1、 PAGE40 / NUMPAGES45摘要隨著國民經濟的不斷提高，城市化的步伐正在加快。不僅是目前的城市，還是社會主義新農村，由經過專業人士設計的居民小區環境優美，公共設施齊全，各地小區的建設可謂是蒸蒸日上，如火如荼。本次針對電力系統的末端，小區配電方面進行了模擬學習。首先應該對小區的負荷進行統計，在統計的時候應全面考慮，包括近幾年來當地小區的一戶平均用電水平，以與逐年的變化趨勢。還與一些大城市的戶平均用電水平進行了比較，以與已經建設好的小區的變壓器的負荷情況來綜合考慮每戶應該規劃的負荷，以免造成電能的浪費和投資的增多。確定好負荷之后，確定變壓器的容量。要緊跟變壓器的發展，采用性價比比較高的

2、變壓器。考慮到居民小區本身的特點，以與箱式變壓器的蓬勃發展，宜把小區分成若干供電團組來供電，由總控制室來管理。其中總控制室配備無功補償，并且安裝一臺或兩臺油式變壓器來給附近的住宅樓供電。在變壓器的選址方面，嚴格遵守電力安全規定，絕對不能影響居民日常生活。在主接線方面充分結合了小區的負荷分布情況和道路的走向，本著高效，節約的原則確定了方案。在電纜的選擇和鋪設方面，嚴格遵照電力工程電纜敷設規等相關的國家行業標準來選擇和鋪設。進行了短路電流的計算，主要設備的選擇和校驗，與接地防雷的設計。在本論文的正文里配備有說明、計算和圖紙。關鍵詞：居民小區 配電系統 變電所 AbstractWiththe nat

3、ional economy continued to increase，The pace of the Urbanization is speeding up.Not only the present city,and a new socialist countryside.the surroundings of the residential area is beautiful with a professional design. Public facilities are complete.This is works for the end of the power system ,to

4、 study.the domestic load forsmall residential area .FirstStatistics Load of small residential,we must think many things. Including the electricity consumption of the localresidential in recent years, and the trend of changes year by year. I also contrast with the electricity consumption of the devel

5、oped city ,andthe Situation of transformers that have constructed. These work is to avoid the waste of the power of electricity and the waste of investment .After the confirmition of lode, I ensure the capacity of the transformer. With the evelopment of the transformer,I choose the transformer that

6、have a good price quality. Considering the characteristic of district and the greate development of box-type electric substation ,It is good to divide the district to severalzones. Everyzones power is supplied by a box-type electric substation. the command is equiped by parallel capacitor，and one or

7、 two transformers that offerelectric power to buildings nearby. In the field of address of transformer ,I follow electricity ordinanceand electrical safety strictly.It mustnt affect thenormal life. When drawing the schematic diagram ,I consider the distribution of the domestic load and the direction

8、 of the roads, on the HYPERLINK :/ iciba /principle/ t _blank principle of high efficiency and save resources ,to optimize of the HYPERLINK :/ iciba /plan/ t _blank plan.In the HYPERLINK :/ iciba /respect/ t _blank respectof underground cable ,I follow the HYPERLINK :/ iciba /cable/ t _blank Cable L

9、ayingof HYPERLINK :/ iciba /electric/ t _blank electric power HYPERLINK :/ iciba /engineering/ t _blank engineering handbook and other relating tonational standards. the Short Circuit Current has been analyzed, Major HYPERLINK :/ iciba /equipment/ t _blank equipmenthas beed tested and calibrated. li

10、ghtning protective earthing system has been designed in a HYPERLINK :/ iciba /systematic/ t _blank systematic way.Keywords:Residential areaDistribution system Step downtransformer第一章 緒論1.1 設計的對象本次設計的對象“居民小區”，全小區總面積約34000平方米。有2座12層的小高層，小高層下面配備有地下車庫，有14座6層的多層，有1座2層的物業管理中心。負荷等級屬于二級負荷。1.2 設計的主要任務本次設計的主要

11、任務有負荷計算與無功補償，變配電所主變壓器和主接線方案，變配電所位置和型式的選擇，短路電流的計算，變配電所一次設備的選擇校驗，變配電所進出線的選擇，變配電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定，變配電所的防雷保護與接地裝置的設計、變配電所的布置與結構設計。1.3 供配電系統設計的原則（1）必須遵守國家的有關法規、標準和規，執行國家的有關方針、政策，包括節約能源、節約有色金屬等技術經濟政策。（2）應做到保障人身和設備的安全、供電可靠、電能質量合格、技術先進和經濟合理，設計中應采用國家現行有關標準的效率高、能耗低、性能先進的電氣產品。（3）必須從全局出發，統籌兼顧，按照負荷性質、用電容量、工程特點和

