大型小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 摘 要 本次課程設(shè)計(jì)的課題是住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)的基本要求，運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，查閱相關(guān)的資料，進(jìn)行供電系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的基本流程是：進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行變壓器的選擇并確定供電方案，之后依次進(jìn)行短路電流的計(jì)算，高、低壓電器設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，繼電保護(hù)，防雷與接地保護(hù)，電測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì)等，在這一框架下，按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合小區(qū)實(shí)際情況完成設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)考慮到了供電系統(tǒng)的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四項(xiàng)基本要求，在選擇供電方案和電器設(shè)備時(shí)，優(yōu)先選擇低能耗并且滿足設(shè)計(jì)要求的方案和設(shè)備，除此以外，還考慮到了小區(qū)未來(lái)的負(fù)荷發(fā)展情況，做到了

2、遠(yuǎn)、近期結(jié)合，留有擴(kuò)建的可能性。 關(guān)鍵詞：負(fù)荷統(tǒng)計(jì)；變壓器選擇；短路計(jì)算；繼電保護(hù)；備用電源 專心---專注---專業(yè) 目錄 1 引言 研究意義：近幾年來(lái)我國(guó)社會(huì)發(fā)展迅速，人民的生活水平有了很大提高，對(duì)居住環(huán)境的方便、安全、環(huán)保、舒適等方面提出了更高的要求。這使得住宅小區(qū)的供電系統(tǒng)要適應(yīng)小區(qū)的用電負(fù)荷及小區(qū)的規(guī)劃，從多方面考慮，設(shè)計(jì)出最合理的供電

3、方案，以使供電系統(tǒng)的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、靈活、安全、可靠。 發(fā)展現(xiàn)狀：步入21世紀(jì)后，我國(guó)城市化正處于又一新的發(fā)展階段，城市地區(qū)的住宅建筑林立，建筑標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越現(xiàn)代化，不同種類的小區(qū)對(duì)用電負(fù)荷的要求也不盡相同，但總體的趨勢(shì)是用電負(fù)荷有較大增高，在夏冬季節(jié)或用電高峰時(shí)段時(shí)，用電負(fù)荷有較大的波動(dòng)，造成供電的不穩(wěn)定或是停電時(shí)有發(fā)生，為居民用電帶來(lái)了諸多不便，因此要求小區(qū)供電系統(tǒng)要具備更高的可靠性與安全性。隨著城市化進(jìn)程的逐年加快，城市用地更加緊張、用電負(fù)荷更加集中，城市的電力電網(wǎng)也逐步由架空向電纜過(guò)渡，老舊的配電方案以及變壓器、配電室等電力設(shè)備在安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等方面都難以滿足時(shí)下的住宅用電負(fù)荷要求

4、，由此對(duì)于小區(qū)的供電方案也有了新的要求。 發(fā)展趨勢(shì)：將來(lái)的供配電系統(tǒng)主要發(fā)展方向?yàn)樾⌒突⒐?jié)能化及更加自動(dòng)化。目前對(duì)于供電系統(tǒng)的供電可靠性尚感不足，對(duì)于某些重要設(shè)備如消防設(shè)施、生活水泵、生活電梯的供電可靠性還有待提高。另外，低壓配電部分的安全性也需要更多的重視。 小區(qū)供電設(shè)計(jì)要考慮下列基本要求：

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13、 (1）安全性 需要達(dá)到相關(guān)技術(shù)規(guī)范與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且能夠保證人身和設(shè)備的安全。(2)可靠性 需要滿足小區(qū)正常用電的電力負(fù)荷。 (3)靈活性 需要適用于多種運(yùn)行方式，以便于電氣設(shè)備的維修及切換，并適當(dāng)考慮未來(lái)的負(fù)荷發(fā)展情況。 (4)經(jīng)濟(jì)性 在符合上述要求的前提下，盡可能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案，降低投資及設(shè)備運(yùn)行、維修的費(fèi)用，并減少線路有色金屬的消耗和電

14、能的節(jié)約。 2 負(fù)荷計(jì)算 2.1 供電負(fù)荷的分析 近年來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)步入快車道，居民的生活水品不斷提高，越來(lái)越多的高能耗電器走進(jìn)我們的生活，普通家庭的用電需求不斷上漲，例如：空調(diào)、電炊具、電熱水器等，很多家庭裝有多個(gè)空調(diào)、彩電、冰箱，而且呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，根據(jù)以上現(xiàn)狀《湖南省住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》做出如下規(guī)定，一般而言高層的計(jì)算負(fù)荷可參考每戶6~8kW標(biāo)準(zhǔn)，小高層及多層可參考每戶4~6kW，除上述方法外還可參考50的建筑面積標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)是針對(duì)普通住宅小區(qū)的設(shè)計(jì)，根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算負(fù)荷取值6kW每戶。 本次設(shè)計(jì)共有兩個(gè)院，每棟高6層，則每單元為12戶，一號(hào)院為1~14棟，每?jī)蓷澰O(shè)置

