小区供配电毕业设计.pdf

学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下 进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果 为本人独立完毕，不包含别人成果及为获得重庆科技学院或其它教育 机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研 究）所做的任何奉献均已在论文中作了明确的说明并表达了谢意。毕业设计（论文）作者（签字）：年 月 日重庆科技学院毕业设计（论文）题目 重庆科技学院学城科苑社区供配电设计学 院_电气与信息工程学院_专业班级_电气工程及其自动化_学生姓名 张熹 学号指导教师 官正强 职称 专家_评阅教师 职称2023年6月8日摘要社区供电系统一方面要能满足社区内人们的基本生活用电需要，另一方面还要保 证用电的安全，供电的可靠，技术的先进和经济合理，并且能做好节能的的规 定。本设计说明书介绍了重庆科技学院科苑社区的高低压电力供配电系统的初步 设计情况。围绕方案设计和初步设计阶段的有关规定，着重进行了社区的10kv 高压供电及变配电所设计、社区内各个楼层的供配电系统设计、地下车库照明设 计，计算了短路，电流选择了变压器。选择了各线路的导线截面和变电所的高低 压设备；配置了继电保护装置。给出了供配电系统原理图。关键词：住宅区供配电系统初步设计设计说明AbstractCell power supply system must first be able to meet peoples basic living within the district electricity needs,followed by electricity but also ensure the safety of power supply reliability,advanced technology and economic rationality,and can do the required energy.The design specification describes the preliminary design district in Chongqing Institute of Technology Keyuan high and low voltage power supply and distribution system.Programs designed around the requirements and preliminary design phase,focusing on the districts conduct lOkv high voltage power supply and power distribution design,supply and distribution system design within the district each floor,underground garage lighting design,calculation of the short-circuit current transformer is selected.Select the wire cross-section of each line and substation high voltage equipment;configured protection de vices.Given the supply and distribution system schematic.Keywords:Residential areas；Supply and distribution system；Preliminary Design；Design Description目录摘要.IABSTRACT.II引言1科苑社区供电设计相关资料及规定.错误!未定义书签。1.1 科苑社区建筑物及相关情况.错误!未定义书签。1.2 目的设计范围及规定.错误!未定义书签。1.3设计依据.错误!未定义书签。2方案拟定.错误!未定义书签。2.1负荷拟定.错误!未定义书签。2.2主接线方案的选择.错误!未定义书签。3负荷计算.错误!未定义书签。3.1 负荷计算概述.错误!未定义书签。3.2负荷计算.错误!未定义书签。3.3无功补偿.错误!未定义书签。4变压器的选择.错误!未定义书签。4.1变压器概述.