12、地區供電條件，合理確定設計方案。（4）應根據工程特點、規模和發展規劃，正確處理近期建設與長期發展的關系，做到遠、近期為主，適當考慮擴建的可能性。1.4 設計的原始資料1.4.1小區平面圖1.4.2供電電源情況在距離小區5km處有10KV電纜分接箱，從該分接箱處引出一條10KV三芯電纜，電纜首段設的高壓真空斷路器，其流量容量為500MVA。該真空斷路器具有體積小，動作快，壽命長，安全可靠和便于維護檢修等優點。該小區據鄰近單位配電所的最遠距離為2km，可以從鄰近單位引進一條10KV架空線路引進，當做備用電源使用。1.5 當地的氣象情況（1） 最熱月平均最高溫度：32.4。（2） 最高溫度38.9。

13、（3） 冬季最低日平均溫度：-11.4。（4） 年平均雷暴日數（d/a）：21.4。按照雷暴日等級劃分（20天與以下為少雷區，20天到40天為多雷區），處于少雷區和多雷區的邊界處，高溫雷暴并存。海拔100m，華中平原，黃土地，地下水位大于20m。1.6 用電費用本小區與當地供電部門達成協議，當小區最大負荷時的功率因素不得低于0.95。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性地向供電部門交納供電貼費，610KV 為800元/KV 第二章 小區負荷統計本次是對一座城市居民住宅小區進行供配電的模擬設計。首先對現在的居民住宅供電進行深入的調查，包括實地的訪問和資料文獻的查閱。本次設計，在計算負荷時

14、采用的是需用系數法。下面是小區平面圖的基本情況。我將住宅面積分為三類：小型住宅60m以下，中型住宅60100m，大型住宅100m以上。1,2號樓為12層的小高層建筑，每棟配備兩臺電梯，有地下車庫。每層有6戶的住宅，其中小戶型（60）的戶數為3個，中戶型（60100）的戶數為2個，大戶型（100以上）的戶數為1個。總72套：其中36套小戶型，24套中戶型，12套大戶型。3,4,5,6,7,8號樓為6層的多層住宅，每層有6戶住宅，其中小戶型（60以下）的戶數為3個。大戶型（100以上）的戶數為3個。總38套：其中18套小戶型,18套大戶型。9,10,11,12為6層的多層住宅，每層有4戶住宅，全部

15、都為中戶型（60100）。總24套中戶型。13,14,15,16為6層的多層住宅，每層有6戶住宅，其中小戶型（60以下）的戶數為3個，中戶型（60100）的戶數為2個，大戶型（100以上）的戶數為1個。總36套：其中18套小戶型，12套中戶型，6套大戶型。17為一層的物業中心，大小為2戶的中戶房型。1,2號樓下建設車庫，面積約1158,即640。路燈，草坪燈等公共用電設備10KW。予該小區以下的負荷估算，見表2-1。表2-1：戶型用電分類容量（KW)需用系數cos()tan()有功功率（KW） P無功功率（Kvar）Q視在功率（KVA）S大戶照明20.60.90.4841.20.581.34空

16、調50.40.80.7521.52.5廚房設備20.450.830.6720.90.601.08衛生間設備2.50.350.850.620.880.551.03娛樂設備1.70.40.80.750.680.510.85其他0.40.30.71.020.120.120.17合計13.60.830.665.73.866.96中戶照明0.90.60.90.480.540.260.6空調40.40.80.751.61.22廚房設備1.50.450.830.670.670.450.81衛生間設備20.40.850.620.80.490.94娛樂設備1.20.40.80.750.480.360.6其他0.

17、20.30.71.020.060.060.08合計9.80.820.684.152.835.04小戶照明0.50.50.90.4840.250.120.27空調30.40.80.751.20.91.5廚房設備1.50.450.830.6720.6750.450.81衛生間設備20.40.850.620.80.490.94娛樂設備0.90.40.80.750.360.270.45其他0.10.30.71.020.030.030.043合計80.820.683.312.274.03電梯（2臺）50.30.61.3331.51.99952.5合計52=101.52=31.99952=3.992.52

18、=5車庫（640）照明30.80.90.4842.41.16空調610.80.7564.5水泵100.60.80.7564.5其他20.50.71.0211.02合計210.8140.72615.411.1818.91那么1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16號樓的負荷，見下表2-2，表2-2：1號樓容量（KW)cos()tan()有功功率（KW）P無功功率（Kvar）Q視在功率（KVA)S2號樓大戶（12套）163.20.830.6669.346.3283.62中戶（24套）235.20.820.6899.7267.97120.97小戶（36套）2880

19、.820.68119.3481.76144.91電梯（2臺）100.61.33333.995車庫（640）210.810.7215.411.1818.92合計717.40.820.68306.76211.24370.613號樓大戶（18套）244.80.830.66103.9569.48125.434號樓小戶（18套）1440.820.6859.6740.8872.465號樓6號樓7號樓8號樓合計388.30.830.67163.62110.37197.99號樓中戶（24套）235.20.820.6899.7267.97120.9810號樓11號樓 12號樓合計235.20.820.6899.