15、一個(gè)戶外配電箱，共計(jì)7個(gè)配電箱；二號(hào)院為15~26棟，每?jī)蓷澰O(shè)置一個(gè)戶外配電箱，共計(jì)6個(gè)配電箱。每?jī)蓚€(gè)配電箱設(shè)置一個(gè)配電屏，共計(jì)7個(gè)配電屏。由配電屏引出線路通向配電箱，再由配電箱引出線路通向樓棟單元，之后各單元在引出線路到各戶。 表1 負(fù)荷的初步劃分 變壓器 配電屏 配電箱 樓棟單元 1號(hào) 變壓器 1號(hào) 配電屏 1#配電箱 1棟、2棟 2#配電箱 3棟、4棟 2號(hào) 配電屏 3配電箱 5棟、6棟 4#配電箱 7棟、8棟 3號(hào) 配電屏 5#配電箱 9棟、10棟 6#配電箱 11棟、12棟 4號(hào) 配電屏 7#配電箱 13棟、14

16、棟 8#配電箱 15棟、16棟 2號(hào) 變壓器 5號(hào) 配電屏 9#配電箱 17棟、18棟 10#配電箱 19棟、20棟 6號(hào) 配電屏 11#配電箱 21棟、22棟 12#配電箱 23棟、25棟 7號(hào) 配電屏 13#配電箱 24棟、26棟 - - 2.2 供電負(fù)荷的計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算公式： 有功計(jì)算負(fù)荷 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 視在計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算電流 查閱資料得知：住宅用電負(fù)荷需要系數(shù)12戶時(shí)取值0.6；在25~100戶時(shí)取值0.45；100~200戶時(shí)取值0.35；大于260戶時(shí)取值0.3；

17、生活用電功率因數(shù)取值，則 （1）小區(qū)總的負(fù)荷計(jì)算 （2）單元的負(fù)荷計(jì)算 （3）配電箱的負(fù)荷計(jì)算： ① 1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱單元數(shù)相同，負(fù)荷相同 ② 4#、11#配電箱單元數(shù)相同，負(fù)荷相同 ③ 9#、10#、12#、13#配電箱單元數(shù)相同，負(fù)荷相同 經(jīng)以上計(jì)算結(jié)果列出下表： 表2 負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果 負(fù) 荷 項(xiàng) 目 負(fù)荷容量 kW 有功負(fù)荷 kW 視在負(fù)荷 kVA 計(jì)算電流 A 1號(hào) 變壓器 1號(hào) 配電屏 1#配電箱 504

18、226.8 266.8 385.1 2#配電箱 504 226.8 266.8 385.1 2號(hào) 配電屏 3配電箱 504 226.8 266.8 385.1 4#配電箱 432 194.4 228.7 330.1 3號(hào) 配電屏 5#配電箱 504 226.8 266.8 385.1 6#配電箱 504 226.8 266.8 385.1 4號(hào) 配電屏 7#配電箱 432 194.4 228.7 330.1 8#配電箱 504 226.8 266.8 385.1 2號(hào) 變壓器 5號(hào) 配電屏

19、9#配電箱 576 259.2 304.9 440.1 10#配電箱 576 259.2 304.9 440.1 6號(hào) 配電屏 11#配電箱 432 194.4 228.7 330.1 12#配電箱 576 259.2 304.9 440.1 7號(hào) 配電屏 13#配電箱 576 259.2 304.9 440.1 - - - - - 3 供電方案的確定 3.1 主接線方案原則 在設(shè)計(jì)小區(qū)供電主接線方案時(shí)，要符合國(guó)家規(guī)范，合理布局，經(jīng)濟(jì)節(jié)約等，為適應(yīng)日益變化的新形勢(shì)還要有一定的超前意識(shí)，從而避免造成重復(fù)建設(shè)，資金浪費(fèi)，維

