供配電系統(tǒng)課程設(shè)計-- 某高層建筑高低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　正確的計算選擇變電所的變壓器容量及其他主要電氣設(shè)備負荷，運用標(biāo)么值計算短路電流也十分的重要，是保證建筑物安全可靠供電的重要前提。做好建筑供電工作對于改善人民環(huán)境，提高生活質(zhì)量，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約市供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，建筑供配電工作要很好的為居民服務(wù)，切實保證生

2、活用電的需要，并做好節(jié)能工作。</p><p>　　此外，在供電工作中應(yīng)該如何處理局部和全局`當(dāng)前和長遠等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前利益，又要有全局觀點能顧全大局適應(yīng)發(fā)展，</p><p>　　本次設(shè)計分主要有四部分，分辨是負荷計算各無功功率補償；變電所主變壓器和住接線方案的選擇：變電所一次設(shè)備選擇檢驗變所進出線和臨近電纜的選擇。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備

3、 負荷計算 無功補償 電力設(shè)備 變壓器 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　1 緒論4</b></p><p>　　1.1設(shè)計題目及工作概況4</p><p>　

4、　1.1.1設(shè)計題目4</p><p>　　1.1.2工程概況4</p><p>　　1.2設(shè)計目的及要求4</p><p>　　1.2.1 設(shè)計目的4</p><p>　　1.2.2 設(shè)計要求4</p><p>　　1.3設(shè)計的依據(jù)5</p><p>　　1.4設(shè)計的原則5<

5、;/p><p>　　1.4.1對變配電系統(tǒng)的要求及其原則5</p><p><b>　　2方案論證7</b></p><p>　　2.1供配電系統(tǒng)的方案論證7</p><p><b>　　2.2方案事項7</b></p><p><b>　　3負荷計算9<

6、;/b></p><p>　　3.1負荷計算的依據(jù)與目的9</p><p>　　3.2負荷計算方法9</p><p>　　3.2.1需要系數(shù)法9</p><p>　　3.2.2單組設(shè)備計算負荷10</p><p>　　3.2.3多組設(shè)備的計算負荷11</p><p>　　3.3無

7、功補償計算及選擇12</p><p>　　3.3.1無功補償?shù)挠嬎阋罁?jù)12</p><p>　　3.3.2自動補償時補償容量計算12</p><p>　　3.4負荷計算13</p><p>　　3.4.1照明負荷0.38KV配電干線負荷計算13</p><p>　　3.4.2動力負荷和平時消防負荷0.38KV

8、負荷計算17</p><p>　　3.4.3消防負荷0.38KV配電干線的負荷計算22</p><p>　　3.4.4 10/0.38KV變電所總負荷計算26</p><p>　　4設(shè)備與導(dǎo)線的選擇30</p><p>　　4.1變壓器的選擇30</p><p>　　4.2三相短路電流的計算30</p

9、><p>　　4.3高壓斷路器的選擇31</p><p>　　4.4低壓斷路器的選擇33</p><p>　　4.5互感器的選擇34</p><p>　　4.5.1電流互感器的選擇34</p><p>　　4.5.2電壓互感器的選擇35</p><p>　　4.4導(dǎo)線選擇36</p

10、><p>　　5變配電室設(shè)計37</p><p>　　6防雷接地設(shè)計39</p><p>　　6.1接地概念39</p><p>　　6.2接地形式的種類39</p><p>　　6.2.1 TN－C系統(tǒng)39</p><p>　　6.2.2 TN－S系統(tǒng)40</p><

11、;p>　　6.2.3 TN－C－S系統(tǒng)40</p><p>　　6.3各種接地的作用41</p><p><b>　　結(jié)束語42</b></p><p><b>　　參考文獻43</b></p><p><b>　　附 錄44</b></p>&l

12、t;p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1設(shè)計題目及工作概況</p><p><b>　　1.1.1設(shè)計題目</b></p><p>　　某高層建筑高低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　1.1.2工程概況</b></p>&

13、lt;p>　　本工程為一類高層綜合樓，地面22層，地下一層，總建筑面積28807.1平方米。其中地下室建筑面積為2916平方米，建筑物總高為99.8米。年預(yù)計雷擊次數(shù)0.11次，為二類防雷建筑物。地下一層為附建式6級人防地下室，平時作為汽車庫，戰(zhàn)時作為一個防護單元二等人員掩蔽部，掩蔽人數(shù)為800，地面一到四層為商場，三層以上均為辦公用房，屋頂為設(shè)備層，變電所設(shè)在一層。</p><p>　　1.2設(shè)計目的及要

14、求</p><p>　　1.2.1 設(shè)計目的</p><p>　　用我們已學(xué)過的供配電的基本知識，按照給定的內(nèi)部設(shè)計資料和供配電設(shè)計要求進行設(shè)計，掌握變配電系統(tǒng)設(shè)計的理論知識，方法程序，技術(shù)規(guī)范和設(shè)計的基本技能，進一步擴大知識面，培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識和獲取新知識的能力，樹立起嚴(yán)謹，認真，實事求是、刻苦鉆研、團結(jié)協(xié)作的工作態(tài)度和工作作風(fēng)。</p><p>　　1.2.2