20、7267.97120.9813號樓大戶（6套）81.60.830.6634.6523.1641.8114號樓中戶（12套）117.60.820.6849.8633.9860.4915號樓小戶（18套）1440.820.6859.6740.8872.4516號樓合計343.20.820.68144.1898.03174.7517號樓中戶（2套）19.60.820.688.314.5610.08把照明和電梯，地下車庫作為本小區的高級負荷，統計見下表2-3，表2-3：樓號用電類型有功功率（KW）無功功率（Kvar）視在功率（KVA)1，2照明36.3617.5982440.0808電梯33.9999

21、5車庫15.411.181618.9149合計109.5265.55228127.99143,4,56,7,8，照明26.112.632428.999合計156.675.7944173.9949,1011,12照明12.966.2726414.4合計51.8425.0905657.613,1415,16照明18.188.79991220.20008合計72.7235.19964880.8003217照明1.080.522721.2合計391.76202.166808441.58572 第三章 無功補償 通過對小區負荷的估算，發現供電的功率因數在0.83左右，達不到國家對居民小區功率因數的要求。

22、本次取目標功率低壓側功率因數為0.95，高壓側為0.9，需要無功補償。3.1 補償點的設定在小區中，安裝位置通常只有3個，即裝設于住宅樓總配電箱進線處，樓梯單元配電箱進線處或住戶配電箱進線處。由于大多數單元負荷在6KW一下，且無功需求波動大，投入時間短，投切頻繁。因此，終端補償位置，根據線路終端總容量的大小，一般分別選用前兩個。使無功盡可能盡可能就地達到平衡，減少無功在電網中的流動，這對降低線損，改善電壓質量和提高供電能力是十分有利的。本次無功補償裝置設在變電所里，采用低壓集中補償的方式。3.2 無功補償容量的確定無功功率補償容量（單位為Kvar）的計算： Q=P(tantan)=P （3-1

23、） （3-2）補償前380V側的統計：=(1,2,3,4,5,6,7,8,9，10,11,12,13,14,15,16,17號樓有功功率) （3-3）=（1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17號樓無功功率） （3-4）= （3-5） 功率因數COS= （3-6）補償后380V側的統計： 有功功率P= （3-7） 無功功率Q=- 補償容量Q （3-8） 視在功率S= （3-9） 功率因數COS= （3-10） 變壓器損耗的有功功率P=0.015視在功率S （3-11） 變壓器損耗的無功功率Q=0.06視在功率S （3-12）10KV側補償后，有功功率，

24、無功功率，功率因數算法同上。現在把整個小區算在，估算整個小區需要的無功補償容量。為了達到低壓側功率因數為0.95，算定的補償容量Q取1008Kvar。下表為補償屏的參數，組合方式屏寬（mm）電容器數量總容量每步投入千乏數PGJ1-18006只84千乏14千乏統計見下表3-1，樓號cos()tan()有功功率（KW）無功功率（Kvar)視在功率（KVA）1號306.76211.243702號306.76211.243703號163.62110.372004號163.62110.37200380V側補償前負荷5號163.62110.372006號163.62110.372007號163.62110

25、.372008號163.62110.372009號99.7267.9712010號99.7267.9712011號99.7267.9712012號99.7267.9712013號144.1898.0317514號144.1898.0317515號144.1898.0317516號144.1898.0317517號8.314.5610合計0.820.682579.151753.283130無功補償0-1008380V側補償后0.960.292579.15745.28變壓器損耗46.95187.810KV側補償后負荷0.940.352626.1933.082786.94每一棟樓經過無功補償后，即功

26、率因數從0.83左右提高到0.95，有功功率不變，無功功率減小，視在功率也變小。 視在功率S=視在功率SCOSCOS （3-13）下表3-2是補償過后每棟樓的視在功率S，表3-2：樓號視在功率KVA（補償前）視在功率KVA（補償后）1370324237032432001734200173520017362001737200173820017391201061012010611120106121201061317515314175153151751531617515317109第四章 變壓器的選擇和電氣主接線4.1補償后的小區負荷用戶的一部分無功功率由無功補償裝置提供，在第三章計算過了經過無功補