错误!未定义书签。4.2变压器类型的选择.错误!未定义书签。4.3变压器台数的选择.错误!未定义书签。4.4变压器容量的选择.错误!未定义书签。5短路电流计算.错误!未定义书签。5.1短路电流概述.错误!未定义书签。5.2短路电流计算的目的.错误!未定义书签。5.3短路电流的计算.错误!未定义书签。6 一次设备选择.错误!未定义书签。6.1高压一次设备.错误!未定义书签。6.2低压一次设备.错误!未定义书签。6.3电线、电缆的选择.错误!未定义书签。7继电保护与二次回路.错误!未定义书签。7.1 继电保护设计.错误!未定义书签。7.2二次回路的设计.错误!未定义书签。8照明设计.错误!未定义书签。8.1照明系统概述.错误!未定义书签。8.2灯具的选择.错误!未定义书签。8.3照度计算与灯具布置.错误!未定义书签。结束语.错误!未定义书签。参考文献.错误!未定义书签。致谢.错误!未定义书签。附录1原始资料附录2科苑社区各重要CAD图引言本次设计是为重庆科技学科苑社区供配电系统做模拟初步设计，重要目的为 大学阶段所学知识有一次综合性应用。这是我的导师为我设计的一个真实的本科 毕业设计课题。所有内容重要由我一个人历时约15周完毕的，由于时间紧，工程 设计实际经验和专业水平所限，设计中缺陷和错误在所难免，敬请老师们批评指 教。大学阶段所学知识重点在理论，涉及工程实践方面很少，这次设计重要偏向 于工程实践。通过这次综合的设计会让自己在理论知识与实践结合有一个全新的 结识，但也暴露了自己诸多方面的局限性，如实践经验欠缺、相关规范不够了解、综合考虑问题不周。这次设计重要依据为官正强老师所提供的任务书，通过三个 月认真的准备，在官老师细心指导下，初步完毕了任务书所规定的设计任务。1科苑社区供电设计相关资料及规定1.1 科苑社区建筑物及相关情况1.1.1 建筑物基本情况根据重庆科技学院新校区总体规划，重庆科技学院学 城科苑社区坐落在学校北角。本次供配电设计的重要任务是完毕社区低层（别墅 区）和多层（花园洋房）区的供配电设计任务。具体涉及：A型低层住宅14栋（其 中As南入口6栋，总建筑面积为6256.2itf,An北入口8栋，总建筑面积为6981.89 m2）；B型多层住宅17栋（其中Bs南入口7栋，总建筑面积为16831.49U12,Bn北入口 10栋，总建筑面积为39984.73而）。A型有2层，每层1户。B型有5层，每层有2户。每户面积在90平方米至120平方米之间。本设计为普通民用高层住宅，按三级负荷 供电。防火等级为二级，安全等级为二级，按二类防雷建筑物设计防雷。建筑设 计资料见图1.11.1科苑社区建筑面积明细表楼号层数户数建筑面积/itf备注社区别墅建筑面积明细表An-l261195.54北向入口An-224800.62北向入口An-324800.62北向入口An-4261195.54北向入口An-524798.9北向入口An-624798.9北向入口An-7261197.26北向入口An-825994.13北向入口As-1261172.66南向入口As-2261172.66南向入口As-3261172.66南向入口As-424783.64南向入口As-5261170.94南向入口As-624733.64南向入口社区多层建筑面积明细表Bn-15162582.88北向入口Bn-25162568.88北向入口Bn-35162582.88北向入口Bn-45162568.88北向入口Bn-55162568.88北向入口Bn-6581287.1北向入口Bn-75162568.88北向入口Bn-8581287.1北向入口Bn-95162568.88北向入口Bn-105162568.88北向入口Bs-15162588.96南向入口Bs-2581297.73南向入口Bs-35162588.96南向入口Bs-4581297.73南向入口Bs-55243880.19南向入口Bs-65162588.96南向入口Bs-75162588.96南向入口多层住宅地下车库建筑面积明细表地下车库号建筑面积/itf车库11212.32车库2989.02车库3950.421.1.2实验楼电源供应情况车库4480.83车库5972.53车库6470.16电源供应情况：电源由学校第一教学楼内的开闭所沿学校公用网沟接入社区所 建的独立变配电所内。变电所距学校开闭所1200m,学校开闭所出口短路容量为 250MVAo1.1.3 气象条件新校区位于重庆近郊，与重庆主城区气象一致，基本特性为：冬暖春早、夏热 秋凉、四季分明、无霜期长，空气湿润、降水丰润，多云雾、少霜雪，光温水同季,按照供配电相关规范进行设计。