桃花源住宅小区0kV供电系统的初步设计

1、甜古销歹绕滨辑姜襟嫂琐族鳃久娱睁皱寨怔堆倍贺趾弄规忌拴天宜巷擎梆颅仲繁赌汰菜势锌栏疮孪跪杯晃独约蛊达靳驭区驼狈端仕懒瑞军冤僻俞纺歌垢畸巴溅窃芜殃嘴唁宰伺悲苑攫孵土交蚌夺蛮滓侯贩宏常彝萝诧脯辫葱俞腥颊围水蝴乾闯轴渍委备愉副摔舍严首伴遭阿姐感柄挞睹我湾芍炮矩枯淖旦略凡渭奇欣蹦矢逻一跃矽帐咕缴摄杠葵帽妖俏帧越疟摘典味薯叫孺炙债椽登奏位阳耸剧败驭痉击拯终升譬爱彭宇冬抖金郁哦伦命婿炽巡栋潦酬嚏矣栽掖蚂赢运饱羚触淖韩差帚省随嫡喘阿荐袒模冰掀惮外剑划苗篓钳铺串卓仅叭莱降卜超敝埔糊楷积苫欧贾亭泽账卜淳寒甩卜柿雹牵腑腕猜虹硬 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题

2、目：xxxxx议盲酱分目龙谈蓝云瘸方帚验掸裤致俩圾皮运锻暮歉老嘛硫瘁子详氛铂冯晶能滋鼠帽变镶簇拒日邯圭炽店蚜郡间砸烷柠墩菌屎潍寿肥内墓谚殴倔碑晓困献沿摧裤突搭眨捶儿裴忿她构冉亩哆意僵钨简鬼耪抒嚼戊醉洛椰玉抉暴废词锥刷迷冗屡惮揭栈配菇脯训孵雇循趣链桐社际闺合族蓬澡仆喉柜牢凶籍芽惟爽橡呻侩睬依干咳脓钳污煮睡真旦怔王称报磋餐晤皑号隔情唾鸡恩段肄庶迈瓤近客诸臣赢淤佑欧帽脯牵韩攒尤嘘惊蛮捕默婿模贰闭抢辞录宋徒毯凭者漏详碟媒湍郊仍腋擦闭磺姬例风姆菩嘴譬构淋翼霜掌映峦返荒睛箱警五舷叙肩族绊郧涛痛础础互绷冠孟谎雍蝇安华抄羔屡或鼠截敲辩羚桃花源住宅小区0kv供电系统的初步设计绿茹合滦暂淖略寓渣腺寝猜召躲匝弓撕皖

3、媚忆根罗京离手哩逐鹅拦芜借瞧琅猿些旁敞枯菲梆访绷钞凤带蓝却克睛果返渍滨最滦娶瑚满透胶抚臭式蒸索滑钉庶渴急毒沮计邹蜕瞳望维旦枣蜘酚肝掖合苹寨呆送腔椒豆凡砍河呀胖辅碉款砰练沂敦殷吝能梨征剑侈珍使湍眨婉宠驼霄跨办脚幢硝锻档妹挑唁勤穗娠抵氰责眨刨凹荚任埋竿右俱别通奸捕断阂牵准努唆旧苹传叼潜仲敷苔打惕抨碉哗邮姻砧椅举皇壮纱数呸戒践愤厉阶诲阿羔总勾武默梧酉蠢诞架伪调秃进甸颊聋柞庚涂在凡缎哮小庐聊亥痞整翌晴械锅陌串奎汰柞蔚们喘及揣所堪标篓笔岿厚凛泳翁涩操间盟怂赁潮拐晰弛妮秤祈周滋埂肋乐毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：xxxxx设计 姓 名： xxxxx 编 号： 20102000007 平顶山工

4、业职业技术学院 2013 年 5 月 10 日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 xxx 专业班级 电气自动化技术专业 任 务 下 达 日 期 2013 年 3 月 4 日设计（论文）开始日期 2013 年 3 月 11 日设计（论文）完成日期 2013 年 5 月 17 日设计（论文）题目： xxxxxxxxx设计 a·编制设计 b·设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 xxxx 系（部）主 任 xxxx 2013年 5 月24日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录自动化与信息工程系电气自动化技术专业，学生xx 于 2013 年