27、償后每棟樓的視在功率。變壓器容量確定的依據是每棟樓補償后的視在S。下面是小區平面圖的負荷圖，補償后整個小區的視在功率S=2731KVA。4.2 變壓器選型的原則由于干式變壓器越來越好的性能，相比于油浸式變壓器以絕緣油為絕緣介質，干式變壓器采用環氧樹脂絕緣。本次采用SCB10系列。S表示三相，C表示環氧樹脂澆注，B表示箔繞式線圈。4.3 變壓器臺數的選擇選擇主變壓器臺數時應考慮的基本原則，1）應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一，二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一，二級負荷繼續供電。對只有二級而無一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變

28、壓器，但必須在低壓側敷設與其他變電所相聯的聯絡線作為備用電源，或另有備用電源。2）對季節性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經濟運行方式的變電所，也可以考慮采用兩臺變壓器。3）在確定變電所主變壓器臺數時，應適當考慮負荷的發展，留有一定的余地。4.4 主變壓器容量的選擇4.4.1只裝一臺主變壓器主變壓器容量S應滿足全部用電設備總計算負荷S的需要，即 SS （4-1）4.4.2裝設兩臺主變壓器每臺變壓器的容量S應同時滿足以下兩個條件：（1）任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負荷S的大約60%70%的需要，即 S（0.60.7）S （4-2）（2）任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一級負荷，二級負荷

29、的需要，即 SS () （4-3）4.5主變壓器選擇的方案 小區的總負荷S=2731KVA。全區的負荷中心位于8號樓的西北角處。考慮到變電所應盡量靠近負荷中心以與小區居民生活，結合小區平面圖，把變電所建于7號樓東南角的正南方靠近小區圍墻的位置。負荷中心的位置如上圖小區負荷圖上B1和B2的所示。選擇4臺1000KVA的SCB10-1000/10。采用兩臺并列運行的方式。變壓器的聯結組別為D，yn11。#1和#2變壓器并列運行，給1、3、5、17和2、4、6號樓供電。距負荷中心約130m。#3和#4號變壓器并列運行，給16、12、7、8和9、10、11、13、14、15號樓供電，距負荷中心約100

30、m。S=2000KVA (0.60.7)S=1638KVA，S=2000KVAS ()=442KVA，滿足要求。4.6變電所主接線方案的選擇電氣主接線時變電所電氣部分的主體，它反映各設備的作用，連接方式和回路間的相互聯系。所以它的設計直接關系到全所電氣設備的選擇，配電裝置的布置，繼電保護，自動裝置和控制方式的確定，對電力系統的安全，經濟運行起著決定的作用。對主接線的基本要求，概括地說包括可靠性，靈活性和經濟性三個方面。在610KV配電裝置，出線回路數為6回與以上時，宜采用分段的單母線接線。結合上面的兩種變壓器選擇方案畫出的主接線簡圖如下。主接線形式為每臺變壓器需要的無功補償容量Q=S(tant

31、an) （4-5）#1變壓器給1、3、5、17號樓供電，Q=（tantan）,i=1,3,5,17。樓號cos()tan()有功功率（KW）無功功率（Kvar）視在功率（KVA）1號樓306.76211.24370.623號樓163.62110.37197.95號樓163.62110.37197.917號樓8.314.5710.09合計0.8270.5970.679642.31436.55776.5每個無功補償屏補償的容量為84Kvar無功補償的容量843=252Kvar合計0.9610.280.28642.31184.55668.3即Q=384Kvar=252Kvar。同理，給2、4、6供電

32、的#2號變壓器需要的無功補償為：384Kvar=252Kvar；給7、8、12、16號樓供電的#3號變壓器需要的無功補償為：384Kvar=252Kvar；給9、10、11、13、14、15號樓提供電的#4號變壓器需要的無功補償為：384Kvar=252Kvar。滿足要求。4.7 變電所型式的選擇考慮的本小區的布局結構，以與主接線方案的情況，決定采用獨立式變配電所，它可以是高壓配電、變壓器、低壓配電設在一棟建筑物中，采用不同的房間分割。在第四章的附圖上的變壓器位置就是變配電所的位置。第六章 短路電流計算短路是指不同電位的導電部分包括導電部分對地之間的低阻性短接。6.1 短路的原因造成短路的主要

33、原因，是設備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設備長期運行，絕緣自然老化或由于設備本身質量低劣，絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿，或設備質量合格，絕緣合乎要求而被過電壓擊穿，或者是設備絕緣受到外力損壞而造成短路。工作人員的誤操作，或者將低壓設備接入高壓電路中，也可能造成短路。鳥獸（包括蛇，鼠等）跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物之間，或者咬壞設備和導線電纜的絕緣，也是導致短路的一個原因。6.2 短路的后果短路后，系統中出現的短路電流比正常負荷電流大的多。在大電力系統中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安。如此大的短路電流可對供電系統產生極大的危害，主要有，短路時要產生很大的電動力和很高的溫度，而