具体如表1.2所示：表1.2气象条件气象条件气温风速m/s复冰mm最高气温+400最低气温-50最大风速+1025外过电压+1510内过电压+15+1515年平均气温+150全年雷电日401.1.4地质条件以页岩、泥岩、黏土为主，海拔高程300M,祥见勘察报告。1.2 目的设计范围及规定(1)作该该社区域内的变电所设计，完毕高低压变配电系统的设计；初步达成设备订货及土建施工对电专业的规定，变配电室的平面布置图设计；(2)根据各楼栋和住户对供电的规定完毕各院各户的配电系统设计；各户的 供电设计只到入户配电箱。1.3 设计依据重庆建委关于重庆科技学院社区的初步设计的批复（文献号：XXX）o学校提供的社区建筑设计任务书及用电设计规定。中华人民共和国现行重要标准及法规：民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92建筑设计防火规范GB16-87（2023年版）供配电系统设计规范GB50052-9510KV及以下变电所设计规范GB50053-94建筑物防雷设计规范GB50057-94 2023年版电力工程电缆设计规范GB50217-942方案拟定2.1负荷拟定在拟定供电电源时，应结合负荷级别、用电容量、用电单位的电源和电力系 统的供电电源等因素，保证供电系统可靠性和经济合理性的规定。根据有关文范 规定，电力负荷应根据对供电可靠性的规定及中断供电在政治、经济上所导致的 损失及影响的限度分为一级、二级、三级负荷。一级负荷一级负荷为中断供电将导致人身伤亡；或者中断供电将在政治、经济上导致 重大损失者，如重大设备的损坏等。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆 炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场合的不允许中断供电的负荷，应视为特 别重要的负荷。二级负荷二级负荷为中断供电将在政治、经济上导致较大损失者，如重要设备的损坏 等。三级负荷三级负荷为一般电力负荷，指所有不属于上述一、二级的负，对供电无特殊 规定。本工程为科苑社区,根据其工程概况和国家先关文范规定，其别墅区和高层住 宅中。其应急照明、消防用电、为二级负荷，其余用电则为三级负荷，按照供电 原则,考虑到二级负荷极为稀少，在供电时则对供电系统按三级负荷供电。本着尽量接近负荷中心，减少电能损耗，操作方便的原则,在社区中心18栋对 面小山上所建的独立变配电所。电源由第一教学楼内的开闭所沿学校公用网沟接 入社区直接供电给社区用户，便于学校用电的统一调配,方便各个高压出线的调 配与事故解决。本工程的高压侧重要为从开闭所到配电所10KV电压，低压侧则 为380/220V电压。重要是供电对象为社区各个楼层的三级负荷用电，包含消防、应急照明等少量二级负荷用电。2.2主接线方案的选择2.2.1高压电气主接线高压主接线方案承担着系统的电能传输和分派路线，基本规定为安全可靠、灵活、经济。高压配电所担负着从电力系统受电并向各个用电场合和用电设备的任务。涉及高压电源进线、母线、高压配电出线三部分。通过度析列出了两套高压主接 线方案，如下图2.1所示：负荷开关-熔断器组合电器接线 断路器接线图2.1高压侧两方案图方案一为高供高计、负荷开关熔断器组合电器接线方式。这种方式的接线规 定负荷不算太大的情况下使用，可靠性也稍低一点。但接线，所用开关、计量等 设备和接线都较为简朴，经济性较好。对于本工程几乎为三级负荷的民用社区来 说，完全可以满足条件。方案二为高供高计、断路器接线方式。这种接线方式对负荷规定较大，可靠性 比较高，对于所用的开关、计量等设备和接线较为复杂，成本稍微偏高，但是在 以后的维护工作中比方案一方便，故选择方案二的接线方式。经分析后决定，本工程的高压接线方案为方案二的高供高计、断路器组合电器 接线方式。2.2.2低压电气主接线10KV配变电所的低压电气接线一般采用单母线和分段单母线两种方式。对于 分段单母线，两端单母线互为备用，母联开关手动手动或自动切换。本工程为两 台变压器供电，对于此工程有两种适合的低压接线形式：方案一为电力和照明负荷共用变压器供电，对于这种接线方式，对电力和照明分 别计量，对电力负荷和照明电价负荷分别集中，设分计量表。它适合与本工程的 低压侧接线方式。方案二为电力和照明负荷共用变压器供电，不用分别计量，少了分别计量的设备 从而达成经济运营的目的。