住宅小区供电系统设计

1、诲海工摩区HUAIHAI INSTITUTE OF TECHNOLOGY本科毕业设计（论文）住宅小区供电系统设计The Power Supply System Design ofResidence电子工程学院专业班级：电气工程及其白动化电气081学生XX:沙 岩 学 号： 学XXXXXXX指导教师：指XXXXXX （副教授）2012年 6月毕业设计（论文）中文摘要住宅小区供电系统设计摘要：本次毕业设计的课题是住宅小区供电系统的设计，根据设计的基本要求, 运用所学的相关知识，查阅相关的资料，进行供电系统的初步设计。本次设计的 基本流程是：进行负荷计算，根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方

2、 案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验，继电保护, 防雷与接地保护，电测量仪表设计，电梯双电源互备投电路设计等，在这一框架 下，按照国家的标准，结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统 的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先 选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，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。关键词：负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源毕业设计（论文）外文摘要The Power Supply System Design of ResidenceAbstract

3、： The subject of this graduation project is the design of the residence area power supply system. According to the basic requirements of the design, using of the relevant knowledge, searching relevant information. Begin the design of the power supply system. The basic process of design is load stati

4、stics, according to the load calculation results to select the transformer, then begin the Short-circuit calculation, selection and calibration of high and low voltage electrical equipment, relay protection, lightning arrest and grounding protection, electrical measuring instrument design and the de

5、sign of elevator power each other prepare to input. In this framework, according to the national standards, bined with the actual situation of residential to plete the graduation project. This design considerations to the power supply system of safe, reliable, flexible and economic four basic requir

6、ements, in the choice of power supply plan and electrical equipment, preferred select low energy consume and meet the design requirements of the plan and equipment. Besides, consider to the residential future of the loads, bination of recent and forward, it support the possibility of the expansion.K

7、eywords: Load statistics; Transformer selection; Short-circuit calculation; Relay protection; Standby power-4-/28I引言02负荷计算02.1 供电负荷的分析02.2 供电负荷的计算33供电方案的确定33.1 主接线方案原则33.2 主接线方案设计33.3 低压部分配电系统44变压器及线路的选择65短路计算95.1 短路故障的形式95.2 短路电流的计算96高、低压设备的选择116.1 设备选择的基本原则116.2 高压设备的选择126.3 低压设备的选择137继电保护147.1 继电

8、保护的意义及设置原则147.2 变压器的继电保护178变电所防雷与接地199电测量仪表1710电梯双电源互备投电路19结论21致谢22参考文献22附录：281引言研究意义：近几年来我国社会发展迅速，人民的生活水平有了很大提高，对 居住环境的方便、安全、环保、舒适等方面提出了更高的要求。这使得住宅小区 的供电系统要适应小区的用电负荷及小区的规划，从多方面考虑，设计出最合理 的供电方案，以使供电系统的运行更加经济、灵活、安全、可靠。发展现状：步入21世纪后，我国城市化正处于乂一新的发展阶段，城市地 区的住宅建筑林立，建筑标准越来越现代化，不同种类的小区对用电负荷的要求 也不尽相同，但总体的趋势是用

9、电负荷有较大增高，在夏冬季节或用电高峰时段 时，用电负荷有较大的波动，造成供电的不稳定或是停电时有发生，为居民用电 带来了诸多不便，因此要求小区供电系统要具备更高的可靠性与安全性。随着城 市化进程的逐年加快，城市用地更加紧X、用电负荷更加集中，城市的电力电网 也逐步由架空向电缆过渡，老旧的配电方案以及变压器、配电室等电力设备在安 全性、经济性、环保性等方面都难以满足时下的住宅用电负荷要求，由此对于小 区的供电方案也有了新的要求。发展趋势：将来的供配电系统主要发展方向为小型化、节能化及更加自动化。 目前对于供电系统的供电可靠性尚感不足，对于某些重要设备如消防设施、生活 水泵、生活电梯的供电可靠性

10、还有待提高。另外，低压配电部分的安全性也需要 更多的重视。小区供电设计要考虑下列基本要求：（1）安全性 需要达到相关技术规X与国家标准，且能够保证人身和设备的安全。 （2）可靠性需要满足小区正常用电的电力负荷。（3）灵活性需要适用于多种运行方式，以便于电气设备的维修及切换，并适当 考虑未来的负荷发展情况。（4）经济性 在符合上述要求的前提下，尽可能简化设计方案，降低投资及设备 运行、维修的费用，并减少线路有色金属的消耗和电能的节约。2负荷计算2.1 供电负荷的分析近年来我国的经济建设步入快车道，居民的生活水品不断提高，越来越多的 高能耗电器走进我们的生活，普通家庭的用电需求不断上涨，例如：空调