34、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。短路時電路的電壓驟降，嚴重影響電氣設備的正常運行。短路時保護裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點越靠近電源，停電圍越大，造成的損失也越大。不對稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產生較強的不平衡交叉電磁場，對附近的通信設備，電子設備等產生嚴重的電磁感染。由此可見，短路的后果很嚴重，因此必須盡可能設法消除可能引起短路的一切因素。同時需要進行短路電流的計算，以便正確地選擇電氣設備，使設備具有足夠的動穩定性和熱穩定性，以保證在發生可能有的最大短路電流時不致損壞。為了選擇切除短路故障的開關電器，整定短路保護的繼電保護裝置和選擇

35、限制短路電流的元件（如電抗器）也必須計算短路電流。6.3 短路的形式在三相系統中，短路的形式有三相短路，兩相短路，單相短路和兩相對地短路。在一般情況下，特備是在遠離電源的小區供電系統中，三相短路的短路電流最大。為了使電力系統中的電氣設備在最嚴重的短路狀態下也能可靠地工作，因此作為選擇和驕校驗電氣設備用的短路計算中，以三相短路計算為主。發生短路時，電力系統從正常的穩定狀態過渡到短路的穩定狀態，一般需35秒。在這一暫態過程中，短路電流的變化很復雜。它有多種分量，其計算需采用電子計算機。在短路后約半個 HYPERLINK :/baike.baidu /view/129853.htm t _blank

36、 周波（0.01秒）時將出現短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產生很大的電動力，其大小可用來校驗電工設備在發生短路 。在無線大容量系統中發生三相短路時中間相導體所受的電動力比兩相短路時導體所受的電動力大，因此校驗電器和載流部分的短路動穩定度，一般應采取三相短路沖擊斷流或短路后第一個周期的三相短路全電流有效值。6.4 短路電流的計算假設系統有無限大的容量.用戶處短路后,系統母線電壓能維持不變.即計算阻抗比 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3822798.htm t _blank 系統阻抗要大得多。具體規定: 對于335KV級電網中短路電流的計算,可以認為110K

37、V與以上的系統的容量為無限大.只要計算35KV與以下網絡元件的阻抗。在計算 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1111686.htm t _blank 高壓電器中的短路電流時,只需考慮發電機、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/30130.htm t _blank 變壓器、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/406748.htm t _blank 電抗器的電抗,而忽略其電阻;對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻。短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件.因為單

38、相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流.能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。進行短路電流計算，首先要繪制出計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所需考慮的各元件的額定參數都表示出來，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大的短路電流通過。按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中主要元件的阻抗。短路電流計算方法，常用的有歐姆法和標幺值法。本次設計采用標幺值法。6.5 計算電路圖與短路電流計算確定基準值取=100MVA，=10KV，=0.23KV而=5.77KA=152KA計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值電力系統的

39、標幺值=500MVA，因此=0.2電纜線路的電抗標幺值在小區的基本資料里面，給出了小區的供電情況。10KV側的額定電流為：=162A通過查看下表，電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結構線路電壓35KV以上610KV220380V架空線路0.40.350.32電纜線路0.120.080.066查表可得 =0.08，所以常用電源線路 =0.085km=0.4備用電源線路 =0.352km=0.7電力變壓器的電抗標幺值查變壓器SCB10-100010的參數可得，=6%，所以=6計算常用電源線路的短路電流數據，備用電源的短路電流數據計算過程省略。繪制短路等效電路圖，見下圖：計算K1點的短路電路總阻抗

40、標幺值與三相短路電流和短路容量總電抗標幺值 =0.20.40.6三相短路電流周期分量有效值=9.62KA其他三相短路電流I= I=9.62KA=2.55I=2.559.62KA=24.6KA=1.51I=1.519.62KA=14.6KA三相短路容量=166.7MVA計算K-2點的短路電路總阻抗標幺值與三相短路電流和短路容量總電抗標幺值=0.20.4=3.6三相短路電流周期分量有效值=42.3其他三相短路電流I= 42.3KA=2.55I=1.8442.3KA= 77.832 KA=1.51I=1.0942.3KA=46.107 KA三相短路容量=27.78MVA計算K-3點的短路電路總阻抗標

41、幺值與三相短路電流和短路容量總電抗標幺值=0.20.4=3.6三相短路電流周期分量有效值=42.3KA其他三相短路電流I= 42.3KA=2.55=1.8442.3KA= 77.832 KA=1.51=1.0942.3KA= 46.107 KA三相短路容量=27.78MVA備用電源的短路計算方法與上面的一樣。 第七章 變配電所一次設備的選擇和校驗通過上述短路計算得知，供電系統中發生短路時，短路電流是相當大的。當短電流通過電器和導體時，一方面要產生很大的電動力，即電動效應；另一方面要產生很高的溫度，即熱效應。所以需要校驗設備的動穩定性和熱穩定性。由于，所以采用常用電源的計算出來的短路電流值都大于