如下图2.2所示电力便照眇方案一有分计量的电气主接线方案二没有分计量的主接线图2.2低压侧两方案图2.2.3选择合适的高低压电气主接线方案对于一次侧高压电气主接线方式，通过对比得出在本社区的供电工程中由于 没有电梯等常用二级负荷，而其他的二级负荷极为稀少，再加上总的社区负荷不 算太大的情况下，和方案二都可以用于本次工程，但考虑到经济成本问题，综合 考虑后我决定还是选择方案一。对于二次侧低压电气接线方式，方案一和方案二都合用于本社区的供电方式,但是考虑到方案一计量太复杂，社区几乎用不上，。同时也为了节约成本，我决 定选择方案二。总的接线方案为，高压电气主接线为高供高计、断路器组合电器接线方式。低压 电气接线方式为电力和照明负荷共用变压器供电的低压电气主接线12。如图2.3所示：PT防雷图2.3 一次主接线方案3负荷计算3.1负荷计算概述计算负荷是根据已知的用电设备安装容量拟定的假想负荷，是用来按发热条 件选择供电系统中各元件的负荷值。同时也是选择元件的重要依据。合理选择设 导线、电缆、变压器、开关等电气元件。负荷计算过小，会出现过热危险,使得设 备的使用寿命减少，甚至会影响系统的安全运营.负荷计算偏大,则导致性价比不 高，设备的浪费。因此，对的进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统 安全、经济运营的必要手段。负荷计算的方法一般分为需要系数法、面积法和二项式法。而二项式法应用 局限性较大，而需要系数法和面积法计算方便所以常被采纳。而我所用计算负荷 的方法为面积法13。面积法，对于本工程的系统，通过度析和相关资料的查阅，一般住宅按40W 50W/rtf（按建筑面积，以下同），别墅及部分高级公寓住宅可按60W80W/m2 计算，且面积越大索取值越小，故取60W/itf,水泵、地下室照明等公用负荷平均 以计算，消防负荷不记录在最大负荷内。二0.75,相应=0.883.2负荷计算A型低层住宅最大负荷如下：An-1 最大负荷为 P3o=1195.54X60=71.73KW+公用负荷 11.95KW=83.68KW。无功负荷5。=号皿1夕=73.6Kvar视在计算负荷So=7=111.57KVA计算COS yZ电流狂=-Pa，=127AAn-2 最大负荷为 P3o=8OO.62X60=48KW+公用负荷 8KW=56KW无功负荷Qc=七由0=49.28Kvar视在计算负荷S：-=74.67KVA计算CO5夕电流 1北，=8 5 A 公WAn-3 最大负荷为 Pso=8OO.62X6O48KW+公用负荷 8KW=56KW无功负荷5。=玛=49.28Kvar视在计算负荷S：=74.67KVA计算电流卜o*=85AAn-4 最大负荷为 P3o=1195.54X60=71.73KW+公用负荷 U.95KW=83,68KW无功负荷Qm=tan=73.6Kvar视在计算负荷Si:=-=111.57KVA计算CO56电流 1孙=-?x=127AAn-5 最大负荷为 P3o=798.90X60=47.9KW+公用负荷 8KW=55.9KW无功负荷Qio=玛：313=49.19Kvar视在计算负荷S=-=-=74.5KVA计算电COS Q流Ijl=84.9AAn-6 最大负荷为 P3o=798.90X60=47.9KW+公用负荷 8KW=55.9无功负荷Q式=,王国二49.19Kvar视在计算负荷S”二-=74.5KVA计算电CO5夕流ho，=84.9A心3An-7 最大负荷为 P3o=1197.26X60=71.84KW+公用负荷 11.97KW=83,81KW无功负荷5。=为缶户=73.75Kvar视在计算负荷Sx=总111.75KVA计算COS Q电流一白二127AAn-8 最大负荷为 P3o=994.13X60=59.65KW+公用负荷 9.94KW=69,59KW无功负荷Qn-%由夕二61.24Kvar视在计算负荷s；:一募石=92.79KVA计算电流m=_=106AGv y/iAs-1 最大负荷为 P3o=1172.66X60=70.36KW+公用负荷 H.72KW=82.08KW无功负荷Qmu=%由=72.23Kvar视在计算负荷Sa:-=109KVA计算电流As-2 最大负荷为 P3o=1172.66X60=70.36KW+公用负荷 11.72KW=82.08KW无功负荷Qio=玛：的3=72.23Kvar视在计算负荷So=-=109KVA计算电流COSho-=124A%7?As-3 最大负荷为 P3o=1172.66X60=70.36KW+公用负荷 