意圖</p><p>　　6.2 低壓電纜分支箱的選擇</p><p>　　低壓電纜分支箱采用DFW-0.4kV低壓電纜分接箱，此類(lèi)低壓電纜分支箱的特點(diǎn)是：采用預(yù)制型電纜插器件，具有全絕緣、全密封、全防水、免維護(hù)、安全

61、可靠。適合安裝在住宅小區(qū)的環(huán)境中，位置通常選擇安裝在需要分支進(jìn)線(xiàn)電纜的樓房側(cè)面散水上，結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小，既不會(huì)影響住宅小區(qū)的美觀(guān)環(huán)境，也不會(huì)影響小區(qū)內(nèi)正常交通。</p><p>　　6.3 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)變配電所的電氣主接線(xiàn)采用單母線(xiàn)兩路電源進(jìn)線(xiàn)。單母線(xiàn)接線(xiàn)適用于出路回?cái)?shù)少的小型變配所，一般供三級(jí)負(fù)荷，兩路電源進(jìn)線(xiàn)的單母線(xiàn)可供二級(jí)負(fù)荷。</p>

62、<p>　　圖6-3-1單母線(xiàn)兩路電源進(jìn)線(xiàn)示意圖</p><p>　　對(duì)于高低壓配電系統(tǒng)的接線(xiàn)形式，本設(shè)計(jì)采用拉手環(huán)式接線(xiàn)。環(huán)式線(xiàn)路的兩端非別接至兩個(gè)變電所的配電母線(xiàn)上。拉手環(huán)式比普通環(huán)式多了一側(cè)電源，因而供電可靠性相應(yīng)的提高，可供二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　圖6-3-2拉手環(huán)式配電線(xiàn)路示意圖</p><p>　　6.4 高低壓電纜線(xiàn)的選擇</p

63、><p><b>　　電纜配置的原則：</b></p><p>　　1）應(yīng)避免電纜遭受機(jī)械性外力、過(guò)熱、腐蝕等危害；</p><p>　　2）應(yīng)便于敷設(shè)、維護(hù)；</p><p>　　3）應(yīng)避開(kāi)場(chǎng)地規(guī)劃中的施工用地或建設(shè)用地；</p><p>　　4）應(yīng)在滿(mǎn)足安全條件下，使電纜路徑最短。</p&g

64、t;<p>　　在住宅小區(qū)配電工程中，電纜主要采用直埋式敷設(shè)方式，纜外皮至地面的深度不應(yīng)小于0．7m，并應(yīng)在電纜上下分別均勻鋪設(shè)100mm厚的細(xì)砂或軟土，并覆蓋建筑用磚作為保護(hù)層。電纜路徑穿越小區(qū)主干道等可能有機(jī)動(dòng)車(chē)行經(jīng)的道路時(shí)，需穿鑄鐵保護(hù)管敷設(shè)。</p><p>　　高壓電纜選用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜（YJV22—8.7/10kV）。</p><p><b>　

65、　電纜截面積的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的高壓電為交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜（YJV22—8.7/10kV）。</p><p>　　1)按短路熱穩(wěn)定條件校正</p><p>　　查附錄表表31，YJV22—8.7/10型電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)K=137A√s/mm2</p><p>　　包括高壓進(jìn)線(xiàn)過(guò)電流保護(hù)時(shí)間0.8s

66、、斷路器全開(kāi)斷時(shí)間0.1s。初選電纜截面積為35。</p><p><b>　　2)按發(fā)熱條件校驗(yàn)</b></p><p>　　已知電纜直埋/穿管埋地0.8m，環(huán)境溫度為25攝氏度，查附錄表25得電纜載流量為124A。設(shè)同一路經(jīng)有兩根電纜有間距并列敷設(shè)（設(shè)計(jì)間距為0.25m）。查表48校正，電纜實(shí)際載流量為，滿(mǎn)足大于的條件。</p><p>　

67、　3)按電壓損失條件校驗(yàn)</p><p>　　查附錄表12，YJV22—8.7/10—3×35型電纜的參數(shù)得：</p><p>　　r=0.622/km，x=0.113/km</p><p>　　u%=，3.30＜5，滿(mǎn)足條件。</p><p>　　所以，電纜的截面積為35。</p><p>　　7 電氣設(shè)備

68、的安全措施</p><p>　　7.1 安全常識(shí)及設(shè)備防雷</p><p>　?。?） 10KV下工作人員工作中正?；顒?dòng)范圍與帶電設(shè)備的安全距離不小于0.35m；</p><p>　?。?） 進(jìn)行地電位帶電作業(yè)時(shí)人身與帶電體間安全距離為0.4m；</p><p>　　（3） 等電位作業(yè)人員對(duì)鄰近導(dǎo)線(xiàn)的安全距離不得小于0.6m；</p&g