42、采用備用電源的計算出來的短路電流值。所以在校驗電氣設備的動穩定和熱穩定時采用的是常用電源計算出來的短路電流。按正常工作選擇包括按額定電壓選擇，按額定電流選擇，按設備的種類和型式選擇一次設備。為了保證電氣設備的可靠工作，必須按正常工作條件選擇，并按短空情況校驗其熱穩定和動穩定性。7.1 高壓一次設備的選擇校驗項目和條件下表7-1為需要選擇的設備和校驗的項目，表7-1：設備名稱短路電流校驗動穩定性熱穩定性高壓避雷器高壓隔離開關高壓斷路器電流互感器電壓互感器高壓熔斷器電纜母線穿墻套管注：標有的表示是需要校驗的項目，沒有標的表示不需要校驗。利用到的10KV側的數據：=162A= 9.62KA=24.6

43、KA=9.62KA高壓斷路器高壓斷路器的功能是接通和斷開正常工作電流，過負荷電流和故障電流，它是開關電器中最完善的一種設備。高壓斷路器按安裝地點可分為戶型和戶外型，按滅弧介質與滅弧原理可分為六氟化硫斷路器，真空斷路器，多油斷路器，少油斷路器，空氣斷路器等。本次選用戶型，真空斷路器，型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）額定關合電流（峰值KA）動穩定電流（峰值KA）熱穩定電流（KA）4秒ZN12-1010125031.5808031.5正常情況下額定電流和額定電壓都滿足條件。短路狀態下：額定開斷電流31.5斷開瞬間短路全電流有效值=9.62 額定關合電流80短路沖擊電流=24.6

44、 熱穩定校驗：=9.62(0.40.2)= 55.52（假設繼電保護工作時間0.4s，斷路器工作時間0.2s）=31.54 =396855.52，滿足條件， 動穩定校驗：80=24.6KA，滿足要求。高壓隔離開關隔離開關的用途是：1）在檢修電氣設備時用來隔離電壓，使檢修的設備與帶電部分之間有明顯可見的斷口；2）在改變設備狀態（運行、備用、檢修）時用來配合斷路器協同完成倒閘操作；3）用來分，合小電流，可用來分，合電壓互感器，避雷器和空載母線，分、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器，關合電容電流不超過5A的空載線路；4）隔離開關的接地開關可代替接地線，保證檢修工作安全。隔離開關沒有滅弧裝置，不能用來

45、接通和斷開負荷電流和短路電流，一般只能在電路斷開的情況下才能操作。隔離開關的種類和形式很多。按裝設地點可分為戶式和戶外式。按產品組裝級數可分為單極式和三級式；按每級絕緣支柱數目可分為單柱式，雙柱式，三柱式等。本次選用戶型，三級式（三級裝在同一底座上）隔離開關，型號額定電壓（KV）額定電流（A）動穩定電流（峰值KA）熱穩定電流（峰值KA）GN19-10G1040031.512.5（4s）正常情況下額定電流和額定電壓都滿足條件。短路狀態下： 熱穩定校驗=9.62(0.40.2)=55.52=12.54=62555.52 動穩定校驗：31.5=24.6KA，滿足要求。電流互感器電流互感器將交流大電流

46、變成小電流（5A/1A），供電給測量儀器和保護裝置的電流線圈。電流互感器按工作原理有電磁式和光電式兩種；按裝設地點可以分為戶式和戶外式；按安裝方式可以分為穿墻式，支持式和裝入式；按一次繞組匝數分可分為單匝式，復匝式；按絕緣分有干式，澆注式，油浸式，氣體式。本次選樹脂澆注絕緣，戶型，全封閉、支柱式結構的電流互感器，型號額定電流比（A）準確等級1s熱穩定電流動穩定電流LFZBJ6-10200/50.5/322.5KA44KA正常狀態下一次回路額定電壓和額定電路都滿足要求，二次回路額定電流也滿足要求。短路狀態下：熱穩定校驗=9.62(0.40.2)= 55.52=22.5=506.2555.52，滿

47、足要求。（4）電壓互感器電壓互感器將交流高壓電變成低壓電（100V或100/V），供電給測量儀表和保護裝置的電壓線圈，使測量儀表和保護裝置標準化和小型化。按工作原理可分為電磁式，電容式，光電式；按安裝地點分有戶式和戶外式；按相數分有單相式和多相式；按繞組數分，有雙繞組式和三繞組式；按絕緣分，有干式，澆注式，油浸式，氣體式。本次選用環氧樹脂澆注絕緣結構，電磁式，單相式，戶的，準確級取0.5，型號額定電壓（KV）次級繞組額定容量（VA）最大容量（VA）初級繞組次級繞組JDZ12-10100.1100800（5）母線發電廠和變電所中各種電壓等級配電裝置的主母線，發電機，變壓器與相應配電裝置之間的連接