20、護(hù)不便，還影響居民的正常用電。 設(shè)計(jì)主接線方案時(shí)要符合下列要求： （1）安全性 需要達(dá)到相關(guān)技術(shù)規(guī)范與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且能夠保證人身和設(shè)備的安全。 （2）可靠性 需要滿足小區(qū)正常用電的電力負(fù)荷。 （3）靈活性 需要適用于多種運(yùn)行方式，以便于電氣設(shè)備的維修及切換，并適當(dāng)考慮未來(lái)的負(fù)荷發(fā)展情況。 （4）經(jīng)濟(jì)性 在符合上述要求的前提下，盡可能簡(jiǎn)化主接線方案，降低投資及設(shè)備運(yùn)行、維修的費(fèi)用，并減少線路有色金屬的消耗和電能的節(jié)約。 3.2 主接線方案設(shè)計(jì) 圖1 主接線方案 3.3 低壓部分配電系統(tǒng) （1）配電屏至配電箱部分 本次設(shè)計(jì)是每?jī)蓷潣窃O(shè)一個(gè)配電箱，小區(qū)的低壓配電箱共有1

21、3個(gè)，分別標(biāo)號(hào)為1#~13#配電箱，低壓配電屏設(shè)七個(gè)，1號(hào)配電屏為1#、2#配電箱配電，2號(hào)配電屏為3#~4#配電箱配電，3號(hào)配電屏為5#~6#配電箱配電，4號(hào)配電屏為7#~8#配電箱配電，5號(hào)配電屏為9#~10#配電箱配電，6號(hào)配電屏為11#~12#配電箱配電，7號(hào)配電屏為13#配電箱配電。 圖2 配電屏至配電箱部分 （2）配電箱至單元部分 每?jī)蓷潣窃O(shè)一個(gè)配電箱，共計(jì)13個(gè)，配電箱為其下屬的單元配電。  圖3 配電箱至單元部分 4 變壓器及線路的選擇 4.1 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 在變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備是電力變壓器，它的主要任務(wù)是提升或降

22、低電力系統(tǒng)的電壓，以便于合理分配、使用和輸送電能。 選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮以下原則： (1)供電系統(tǒng)對(duì)正常的用電負(fù)荷要有足夠的可靠性。 (2)當(dāng)變電所的負(fù)荷因晝夜、季節(jié)而幅度較大時(shí)，且適宜以經(jīng)濟(jì)方式運(yùn)行時(shí)，可考慮接入兩臺(tái)變壓器。 (3)一般情況下，變電所適宜選用一臺(tái)變壓器，但對(duì)于負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)或更多的變壓器。 (4）在選擇變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，還應(yīng)考慮負(fù)荷未來(lái)的發(fā)展情況，預(yù)留出一定的容量。 就本次設(shè)計(jì)而言：適宜選用兩臺(tái)主變壓器，分別為兩個(gè)院供電，若某臺(tái)變壓器停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)則須承擔(dān)其負(fù)荷。 4.2 變壓器容量的選擇 (1)對(duì)于只裝

23、有一臺(tái)主變壓器的供電系統(tǒng)，主變壓器的容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷的需要，即 (1)裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件： ①當(dāng)任意一臺(tái)變壓器單獨(dú)承擔(dān)負(fù)荷時(shí)，須滿足約60%~70%的總計(jì)算負(fù)荷，即 ②當(dāng)任意一臺(tái)變壓器單獨(dú)承擔(dān)負(fù)荷時(shí)，須滿足所有的Ⅰ、Ⅱ級(jí)負(fù)荷，即 就本次設(shè)計(jì)而言，小區(qū)負(fù)荷等級(jí)為三級(jí)，只要考慮條件①：則兩個(gè)院的為2337.8kVA，選用兩個(gè)主變壓器的容量，經(jīng)計(jì)算得，取 4.3 變壓器型號(hào)的選擇 根據(jù)以上對(duì)變壓器的分析，查詢資料可知，變壓器型號(hào)選擇為SC9-1600/10，參數(shù)如下： 表3 SC9-1600/10變壓器參數(shù)

24、 型號(hào) 額定電壓 阻抗電壓（%） 空載損耗（W） 負(fù)載損耗（W） 空載電流（%） 連接組別 SC9-1600/10 10kV 6 1980 10850 0.7 Dyn11 4.4 線路的選擇 電源進(jìn)線由10kV城市電網(wǎng)引出兩路架空線路進(jìn)入變電站，在兩路電路進(jìn)線的主開關(guān)柜之前各裝設(shè)一臺(tái)高壓計(jì)量柜，計(jì)費(fèi)電能表通過(guò)電壓互感器及電流互感器接入電路中。 在選擇三相系統(tǒng)中導(dǎo)線的相線截面時(shí)可依照導(dǎo)線發(fā)熱條件來(lái)選，須使其允許載流量 不小于相線上的計(jì)算電流 ，即 在計(jì)算導(dǎo)線的允許載流量時(shí)，還要考慮溫度條件的影響，計(jì)算時(shí)要乘以溫度校正系數(shù)，其公式如下： (1)變電所進(jìn)線