H.72KW=82.08KW无功负荷=P tan =72.23Kvar视在计算负荷Sao二 京109KVA计算电流he-也24AAs-4 最大负荷为 P30=783.64X60=47.02KW+公用负荷 7.83KW=54.84KW无功负荷Qk=&由夕=48.26Kvar视在计算负荷s；=去不=73.12KVA计算电分 73As-5 最大负荷为 P3o=117O.94X60=70.25KW+公用负荷 11.7KW=81.95KW无功负荷Qao=，4由=72.12Kvar视在计算负荷S*=募万二109KVA计算电流he=124AAs-6 最大负荷为 Pso=783.64X60=47.02KW+公用负荷 7.83KW=54.84KW无功负荷5=4 3 0=48.26Kvar视在计算负荷爵万二73.12KVA计算电流In y=8 3 AG 73B型多层住宅负荷如下：Bn-l=Bn-3=最大负荷 P3o=2582.88 X 60=154.97KW+公用负荷25.82KW=180.79KW。无功负荷。=今皿1夕=159Kvar视在计算负荷S=费不二241KVA计算电流m=4方=274ABn-2=Bn-4=Bn-5=Bn-7=Bn-9=Bn-10 最大负荷 Pso=2568.88X60=154.UKW+公用负荷25.68KW=179.79O无功负荷Qn 二七国夕二158.22Kvar视在计算负荷二 威。=239.72KVA计算电流加=273A产5。Bn-6=Bn-8 最大负荷 Pso=1287.10X60=77.23KW+公用负荷 12.87KW=90.1KW 无 功负荷Qm=/tm=79.29Kvar视在计算负荷s；=黑;120.13KVA计算电cos 9流入5=-1bl=173ABs-1=Bs-3=Bs-6 最大负荷 Pso=2588.96 X 60=155.37KW+公用负荷25.88KW=181.25KW.无 功负荷 q：=，?-也”=159.5Kvar 视在计 算负荷Sa=溪万=241.67KVA 计算电流物=275A，.v v3Bs-2=Bs-4=Bs-7 最大负荷 P3o=1297.73 X 60=77.86KW+公用负荷12.9KW=90.76KW.无功负荷03=4所夕=79.87Kvar视在计算负荷Su=盛0二121KVA计算电流ho=-=138AI#3Bs-5 最大负荷 P3o=388O.19X60=232.81KW+公用负荷 38.8KW=271.61KW.无功负荷=239Kvar视在计算负荷S*=募万=362.15KVA计算电流=413A公G因此总的计算负荷为（取=0.45,=0.5）P30 总=0.45*3726=1677KWQn 总=0.5*3285.97=1643KvarSm 总=2347KVAho m 3566A计算负荷列表如图3.2所示楼号P30/KWQ3,/KvarKVA AAn-183.6873.6111.57127An-25649.2874.6785An-35649.2874.6785An-483.6873.6111.57127An-555.949.1974.584.9An-655.949.1974.584.9图3.2负荷记录列表An-783.8173.75111.75127An-869.5961.2492.79106As-182.0872.23109124As-282.0872.23109124As-382.0872.23109124As-454.8448.2673.1283As-581.9572.12109124As-654.8448.2673.1283Bn-1180.79159241274Bn-2179.79158.33239.72273Bn-3180.79159241274Bn-4179.79158.33239.72273Bn-5179.79158.33239.72273Bn-690.179.29120.13173Bn-7179.79158.33239.72273Bn-890.179.29120.13173Bn-9179.79158.33239.72273Bn-10179.79158.33239.72273Bs-1181.25159.5241.67275Bs-290.7679.87121138Bs-3181.25159.5241.67275Bs-490.7679.87121138Bs-5271.61239362.15413Bs-6181.25159.5241.67275Bs-790.7679.87121138社区总负荷1677164323473566以上记录为本 社区用电负荷，由于为两 台变压器单独 供电，负荷最 佳达成平衡，所负责的负荷图3.3变压器负荷表故将以上用电 负荷尽量平均 分派给两台变 压器。