15、 設(shè)計要求</p><p>　?。?）首先對本工程設(shè)備布置和設(shè)備容量進行詳細掌握，判斷本工程的建筑類別和負荷等級，根據(jù)負荷等級，結(jié)合供電的可靠性、安全性與經(jīng)濟性進行方案論證。完成本工程的主結(jié)線圖并完成相應(yīng)方案。</p><p>　?。?）完成高壓供電系統(tǒng)圖、低壓配電系統(tǒng)圖、變配電室平面圖及剖面圖、豎干線配電圖、變配電室接地圖。</p><p>　?。?）最后完成計算

16、書，其中應(yīng)包括結(jié)論、方案論證、負荷計算、設(shè)備與導(dǎo)線的選擇、變配電室設(shè)計、接地設(shè)計、結(jié)束語、參考文獻等基本章節(jié)，要求作出所有相關(guān)數(shù)據(jù)計算的理論依據(jù)和典型實例，根據(jù)國家有關(guān)新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完成計算書。</p><p><b>　　1.3設(shè)計的依據(jù)</b></p><p>　　(1)建筑概況：應(yīng)說明建筑類別、性質(zhì)、面積、層數(shù)、高度等。</p><p>　　

17、(2)建設(shè)方提供的有關(guān)職能部門（如：供電部門、消防部門、通信部門、公安部門等）認定的工程設(shè)計資料，建設(shè)方設(shè)計要求。</p><p>　　(3)相關(guān)專業(yè)提供給本專業(yè)的工程設(shè)計資料。</p><p>　　(4)本工程采用的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范</p><p><b>　　1.4設(shè)計的原則</b></p><p>　　1.4.1對變

18、配電系統(tǒng)的要求及其原則 </p><p>　　(1）安全性 必須保證在任何可能的運行的方式及檢修狀態(tài)下運行人員及設(shè)備的安全。</p><p>　　(2）可靠性 主結(jié)線的可靠性要求由用電負荷的等級確定。要保證主結(jié)線的可靠性可以采用多種措施。如系統(tǒng)中的某一電氣元件故障時，可以由保護裝置自動把故障元件迅速切除，使之不影響系統(tǒng)的其他部分的繼續(xù)運行；也可以在系統(tǒng)中設(shè)置備用元件，當(dāng)工作元件故障

19、時，由自動裝置立即投入備用元件代替工作元件。因此，在主結(jié)線中就要考慮是否方便電氣元件的投切操作。</p><p>　　(3）靈活性 應(yīng)能適應(yīng)在各種可能的運行方式的要求。主結(jié)線的電路關(guān)系是可以改變的，在系統(tǒng)運行中，這種主結(jié)線電路關(guān)系的改變叫做運行方式的改變。運行方式的改變通常是通過對主結(jié)線中某些電氣元件的投入和切除來實現(xiàn)的，因此，主結(jié)線應(yīng)考慮是否方便電氣元件的投切操作。從而適應(yīng)各個時段能源供電能力與負荷變化的要求

20、，適應(yīng)元件檢修的要求，保證各種不正常運行方式下系統(tǒng)仍能達到足夠的供電質(zhì)量。</p><p>　　(4）經(jīng)濟性 應(yīng)滿足最少的投資與年運行費用的要求，使得總經(jīng)濟效益為最佳。</p><p><b>　　2方案論證</b></p><p>　　2.1供配電系統(tǒng)的方案論證</p><p>　　本工程中一級負荷是消防設(shè)備，二級負

21、荷為地下室設(shè)備，其余的均為三級負荷?？傌摵蔀?051.3KW。根據(jù)負荷容量，本工程選用一臺干式環(huán)氧樹脂變壓器，容量為1600KVA， </p><p>　　本工程采用兩路電源進線，其中電源S1給1#和2#兩臺變壓器供電，電源S2僅給3#和4#兩臺變壓器供電，高壓母線單母線分段聯(lián)絡(luò)，保證電源切換；低壓母線分段聯(lián)絡(luò)，運行方式靈活，保證了供電的可靠性。高壓柜采用KYN28-12系列產(chǎn)品。產(chǎn)品的外型尺寸為：800

22、5;1600×2200(mm)。參數(shù)：額定電壓：12KV；額定絕緣水平：1min工頻耐受電壓42KV，雷電沖擊耐受電壓75KV。低壓開關(guān)柜采用MNS系列產(chǎn)品，以E=25mm為模數(shù)，外型尺寸為：1000×2200×800(mm)。參數(shù)：額定工作電壓：690V；額定絕緣電壓：1KV；額定耐沖擊電壓：10KV；工頻耐受電壓：3KV。變壓器型號： SCB-1600/10，聯(lián)結(jié)組別：Dyn11，空載損耗：2300W，