11、、电炊 具、电热水器等，很多家庭装有多个空调、彩电、冰箱，而且呈现出强劲的增长 态势，根据以上现状XX省住宅设计标准做出如下规定，一般而言高层的计 算负荷可参考每户68kW标准，小高层及多层可参考每户46kW,除上述方法 外还可参考50W/，/的建筑面积标准，本次设计是针对普通住宅小区的设计， 根据以上标准，计算负荷取值6kW每户团。本次设计共有两个院，每栋高6层，则每单元为12户，一号院为114栋， 每两栋设置一个户外配电箱，共计7个配电箱；二号院为1526栋，每两栋设置 一个户外配电箱，共计6个配电箱。每两个配电箱设置一个配电屏，共计7个配 电屏。由配电屏引出线路通向配电箱，再由配电箱引出

12、线路通向楼栋单元，之后 各单元在引出线路到各户。表2-1负荷的初步划分变压器配电屏配电箱楼栋单元1号 变压器1号 配电屏1#配电箱1栋、2栋2#配电箱3栋、4栋2号 配电屏3配电箱5栋、6栋4#配电箱7栋、8栋3号 配电屏5#配电箱9栋、10栋6#配电箱11栋、12栋4号 配电屏7#配电箱13栋、14栋8#配电箱15栋、16栋2号 变压器5号 配电屏9#配电箱17栋、18栋10#配电箱19栋、20栋6号 配电屏11#配电箱21栋、22栋12#配电箱23栋、25栋7号 配电屏13#配电箱24栋、26栋2.2 供电负荷的计算 负荷计算公式：有功计算负荷无功计算负荷。30 = Qo tan (p11

13、 / 28P视在计算负荷计算电流C _ 30 cos夕I _ s兑仆西查阅资料得知：住宅用电负荷需要系数12户时K,取值06 Kd在25100 户时除取值0.45； 100200户时K.取值0.35；大于260户时K.取值0.3；生活 用电功率因数取值cos? = 0.85,则tane = 0.62(1)小区总的负荷计算Pe = (564+540)x6 = 6624 AWPM=KdPe =0.3x6627 =1987 .2攵WS.J = & =四三=2337 .SkVA coscp 0.85(2)单元的负荷计算Pe =2xx6 = 72kW= KdPe =0.6x72=43.2AWS3

14、0名coswSjo43 ? = 50.8kVA 0.8550.8回” V3 x 0.4= 73.3A(3)配电箱的负荷计算：1#、2#、3#、5#、6#、8#配电箱单元数相同，负荷相同 Pe =12x(3 + 4)x6 = 504P3Q = KdPe =0.45x504 =226.8攵 WQso = PM tan (p = 226.8 x 0.62 = 140.3k var2=受1 = 266.843cos夕S300.85266.8y/3Un V3 X 0.4= 385.1A4#、11#配电箱单元数相同，负荷相同Pe =12x(3 + 3)x6 = 432AW=KdPe = 0.45 x 43

15、2 = 194.4kW=P30 tan9 = 1%,4 x 0.62 = 120.5/: varS3。cos(pSjo194 4一- = 228.7kVA 0.85228.7y/3Un V3 X 0.4= 330.1A9#、10#、12#、13#配电箱单元数相同，负荷相同Pe =12x(4 + 4)x6 = 576kWP30 =KdPe = 0.45 x576 = 259.2kW 。30 = %)tan (p = 259.2 x 0.62 = 160.74 varcos夕Sjo259 2二一= 304.9k，40.85304.9y/3Un y/3 X 0.4= 440.1A经以上计算结果列出下

16、表: 表2-2负荷计算的结果负荷项目负荷容量 与kW有功负荷4kW视在负荷S川 kVA计算电流130 A1号 变压器1号 配电屏1#配电箱504226.8266.8385.12#配电箱504226.8266.8385.12号 配电屏3配电箱504226.8266.8385.14#配电箱432194.4228.7330.13号 配电屏5#配电箱504226.8266.8385.16#配电箱504226.8266.8385.14号 配电屏7#配电箱432194.4228.7330.18#配电箱504226.8266.8385.12号 变压器5号 配电屏9#配电箱576259.2304.9440.1

17、10#配电箱576259.2304.9440.16号 配电屏11#配电箱432194.4228.7330.112#配电箱576259.2304.9440.17号 配电屏13#配电箱576259.2304.9440.1一3供电方案的确定3.1 主接线方案原则在设计小区供电主接线方案时，要符合国家规X,合理布局，经济节约等， 为适应日益变化的新形势还要有一定的超前意识，从而避免造成重复建设，资金 浪费，维护不便，还影响居民的正常用电。设计主接线方案时要符合下列要求：(1)安全性 需要达到相关技术规X与国家标准，且能够保证人身和设备的安全。(2)可靠性 需要满足小区正常用电的电力负荷。(3)灵活性需