48、導體，統稱為母線，其中主母線起匯集和分配電能的作用。工程上應用的母線分軟母線和硬母線兩類。按照母線的材料分有銅，鋁和鋁合金。敝露母線和封閉母線。敝露母線的形狀有矩形母線，槽型母線，管型母線，絞線圓形軟母線。本次設計選用的是鋁母線，截面形狀矩形母線，采用三相水平布置。根據經濟電流密度選擇母線截面。母線最大持續電流為=178.68A采用鋁母線LMY254尺寸的。它的長期允許載流量292A，滿足要求。（6）電纜的選擇電力電纜線路是傳輸和分配電能的一種特殊電力線路，它可以直接埋在地下與敷設在電纜溝里，電纜隧道里，也可以敷設在水中或海底。與架空線路相比，雖然具有投資多，敷設麻煩，維修困難，難于發現和排除

49、故障等缺點，但它具有防潮，防腐，防損傷，運行可靠，不占地面，不妨礙觀瞻等優點，所以應用廣泛。電纜按照絕緣和保護層的不同，可分為油浸紙絕緣電纜，聚氯乙烯絕緣電纜，交聯聚氯乙烯絕緣電纜，橡皮絕緣電纜，高壓絕緣電纜。本次選用交聯聚氯乙烯絕緣電纜，鋁芯的，三芯電纜，由于采用直埋的方式，所以采用帶護層得鎧裝電纜 。選擇10KV的型號為YJLV22的電纜，纜芯截面長期允許載流量電纜芯最高允許工作溫度電阻電抗電納（）直埋地下10KV95mm215A900.340.076119=162A，由于215A162A，即使把溫度修正系數（查表可知最大值為1.34），土壤熱阻修正系數（查表可知最大值為1.08）計算在也

50、滿足要求，滿足長期發熱要求。允許電壓損失校驗U%=173162A5km（0.340.950.0760.31）10000=4.8%5%，滿足要求。熱穩定校驗短路電流的熱效應：=9.62(0.40.2)= 55.52=87mm95 mm，滿足熱穩定。（7）避雷器的選擇氧化鋅避雷器是一個過電壓保護器。其核心元件采用氧化鋅電阻片，與傳統碳化硅避雷器相比，改善了避雷器的伏安特性，提高了過電壓通流能力。當避雷器在正常工作電壓下，留過避雷器的電流僅有微安級，當遭受過電壓時，由于氧化鋅電阻的非線性，流過避雷器的電流瞬間達數千安培，避雷器處于導通狀態，釋放過電壓能量，從而有效地限制了電壓對輸變電設備的侵害。型號

51、系統電壓（KV）避雷器額定電壓（KV）持續運行電壓（KV）標稱放電電流下最大雷電殘壓（KV）標稱放電電流（KA）HY5WS-17/50101713.6505該避雷器為配電型有機負荷外套氧化鋅避雷器。H 復合型材料（外套硅橡膠），Y金屬氧化物避雷，5標稱放電電流（8/20波形），W無間隙，S配電型避雷器，17避雷器額定電壓（17kV），50避雷器殘壓（50kV在8/20波形下，電流幅值5kA的條件下殘壓50kV）。它將金屬氧化物和有機復合絕緣材料的優異特性于一體，可以延緩沖擊力，具有良好的防爆性能。（8）高壓熔斷器高壓熔斷器是一種在電路流過超過規定值并經過一定時間后，使其容器熔化而分段電流，斷開

52、電路的一種保護電器。熔斷器的功能主要是對電路與電路設備進行短路保護。型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）斷流容量（MVA）RN-10/0.5100.5851000開斷能力的校驗：流過熔斷器的短路電流I=9.62KA85KA，滿足要求。（9）穿墻套管型號額定電壓（KV）額定電流（A）熱穩定電流（KA）不小于鋁導體 (5s)CB-10102003.8額定電壓和額定電流都滿足要求。熱穩定校驗：3.85=72.255.52，滿足要求。（10）高壓開關柜高壓開關柜是按一定的線路方案將有關一、二次設備組裝在一起而成的一種高壓成套配電裝置，有固定式和手車式兩大類型。本次選用KYN28-12

53、型移開式金屬鎧裝開關柜。額定電壓10KV，額定電流200A，額定開斷電流35KA,額定動穩態電流25KA。7.2 380V側低壓一次設備的選擇380V側的設備選擇有變壓器低壓側斷路器和電流互感器，通往各各樓的斷路器，電流互感器和電纜。（1）#1號變壓器側1）#1變壓器容量為1000KVA，給1、3、5、17號樓供電。總的視在功率為780KVA。#1變壓器出線口的電流：I =1185.12A，供電開關選用智能型萬能式斷路器，這種斷路器適用交流50Hz，額定電壓380V，額定電流為200A-6300A的配電網絡中,主要用來分配電能和保護線路與電源設備免受過載、欠電壓、短路，單相接地等故障的危害，該