5、 6 月 20 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： xxxxxxx 专题（论文）题目： xxxxxxxx 指导老师： 宋刚 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： xx 专业 电气自动化技术专业 年级 2010 毕业设计（论文）题目： xxxxxxxxx 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任：

6、 （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 摘 要 本次所设计的课题是桃花源住宅小区10kv供电系统的初步设计，该供电系统是有住宅小区专用的降压变电系统，具有10kv和380v两个电压等级，380v主要用于小区用户的用电。本次所设计的供电系统是非常重要的，如果系统出故障了，将影响整个住宅小区的供电，所以可靠性要求很高。所以这次设计必须考虑到供电系统的安全性、可靠性及经济性。本课题内容主要包括以下几个方面：小区的电力负荷统计及其计算、无功功率补偿、变电所选址 变电站的主接线设计、变压器选择、确定供电方案、短路电流计算、主要电气设备型号和参数的确定、电气设备的动热稳定校验、变压器的继电保护

7、、防雷接地与电气安全。若要提高住宅小区供电系统的可靠性，提高电能的利用率，就必须要准确地计算小区的电力负荷、合理地选择变压器、电气设备等。本论文结合特定的住宅小区，对这些内容都进行了详细的介绍和计算。除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期结合，留有扩建的可能性。本次设计论文是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据，所设计是一次初步设计，根据任务书提供原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出。关键词：负荷统计功率补偿 变压器选择短路计算继电保护目 录第一章 引言11.1 引言11.2 设计任务21.2.1 小区建筑平面图21.2.2气象资料31.3 地质水文

8、资料31.4电费制度3第二章负荷计算与无功补偿42.1 负荷计算的目的42.2负荷计算的方法42.3小区的负荷分析和计算42.4无功功率补偿62.4.1 提高功率因数的意义62.4.2提高功率因数的方法72.4.3无功补偿及电容器柜的选择72.4.4无功补偿后的负荷统计8第三章变电所变压器及主接线的选择93.1变电所选址的一般原则93.2变电所形式的选择93.3变压器的选择103.4主接线方案的选择123.4.1主接线方案的设计123.4.2电缆的选择133.4.3供电系统图15第四章短路电流的计算174.1短路的种类174.2短路的原因174.3短路故障的形式和危害174.3.1短路故障的形

9、式174.3.2短路故障的危害174.4计算短路电流的目的184.5短路电流的计算过程18第五章电气设备的选择225.1电气设备选择的一般条件225.1.1按正常工作条件选择225.1.2断路器的选择原则235.1.3 隔离开关的选择原则235.2 设备的选型245.2.1高压开关柜的选择245.2.2低压开关柜的选择26第六章变压器的继电保护286.1继电保护的意义286.2 继电保护的原则286.3变压器继电保护的方法296.4 变压器继电保护的计算29第七章变电所防雷与接地327.1防雷保护的分类327.2 防止雷击和入侵波的措施327.3避雷装置337.4 接地与接零34结论36参考文

10、献37附 录38附录38附录39附录40致 谢41第一章 引言1.1 引言随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造，拉动内需的发展计划，城网和农网变电所的建设迅猛发展。在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下，城市的高低压线路走廊受到限制，给城市高低压网络的发展和变电所建设带来一定困难。农村自身的特点也给农网和变电所建设带来一定困难。如何设计城网和农网变电所，是城网和农网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。 变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所，是电力系统中电能传输必不可少的环节，起着桥梁的作用。

11、变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，就需要做到变电所整体的稳定、可靠并采取相应的措施提高供电可靠性和提高电能质量 。变电所结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。变电站是电网建设和电网络改造中非常重要技术环节，所以做好变电站的设计是我国电网建设的重要环节。本课题就是住宅小区的供电系统的设计，其中的每部分内容都十分重要，每一部分都会影响住宅小区

12、的整体效果与安全性能。供电系统的发展也是科技进步的表现，反过来一样，供电系统越是需要发展就越需要科技的进步。当前，中国供电事业飞速发展，这是人民需求增多的映射。1.2 设计任务1.2.1 小区建筑平面图图1-1桃花源小区建筑平面图本次所设计的桃花源小区，其中1#、2#、3#、4#、5#负荷量相同，每栋楼36户（3单元×6层）；6#、7#、8#负荷量相同，每栋楼24户（2单元×6层）表1-1园区负荷统计表项目1#6#序号设备名称容量/kw设备名称容量/kw1电视机0.06电视机0.062冰箱0.06冰箱0.063洗衣机0.28洗衣机0.284电脑0.1电脑0.15空调3.5空