23、負載損耗：11000W，阻抗電壓：6%，空載電流：1.0%,噪音52dB。</p><p><b>　　2.2方案事項</b></p><p>　　(1)高壓供配電系統(tǒng)中，為了保證整個系統(tǒng)的供電可靠性，擬采用高壓母線分段聯(lián)絡(luò)的供電方式。并擬用TN-S系統(tǒng)。</p><p>　　(2)低壓配電系統(tǒng)中為保證本工程的一、二級負荷供電可靠性，擬采用低壓

24、母線分段聯(lián)絡(luò)的供電方式。</p><p>　　(3)根據(jù)本工程實際需要擬將變電所設(shè)置在地下一層</p><p>　　(4)高壓配電系統(tǒng)：10KV高壓配電系統(tǒng)為 單母線分段，正常運行時，兩路電源同時供電，當(dāng)任一電源故障或停用時，人工閉合網(wǎng)絡(luò)開關(guān)，每路電源均能承擔(dān)全部的負荷。高壓斷路器采用真空斷路器，直流操作電源。</p><p>　　(5)1#，2#變壓器及3#，4#

25、變壓器之間的低壓母線設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，低壓母線分段運行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)自投自復(fù)；自投不自復(fù)；手動轉(zhuǎn)換開關(guān)。自投時應(yīng)自動斷開非保護負荷，以保證變壓器正常工作。住進開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)電氣連鎖，任何情況下只能合其中的兩個開關(guān)。</p><p>　　(6)低壓配電系統(tǒng)采用放射式和樹干式相結(jié)合的方式，對單太容量較大的負荷和重要負荷采用放射式供電，對照明和一般負荷采用采用樹干式和與放射式相結(jié)合的方式。</p><p&

26、gt;　　(7)高壓開關(guān)柜采用下進、下出的接線方式。低壓開關(guān)柜均采用上進、下出的接線方式。</p><p>　　(8)高壓電纜采用YJV-10KV交聯(lián)聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護套銅芯電力電纜。低壓出線電纜選用ZRYJV-T-1KV交聯(lián)聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護套銅芯電力電纜；</p><p>　　(9)根據(jù)相關(guān)規(guī)定，同時為了提高在變配電室工作的安全可靠性，擬采用接地線同基礎(chǔ)主筋可靠焊接的方法，

27、對整個變配電室采用等電位系統(tǒng)。</p><p><b>　　3負荷計算</b></p><p>　　3.1負荷計算的依據(jù)與目的</p><p>　　需要系數(shù)法計算簡單，是最為常用的一種計算方法，適合用電設(shè)備類數(shù)量較多且容量相差不大的情況，結(jié)合本工程具體情況，采用需要系數(shù)法。 </p><p><b>　　3.2

28、負荷計算方法</b></p><p>　　3.2.1需要系數(shù)法</p><p>　　負荷計算的需要系數(shù)法：首先根據(jù)負荷類別進行分組，然后按照下列步驟進行計算。</p><p>　　(1）設(shè)備功率 每組中只有一臺（套）電氣設(shè)備時，應(yīng)將設(shè)備實際向供配電系統(tǒng)汲取的電功率作為計算負荷，又常把單臺設(shè)備的計算負荷稱作設(shè)備功率，以（KW）表示。對于： 連續(xù)工作制負荷

29、</p><p>　　= (3-1)</p><p>　　式中——為設(shè)備額定輸入功率，</p><p>　　(2）斷續(xù)運行工作制電動機類負荷應(yīng)將起額定功率換算成負荷持續(xù)率為25%時的等效功率，以便計算：</p><p>　　=2 (3-2)</p><

30、p>　　式中 -----設(shè)備額定輸入功率</p><p>　　(3)斷續(xù)運行輸入功率.</p><p>　　工作制電焊類負荷應(yīng)將其額定功率換算成負荷持續(xù)率為100%時的等效功率,以便于計算.即:</p><p>　　= (3-3)</p><p>　　式中——為設(shè)備額定輸入功率，</p&

31、gt;<p>　　(4)成組用電設(shè)備的設(shè)備功率是指除備用設(shè)備以外的所有單個用電設(shè)備額定輸入功率之和.</p><p>　　(5)照明設(shè)備的設(shè)備功率應(yīng)考慮輔助其正常工作的鎮(zhèn)流器等元件上的功率損耗。</p><p>　　白熾燈光源的照明設(shè)備: = (3-4)</p><p>　　熒光燈光源的照明設(shè)備： =1.25

32、 (3-5)</p><p>　　高強氣體放電燈光源的照明設(shè)備： =1.1 (3-6)</p><p>　　3.2.2單組設(shè)備計算負荷 </p><p>　　當(dāng)分組后同一組中設(shè)備臺數(shù)>3臺時,計算負荷應(yīng)考慮其需要系數(shù),即: </p><p>　　=∑ (3-7)</p>

33、<p>　　= tgφ (3-8)</p><p>　　= (3-9)</p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　式中 ∑——總設(shè)備功率,單位為KW</p><p><b>　　——需要系數(shù)&l