变压器 1负责供应别 墅区和多层住 宅中除Bs-5 外的其余Bs 楼，变压器二 负责供应Bn 楼和Bs-5楼 的负荷各个变 压器大约负责 1173.5KVA 的 负荷。安排见 下表3.3所示：变压器变压器一An-1An-2An-3An-4An-5An-6An-7An-8As-1As-2As-3As-4As-5As-6Bs-1Bs-2Bs-3Bs-4Bs-6Bs-7变压器二Bn-1Bn-2Bn-3Bn-4Bn-5Bn-6Bn-7Bn-8Bn-9Bn-10Bs-53.3无功补偿3.3.1无功功率简述现实生活用电中，存在大量的感应电动机、及气体放电灯等感性负荷，使得 功率因数减少。若已经充足发挥了设备的最大性能用来提高其自然功率因数，却 还不能达成规定功率因素的情况下，就必须人工进行无功功率补偿。无功补偿容量应按照无功补偿计算或无功功率曲线来拟定。无功补偿装置有手 动投切的无功补偿装置和无功自动补偿装置。为满足规定，设计时在变压器的低 压母线侧统一装设无功补偿装置，就可以选择相对较小容量的变压器，节约了初 期的经济投入。而单独集中补偿是被容量较大，并且功率因数很低的用电负荷所 采纳13。3.3.2无功补偿计算本工程采用在380/220V低压侧并联电容集中无补偿，以变压器1为例变压器1补偿前功率因数值功率因数计算公式：cos=&（3.6）S30（总）所以82=%_一皿 一一0 71 S 117 3 S无功补偿容量按规定，变压器高压侧的，考虑到变压器的无功功率损耗远大于有功功 率损耗,故在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略 高于高压侧补偿后的功率因数，这里取。要使低压侧的功率因数由0.71提高到0.92,低压侧需装设的并联电容器的容 量应为：补偿容量的计算公式为：Qc=。30 go=Ao（tan。一tan”）（3.7）所以，需要补偿的容量为838 X（0.992-0.426）=474.17Kvar取 480Kva补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为:=J838K+(8215-480)，=904Kvar因此补偿后变压器可选一台容量为1250 KVA的SC系列变压器变压器的功率损耗为 Pt 0.015 S=0.015x904=13.56 KW Qt 心0.06 区0(2)=0.06 X 904=54.24Kvar变电所高压侧的计算负荷为与=838+13.56=85L56KW=(821.5-480)Kvar+54.24=395.24Kvar=百51+395=938.81 Kirai无功补偿后，工厂的功率因数(最大负荷时)为血 0,9这一功率因数满足规定(0.90)规定。变压器2补偿功率因数计算方法同上，补偿后功率因数为0.907,同样满足规定。4变压器的选择4.1变压器概述变电所的重要任务是将所受电压通过变压然后分派给各个用电设备，而变压器则 是变电所中最为关键的一次设备。合理选择变压器的台数和容量，有助于提高经 济成本，对用电的经济运营，节能起到的至关重要的因素。假如周边环境因素恶 劣，则应当选用防尘，防腐全封闭的变压器；对于规定高的场合，宜选用干式电力 变压器。对于有大量一、二级用电负荷或用电负荷季节性（或昼夜）变化较大，或 集中用电负荷较大的单位，应设立两台及以上的电力变压器。变压器的选择必须 遵照有关国家标准，结合实际情况，合理选择，并且尽量选择技术先进，节能和 维护轻松方便的产品2 12。4.2变压器类型的选择电力变压器类型的选择是指拟定变压器的调压方式、绝缘及冷却方式、相数、联结组别等。对于社区的lOkv配电变压器一般采用无载调压方式。至于变压器的相数，用 户变电所一般采用三相变压器。lOkv配电变压器有Dynll和YynO两种常见联结组。而Dynll联结组变压器 有低压侧单相接地短路电流大，承受单相不平衡负荷的负载能力强等优点，从而 在低压电网中得到广泛应用。由上面分析得出选择变压器的类型为干式、无载调压、双绕组、Dynll联结 组。4.3变压器台数的选择变压器的台数的拟定一般要综合考虑根据负荷等级、负荷容量和经济性等条 件。10kV及以下变电所设计规范GB50053 94中规定，当符合以下条件之一时，宜装设两台及两台以上的变压器：(1)有大量一级或二级负荷；(2)季节性负荷变化较大；(3)集中负荷容量较大。