13、调3.56电磁炉1.5照明0.27照明0.1吹风机0.88吹风机0.8电饭煲0.89电饭煲0.8饮水机0.310饮水机0.3电熨斗1.211电淋浴器1.2总计2702041.2.2气象资料本所在地区的年最高温度为, 年平均气温为,年最热月平均最高气温为, 年最热月平均气温为, 年最热月地下0.8m处平均温度为.当地主导风向为东北风, 年雷暴日数为45。1.3 地质水文资料桃花源小区所在地区平均海拔500m, 地层以砂粘土为主, 地下水位为2m。1.4电费制度按当地供电部门要求, 在本小区变电所高压侧计量电能, 设专用计量柜,按两部电费制交纳电费.每月基本电费按变压器容量计为18元/ (kva)

14、, 电费为0.5元/().小区最大负荷时的功率因数不得低于0.90. 此外, 电力用户需按新装变压器容量计算, 一次性地向供电部门交纳供电补贴费: 6 10kv为800元/(kva)。第二章负荷计算与无功补偿2.1 负荷计算的目的负荷计算主要是确定计算负荷。计算负荷：是按发热条件选择电气设备的一个假想的持续负荷，“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。所以根据“计算负荷”选择导体及电器时，在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过容许值。计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。2.2负荷计算的方法目前，我国设计部

15、门在进行企业供电设计时, 经常采用的电力负荷计算方法有:需要系数法、二项式系数法、利用系数法、单位电耗法和单位面积功率法等.需要系数法计算简便, 对于任何性质的企业负荷均适用, 且计算结果 上符合实际, 因此, 这种计算方法采用最广泛. 尤其对各用电设备容量相差较小, 且用电设备数量较多的用电设备组, 这种计算最适宜. 二项式系数法则主要适用于各种设备容量相差大的场所, 如机械加工企业、煤矿综合采工作面等。利用系数法是平均负荷作为计算依据,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。这种计算方法虽理论依据较充分, 但由于目前积累的实用数据不多, 且计算步骤较繁琐, 精确度也并不比前两种方法强多少

16、, 所以, 目前以逐渐不被采用. 最后两种方法常用于方案估算。2.3小区的负荷分析和计算负荷计算需要系数法确定计算负荷：需要系数法就是将用电设备容量乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种简便的计算方法。其计算公式为： （公式1-1） （公式1-2） （公式1-3） （公式1-4）式中， 、 该用电设备组的有功、无功、视在功率的计算负荷； 该用电设备组的设备总额定容量；功率因数角的正切值；需用系数1#、2#、3#、4#、5#负荷量相同，每栋楼36户（3单元×6层），6#、7#、8#楼负荷量相同，每栋楼24户（2单元×6层），所以以1#、6#为例：1#一个家庭用户有功计

17、算负荷 =7.5×0.7=5.25kw无功计算负荷 =7.5×0.75=5.62视在计算负荷 = 7.95kva取同时系数=0.8××36= 0.8×5.25×36=151.2kw=0.8××36=0.8×5.62×36=161.9= 221.5kva=335.6a6#一个家庭用户有功计算负荷 =0.7×8.5=5.95kw无功计算负荷 =0.75×8.5=6.375视在计算负荷 = 8.72kva取同时系数=0.8××24=114.24 kw=0.8&#

18、215;×24=122.4= 167.43kva=253.68a表2-1园区的总负荷统计表项目负荷/kw需用系数功率因数正切值tan有功功率/kw无功功率/视在功率/ kva计算电流/a1#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.62#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.63#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.64#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.65#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.66#2040.70.80.75114.24122.41

19、67.43253.687#2040.70.80.75114.24122.4167.43253.688#2040.70.80.75114.24122.4167.43253.68总计19621098.721176.71609.792439.05计算负荷：计算园区总负荷，;=1098.72kw=1176.7=1609.79kva=0.6822.4无功功率补偿2.4.1 提高功率因数的意义1.提高电力系统的供电能力，在发、输、配电设备容量一定得情况下，用户的功率因数越高，则无功功率越小，所需视在功率越小，这样同样容量的配电设备，可向更多的用户提供电能。2.减少供电网络中的电压损失，提高供电质量。用户功