25、電纜的選擇 經(jīng)算得溫度校正系數(shù)為 ，即 查表9得知：可選用標(biāo)稱截面為35的油浸紙絕緣電纜。 校驗(yàn)發(fā)熱條件 油浸紙絕緣電纜的，發(fā)熱條件滿足。 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。 (2)配電箱電纜的選擇 1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱的計(jì)算電流 4#、11#配電箱的計(jì)算電流 9#、10#、12#、13#配電箱的計(jì)算電流 經(jīng)算得溫度校正系數(shù)為 ，即 查表9得知：1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱可選用標(biāo)稱截面為150的YJV型電纜；4#、11#配電箱可選用標(biāo)稱截面為120的YJV型電纜；9#、10#、12#、13#配電箱可選用

26、標(biāo)稱截面為185的YJV型電纜。 校驗(yàn)發(fā)熱條件 YJV型電纜的，發(fā)熱條件滿足。 YJV型電纜的，發(fā)熱條件滿足。 YJV型電纜的，發(fā)熱條件滿足。 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。 (3)單元電纜的選擇 經(jīng)算得溫度校正系數(shù)為 ，即 查表9得知：可選用標(biāo)稱截面為10的YJV型電纜。 校驗(yàn)發(fā)熱條件 油浸紙絕緣電纜的，發(fā)熱條件滿足。 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。 5 短路計(jì)算 5.1 短路故障的形式 三相系統(tǒng)的短路主要分為單相、兩相及三相短路三大類。單相短路只能發(fā)生在中性線引出的四線制系統(tǒng)及中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中。一般情況下，三相短

27、路電流要大于單相與兩相短路電流，尤其對(duì)于電源距離供電系統(tǒng)較遠(yuǎn)時(shí)，三相短路電流最大，此時(shí)因系統(tǒng)短路而產(chǎn)生的危害也最為嚴(yán)重。為了保證電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備在處于最嚴(yán)重的短路情況下能夠可靠的工作，在選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí)，也都按照三相短路時(shí)的數(shù)值來(lái)校驗(yàn)。 5.2 短路電流的計(jì)算 本次設(shè)計(jì)小區(qū)采用兩路電源供電，由0.5KM處城市電網(wǎng)供電，斷流容量，一般基準(zhǔn)容量數(shù)值為100MVA，下面是采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路電流的計(jì)算過(guò)程： (1)確定基本值 取基準(zhǔn)容量 ，基準(zhǔn)電壓， 則： (2)相關(guān)元件在短路電路中的電抗標(biāo)幺值 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 查資料得知，因此 架空線路的電抗標(biāo)幺值 查表

28、得知電纜的，因此 變壓器的電抗標(biāo)幺值 查表可知，因此 由此可繪制出短路等效電路圖： 圖4 短路等效電路圖 (3)點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值以及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 三相短路容量 (4)點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 三相短路容量 表4 短路計(jì)算結(jié)果 點(diǎn) 14.8 37.7 22.3 268.8 點(diǎn) 35 64.4 3

29、8.2 24.3 6 高、低壓設(shè)備的選擇 6.1 設(shè)備選擇的基本原則 (1)根據(jù)額定參數(shù)的選擇 在選用設(shè)備電器時(shí)，要求設(shè)備的額定電壓不低于安裝位置的額定電壓，即 同時(shí)要求其額定電流不低于實(shí)際通過(guò)設(shè)備的最大電流，即 (2)根據(jù)穩(wěn)定條件的選擇 系統(tǒng)發(fā)生短路故障后保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作需要一定的時(shí)間，系統(tǒng)的供電設(shè)備要能夠承受一定時(shí)間內(nèi)的短路電流。 供電設(shè)備的熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體通過(guò)最大電流時(shí)，其發(fā)熱溫度扔不超過(guò)允許短時(shí)發(fā)熱溫度，即 供電設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定是指電氣設(shè)備通過(guò)最大短路沖擊電流，并承受相應(yīng)的電動(dòng)力時(shí)，設(shè)備仍保持機(jī)械結(jié)構(gòu)完好能力，即 (3)根據(jù)斷流能力的