结合本社区的情况,考虑到供电安全可靠和集中负荷容量较大，所以选择两台 变压器。4.4变压器容量的选择 对有两台变压器的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时 满足以下两个条件：满足总计算负荷60%的需要，即Sn.t 仁o.6s30；式(3.1)满足所有一、二级负荷的需要，即SN.T 530(1+11)式(3.2)条件1是考虑到两台变压器运营时，每台变压器各承受总计算负荷的50%,负载率约为0.6,此时变压器效率较高。而在事故情况下，一台变压器承受总负 荷时，只过载40%,可继续运营一段时间。条件2是考虑在事故情况下，一台变 压器能保证一、二级负荷的供电需要。根据无功补偿后的计算负荷：二2038A,代入数据可得：三0.62038=1222.8kVA,同时又考虑到未来5-2023得负荷发展，初步取=1200kV.A。考虑到安全性和可靠性的问题，拟定变压器为SC系列干式变压器。型号：SC11-1250KVA/10KV,其重要技术指标见表4.1表4.1 SC11-1250/10干式电力变压器重要参数型号额定容 量KVA负载损耗KW空载损 耗KW短路 阻 抗%空载 电 流总重 kg尺寸（mm）LXWXHSCU-1250KVA/10KV12509.692.0961.028851485X870X1370使用条件：1.环境温度-50+502.海拔高度W 1000m5短路电流计算5.1 短路电流概述5.1.1短路的因素对供电系统的规定是必须正常地不间断地对用电负荷供电。但是由于各种因 素，故障的出现时难免的，这样就破坏的系统的正常运营。系统中最常见的故障就 为短路故障。导致短路的重要因素，是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏是由于设备 自身质量问题，或是绝缘设备老化等因素导致的。当然也也许是工作人员自身的 误操作和违规操作导致的短路故障12。5.1.2 短路的后果短路后，短路电流会远远大于正常工作电流。在大电力系统中，短路电流甚至 可以达成几十万安。面对如此大的电流肯定会对系统、人员、设备导致相称大的 危害：(1)短路时会产生很大的电动力和很高的温度，这样会损坏故障原件和短路 电路中的其他原件损坏。(2)短路时短路电路电压要骤降，电气设备的正常运营也会受到严重影响。(3)短路时保护装置会动作，导致停电，越靠近电源，停电范围也就越大，损 失也会越大。(4)严重短路时电力系统运营的稳定性也会受影响，可导致系统解列。由此可见，短路有着十分严重的后果，进行短路电流计算，可以对的地选择电 气设备，使其达成足够的稳定性，以保证在发生也许的最大短路电流时不导致设备的损坏，以此来消除一定的短路因素。5.1.3 短路的形式在三相系统中，也许发生单相短路、两相接地短路、两相短路和三相短路、。电力系统中，发生单相短路的概率最大，而发生三相短路的概率最小。但是从用 户方面来说，一般是三相短路的电流最大，导致的危害也最严重。为了使电力系 统的电气设备在最要中的短路状态下也能可靠的工作，在选择和校验电气设备用 的短路计算种，常以三相短路计算为主。5.2短路电流计算的目的短路电流计算目的重要有以下几点：在设计电气主接线时，为了比较各种方案,拟定某种接线方式是否有必要采用限制短路电流的措施，需要进行短路电流计 算；在进行电气设备和载流导体的选择时，为了保证各种电气设备和导体在正常 运营时和故障情况下都能安全、可靠的工作，同时又要力求节约成本，需要根据 短路电流对电气设备进行动、热稳定度的校验；在选择继电保护装置及进行整定 计算时，必须以各种不同类型短路时的短路电流作为依据；设计接地装置；电力 系统运营及故障分析等3 15。5.3短路电流的计算5.3.1短路电流的计算短路电流的计算有欧姆法和标幺值法，本次设计采用标幺值法。标幺值是在计 算短路电流时所用的各阻抗、电压、电流量全采用标幺值，也就是用实际值与基 准值的比值来计算。这是为了在多电压等级的系统中计算时能显得比较方便。在 高压电路中电力系统中各原件的电阻略去不计，短路电流计算一般只计各原件的电抗12。5.3.2本工程短路电流计算按系统最大运营方式时短路电流计算绘制计算电路图K-1K-21200m-电源10KV10KV 0.38KV图5.1短路计算电路图求10kV母线上K-1点短路和380V低压母线上K-2点短路电流和短路容量。