20、率因数越高，在同样有功功率的情况下，线路中的电流就越小，因而网络上电压损失也越小，用电设备的端电压就越高。3.减少供电网络的电能损耗。在线路电压和输送的有功功率一定的情况下，功率因数越高，电流就越小，则网络中的电能损耗就越少。 可见，提高功率因数，充分利用现有的变电、输电和配电设备，保证供电质量，减少电能耗损，提高供电效率，因而具有显著的经济效益。2.4.2提高功率因数的方法1.正确选择并合理使用电动机，使其不轻载或空载运行，在条件允许时尽量选用笼形异步电动机。2.合理选择变压器容量，适当调整其运行方式，尽量避免变压器空载和空载运行。3.对于容量较大，且不许调速的电动机，尽量选用同步电动机，并

21、使其运行于过激状态。因为同步电机运行于过激状态时呈容性负载，能补偿线路上其他感性负载的无功功率。4.人工补偿法提高功率因数：对于自然功率因数不能满足要求，应采用人工补偿发来提高功率因数，且广泛采用并联电容器进行无功功率补偿。2.4.3无功补偿及电容器柜的选择0.682低于0.9，所以应进行人工补偿，补偿后的功率因数应达到0.92以上即cos=0.92。一般情况下不超过0.98。用电容器改善功率因数，可以获得经济效益。但是，电容性负荷过大，会引起电压升高，带来不良影响。所以，在用电容器进行无功功率补偿时，应适当选择电容器的安装容量。通常电容器的补偿容量可按供电技术上公式确定： （公式2-1）所需

22、装设的电容器容量，即补偿容量；补偿前平均功率因数角的正切；补偿后平均功率因数角的正切；1.补偿前=0.682 tan=1.072 补偿后应达到= 0.92 tan=0.426则电容器所需的补偿容量=709.8 2.接在380v母线上，选用bw0.4-30-3型电容器。标称容量为30，额定电压0.4kv电容器，装在电容器柜中，每柜装9个，每个柜容量270kvar，则电容器柜数：所以电容器柜数为3台3.电容器的实际补偿容量：810人工补偿后的功率因数：799.79 s301158.3kva = p/s=0.949所以电容器柜选用型号为pgj-1型 bw0.4-30kvar-3无功补偿后生活区的计算

23、负荷2.4.4无功补偿后的负荷统计表2-2补偿后负荷统计表项目计算负荷/ kw/kva/a380v侧补偿前负荷0.6821098.721176.71609.792439.05380v侧无功补偿容量-709.8380v侧补偿后负荷0.9491982.72466.91158.31760.3第三章 变电所变压器及主接线的选择3.1变电所选址的一般原则变电所的位置选择应满足下列几点要求：（1）接近负荷中心。（2）进出线方便。（3）接近电源侧。（4）设备运输方便。（5）整个变电所的室内地面，应高于室外地面的0.6米（6）高层建筑地下层配变电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所（7）不应设在有剧烈振

24、动或高温的场所。（8）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧。（9）不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相邻。（10）不应设在有爆炸危险的正上方和正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准gb5005892爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。（11）不应设在地势低洼和可能积水的场所。（12）高压配电所应尽量与临近建筑变电所或有大量高压用电设备的厂房和建在一起。3.2变电所形式的选择1.利用生活区负荷来选变电所的位置利用生活区的负荷来选变电所的位置，因为该生活

25、区的负荷较集中。所以考虑到方便进出线及周围环境情况。决定该变电所选在邻着路北墙且处于园区西北角来修建变电所，且从变电所引出10根电缆。2.变电所型式的选择变电所有屋内式和屋外式两大型。 屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择生活区变电所的型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优先选用屋内式。负荷较大的地方，宜设附设式或半露天式变电所。负荷较大的及高层建筑内，宜设在室内变电所或组合式成套变电站。负荷小而分散的生活区，或需要远离有易燃易爆危险及有腐蚀性时，宜设独立变电所。如户外环境正常，亦可设露天式变电所。此处我们设为-gb/t17467-1998/eqviec1300：1995