30、選擇 供電設(shè)備熔斷器、斷路器等開關(guān)設(shè)備，承擔(dān)著通斷電路的任務(wù)。設(shè)備的開斷電流一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大短路電流，或斷流容量一般應(yīng)大于所處位置可能發(fā)生的最大三相短路容量，即 或 進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)通常把額定參數(shù)與工作環(huán)境作為前期初選原則，而后將斷流能力與動(dòng)熱穩(wěn)定性作為后續(xù)校驗(yàn)原則。以下為設(shè)備初選及校驗(yàn)項(xiàng)目： 表5 設(shè)備初選及校驗(yàn)項(xiàng)目 項(xiàng)目 額定電壓 kV 額定電流 A 斷流能力 kA或MVA 短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 ○ ○ ○ ○ ○ 熔斷器 ○ ○ ○ － － 負(fù)荷開關(guān) ○ ○ ○ ○ ○ 隔離開關(guān) ○

31、 ○ － ○ ○ 限流電抗器 ○ ○ － ○ ○ 電流互感器 ○ ○ － ○ ○ 電壓互感器 ○ － － － － 支柱絕緣子 ○ － － ○ － 套管絕緣子 ○ ○ － ○ ○ 母線 － ○ － ○ ○ 電纜 ○ ○ － － ○ 設(shè)備校驗(yàn)項(xiàng)目（○表示需要校驗(yàn)項(xiàng)目 －表示無(wú)需要校驗(yàn)項(xiàng)目） 6.2 高壓設(shè)備的選擇 為了充分提高高壓設(shè)備運(yùn)行的可靠性，高壓電器應(yīng)根據(jù)其正常運(yùn)行時(shí)的額定電壓及額定電流來(lái)進(jìn)行初選，一些設(shè)備完成初選后還要驗(yàn)證其動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性條件，對(duì)于熔斷器和斷路器還要驗(yàn)證其斷流容量。此外，還要

32、考慮電氣設(shè)備的環(huán)境條件（如濕度、溫度、海拔、介質(zhì)狀態(tài)等）選用不同類型的高壓電器（如戶內(nèi)、戶外、熱帶型、加強(qiáng)絕緣型等）。對(duì)于有些電器的選用還要作更多的考慮（如斷路器、開關(guān)的操作頻度、互感器的負(fù)載和準(zhǔn)確等級(jí)、熔斷器的上下級(jí)選擇性配合等）。 變壓器高壓側(cè)的選擇標(biāo)準(zhǔn)： (1)額定參數(shù)：額定電壓: ， 額定電流: ， (2)穩(wěn)定條件：沖擊電流，，即 熱穩(wěn)定，，即 (3)斷流能力：斷流容量，，即 根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)選擇如下高壓設(shè)備：高壓開關(guān)柜GG1A-10Q（F）、少油斷路器SN10—10I/630、隔離開關(guān)GN8-10T/200、電流互感器LQJ-10-200/5A、電壓

33、互感器JDZ-10Q、熔斷器RN1-10 表6 高壓電器校驗(yàn)的結(jié)果 項(xiàng)目 額定電壓 kV 額定電流 A 開斷電流 kA 短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 kA kA2s 校驗(yàn)結(jié)果 少油斷路器 SN10-10Ⅰ/630 10 630≥93 16≥14.8 40≥37.7 1024≥153 滿足 條件 隔離開關(guān) GN8-10T/400 10 400≥93 － 40≥ 37.7 980≥ 153 滿足 條件 電流互感器 LQJ-10-200/5A 10 200≥93 － 45≥37.7 562

34、5≥ 153 滿足 條件 電壓互感器 JDZ-10Q 10 － － － － 滿足 條件 熔斷器 RN1-10 10 150≥138.5 15.5≥14.8 － － 滿足 條件 （－表示無(wú)需要校驗(yàn)項(xiàng)目） 6.3 低壓設(shè)備的選擇 變壓器至母線間的選擇標(biāo)準(zhǔn)： (1)額定參數(shù)：額定電壓，，即 額定電流，，即 (2)穩(wěn)定條件：沖擊電流，，即 熱穩(wěn)定，，即 (3)斷流能力：斷流容量 ，，即 根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)選擇如下低壓設(shè)備：斷路器DW15-2500、刀開關(guān)HD18-2500 表7 低壓電器校驗(yàn)的結(jié)果 項(xiàng)目 額定