18、要适用于多种运行方式，以便于电气设备的维修及切换，并适当 考虑未来的负荷发展情况。(4)经济性在符合上述要求的前提下，尽可能简化主接线方案，降低投资及设 备运行、维修的费用，并减少线路有色金属的消耗和电能的节约国。3.2 主接线方案设计1死 1。底电源迸线 2WL图3-1主接线方案3.3 低压部分配电系统（1）配电屏至配电箱部分本次设计是每两栋楼设一个配电箱，小区的低压配电箱共有13个，分别标 号为配电箱，低压配电屏设七个，1号配电屏为1#、2#配电箱配电，2 号配电屏为3#4#配电箱配电，3号配电屏为5#6#配电箱配电，4号配电屏为 7#8#配电箱配电，5号配电屏为9#10#配电箱配电，6号

19、配电屏为配电 箱配电，7号配电屏为13#配电箱配电。1#配电屏丁配电箱翻配电层!配电箱 4#配电舁配电箱5#配电异#110配电箱9#配电箱7#配电屏6#配电屏112#配电箱11配电箱3-2配电屏至配电箱部分（2）配电箱至单元部分每两栋楼设一个配电箱，共计13个，配电箱为其下属的单元配电。3士配电箔I：5根湖海 碟元碟元7 V V V强 6拣曲雁 蟀元球元3荣元做 4柒做 倬元送元球元球 缭 3恢球 卜弟元2M元3荣元4泰元5?配电箫厚元弹元1腑 弹元1语1帝 津元里元瞒健13栋 惮元弹元弹元1海”栋H栋 漫元弹元u V W港啸1第崂 摩元堂元琳琳陶琳占元理元漳元婵元1酹礴10栋 漳元漳元睐配电

20、箱礴1瘫17栋嗨嗨嗨 际弹元弹元嶂元礴1琳通 弹元弹元1琳I单元10SBM7 V 7 v T V V V11微电箱I嗨 19fe I明1瞄 2咻 2睹 2唠20栋 但元理元津元嶂元便元理元2琳2刘雌2滁2菊 弹元弹元嶂元5单元2嘴2琳2琳1单元弹元艺2琳22栋22栋 津元组元理元11 3-3配电箱至单元部分4变压器及线路的选择4.1 变压器台数的选择在变电所中最关键的一次设备是电力变压器，它的主要任务是提升或降低电 力系统的电压，以便于合理分配、使用和输送电能。选择主变压器台数时应考虑以下原则：（1）供电系统对正常的用电负荷要有足够的可靠性。（2）当变电所的负荷因昼夜、季节而幅度较大时，且适宜

21、以经济方式运行时， 可考虑接入两台变压器。（3） 一般情况下，变电所适宜选用一台变压器，但对于负荷集中且容量相当大 的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或更多的变压器。（4）在选择变电所主变压器台数时，还应考虑负荷未来的发展情况，预留出一 定的容量。就本次设计而言：适宜选用两台主变压器，分别为两个院供电，若某台变压 器停止运行时，另一台则须承担其负荷团。4.2 变压器容量的选择(1)对于只装有一台主变压器的供电系统，主变压器的容量应满足全部用 电设备总计算负荷邑。的需要，即Smt NS3G(2)装有两台主变压器时每台变压器的容量S.,.应同时满足下列两个条件： 当任意一台变压器单独承担负荷时，

22、须满足约60%70%的总计算负荷，即 SN T = (0.6 0.7电0当任意一台变压器单独承担负荷时，须满足所有的【、1【级负荷，即 c > c* NT “30(I+n)就本次设计而言，小区负荷等级为三级，只要考虑条件：则两个院的邑。为 2337.8kVA ,选用两个主变压器的容量S.7 = (0.6 O.7)S3O ,经计算得 S#7 =1403 1637攵VA,取5,叮=1600八<44.3 变压器型号的选择根据以上对变压器的分析，查询资料可知，变压器型号选择为SC9-1600/10, 参数如下四表4-1 SC9-1600/10变压器参数型号额定电 压阻抗电压 (%)空载损耗

23、 (W)负载损耗 (W)空载电 流()连接组别SC9-1600/1010kV61980108500.7Dynll4.4 线路的选择电源进线由10kV城市电网引出两路架空线路进入变电站，在两路电路进线 的主开关柜之前各装设一台高压计量柜，计费电能表通过电压互感器及电流互感 器接入电路中。在选择三相系统中导线的相线截面时可依照导线发热条件来选，须使其允许 载流量不小于相线上的计算电流却，即之，3。在计算导线的允许载流量时，还要考虑温度条件的影响，计算时要乘以温度 校正系数，其公式如下也：k6= EK场-珞(1)变电所进线电缆的选择经算得温度校正系数为“京1然=L451.4592.3L45= 63.