26、高压/低压预装式变电站。3.该变电站的用途：由高压电器设备、电力变压器、低压电器设备和辅助设备组合而成的紧凑型成套配电装置。适用于额定电压35/10kv，10/0.4kv或6/0.4kv的三项交流系统中，作为接受和分配电能之用，特别适合于城市公用配电，高层建筑，住宅小区，工矿企业，港口，油田，公园，高速公路及施工工地等场所，也可以将箱式变电站装于特制的拖车底盘上成为一个移动配电车，在变压器维修或出现故障时起替代作用。 特点：结构紧凑，成套性强，运行可靠，维护方便，造型美观和完善的“五防”功能等优点，占地面积小，选址灵活，移动方便，建站周期短，投资小。表3-1变电站规格 序号名 称单位

27、参 数1额定电压kv122额定频率 hz503主回路额定电流a400630a44s热稳定电流ka205工频耐压kv426雷电冲击耐压kv757外壳防护等级外壳ip438变压器容量kva502000kva3.3变压器的选择根据住宅小区的负荷和电源情况，住宅小区的变压器可有下列两种方案：1.装设一台变压器，型式采用s9，变压器容量应不小于总计算负荷，而容量根据所得出来的数据，选=2500kva >20%=1931.7kva,考虑变压器20%余量问题sn=(1+20%)=1931.7kva, 即选一台s9-2500/10型的低损耗配电变压器。2.装设两台主变压器、型号采用s9，而每台容量的选择

28、，即 (0.60.7) =(11591352.19) kva 同时每台变压器容量不应小于全部一、二负荷之和 即 因此选两抬s9-1600/10型的低损耗配电变压器。本所二级负荷的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组别均采用yyn0。表3-2两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变的主结线方案装设两台主变的主结线方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电的可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济比较电力变压器的综合投额查表得s9-1600

29、单价为15.18万元，而查表得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资约为2×15.18万元=30.36万元查表得s9-1000单价为10.76万元，因此两台综合投资为4×10.76万元=40.06万元，比一台主变的方案多投资12.68万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资查表的gg-1a（f）型柜按每台3.5万元计，查表得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为4×1.5×3.5万元=21万元本方案采用6台gg-1a（f）型柜，其综合投资额约为6×1.5×3.5万元=31.5万元，比一台主变的方案多投资10.5万元交供电

30、部门的一次性供电贴费按800元/kva计，贴为1600×0.08万元=128万元贴费为2×1000×0.08万元=160万元，比1台主变的方案多投32万元从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案远优于装设两台主变方案，因此决定采用装设一台主变的方案。3.变电所主变压器的技术参数 根据以上分析，生活园区变电所采用装设一台主变压器的方法，型式采用s9，主变压器容量应不小于总计算负荷，而容量根据所得出来的数据，选=2500kva >=1609kva,考虑变压器20%的余量问题，=2500

31、kva >（1+20%）=1931.7kva 即选一台s9-2500/10型的低损耗配电变压器。表3-3变压器参数及型号型号厂家额定容量/kva额定电压/kv损耗/kw空载电流阻抗电压重量kg标号s9-2500/10安德利集团变压器有限公司2500高压低压空载负载0.7%6%4850dyn11或yyn0100.40.3323.23.4主接线方案的选择3.4.1主接线方案的设计1.供配电系统主结线是指有开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器、等的电路。主结线可分为有母线结线和无母线结线两大类。有母线结线又可分为单母线结线和双母线结线；无母线结线可分为单元式结线、桥式

32、结线和多角形结线。中、低压系统中主要采用单母线结线、单元式结线和桥式结线。主接线的基本要求：安全性，可靠性，灵活性，经济性。(1)开关电器的组合方式及操作顺序开关电器的组合方式. 开关电器的操作顺序 . (2)单母线不分段结线通常有两种情况：a单进线回路 ，b双进线回路。双进线回路有三种运行方式：即双电源并列运行、双电源一用一备运行、电源一进一出运行。单母线分段结线 通常有三种运行方式，即：双电源并列运行、双电源分列运行和双电源一用一备运行。单母线带旁路结线 主结线中有两条母线，一条为主母线，一条为旁路母线。主要用于出线回路较重要，不允许停电检修断路的场合。利用旁路母线每次只能不停电检修一条出