35、電壓 kV 額定電流 A 開斷電流 kA 短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 kA kA2s 校驗(yàn)結(jié)果 斷路器 DW15-2500 0.4 2500≥2309 60≥35 65≥64.4 3600≥858 滿足 條件 刀開關(guān) HD18-2500 0.4 2500≥2309 － 105≥64.4 2500≥858 滿足 條件 （－表示無(wú)需要校驗(yàn)項(xiàng)目） 配電屏至配電箱至樓棟單元設(shè)備的選擇： 1#至7#配電屏的計(jì)算電流分別為770.2A、715.2A、770.2A、770.2A、880.2A、770.2A、440.1A

36、 1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱的計(jì)算電流為385.1A；4#、11#配電箱的計(jì)算電流為330.1A；9#、10#、12#、13#配電箱的計(jì)算電流為440.1A 樓棟各單元的計(jì)算電流為73.3A 根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)選擇如下低壓設(shè)備：刀開關(guān)HD17-1000與HD17-630，斷路器DZX10-630與DZX10-100 表8 配電屏至配電箱至樓棟單元設(shè)備的選擇 項(xiàng)目 設(shè)備 1#、2#、3#、4#、5#、6#配電屏 HD17-1000 7#配電屏 HD17-630 1#、2#、3#、5#、6#、8#配電箱 DZX10-630/400 9#、10#、12#、13#配

37、電箱 DZX10-630/500 4#、11#配電箱 DZX10-630/350 各樓棟單元 DZX10-100/80 7 繼電保護(hù) 7.1 繼電保護(hù)的意義及設(shè)置原則 供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)是系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證，是自動(dòng)、迅速、準(zhǔn)確切除故障的重要環(huán)節(jié)，也是變壓器二次回路的重要組成。 繼電保護(hù)的任務(wù)： (1)在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要準(zhǔn)確、自動(dòng)、迅速的切除系統(tǒng)中的故障元件，以確保其余部分的正常供電。 (2)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，正確反映電氣設(shè)備的故障運(yùn)行狀態(tài)，便于操作人員采取適當(dāng)措施，及時(shí)恢復(fù)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 (3)與系統(tǒng)的故障部分電路自動(dòng)重合閘或備用電源的自投入等自動(dòng)

38、裝置相配合，從而使供電系統(tǒng)擁有足夠的可靠性。 設(shè)置的基本原則如下： (1)選擇性 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，有選擇性的把系統(tǒng)中故障部分切斷，從而使其余正常部分繼續(xù)運(yùn)行，最大限度的保障供電。 (2)快速性 電力系統(tǒng)由于其實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，要求在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)裝置能夠盡快動(dòng)作，用最短的時(shí)間完成故障部分的切斷。 (3)靈敏性 繼電保護(hù)裝置的靈敏性決定了其在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)是否做出動(dòng)作，要根據(jù)具體情況來(lái)選擇最適合的靈敏度，以免做成誤動(dòng)作或拒動(dòng)作。 (4)可靠性 根據(jù)系統(tǒng)繼電保護(hù)的范圍和任務(wù)，當(dāng)保護(hù)裝置本應(yīng)動(dòng)作卻未能動(dòng)作時(shí)，稱為拒動(dòng)作；當(dāng)電力系統(tǒng)的故障部分不在保護(hù)范

39、圍內(nèi)或系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置本不該動(dòng)作卻做出動(dòng)作，稱為誤動(dòng)作。保護(hù)裝置的誤動(dòng)作與拒動(dòng)作嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)不能安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。裝置的原理、接線方式等都直接影響了保護(hù)裝置的可靠性，因此須盡量選擇原理、接線方式簡(jiǎn)單，可靠性高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。 除了上述四項(xiàng)基本的原則外，在實(shí)際的選擇中還必需考慮其經(jīng)濟(jì)性，在能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，盡量選用投資少、維護(hù)費(fèi)用低的保護(hù)裝置。 7.2 變壓器的繼電保護(hù) 變壓器定時(shí)限過(guò)流保護(hù)是變壓器的基本保護(hù)方式之一，選用DL型電磁式電流繼電器，變壓器過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流為， 為保護(hù)線系數(shù)，取值為1；為可靠系數(shù)，取值