34、t;/b></p><p>　　——計算有功功率,單位為KW</p><p>　　——計算無功功率,單位為Kvar</p><p>　　——計算視在功率,單位為KVA</p><p>　　tgφ——電氣設(shè)備功率因數(shù)角的正切值</p><p>　　——電氣設(shè)備額定電壓,單位為KV</p><p&

35、gt;　　——計算電流,單位為A</p><p>　　當(dāng)每臺電氣設(shè)備臺數(shù)(套)≤3臺時,考慮其同時使用效率取為1,其于計算與上述公式相同.</p><p>　　3.2.3多組設(shè)備的計算負荷 </p><p>　　當(dāng)供電范圍內(nèi)有多個性質(zhì)不同的電氣設(shè)備組時,先將每一組都按上述步驟計算后,再考慮各個設(shè)備組的計算負荷在各自的負荷曲線上不可能同時出現(xiàn),以一個同時系數(shù)來表

36、達這中不同時率,因此其計算負荷為:</p><p>　　= (3-11)</p><p>　　= tgφ (3-12)</p><p>　　= (3-13)</p><p><b>　　(3-14)</b></p><p>　　式

37、中------有功功率同時系數(shù).對于配電干線所供范圍的計算負荷, 取值范圍一般在0.7-1。</p><p>　　-----無功功率同時系數(shù),對于配電干線計算負荷, 取值范圍一般在0.7~0.97;對于變電站總計算負荷取值范圍一般在0.7。 </p><p>　　3.3無功補償計算及選擇</p><p>　　3.3.1無功補償?shù)挠嬎阋罁?jù)</p>

38、<p>　　自然滿足要求,在負荷曲線上,無功計算負荷(最大值)往往是發(fā)生在有功計算負荷的附近,所以,一般以有功計算負荷發(fā)生時所需要的無功補償容量作為自動補償時補償容量計算的依據(jù).即:</p><p><b>　　(3-15)</b></p><p>　　選擇:電容器的選擇(使用臺數(shù))</p><p><b>　　(3-1

39、6)</b></p><p>　　當(dāng)電容器為三相電容器時,其額定</p><p>　　容量之和應(yīng)小于系統(tǒng)需要的容量.所以實際的補償容量`應(yīng)為</p><p><b>　　(3-17)</b></p><p>　　當(dāng)電容器為單相電容器時,除了保證補償容量以外,為維持三相平衡,還應(yīng)保證電容器的臺數(shù)為3的倍數(shù)<

40、;/p><p>　　補償后的實際平均功率因數(shù)為:</p><p><b>　　(3-18)</b></p><p>　　3.3.2自動補償時補償容量計算</p><p>　　由于自動無功補償是根據(jù)負荷對無功的需求量，針對預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)目標(biāo)，通過投切電容器隨時調(diào)整的。因此，當(dāng)補償后的功率因數(shù)瞬時值滿足要求時，其平均功率因數(shù)

41、自然滿足要求。在負荷曲線上，無功計算負荷（最大值）往往是發(fā)生有功計算負荷的附近，所以一般以有功計算負荷發(fā)生時所需的無功補償容量作為自動補償時補償容量計算的依據(jù)。即：</p><p><b>　　補償前：</b></p><p><b>　　(3-19)</b></p><p><b>　　補償后： </

42、b></p><p><b>　　(3-20)</b></p><p>　　式中 ------補償前的平均有功功率，單位為KW；</p><p>　　------補償前的平均無功功率，單位為kvar;</p><p>　　------需補償?shù)臒o功功率，單位為kvar; </p><p>　　

43、------補償后的功率因數(shù)角。</p><p>　　因此需補償?shù)臒o功功率為：</p><p>　　qcpc(3-21) </p><p>　　式中qc-------無功功率補償率，與補償前后的功率因數(shù)有關(guān)。</p><p><b>　　3.4

44、負荷計算</b></p><p>　　3.4.1照明負荷0.38KV配電干線負荷計算</p><p>　　(注：以上設(shè)備全為三級負荷)</p><p>　　表3-1：照明負荷0.38KV配電干線負荷計算</p><p>　　3.4.2動力負荷和平時消防負荷0.38KV負荷計算</p><p>　　（注：屋頂

45、客梯動力和生活水泵為一級負荷，地下室排污泵，地下室送風(fēng)機，，地下室排風(fēng)機為二級負荷，其他的均為三級負荷）</p><p>　　表3-2：照明負荷0.38KV配電干線負荷計算</p><p>　　3.4.3消防負荷0.38KV配電干線的負荷計算</p><p>　?。ㄗⅲ旱叵率遗盼郾?，地下室送風(fēng)機，，地下室排風(fēng)機為二級負荷，其他的均為一級負荷）</p>

46、<p>　　表3-3：消防負荷0.38KV配電干線的負荷計算</p><p>　　3.4.4 10/0.38KV變電所總負荷計算</p><p>　　表3-4：10/0.38KV變電所總負荷計算</p><p><b>　　4設(shè)備與導(dǎo)線的選擇</b></p><p><b>　　4.1變壓器的選擇&l