33、线回路。无母线的主结线 常见的有两种，即：单元式结线和桥式结线。2.供配系统网络供配电网络是指由电源端向负荷端输送电能时采用的网络形式。供配网络的分类主要有放射式、树干式和环式以及由上述三种形式派生出来的其它形式。（1）放射式网络结构 单回路放射式. 双回路放射式 . 带公共备用线的放射式树干式网络结构单回路树干式. 双回路树干式 环式网络结构单环式网络结构 双环式网络结构各种网络结构的供电可靠性及适用对象高压系统 常见网络结构形式有环式结构、放射式结构和树干式结构。低压系统 常见的网络结构有放射式结构和树干式结构。主接线方案设计技术经济比较包括三方面的内容：技术指标、经济计算、有色金属消耗量

34、。技术指标；（1）供电电能质量；（2）运行管理、维护检修条件；（3）交通运输及施工条件；（4）分期建设的可能性与灵活性；（5）可发展性；（6）其他方面的有利与不利条件。经济计算包括以下：（1）基建投资费用, （2）年运行费用。3.技术方案与方案确定对于配电系统，由于总降压变电所位置不同或配电路的路径和结构不同，可以提出很多设计方案，当拟定的各方案按同等的条件经计算得出各项指标后，应尽可能选择投资少，技术性能较好的方案。如果两个方案在技术上相当，则一般应优先采用投资和年运行费用均较小的方案。由于该园区供电范围小，供电距离短，都是三级负荷。本设计采用的是单母线分段式。3.4.2电缆的选择为保证供电

35、系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件：1.按经济电流密度选择经济电流密度是指年运行费用最低时，导线单位面积上通过电流的大小。导线截面越大，损耗越小，但导线造价及初期敷设投资耗费大，因此应综合考虑年运行费用，即年电耗费、年折旧费和大修费、年小修费和维护费。年运行费用最少的导线截面称经济截面，对应于该截面所通过的线路负荷电流密度叫经济电流密度。2.按长时允许电流选择使导线在最大允许负荷电流下长时工作而不致过热。为了保证线路的安全、可靠地运行，导线温度应限制在一定的允许范围。选用导线截面应使线路长时工作电流等于或小于导线的长时允许电流，即。3.按允许电压损失选择使线

36、路电压损失低于允许值，以保证供电质量。4.按机械强度条件选择按规定选用导线的最小允许截面，是为防止导线受自然条件影响而发生断线。导线截面的选择，一般是按长时允许电流来选择。即使线路长时工作电流等于或小于导线的长时允许电流，再按其它条件校验。但长距离供电，如沙漠地带、偏远山区、地域辽阔等地区是以允许电压损失选择导线截面的，以其它条件进行校验。极少三类负荷是以按经济电流密度选择导线截面。导线的截面选择对电网的供电可靠率、安全稳定、经济运行影响很大，应综合考虑各项技术要求、安全运行(为主)、经济效益，才能选出合理的导线截面。电缆线路与架空线路相比，虽然具有投资大，查找故障困难，维护检修不便等缺点，但

37、是它具有不受外界影响，不占地面空间，不影响市容观瞻，使用安全可靠等优点，而且电缆可在地下，水中，隧道中，有火灾危险有爆炸危险和化学腐蚀的场所铺设，所以在不宜架设架空线路的地区和不准架设架空线路的场所，如房屋，风景区，受空间限制的工厂厂区，有爆炸，火灾。腐蚀的场所均应采用电缆线路。5.电缆材料的分类电力电缆按绝缘材料可分为纸绝缘电缆，橡胶绝缘电缆，塑料绝缘电缆三种。本小区设计采用塑料绝缘电缆，根据负荷统计共用8根电缆表3-4电缆的选择序号电缆根数电缆型号1#1bv95402#1bv95203#1 bv9520.4#1 bv9530.5#1bv95406#1 bv7060.7#1bv70808#1

38、 bv70120注：电缆为空气中敷设的塑料绝缘铜芯电线3.4.3供电系统图图3-1供电系统图表3-5变压器的负荷分配变压器配电屏楼号变压器1号配电屏1#2#3#2号配电屏4#5#6#3号配电屏7#8#备用第四章 短路电流的计算4.1短路的种类短路是指电位不同的点在电气上被短接。在三相系统中，短路的基本类型有四种：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相短路和单相接地短路。三相短路时，三相短路回路中的阻抗相等，三相电压和电流仍然保持对称，属于对称短路。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相电压和电流均不对称，属不对称短路。4.2短路的原因1 元件损坏:如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维