40、1.2；為繼電器的返回系數(shù)，取值0.85；為電流互感器的變流比。 變壓器過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限按級(jí)差原則整定，該動(dòng)作時(shí)限要比變壓器二次側(cè)出線過(guò)流保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)級(jí)差，取值0.5秒。 變壓器過(guò)流保護(hù)的靈敏性校驗(yàn)按下式計(jì)算: 其中為變壓器二次側(cè)發(fā)生最小兩相短路的電流。 零序電流速斷保護(hù)也是變壓器基本保護(hù)方式之一，速斷保護(hù)動(dòng)作電流要不小于變壓器二次側(cè)母線最大三相短路的電流，即 電流速斷保護(hù)靈敏性校驗(yàn)要依據(jù)變壓器一次側(cè)最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn) 過(guò)電流保護(hù)及速斷保護(hù)的計(jì)算 (1)過(guò)電流保護(hù)電流的整定 動(dòng)作電流 選DL-11/10電流繼電器，動(dòng)作電流整定為5A

41、 動(dòng)作時(shí)間的整定 過(guò)流保護(hù)的靈敏性校驗(yàn) 滿足要求 (2)速斷保護(hù)電路的整定 選DL-11/100電流繼電器，動(dòng)作電流整定為45A。 電流速斷保護(hù)的靈敏性校驗(yàn)： 滿足要求。 8 變電所防雷與接地 8.1變電所防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)： 一般情況下，變配電所屋外防雷裝置，可選用避雷線或避雷針。避雷針可以單獨(dú)立桿，當(dāng)其受到雷擊時(shí)，避雷針及引下線處可能對(duì)附近建筑物等造成“反擊”，為了避免發(fā)生此類事故，要注意下述幾點(diǎn)： （1）要使被保護(hù)物與避雷針之間有足夠的距離，這個(gè)距離與建筑物的防雷等級(jí)有關(guān)，由于是針對(duì)變電所的防雷，距離取值為大于等于5米。 （2）避雷針不能共用保護(hù)

42、物自身的接地，應(yīng)另設(shè)獨(dú)立的接地裝置，兩者接地體之間也要有足夠的地中距離，距離取值為大于等于3米。 （3）避雷針及其引下線選擇位置時(shí)要盡可能在遠(yuǎn)離人員經(jīng)過(guò)的地方。一般與人行道及其他建筑物的出入口距離至少要大于3米，從而限制跨步電壓。 為防止雷電沖擊波沿高壓線路侵入配電所，對(duì)所內(nèi)的設(shè)備造成危害，尤其是價(jià)格高但絕緣能力相對(duì)薄弱的電力變壓器，可以在變壓器進(jìn)線處每根母線處裝設(shè)FS型閥型避雷器，且與變壓器的距離通常小于5米。避雷器的接地可以同變壓器外殼導(dǎo)電部分及低壓側(cè)接地中性點(diǎn)連接起來(lái)一同接地，如下圖所示： 變配電所的線路雷電波侵入防護(hù) 變壓器的防雷保

43、護(hù)及接地 圖5 變電所防雷與接地 8.2 變電所接地保護(hù)的設(shè)計(jì)： 對(duì)于同一系統(tǒng)中電壓及用途不相同的電氣設(shè)備，接地體可以只設(shè)置一個(gè)，其電阻阻值須滿足最小值的規(guī)定。如果接地裝置受到條件限制而不能做時(shí)，可以考慮選用絕緣臺(tái)來(lái)進(jìn)行電力設(shè)備的維護(hù)和操作。對(duì)于外殼導(dǎo)電的電力設(shè)備，一般還要進(jìn)行接零保護(hù)，通常裝設(shè)在靠近其電源的位置。 （1）單根垂直管形或棒形接地體的接地電阻 （2）多根垂直管形接地體并聯(lián)的接地電阻 實(shí)際的總接地電阻為 式中，為多根接地體并聯(lián)時(shí)的利用系數(shù)，可利用管間距離a與管長(zhǎng)l之比及管子數(shù)n去查。由于該表所列未計(jì)及管子之間連接扁鋼的屏蔽作用，所以實(shí)際的略高于表中的數(shù)據(jù)，由

44、此計(jì)算所得的也略微偏高，這樣便能更好的滿足接地要求。 結(jié) 論 本次課程論文的課題是住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要任務(wù)是在滿足大型小區(qū)供電經(jīng)濟(jì)、可靠、優(yōu)質(zhì)、安全的前提下，完成對(duì)大型小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，供電設(shè)備選擇和校驗(yàn)，保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)，主要考察了我對(duì)工廠供電這一方面的認(rèn)識(shí)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了很多不懂的地方，通過(guò)查閱相關(guān)資料，詢問(wèn)指導(dǎo)老師，與同學(xué)討論等方式，設(shè)計(jì)的思路慢慢明朗起來(lái)。設(shè)計(jì)中有大量的計(jì)算與繪圖，需要我認(rèn)真仔細(xì)的處理，對(duì)于繪圖主要使用了AutoCAD制圖軟件，也讓