47、t;/b></p><p>　　當(dāng)選擇一臺變壓器時，有變壓器的容量Sr,T與計算負荷SC滿足</p><p>　　Sr,T > SC （4.1）</p><p>　　當(dāng)有兩臺以上變壓器時，有變壓器的容量Sr,T與計算負荷SC應(yīng)滿足</p><p>　　Sr,T1+ Sr,T2 >

48、 SC （4.2）</p><p>　　且 Sr,T1 > SC，Sr,T2 > SC （4.3）</p><p><b>　　根據(jù)前面計算：</b></p><p>　　SCT1=1164.81 kVA (4-4)</p>&

49、lt;p>　　SCT2=1020.47kVA (4-5)</p><p>　　SCT3=1001.20kVA (4-6)</p><p>　　SCT4=922.44kVA (4-7)</p><p>　　本次設(shè)計按照有關(guān)規(guī)定變壓器負荷率應(yīng)該取值應(yīng)小于70%，

50、因此選用兩臺型號為SCB9干式變壓器，變壓器容量應(yīng)為1600 kVA。改變壓器設(shè)有強制風(fēng)冷系統(tǒng)及溫度監(jiān)測及報警裝置。</p><p>　　4.2三相短路電流的計算</p><p><b>　　圖4-1電路系統(tǒng)圖</b></p><p>　　表4-1 三相短路電流計算表</p><p>　　4.3高壓斷路器的選擇</

51、p><p>　　高低壓斷路器是供配電系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一，它能在事故情況下迅速地斷開短路電流，防止事故擴大。</p><p>　　電源S1處的短路容量Sk=350MVA,取進線電纜為YJV(0.08mΩ/m),長度為5000m.</p><p><b>　　則: </b></p><p>　　XS=Ua2/ska=10

52、.52/350Ω=0.315Ω （4-8）</p><p>　　XYJV=5000*0.08 mΩ=400 mΩ （4-9）</p><p>　　IK=Uav/1.732(Xs+XYJV)=10.5/1.732*0.715=8.48KA（4-10）</p><p>　　ish=2.55*Ik=21.6K

53、A （4-11）</p><p>　　I∞2*tim= 8.482*1.45=104.27KA （4-12）</p><p>　　高壓斷路器除了進行正常的投切操作外，還必須能夠?qū)收系亩搪冯娏鬟M</p><p>　　切斷操作，所以必須能夠承受的住短路沖擊電流和短路過程中的熱能作用。工程采用安

54、全系數(shù)較高的VD4高壓真空斷路器。選擇原則</p><p>　　高壓斷路器除了進行正常的投切操作外，還必須能夠?qū)收系亩搪冯娏鬟M</p><p>　　切斷操作，所以必須能夠承受的住短路沖擊電流和短路過程中的熱能作用。工程采用安全系數(shù)較高的VD4高壓真空斷路器。選擇原則</p><p>　　(一)滿足正常工作條件</p><p>　　1.滿足工

55、作電壓要求 即：</p><p>　　Ur=UN （4-13）</p><p>　　UM≥UW （4-14）</p><p>　　式中 UM——電流互感器最高工作電壓；</p><p>　

56、　UW——電流互感器裝設(shè)處的最高電壓；</p><p>　　Ur——電流互感器額定電流；</p><p>　　UN——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓；</p><p>　　2.滿足工作電流要求 即：</p><p>　　Ir≥IC （4-15）</p><p>　　

57、式中Ir ——開關(guān)電器額定電流；</p><p>　　IC ——開關(guān)電器裝設(shè)處的計算電流；</p><p>　　2.滿足工作環(huán)境要求 選擇電氣設(shè)備時,應(yīng)考慮其適合運行環(huán)境條件要求,如:溫度、風(fēng)速、濕度、污穢、海拔、地震烈度等。</p><p>　　(二)滿足短路故障時的動、熱穩(wěn)定條件</p><p>　　1．滿足動穩(wěn)定要求 短路時電器設(shè)備能受

58、到的電動力，與導(dǎo)體間形狀系數(shù)、間距、長度、材料以及通過導(dǎo)體的電流大小有關(guān)。對于開關(guān)電器而言，一旦制造出來，無論用于系統(tǒng)何處，其導(dǎo)體間間距、長度及形狀系數(shù)都不會改變，因此通過導(dǎo)體的電流的大小就成為決定該開關(guān)電器能否達到動穩(wěn)定要求的唯一因素，即只要滿足： </p><p>　　imas≥iSH或Imas≥ISH （4-16）</p><

59、;p>　　式中 imas——開關(guān)電器的極限通過電流峰值；</p><p>　　Imas——開關(guān)電器的極限通過電流有效值；</p><p>　　iSH——開關(guān)電器安裝處的三相短路沖擊電流；</p><p>　　ISH——開關(guān)電器安裝處的三相短路沖擊電流有效值；</p><p>　　2.滿足熱穩(wěn)定要求 開關(guān)電器自身可以承受的熱脈沖應(yīng)大于

