小区供配电毕业设计详细.doc

学生毕业设计（论文）原创性声明学生毕业设计（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）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 Abstract Cell 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 10kv 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 devices.Given the supply and distribution system schematic.Keywords:Residential areas；Supply and distribution system；Preliminary Design；Design Description 目录 摘要.ABSTRACT.引 言 1 科苑社区供电设计相关资料及规定.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.1 科苑社区建筑物及相关情况.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.2 目的设计范围及规定.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.3 设计依据.错误错误!未定义书签。未定义书签。2 方案拟定.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.1 负荷拟定.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.2 主接线方案的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。3 负荷计算.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.1 负荷计算概述.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2 负荷计算.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.3 无功补偿.错误错误!未定义书签。未定义书签。4 变压器的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.1 变压器概述.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.2 变压器类型的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.3 变压器台数的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.4 变压器容量的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。5 短路电流计算.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.1 短路电流概述.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2 短路电流计算的目的.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.3 短路电流的计算.错误错误!未定义书签。未定义书签。6 一次设备选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。6.1 高压一次设备.错误错误!未定义书签。未定义书签。6.2 低压一次设备.错误错误!未定义书签。未定义书签。6.3 电线、电缆的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。7 继电保护与二次回路.错误错误!未定义书签。未定义书签。7.1 继电保护设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。7.2 二次回路的设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。8 照明设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。8.1 照明系统概述.错误错误!未定义书签。未定义书签。8.2 灯具的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。8.3 照度计算与灯具布置.错误错误!未定义书签。未定义书签。结束语.错误错误!未定义书签。未定义书签。参考文献.错误错误!未定义书签。未定义书签。致谢.错误错误!未定义书签。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 6256.2，An 北入口 8 栋，总建筑面积为 6981.89）；B 型多层住宅 17 栋（其中 Bs 南入口 7 栋，总建筑面积为 16831.49，Bn 北入口 10 栋，总建筑面积为 39984.73）。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 1.1 1.1科苑社区建筑面积明细表 楼号 层数 户数 建筑面积/备注 社区别墅建筑面积明细表 An-1 2 6 1195.54 北向入口 An-2 2 4 800.62 北向入口 An-3 2 4 800.62 北向入口 An-4 2 6 1195.54 北向入口 An-5 2 4 798.9 北向入口 An-6 2 4 798.9 北向入口 An-7 2 6 1197.26 北向入口 An-8 2 5 994.13 北向入口 As-1 2 6 1172.66 南向入口 As-2 2 6 1172.66 南向入口 As-3 2 6 1172.66 南向入口 As-4 2 4 783.64 南向入口 As-5 2 6 1170.94 南向入口 As-6 2 4 733.64 南向入口 社区多层建筑面积明细表 Bn-1 5 16 2582.88 北向入口 Bn-2 5 16 2568.88 北向入口 Bn-3 5 16 2582.88 北向入口 Bn-4 5 16 2568.88 北向入口 Bn-5 5 16 2568.88 北向入口 Bn-6 5 8 1287.1 北向入口 Bn-7 5 16 2568.88 北向入口 Bn-8 5 8 1287.1 北向入口 Bn-9 5 16 2568.88 北向入口 Bn-10 5 16 2568.88 北向入口 Bs-1 5 16 2588.96 南向入口 Bs-2 5 8 1297.73 南向入口 Bs-3 5 16 2588.96 南向入口 Bs-4 5 8 1297.73 南向入口 Bs-5 5 24 3880.19 南向入口 Bs-6 5 16 2588.96 南向入口 Bs-7 5 16 2588.96 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/车库 1 1212.32 车库 2 989.02 车库 3 950.42 车库 4 480.83 车库 5 972.53 车库 6 470.16 1.1.2 实验楼电源供应情况 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 250MVA。