45、我對(duì)這一軟件的使用更加熟練。最后在論文完成定稿前，指導(dǎo)老師也幫我們仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)并幫助我們修改和完善了畢業(yè)論文的諸多細(xì)節(jié)。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)，更加系統(tǒng)的把書本中的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去，較好的提高了我認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，使我把在校期間所學(xué)做到的知識(shí)學(xué)以致用。另外，還使我認(rèn)識(shí)到：在遇到任何困難時(shí)，不能畏懼，要通過(guò)合理的方法積極應(yīng)對(duì)，沒有克服不了的困難，應(yīng)當(dāng)全力以赴，永不言棄！以后走入工作崗位，我將會(huì)利用大學(xué)期間的所學(xué)，竭盡全力的服務(wù)于社會(huì)，服務(wù)于他人。 致 謝 經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力，我終于完成了小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的課程論文，為今后走向

46、工作崗位打下了良好基礎(chǔ)，尤其是提高了我認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析并解決問(wèn)題的能力。這次設(shè)計(jì)是對(duì)以往四年學(xué)習(xí)成果的一次綜合測(cè)試。 在這次設(shè)計(jì)中，首先要衷心感謝的是指導(dǎo)老師陳孟娜，他為我提供了諸多寶貴的意見和大量的相關(guān)資料，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度和耐心的指導(dǎo)使我受益匪淺，在學(xué)習(xí)和為人方面也有很大的幫助。在課程設(shè)計(jì)的開始階段，我遇到了很多不懂得地方，有些部分的計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤，無(wú)法再繼續(xù)寫下去時(shí)，是指導(dǎo)老師給我耐心講解，幫助我改正錯(cuò)誤，使我對(duì)大型小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)有了系統(tǒng)的概念和更深的理解，我才解決了一個(gè)個(gè)困惑，順利的完成后面部分的設(shè)計(jì)，最終完成了課程設(shè)計(jì)論文，在此我要向他致以深深的謝意! 同時(shí)在這次課程設(shè)計(jì)論文寫作的

47、過(guò)程中，其他同學(xué)也為我提供了一些幫助和意見，和我一起探討問(wèn)題，不斷的鼓勵(lì)我，在此也要向他們表示感謝! 參 考 文 獻(xiàn) [1] 劉介才，高仕斌，簡(jiǎn)克良.工廠供電[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009. [2] 靖大為，張淑珍.城市供電技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2011. [3] 唐志平，楊胡萍，史國(guó)棟.供配電技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005. [4] 余健明，同向前，蘇文成.供電技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998. [5] 周文森，鄭景山.簡(jiǎn)明電工手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994. [6] 隋振友，宋立新.配電實(shí)用技術(shù)[M].北

48、京：中國(guó)電力出版社，2006. [7] 沈鴻，周建南，汪道涵，張維，史洪志.電機(jī)工程手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983. [8] 北江鋼鐵設(shè)計(jì)院等.鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計(jì)參考資料[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1976. [9] 航空工業(yè)部第四規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等.工廠配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：水利電力出版社，1983. [10] 紀(jì)愛華，周志敏.電工測(cè)量與試驗(yàn)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006. [11] 孫艷君，戴艷梅.常用電工儀表與測(cè)量技術(shù)問(wèn)答[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. [12] 王榮藩.工廠供電設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2002

49、. [13] 陳立周，林存良.電氣測(cè)量[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [14] 弋東方，鐘大文.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社， 1996. [15] 岳保良.電氣運(yùn)行（第一版）[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，1998. [16] 陳躍.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南.電力系統(tǒng)分冊(cè)[M].北京：中國(guó)水利出 版社，2003. [17] 張華.電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [18] 徐永根，卞鎧生，王劍芬.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中高電力 出版社，1994. 附錄 表9 電纜載流量對(duì)應(yīng)截面 電纜持續(xù)載流量（A） 電纜型號(hào) 額定電壓kV 標(biāo)稱截面（） 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 YJV <1 71 94 125 153 185 234 283 327 371 425 油浸紙 絕緣電纜 10 - 42 56 68 81 106 126 146 171 195 （油浸紙絕緣電纜工作溫度,環(huán)境溫度 YJV銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜工作溫度,環(huán)境溫度）