54、斷路器具有多種智能保護功能，可做到選擇性保護，具動作精確，避免不必要的停電，提高供電可靠性。型號DW15型的，斷路器殼架等級額定電流2500A，額定電流1600A，額定極限短路分斷能力60KA，額定運行短路分斷能力12KA，滿足要求。選用的電流互感器為LMZJ1-0.5，變比為1200/5，額定輸出為15VA，額定絕緣水平0.5/3。選用的HD11-1500/3的低壓刀開關。2）控制1號樓的開關： =562.17A，1號樓供電開關選用HYCM3-630M.額定電流為630A的斷路器，其額定極限分斷能力65KA，額定運行短路分斷能力48KA，滿足斷路能力的要求。通向1號樓的電纜選用，ZR-YJV

55、22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A.所以需要兩根電纜供電。3）控制3號樓的開關： =303.87A，3號樓供電開關選用HYCM3-400M.殼架等級額定電流為400A的斷路器，額定電流為400A的斷路器，其額定極限分段能力50KA，額定運行短路分斷能力30KA，滿足斷路能力要求。通向3號樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A。4）控制5號樓的開關：=303.87A

56、，5號樓供電開關選用HYCM3-400M.殼架等級額定電流為400A的短路器，額定電流為400A的斷路器，其額定極限分段能力50KA，額定運行短路分斷能力30KA，滿足斷路能力要求。通向5號樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4150m型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4150m型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A。5）控制17號樓的開關：=15.19A，17號樓供電開關選用HYCM3-125M，額定電流為25A的斷路器，額定極限分段能力50KA，額定運行短路分斷能力42KA，滿足要求。通向17號樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電

57、力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A。6）#1號變壓器的無功補償需要384Kvar=252Kvar，每個無功補償屏補償的容量為84Kvar。控制無功補償的開關選用CJ19C型的切換電容器接觸器，它是將切換電容器接觸器與熱繼電器直接插裝在一起，形成切換電容器接觸器與熱繼電器一體化，省略了原先接觸器與熱繼電器之間的連接線，大大方便了安裝，同時又減少安裝空間，在目前開關柜對空間要求緊湊的情況下，尤其對抽屜柜和無功功率就地補償裝置，其杰出特性就更為明顯。（2）#2號變壓器側1）#2號變壓器的給2、4、6號樓供電，出線側的電流=1169.9

58、2A，供電開關選用智能型萬能式斷路器，型號DW15型的，斷路器殼架等級額定電流2500A，額定電流1600A，額定極限短路分斷能力60KA，額定運行短路分斷能力12KA，滿足要求。選用的電流互感器為LMZJ1-0.5，變比為1500/5，額定輸出為15VA，額定絕緣水平0.5/3。選用的HD11-1200/3的低壓刀開關。2）控制2號樓的開關： =562.17A，2號樓供電開關選用HYCM3-630M.殼架等級額定電流為630A的斷路器，其額定極限分斷能力65KA，額定運行短路分斷能力48KA，滿足斷路能力的要求。通向2號樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜

59、，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A.所以需要兩根電纜供電。3）控制4（或6）號樓的開關： =303.87A，4（或6）號樓供電開關選用HYCM3-400M.殼架等級額定電流為400A的短路器，額定電流為400A的斷路器，其額定極限分段能力50KA，額定運行短路分斷能力30KA，滿足斷路能力要求。通向4（或6）號樓的電纜選用，ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜，取ZR-YJV22-0.6/1KV-4150 mm型電力電纜，查表有最大允許載流量為321A。4）#2號變壓器無功補償需要384Kvar=252Kvar，

60、每個無功補償屏補償的容量為84Kvar。控制無功補償的開關選用CJ19C型的切換電容器接觸器，它是將切換電容器接觸器與熱繼電器直接插裝在一起，形成切換電容器接觸器與熱繼電器一體化，省略了原先接觸器與熱繼電器之間的連接線，大大方便了安裝，同時又減少安裝空間，在目前開關柜對空間要求緊湊的情況下，尤其對抽屜柜和無功功率就地補償裝置，其杰出特性就更為明顯。（3）#3號變壓器側1）#3號變壓器的給7、8、12、16號樓供電，出線側的電流=1055.97A，供電開關選用智能型萬能式斷路器，型號DW15型的，斷路器殼架等級額定電流2500A，額定電流1600A，額定極限短路分斷能力60KA，額定運行短路分斷