1.1.3 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 ms 复冰 mm 最高气温+40 0 最低气温-5 0 最大风速+10 25 外过电压+15 10 内过电压+15+15 15 年平均气温+15 0 全年雷电日 40 1.1.4 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）。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GB50052-95 10KV 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GB50217-94 2 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 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 防雷计量柜 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40W50W/（按建筑面积，以下同），别墅及部分高级公寓住宅可按 60W80W/计算，且面积越大索取值越小，故取 60W/，水泵、地下室照明等公用负荷平均以 10W/计算，消防负荷不记录在最大负荷内。cos=0.75,相应tan=0.88 3.2 负荷计算 A 型低层住宅最大负荷如下：An-1 最大负荷为 P30=1195.5460=71.73KW+公用负荷 11.95KW=83.68KW。无功负荷=73.6Kvar 视在计算负荷=111.57KVA 计算电流=127A An-2 最大负荷为 P30=800.6260=48KW+公用负荷 8KW=56KW 无功负荷=49.28Kvar 视在计算负荷=74.67KVA 计算电流=85A An-3 最大负荷为 P30=800.6260=48KW+公用负荷 8KW=56KW 无功负荷=49.28Kvar 视在计算负荷=74.67KVA 计算电流=85A An-4 最大负荷为 P30=1195.5460=71.73KW+公用负荷 11.95KW=83.68KW 无功负荷=73.6Kvar 视在计算负荷=111.57KVA 计算电流=127A An-5 最大负荷为 P30=798.9060=47.9KW+公用负荷 8KW=55.9KW 无功负荷=49.19Kvar 视在计算负荷=74.5KVA 计算电流=84.9A An-6 最大负荷为 P30=798.9060=47.9KW+公用负荷 8KW=55.9 无功负荷=49.19Kvar 视在计算负荷=74.5KVA 计算电流=84.9A An-7 最大负荷为 P30=1197.2660=71.84KW+公用负荷 11.97KW=83.81KW 无功负荷=73.75Kvar 视在计算负荷=111.75KVA 计算电流=127A An-8 最大负荷为 P30=994.1360=59.65KW+公用负荷 9.94KW=69.59KW 无功负荷=61.24Kvar 视在计算负荷=92.79KVA 计算电流=106A As-1 最大负荷为 P30=1172.6660=70.36KW+公用负荷 11.72KW=82.08KW 无功负荷=72.23Kvar 视在计算负荷=109KVA 计算电流=124A As-2 最大负荷为 P30=1172.6660=70.36KW+公用负荷 11.72KW=82.08KW 无功负荷=72.23Kvar 视在计算负荷=109KVA 计算电流=124A As-3 最大负荷为 P30=1172.6660=70.36KW+公用负荷 11.72KW=82.08KW 无功负荷=72.23Kvar 视在计算负荷=109KVA 计算电流=124A As-4 最大负荷为 P30=783.6460=47.02KW+公用负荷 7.83KW=54.84KW 无功负荷=48.26Kvar 视在计算负荷=73.12KVA 计算电流=83A As-5 最大负荷为 P30=1170.9460=70.25KW+公用负荷 11.7KW=81.95KW 无功负荷=72.12Kvar 视在计算负荷=109KVA 计算电流=124A As-6 最大负荷为 P30=783.6460=47.02KW+公用负荷 7.83KW=54.84KW 无功负荷=48.26Kvar 视在计算负荷=73.12KVA 计算电流=83A B 型多层住宅负荷如下：Bn-1=Bn-3=最 大 负 荷P30=2582.88 60=154.97KW+公 用 负 荷25.82KW=180.79KW。无 功 负 荷=159Kvar视 在 计 算 负 荷=241KVA 计算电流=274A Bn-2=Bn-4=Bn-5=Bn-7=Bn-9=Bn-10 最大负荷 P30=2568.8860=154.11KW+公用负荷 25.68KW=179.79。无功负荷=158.22Kvar 视在计算负荷=239.72KVA 计算电流=273A Bn-6=Bn-8 最大负荷 P30=1287.1060=77.23KW+公用负荷 12.87KW=90.1KW 无功负荷=79.29Kvar 视在计算负荷=120.13KVA 计算电流=173A Bs-1=Bs-3=Bs-6最 大 负 荷P30=2588.96 60=155.37KW+公 用 负 荷25.88KW=181.25KW.无 功 负 荷=159.5Kvar视 在 计 算 负 荷=241.67KVA 计算电流=275A Bs-2=Bs-4=Bs-7最 大 负 荷P30=1297.73 60=77.86KW+公 用 负 荷12.9KW=90.76KW.无 功 负 荷=79.87Kvar视 在 计 算 负 荷=121KVA 计算电流=138A Bs-5 最大负荷 P30=3880.1960=232.81KW+公用负荷 38.8KW=271.61KW.无功负荷=239Kvar 视在计算负荷=362.15KVA 计算电流=413A 因此总的计算负荷为（取pK=0.45，QK=0.5）P30 总0.45*3726=1677KW 总0.5*3285.97=1643Kvar 总2347KVA 3566A 计算负荷列表如图 3.2 所示 楼号 P30/KW/Kvar KVA A An-1 83.68 73.6 111.57 127 An-2 56 49.28 74.67 85 An-3 56 49.28 74.67 85 An-4 83.68 73.6 111.57 127 An-5 55.9 49.19 74.5 84.9 An-6 55.9 49.19 74.5 84.9 An-7 83.81 73.75 111.75 127 An-8 69.59 61.24 92.79 106 As-1 82.08 72.23 109 124 As-2 82.08 72.23 109 124 As-3 82.08 72.23 109 124 As-4 54.84 48.26 73.12 83 As-5 81.95 72.12 109 124 As-6 54.84 48.26 73.12 83 Bn-1 180.79 159 241 274 Bn-2 179.79 158.33 239.72 273 Bn-3 180.79 159 241 274 Bn-4 179.79 158.33 239.72 273 Bn-5 179.79 158.33 239.72 273 Bn-6 90.1 79.29 120.13 173 Bn-7 179.79 158.33 239.72 273 Bn-8 90.1 79.29 120.13 