60、短路時最大可能出現(xiàn)的熱脈沖,稱為滿足熱穩(wěn)定要求,即:</p><p>　　It2×t≥I∞2×tim （4-17）</p><p>　　式中 It——開關(guān)電器的t秒熱穩(wěn)定電流有效值；</p><p>　　I∞——開關(guān)電器安裝處的三相短路電流有效值；</p><p>　　t

61、im——假想時間；</p><p>　　(三)滿足天關(guān)電器分斷能力的要求</p><p>　　開關(guān)電器分斷能力用極限分斷能力和額定分斷能力兩個參數(shù)來表達.極限分斷能力是指在該條件下開關(guān)斷后,不考慮開關(guān)電器繼續(xù)承載額定電流,即不考慮其是否還能正常使用;額定分斷能力是指在該條件下開關(guān)分斷后,開關(guān)電器還能繼續(xù)承載額定電流正常運行,并能反復(fù)分斷該條件電路多次.</p><p&g

62、t;　　斷路器 斷路器應(yīng)能分斷最大短路電流</p><p>　　Ibr≥I(3)k.max或Sbr≥S(3)k.max （4-18）</p><p>　　式中 Ibr——斷路器的額定分斷電流；</p><p>　　Sbr——斷路器的額定分斷容量；</p><p>　　I(3)k.max——斷路器安裝處最大運行方式下三

63、相短路電流有效值；</p><p>　　S(3)k.max——斷路器安裝處最大運行方式下的短路容量.</p><p>　　4.4低壓斷路器的選擇</p><p>　　計算短路電路元件的電抗： </p><p>　　高壓系統(tǒng)的電抗，由于高壓系統(tǒng)認為容量SK=350MVA</p><p>　　則折算到低壓側(cè)ZS= =0.4

64、6mΩ</p><p>　　變壓器阻抗ZT=XT===0.155Ω</p><p>　　電纜相線的電阻R7=0.315×50=1.575mΩ</p><p>　　電纜相線的電抗XL=0.097×50=0.485mΩ</p><p>　　計算短路點阻值Z=0.116Ω</p><p>　　K點的三相短

65、路電流 IK==2.275 kA</p><p>　　ish=2.55×Ik=6.576KA</p><p>　　Ish=1.84×Ik=4.775kA</p><p>　　根據(jù)上面高壓斷路器選擇校驗方法，本工程低壓斷路器選用MT和TN-S系列低壓斷路器，其它斷路器選擇也按照以上方法，具體見低壓配電系統(tǒng)圖。</p><p&

66、gt;<b>　　4.5互感器的選擇</b></p><p>　　4.5.1電流互感器的選擇</p><p>　?。?）滿足工作電壓要求即：</p><p>　　Ur=UN （4-19）</p><p>　　Um≧Uw

67、 （4-20）</p><p>　　式中 Um——電流互感器最高工作電壓；</p><p>　　Uw——電流互感器裝設(shè)處的最高電壓；</p><p>　　Ur——電流互感器額定電壓；</p><p>　　UN——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓；</p><p>　?。?）滿足工作電流要求，應(yīng)對一、二次側(cè)電流進行考慮。

68、 </p><p>　?。╝）一次側(cè)額定電流Ir1：</p><p>　　Ir1≧Ic （4-21）</p><p>　　式中Ic————線路計算電流。</p><p>　　（b）二次側(cè)額定電流Ir2：</p><p>　　Ir1≧5A

69、 （4-22）</p><p><b>　　（3）準(zhǔn)確度等級</b></p><p>　　由于考慮到儀表指針在儀表盤1/2~2/3左右較易準(zhǔn)確讀數(shù)，因此：</p><p>　　Ir1=（1.25~1.5）Ic （4-23）</p><p>　　以低壓配

70、電系統(tǒng)圖WP2回路為例：</p><p>　　由于 Ur=380V</p><p><b>　　Ic=115.9A</b></p><p>　　Ir1=（1.25~1.5）Ic=150A</p><p>　　本工程供配電系統(tǒng)的電流互感器主要用于測量，因此準(zhǔn)確級選0.5 級， 因

71、此選用電流互感器LQG-0.5- 150/5。 其它電流互感器選擇按以上方法選擇，具體見本工程供配電系統(tǒng)圖附錄。</p><p>　　4.5.2電壓互感器的選擇</p><p>　?。?）滿足工作電壓要求 對一、二次側(cè)分別考慮如下：</p><p>　?。╝）一次側(cè)電壓： </p><p>　　Ur1=UN

72、 （4-24）</p><p>　　Um1≧Uw （4-25）</p><p>　　式中 Um1——電壓互感器最高工作電壓</p><p>　　Uw ——電壓互感器裝設(shè)處的最高工作電壓</p><p>　　Ur1——電壓互感器額定電壓</p>