电源侧短路容量定为Sk=250MV.A拟定基准值：设Sd=100MVA,Ud=Uc,高压侧Udl=10.5kV,低压侧Ud2=0.4kV,则sd 100.L=5=.=S.5KA小11 3 X 105sd 100L=F=-=144KA3U 止 X 0.4计算短路电路中各原件的电抗标幺值1）电力系统 已知S=250MVA,故.100MVAX.=-=0.41 2S0MVA2）电缆 查表得在基准容量Sd=100MVA,Ud=Uc时，10KV电缆长1.2km,而X0=0.8/kmX：=0.8 X 1,2=0；963）电力变压器 查表得4%=6.0,故 6,0 100MVAI X-=4.81 2 100 1250KVA等效电路图如图5.2所示：4T8图5.2等效电路图一方面计算k-1点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量a.总电抗标幺值过 gi)=驾+期=0.4+0.96=136b.三相短路电流周期分量有效值dl=%/%1)=SKA/136=404KAc.其它短路电流 730=72.2A可见，满足发热条件。校验热稳定度热稳定度系数为C=171短路发热假想时间=1.2s的母线，其最小面积=38.3 103 mm2 360,故满足。校验动稳定度母线的弯曲力矩M二,截面系数W二,轴线间距aN300，取a=500mm,支持点间距=600mm,则母线的最大应力方 10 vTx C4JO4XW1：*X0 二M/W=J=-4_I=1.9MPab h 6 0.0 x0.006/6而硬铜母线的允许应力为z=140MPa?=1.9MPa,满足。表6.2高压一侧设备一览表校 验 项 目装置地点电气条件一次设备型号规格参数数据参数真空断 路器熔断器电流互 感器电压互感 器避雷器ZN510/630RN210LDJ一10/75/5JDZ-10/0.1FZ3额定 电压 KV%10kvuN.e10kv10kv10kv10kv/额定 电流(A)13072.2AI N.e63010075/额定 开断 电流 KA7(3)1k4.04kAIOC20/动稳 定电 流KA(3)j sh10.3KAmax50/热稳定电KA/1 sh4.042 X1.2=19.59.t20/通过以上表格62中的校验，其选择的设备类型均符合。6.2低压一次设备380/220V低压侧选择GCS系列开关柜，低压侧母线选择TMY-80X6其校验过 程和上面的高压母线过程同样，均符合规定。6.3电线、电缆的选择6.3.1电线、电缆截面选择的原则选择的原则：配电系统的导线和电缆的选择，一般按照以下原则进行：(1)使用环境和敷设方法选择导线和电缆的类型。(2)机械强度选择导线的最小允许截面。(3)允许载流量选择导线和电缆的截面。(4)按电压损失校验导线和电缆的截面。按上述条件选择的导线和电缆具有几种截面时，应取其中较大的一种类型的 选择，且一般10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件选择截 面，再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，通常先按允许电压损耗进行选择,再校验其发热条件和机械强度。随着我国快速发展，现在在大部分场合采用铜芯电缆，本工程选择铜芯电力电 缆。6.3.2高压侧电缆的选择与校验由于本工程选择10KV进线电缆，按发热条件选择截面：由于I30=IN.T=A淡料显示重庆年最高温度月平均值为40。C.由于此电缆为从电缆沟引入，根据环境温度的定义（室内涉及电缆沟或隧道内，环境温度为本地最热月平均气温加5C）,基于以上原则在选择选择YJV-6/10KV-3X956.3.3低压侧电缆、电线的选择由图3.3变压 器的负荷表可 知,变压器一 与变压器二平 均分派了整个 社区的用电负 荷，其走线方 式（见附录 CAD图）由图 3.2的负荷登 记表可知，每 一栋楼的用电 负荷，电流情 况。用以选择 低压侧电线和 继电器。查相 关表格，选择 断路器和电缆 如表6.3 楼号I。A断路器电缆总电缆An-l127DZ20Y-160JYV-0.6/1KV-4X35JYV-0.6/1KV-4X70An-285DZ20Y-100JYV-0.6/1KV-4X25An-385DZ20Y-100JYV-0.6/1KV-4X25JYV-0.6/1KV-4X70An-4127DZ20Y-160JYV-0.6/1KV-4X35An-584.9DZ20Y-100JYV-0.6/1KV-4X25JYV-0.6/1KV-4X70An-684.9DZ20Y-