173 Bn-9 179.79 158.33 239.72 273 Bn-10 179.79 158.33 239.72 273 Bs-1 181.25 159.5 241.67 275 Bs-2 90.76 79.87 121 138 Bs-3 181.25 159.5 241.67 275 Bs-4 90.76 79.87 121 138 Bs-5 271.61 239 362.15 413 Bs-6 181.25 159.5 241.67 275 Bs-7 90.76 79.87 121 138 社区总负荷 1677 1643 2347 3566 图 3.2 负荷记录列表 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，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 所负责的负荷 变压器一 An-1 An-2 An-3 An-4 An-5 An-6 An-7 An-8 As-1 As-2 As-3 As-4 As-5 As-6 Bs-1 Bs-2 Bs-3 Bs-4 Bs-6 Bs-7 变压器二 Bn-1 Bn-2 Bn-3 Bn-4 Bn-5 Bn-6 Bn-7 Bn-8 Bn-9 Bn-10 Bs-5 图 3.3 变压器负荷表 3.3 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2 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:30()30cosPS（总）总 （3.6）所以 =0.71 无功补偿容量 按规定，变压器高压侧的cos0.90，考虑到变压器的无功功率损耗TQ 远大于有功功率损耗TP，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cos0.92。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：303030(tantan)CQQQP （3.7）所以，需要补偿的容量为 838(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：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 Tp0.01530(2)S=0.015904=13.56 KW TQ0.0630(2)S=0.06904=54.24Kvar 变电所高压侧的计算负荷为 30(1)P838+13.56=851.56KW 30(1)Q(821.5-480)Kvar+54.24=395.24Kvar 无功补偿后，工厂的功率因数（最大负荷时）为 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 10kV 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。10kV 配电变压器有 Dyn11 和 Yyn0 两种常见联结组。而 Dyn11 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、Dyn11 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 GB5005394 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 N.TS0.630S；式（3.1）满足所有一、二级负荷30()S的需要，即 N.TS30()S 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：30S=2038A，代入数据可得：N.TS0.6*2038=1222.8kVA，同 时 又 考 虑 到 未 来 5-2023 得 负 荷 发 展，初 步 取N.TS=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）LWH SC11-1250KVA/10KV 1250 9.69 2.09 6 1.0 2885 14858701370 使用条件：1.环境温度-50+50 2.海拔高度1000m 5 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 G0.38KVK-1电源10KV10KVK-21200m 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Ud1=10.5kV,低压侧Ud2=0.4kV,则 计算短路电路中各原件的电抗标幺值 1）电力系统 已知Soc=250MVA,故 2）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/km 3）电力变压器 查表得6.0%ZU,故 等效电路图如图5.2所示：10.420.9634.844.8k-1k-2 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 b.三相短路电流周期分量有效值 c.其它短路电流 KA 4.04=10.3KA d.三相短路容量 另一方面计算 k-2 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 3.76 b.三相短路电流周期分量有效值 =38.3KA c.其它短路电流 38.3KA 38.3=70.47KA d.三相短路容量 综上所知：短路计算结果如下表 5.1 所示 表 5.1 最大运营方式下短路计算结果 短路计算点 三相短路电流/kA 三相短路容量/MVA )3(kI )3(I )3(I )3(shi )3(shI)3(kS k-1 4.04 4.04 4.04 10.3 6.1 73.53 k-2 38.3 38.3 38.3 70.47 41.75 26.6 6 一次设备选择 6.1 高压一次设备 6.1.1 高压一侧设备概述 高压一次设备选择的条件是，须满足一次电路在正常运营、短路故障条件下工作规定，同时设备用工作安全可靠，运营维护方便，投资经济合理。按故障条件下的工作下选择合理的电气设备，就是按最大也许的短路故障时的动、热稳定度进行校验。对装有熔断保护的电压互感器则不必进行以上校验，电缆则不必进行动稳定度校验，其他设备均要进行以上校验12。6.1.2 高压开关柜的选择和高压一次主接线图的拟定 高压开关柜是按一定的线路方案将高压开关设备、保护电器、检测仪表和母线、绝缘子等一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置。用于控制和保护变电所中的变压器和高压线路，也用于大型高压交流电动机的起动和保护。目前，10kv 及以下变电所中常用的高压开关柜有中置式空气绝缘金属封闭铠装式开关柜和 SF6 气体绝缘金属封闭式开关柜两大类。本次设计重要为 10kv 侧，选择柜型为 KYN10-27 系列。对于 KYN10-27 系列 优点：PT 加避雷一方面解决了二次电路和继电保护的用电，节省引入二次电源的投资；更换电压、电流互感器等设备时，拉出即可断电操作，方便安全。缺陷：本方案为上进线，与电缆下进线冲突，规定将电缆引至配电室上方进线，增大了工程量且影响了美观。柜子的连接方式见附录 CAD 图 6.1.3 高压一次设备的选择 由于高压柜已经拟定为 KYN10-27，其自身附带了各种重要电器设备类型，结合高压侧短路电流计算表格和负荷计算表格，为开关柜选择大小匹配的电器设备13 。具体的设备型号如下表