69、t;<p>　　（4） 如果有人觸電，應(yīng)立即設(shè)法使觸電者脫離電源或斷開(kāi)電源，并真確進(jìn)行觸電急救。并使用二氧化碳滅火器，或干粉滅火器進(jìn)行滅火。</p><p>　?。?）在配電網(wǎng)絡(luò)中，由于接地種類(lèi)的不同，其保護(hù)接地方式、供電系統(tǒng)也有所不同。正確理解和推廣使用幾種低壓保護(hù)接地方式及供電系統(tǒng)，對(duì)提高電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行水平有著十分重要的意義。</p><p>　　7.2低壓配電系統(tǒng)的

70、接地型式和基本要求</p><p>　　低壓配電系統(tǒng)的接地形式可分為T(mén)N、TT、IT三種系統(tǒng)，其中TN系統(tǒng)又可分為T(mén)N-C、TN-S、TN-C-S三種形式。</p><p>　　1.TN系統(tǒng)應(yīng)符合下列基本要求：</p><p>　　(1).在TN系統(tǒng)中，配電變壓器中性點(diǎn)應(yīng)直接接地。所有電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)采用保護(hù)導(dǎo)體(PE)或保護(hù)接地中性導(dǎo)體(PEN)與配電變

71、壓器中性點(diǎn)相連接。</p><p>　　(2).保護(hù)導(dǎo)體或保護(hù)接地中性導(dǎo)體應(yīng)在靠近配電變壓器處接地，且應(yīng)在進(jìn)入建筑物處接地。對(duì)于高層建筑等大型建筑物，為在發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)導(dǎo)體的電位靠近地電位，需要均勻地設(shè)置附加接地點(diǎn)。附加接地點(diǎn)可采用有等電位效能的人工接地極或自然；接地極等外界可導(dǎo)電體。</p><p>　　(3).保護(hù)導(dǎo)體上不應(yīng)設(shè)置保護(hù)電器及隔離電器，可設(shè)置供測(cè)試用的只有用工具才能斷開(kāi)的

72、接點(diǎn)。</p><p>　　(4).保護(hù)導(dǎo)體單獨(dú)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)與配電干線(xiàn)敷設(shè)在同一橋架上，并應(yīng)靠近安裝。</p><p>　　采用TN--C-S系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)保護(hù)導(dǎo)體與中性導(dǎo)體從某點(diǎn)分開(kāi)后不應(yīng)再合并，且中性導(dǎo)體不應(yīng)再接地。</p><p>　　2.TT系統(tǒng)應(yīng)符合下列基本要求：</p><p>　　(1).在TT系統(tǒng)中，配電變壓器中性點(diǎn)應(yīng)直接接地。電氣

73、設(shè)備外露可導(dǎo)電部分所連接的接地極不應(yīng)與配電變壓器中性點(diǎn)的接地極相連接。</p><p>　　(2).TT系統(tǒng)中，所有電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分宜采用保護(hù)導(dǎo)體與共用的接地網(wǎng)或保護(hù)接地母線(xiàn)、總接地端子相連。</p><p>　　3.IT系統(tǒng)應(yīng)符合下列基本要求：</p><p>　　(1).在IT系統(tǒng)中，所有帶電部分應(yīng)對(duì)地絕緣或配電變壓器中性點(diǎn)應(yīng)通過(guò)足夠大的阻抗接地。電氣設(shè)備

74、外露可導(dǎo)電部分可單獨(dú)接地或成組地接地。</p><p>　　(2).電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)通過(guò)保護(hù)導(dǎo)體或保護(hù)接地母線(xiàn)、總接地端子與接地極連接。</p><p>　　(3).1T系統(tǒng)必須裝設(shè)絕緣監(jiān)視及接地故障報(bào)警或顯示裝置。</p><p>　　(4).在無(wú)特殊要求的情況下，IT系統(tǒng)不宜引出中性導(dǎo)體。</p><p>　　4.IT系統(tǒng)中包括

75、中性導(dǎo)體在內(nèi)的任何帶電部分嚴(yán)禁直接接地。IT系統(tǒng)中的電源系統(tǒng)對(duì)地應(yīng)保持良好的絕緣狀態(tài)。</p><p>　　5.應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)安全保護(hù)所具備的條件，并結(jié)合工程實(shí)際情況，確定系統(tǒng)接地形式。</p><p>　　在同一低壓配電系統(tǒng)中，當(dāng)全部采用TN系統(tǒng)確有困難時(shí)，也可部分采用TT系統(tǒng)接地形式。采用TT系統(tǒng)供電部分均應(yīng)裝設(shè)能自動(dòng)切除接地故障的裝置(包括剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置)或經(jīng)由隔離變壓器供電。&l

76、t;/p><p><b>　　7.2 接地種類(lèi)</b></p><p>　　1.工作接地：為保證電力設(shè)備達(dá)到正常工作要求的接地，稱(chēng)為工作接地。中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)接地，或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地。</p><p>　　2.保護(hù)接地：為保障人身安全、防止間接觸電，將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行接地，稱(chēng)為保護(hù)接地。保護(hù)接地的形式有兩種：一種是設(shè)