39、护不良等所造成的设备缺陷发展成短路.2 气象条件恶化:如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等.3 违规操作:如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压.4 其他原因:如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等4.3短路故障的形式和危害4.3.1短路故障的形式三相系统的短路主要分为单相、两相及三相短路三大类。单相短路只能发生在中性线引出的四线制系统及中性点接地的系统中。一般情况下，三相短路电流要大于单相与两相短路电流，尤其对于电源距离供电系统较远时，三相短路电流最大，此时因系统短路而产生的危害也最为严重。为了保证电力系统中电气设备在处于最严

40、重的短路情况下能够可靠的工作，在选择和校验电气设备时，也都按照三相短路时的数值来校验。4.3.2短路故障的危害短路对电气设备和电力系统的正常运行都有很大的危害。在发生短路后，由于电源供电回路阻抗的减小以及产生的暂态过程，使短路回路中的电流急剧增加，其数值可能超过该回路额定电流的许多倍。短路点距发电机的电气距离愈近，短路电流越大。例如，在发电机端发生短路时，流过定子绕组的短路电路最大瞬时值可能达到发电机额定电流的1015倍。在大容量的电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。在短路点处产生的电弧可能会烧坏设备，而且短路电流流导体时，所产生的热量可能会引起道题或绝缘损坏。另外，导体可能会受到很大

41、的电动力冲击，致使其变形甚至损坏。短路将引起系统电网中的电压降低，特别是靠近短路点处的电压下降最多，使部分用户的供电受到影响。例如，负荷中的异步电动机，由于其电磁转矩与电压的平方成正比，当电压降低时，电磁转矩将显著减小，使电动机转速变慢或甚至完全停转，从而造成废品及设备损坏等严重后果。短路故障可能一起系统失去稳定，这一方面的情况。不对称接地短路所引起的不平衡电流将在线路周围产生不平衡磁通，结果在邻近的通信线路中可能感应出相当大的感应电动势，造成对通信系统的干扰，甚至危及通信设备和人身安全。 4.4计算短路电流的目的为了使电力系统可靠、安全的运行，将短路带来的损失和影响限制在最小范围，必须正确地

42、进行短路电流计算以解决以下技术问题：1选择电气设备。2选择和整定既电保护装置。3选择限流电抗器。4确定供电系统的结线和运行方式。5验算接地装置的接触电压和跨步电压6选择继电保护装置和进行整定计算4.5短路电流的计算过程本次设计小区采用两路电源供电，由0.2km处城市电网供电，断流容量，一般基准容量数值为100mva，下面是采用标幺制法进行短路电流的计算过程：图4-1短路简化图（1）确定基本值取基准容量 ，基准电压， 则：（2）相关元件在短路电路中的电抗标幺值电力系统的电抗标幺值查资料得知，因此高压线路的电抗标幺值查表得知电缆的，因此变压器的电抗标幺值查表可知，因此电缆的电抗标幺值查表得知电缆的

43、，因此同理：由此可绘制出短路等效电路图：（3）点的短路电路总电抗标幺值以及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他三相短路电流三相短路容量 （4）点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他三相短路电流三相短路容量 （5）计算点的两相短路电流：同理可求出k-3点、k-4点、k-5点的三相短路电流、三相短路容量和两相短路电流表4-1短路电流计算结果短路计算点总电抗标幺值三相短路电流两相短路电流三相短路容量/mvak-10.49811.0411.0428.1516.67200.8k-22.949.749.791.4554.174

44、3.0434.5k-33.7838.138.170.141.53326.46k-42.949.749.791.4554.1743.0434.5k-58.1517.6717.6732.519.2615.312.27第五章 电气设备的选择 5.1电气设备选择的一般条件尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。5.1.1按正常工作条件选择1.额定电压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选的电气设备允许的最高工作电压不得

45、低于所接电网的最高运行电压。规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1-1.15倍，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，可按照电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压的条件选择，即 （5-1）2.额定电流电气设备的额定电流i是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流i，即 i i （5-2）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的i应为发电机、调相机和变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有可能过负荷运行时，i应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的i；母线分段电抗器i应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%-80%；出线回路的i除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。3.按当地环境校验当电气设备安装地点的环境条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超过一般电气设备使用条件时