73、<p>　　UN ——系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓</p><p>　?。╞）二次側(cè)電壓Ur2:</p><p>　　Ur2=100V （4-26）</p><p>　　本工程高壓供配電系統(tǒng)中Ur1=10kV,因此選用電壓互感器RZL10/0.1KV。其它電壓互感器選擇按照以上方法。</p><p><b&

74、gt;　　4.4導(dǎo)線選擇</b></p><p>　　由計算結(jié)果知線路的計算電流Ic=121.5A 初選電纜面積為120mm</p><p>　　Ial=245x0.9=220.5 >Ic,合格</p><p>　　三相短路電流 </p><p><b>　　短路持續(xù)時間

75、</b></p><p>　　所以應(yīng)選擇電纜面積S=120mm 電纜型號規(guī)格為YjV22-8.7/10-3x120</p><p><b>　　5變配電室設(shè)計</b></p><p>　　由于選擇的變壓器為干式變壓器，斷路器為真空斷路器，低壓斷路器為塑料殼式斷路器，沒有可燃性油的高低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)

76、。具有符合IP3X防護等級外殼的無可燃性油的高低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器。</p><p>　?。?）本變配電室由變壓器柜、高壓配電柜、低壓配電柜、電容器柜、控制室和值班室等組成。</p><p>　?。?）室內(nèi)安裝的干式變壓器，其外廓與四周墻壁的凈距不應(yīng)小于0.6m；干式變壓器之間的間距不應(yīng)小于1m，并應(yīng)滿足巡視，檢修的要求。在考慮變壓器布置及高、低壓進出線位置時，應(yīng)盡量使負荷開關(guān)

77、或隔離開關(guān)的操作機構(gòu)裝在近門處。</p><p>　?。?）在確定變壓器室面積時，應(yīng)考慮變電站所帶負荷發(fā)展的可能性，一般按裝設(shè)大一級容量的變壓器考慮。</p><p>　?。?）變壓器室內(nèi)不應(yīng)用與其無關(guān)的管道和明敷線路通過。</p><p>　　（5）干式變壓器可安裝在中低壓配電室內(nèi)。</p><p>　　（6）應(yīng)考慮留有適當(dāng)數(shù)量開關(guān)柜的備用

78、位置。</p><p>　?。?）成套電容器柜單列布置時，柜正面與墻面之間的距離不應(yīng)小于1.5m，雙列布置時，柜面之間的距離不應(yīng)小于2m，長度大于7m的中壓電容器室應(yīng)設(shè)兩個出口，并宜布置在兩端，電容器室門應(yīng)向外開。</p><p>　?。?）當(dāng)變壓器、中壓開光、電容器等均采用無油設(shè)備時，變壓器室、中、低壓配電室、電容器和值班室可設(shè)于一個房間內(nèi)。自備柴油發(fā)電機組設(shè)置在民用建筑內(nèi)時，只能設(shè)在地

79、面層或底下一層。除了按照機組的房間外，還應(yīng)設(shè)置為機組供應(yīng)燃油的貯油間，還應(yīng)考慮機組的啟動用蓄電池、控制設(shè)備、排煙、排風(fēng)、冷卻設(shè)施的位置。</p><p><b>　　6防雷接地設(shè)計</b></p><p><b>　　6.1接地概念</b></p><p>　　將電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備的某一正常不帶電，而故障運行時可能帶電的金

80、部分或電氣裝置外露可導(dǎo)電部分經(jīng)接地線連接到接地極稱為接地。</p><p>　　6.2接地形式的種類</p><p>　　6.2.1 TN－C系統(tǒng)</p><p>　　TN－C系統(tǒng)被稱之為三相四線系統(tǒng)，如圖4-1。該系統(tǒng)中性線N與保護接地PE合二為一，通稱PEN線。這種接地系統(tǒng)雖對接地故障靈敏度高，線路經(jīng)濟簡單，但它只適合用于三相負荷較平衡的場所。智能化大樓內(nèi)，單相

81、負荷所占比重較大，難以實現(xiàn)三相負荷平衡，PEN線的不平衡電流加上線路中存在著的由于熒光燈、晶閘管(可控硅)等設(shè)備引起的高次諧波電流，在非故障情況下，會在中性線N上疊加，使中性線N帶電，且電流時大時小極不穩(wěn)定，造成中性點接地電位不穩(wěn)定漂移。不但會使設(shè)備外殼(與PEN線連接)帶電，對人身造成不安全，而且也無法取到一個合適的電位基準(zhǔn)點，精密電子設(shè)備無法準(zhǔn)確可靠運行。</p><p>　　圖6-1 TN-C系統(tǒng)

82、 圖6-2 TN-S系統(tǒng)</p><p>　　6.2.2 TN－S系統(tǒng)</p><p>　　TN－S是一個三相四線加PE線的接地系統(tǒng),如圖4-2。通常建筑物內(nèi)設(shè)有獨立變配電所時進線采用該系統(tǒng)。TN－S系統(tǒng)的特點是，中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。中性線N是帶電的，而PE線不帶電。該接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準(zhǔn)電