77、備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的接地保護(hù)線(xiàn)分別直接接地；另一種是設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護(hù)線(xiàn)接地。</p><p>　　3.重復(fù)接地：在中性線(xiàn)直接接地系統(tǒng)中，為確保保護(hù)安全可靠，除在變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)處進(jìn)行工作接地外，還在保護(hù)線(xiàn)其他地方進(jìn)行必要的接地，稱(chēng)為重復(fù)接地。</p><p>　　4.保護(hù)接中性線(xiàn)：在380/220V低壓系統(tǒng)中，由于中性點(diǎn)是直接接地的，通常又將電氣設(shè)備的外殼與中性線(xiàn)

78、相連，稱(chēng)為低壓保護(hù)接中性線(xiàn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中所使用的高、低壓設(shè)備接地均選擇保護(hù)接中性線(xiàn)方式，將接地裝置與設(shè)備外殼連接實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)。</p><p><b>　　7.3 接地裝置</b></p><p><b>　　1.接地裝置：</b></p><p>　　接地裝置可使用自然接地體和人

79、工接地體。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先充分利用自然接地體。</p><p><b>　　(1).自然接地：</b></p><p>　　在新建的大、中型建筑物中，都利用建筑物的構(gòu)造鋼筋作為自然接地。它們不但耐用、節(jié)省投資，而用電氣性能良好。</p><p>　　(2).人工接地體：</p><p>　　人工接地體有兩種基本型式：垂直

80、接地體和水平接地體。垂直接地體多采用截面為50mm×50mm×4mm，長(zhǎng)度為2500mm的角鋼或圓鋼；水平接地體多采用截面為40mm×4mm的扁鋼。</p><p><b>　　2.接地電阻：</b></p><p>　　《電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，低壓中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，100kVA以上變壓器接地電阻值≤4Ω。</p>

81、;<p>　　本工程所使用的設(shè)備接地均為人工接地體接地，按設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖配套安裝，箱式變及高壓電纜分支箱的接地電阻值應(yīng)控制在≤4Ω，低壓電纜分支箱的接地電阻值≤10Ω。</p><p>　　7.4 二次回路和繼電保護(hù)</p><p>　　用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次回路運(yùn)行的電路，稱(chēng)為二次回路，包括控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)控制、繼電保護(hù)和自動(dòng)化系統(tǒng)等。 </p>

82、<p>　　電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)有正常狀態(tài)，不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)。常見(jiàn)的不正常狀態(tài)是過(guò)負(fù)荷，即電氣設(shè)備的負(fù)荷電流超過(guò)了額定電流。最常見(jiàn)的故障狀態(tài)時(shí)各種形式的短路。故障和不正常狀態(tài)若不及時(shí)處理，都可能引起事故，對(duì)用戶(hù)少送電或停止送電，電能質(zhì)量降低到不能允許的程度，造成人身傷亡或電氣設(shè)備損壞等。為了防止電力系統(tǒng)中發(fā)生事故，一般采取如下對(duì)策：</p><p>　?。?）改進(jìn)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)維護(hù)檢修，提高運(yùn)行水平和

83、工作質(zhì)量，采取各項(xiàng)積極措施消除或減少事故發(fā)生的可能性。</p><p>　　（2）故障一旦發(fā)生，迅速而有選擇地切除故障元件，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行。</p><p>　　繼電保護(hù)裝置，就是反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。</p><p><b>　　7.5 電能測(cè)量</b></p

84、><p>　　電能計(jì)量需要電能表，配合使用的測(cè)量互感器，二次回路及計(jì)量箱。</p><p>　　10KV側(cè)的電能計(jì)量采用三相三線(xiàn)電能計(jì)量裝置，10KV電壓互感器采用V/V接線(xiàn)，兩臺(tái)電流互感器二次側(cè)與電能表之間采用四線(xiàn)接線(xiàn)。100KVA及以上用戶(hù)需要進(jìn)行功率因素考核，所以裝設(shè)無(wú)功電能表或多功能電能表。</p><p><b>　　8 總結(jié)</b>&l

85、t;/p><p>　　對(duì)于供電工程這一門(mén)學(xué)科，本人只能說(shuō)是一個(gè)初學(xué)者。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我收獲了很多對(duì)高低壓電器和電器學(xué)的知識(shí)有了鞏固和提高，通過(guò)這次設(shè)計(jì)也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，使我對(duì)之前學(xué)的幾門(mén)學(xué)科有了一個(gè)很好地回顧。但課程設(shè)計(jì)只是對(duì)知識(shí)的一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合與應(yīng)用，在現(xiàn)實(shí)的供電設(shè)計(jì)中難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)要大得多。所以，我們要知其然，更要知其所以然，知識(shí)是無(wú)止盡的，方法也是豐富多彩的，這還有待我們勇于創(chuàng)新。其次，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)

86、，我發(fā)現(xiàn)我對(duì)高低壓電氣設(shè)備及電纜的布線(xiàn)規(guī)劃這一方面的知識(shí)掌握得不夠，在本次設(shè)計(jì)中吃了不少虧，所以，不管是在今后的企業(yè)實(shí)習(xí)還是以后的工作中，都要虛心求教，努力完善知識(shí)面。在理論聯(lián)系實(shí)際的同時(shí)，我希望自己的能力能夠逐漸提高。</p><p><b>　　9 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐曉寧.建筑電氣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2007.&l