83、位。只要按TN－C－S接地系統(tǒng)，采取同樣的技術(shù)措施，TN－S系統(tǒng)可以用作智能建筑物的接地系統(tǒng)。如果計算機等電子設(shè)備沒有特殊的要求時，一般都采用這種接地系統(tǒng)。</p><p>　　6.2.3TN－C－S系統(tǒng)</p><p>　　TN－C－S系統(tǒng)由兩個接地系統(tǒng)組成，第一部分是TN－C系統(tǒng)，第二部分是TN－S系統(tǒng)，分界面在N線與PE線的連接點，如圖4-3。該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由區(qū)域變電所引

84、來的場所，進戶之前采用TN－C系統(tǒng)，進戶處做重復(fù)接地，進戶后變成TN－S系統(tǒng)。TN－C系統(tǒng)前面已做分析。TN－S系統(tǒng)的特點是：中性線N與保護接地線PE在進戶時共同接地后，不能再有任何電氣連接。該系統(tǒng)中，中性線N常會帶電，保護接地線PE沒有電的來源。PE線連接的設(shè)備外殼及金屬構(gòu)件在系統(tǒng)正常運行時，始終不會帶電。因此TN－S接地系統(tǒng)明顯提高了人及物的安全性。同時只要我們采取接地引線，各自都從接地體一點引出，及選擇正確的接地電阻值使電子設(shè)備共

85、同獲得一個等電位基準(zhǔn)點等措施，那么TN－C－S系統(tǒng)可以作為智能型建筑物的一種接地系統(tǒng)。</p><p>　　圖6-3 TN-C-S系統(tǒng)</p><p>　　本設(shè)計采用的是低壓配電系統(tǒng)為TN-S接地型式。接地方式可見附錄1。</p><p>　　6.3各種接地的作用</p><p>　　(1)變壓器和發(fā)電機的中行點直接接地，能維持相線對地的電壓

86、不變（故障相除外），并可降低人體的接觸電壓及適當(dāng)降低制造時對電氣設(shè)備的絕緣要求。在變壓器供電時，可防止高壓電竄至低壓用電側(cè)的危險。</p><p>　　(2)變壓器或發(fā)電機的中性點經(jīng)消弧線圈接地，還能在發(fā)生單相接地故障時，消除接地短路點的電弧及由此而可能引起的危害。</p><p>　　(3)儀用互感器如電壓互感器一側(cè)線圈的中性點接地，主要是為了對一次系統(tǒng)中的相對地電壓進行測量。</

87、p><p>　　(4)“兩線一地”制的相線接地，是為利用大地當(dāng)作一根導(dǎo)線，從而降低線路基建投資和年運行費用，并減少線路材料的耗量。但對電訊有干擾影響，對安全不利。故這種供電方式平原地區(qū)已不再推廣使用，原有的也大都已進行了改造。 </p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　通過本次供配電系統(tǒng)課程設(shè)計——高層建筑供配電設(shè)計，我對《

88、供配電系統(tǒng)》的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚了，更深刻的理解了電路進線、配電及電氣設(shè)備選擇的知識，通過繪制電氣設(shè)計圖，對CAD軟件的運用更加自如，對 word軟件的處理也更為熟練，這次設(shè)計我明白了設(shè)計的艱辛，但是我在不知不覺中學(xué)到了很多知識，這次設(shè)計也為我以后的畢業(yè)設(shè)計打下了一定的基礎(chǔ)；也為我以后的工作打下非常堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　短短的兩周時間，讓我意識到在做學(xué)問方面不得有一點馬虎，而且學(xué)到了很多課本上學(xué)不到的東

89、西，每一次的課程設(shè)計都讓我更加理解該課程的知識，還提高了動手動腦的能力。在在這次設(shè)計過程中，我遇到了很多問題，幸虧有小組的同學(xué)和老師的幫助，我才能完成這次設(shè)計，所以我十分感謝幫助過我的老師和同學(xué)。雖然有點辛苦，但我還是很期待下一次的課程設(shè)計。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]供配電工程設(shè)計指導(dǎo)，機械工業(yè)出版社，翁雙安，2004&

90、lt;/p><p>　　[2]現(xiàn)代建筑電氣供配電設(shè)計技術(shù)，中國電力出版社，李英姿等，2008</p><p>　　[3]AutoCAD2008中文版電氣設(shè)計完全自學(xué)手冊，機械工業(yè)出版社，孟德星等，2008</p><p>　　[4]供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，GB50054-2009</p><p>　　[5]民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范，GBJGJ_T16-2

91、008</p><p>　　[6]高層建筑電氣設(shè)計基礎(chǔ)，中國建筑工業(yè)出版社，張九根，1998</p><p>　　[7]建筑電氣設(shè)計與施工，中國建筑工業(yè)出版社，唐海，2000.</p><p>　　[8]民用建筑電氣技術(shù)與設(shè)計，清華大學(xué)出版社, 胡乃定，1993</p><p>　　[9]建筑供配電[M]，中國建筑工業(yè)出版社，劉思亮,2001