24、7 A查表4-2得知：可选用标称截面为35?/的油浸纸绝缘电缆。 校验发热条件油浸纸绝缘电缆的Zfl/=68>%=63.7 A ,发热条件满足。校验机械强度对于电缆，不必校验其机械强度。（2）配电箱电缆的选择1#、2#、3#、5#、6#、8#配电箱的计算电流a =385.1 A4#、11#配电箱的计算电流乙。=330.9#、10#、12#、13#配电箱的计算电流，3o=44O.1A经算得温度校正系数为Kd=、；与二名二三更= 1.1 A190-301.1 ”3。，即心对等= 35°Ar /死 330.1 “一加 > =300A1.1 1.1晶韦=答=*查表4-2得知：1#

25、、2#、3#> 5#、6#、8#配电箱可选用标称截面为150一相2 的YJV型电缆；4#、11#配电箱可选用标称截面为120加2的yjv型电缆;9#、 10#、12#、13#配电箱可选用标称截面为185?/的yjv型电缆。校验发热条件YJV型电缆的Inn = 371之仆=350 A ,发热条件满足。YJV型电缆的Iall = 327 >八。=300 A，发热条件满足。YJV型电缆的/3 =425之/川=4004 ,发热条件满足。校验机械强度对于电缆，不必校验其机械强度。（3）单元电缆的选择经算得温度校正系数为3残W =檄空=I>/H）, E|J / > Zb = 66.

26、6A出 30"1.11.1查表4-2得知：可选用标称截面为10?/的YJV型电缆。校验发热条件油浸纸绝缘电缆的心=力之八。=666A ,发热条件满足。校验机械强度对于电缆，不必校验其机械强度。5短路计算5.1 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

27、时的数值来校验4 O5.2 短路电流的计算本次设计小区采用两路电源供电，由0.5KM处城市电网供电，断流容量 S”.=300M3, 一般基准容量S”数值为100MVA,下面是采用标幺制法进行短 路电流的计算过程：（1）确定基本值取基准容量=100/忆4 ,基准电压U” =10.5AV, U,=0.4AV则：Sd _100国八 73x10.5=5.5k AMu松100V3x0.4=144kA（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X：查资料得知%. =300Ml<4,因此=0.33架空线路的电抗标幺值xlv/ 查表得知电缆的x°= 0.092。/"?,

28、因此x J 9=x/白=0.092 X 0.5X= 0.042Xd 0 U：10.52变压器的电抗标幺值X；查表可知U = 6,因此* Xr q %S“6x100x1032f =3 / 2)'Xd 100SjV 100x1600 i-由此可绘制出短路等效电路图：11 5-1短路等效电路图(3) Z-1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Xt)= X ； + X：l = 0.33 + 0.042 = 0.372三相短路电流周期分量有效值(3)A-10.372= 14.8M其他三相短路电流/=管= 14.81琮)=2.55 x 14.8 = 37.7MI 啜=1

29、.51 x 14.8 = 22.3M三相短路容量Sf；=匚=则-=268.8MVAXs 0.372(4)攵-2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X 短 _2)= X： + X：l + X； = 0.33 + 0.042 + 3.75 = 4.12三相短路电流周期分量有效值叱 =出=35MX»)4.12其他三相短路电流/”=/?=震2 = 35 M蝇）=1.84 x 35 = 64.4M辱=1.09x35 =38.2姑三相短路容量= = = 24.3A/VAXg 4.12表5-1短路计算结果kA看)kAMVAk 一1 点、14.837.722.3268.8k

30、 一2点3564.438.224.36高、低压设备的选择6.1 设备选择的基本原则(1)根据额定参数的选择在选用设备电器时，要求设备的额定电压”,不低于安装位置的额定电压 “，即UnN"同时要求其额定电流不低于实际通过设备的最大电流/max，即(2)根据稳定条件的选择系统发生短路故障后保护系统动作需要一定的时间，系统的供电设备要能够 承受一定时间内的短路电流。供电设备的热稳定是指电气设备的载流导体通过最大电流时，其发热温度扔 不超过允许短时发热温度，即中之- J供电设备的动稳定是指电气设备通过最大短路冲击电流燃，并承受相应的 电动力时，设备仍保持机械结构完好能力，即(3)根据断流能力

31、的选择供电设备熔断器、断路器等开关设备，承担着通断电路的任务。设备的开断 电流乙一般应大于所处位置可能发生的最大短路电流/:或断流容量S“一般 应大于所处位置可能发生的最大三相短路容量S，即Am”或工会二进行设备选择时通常把额定参数与工作环境作为前期初选原则，而后将断流能力与动热稳定性作为后续校验原则。以下为设备初选及校验项目四: 表6-1设备初选及校验项目项目额定电压 kV额定电流A断流能力kA 或 MVA短路电流校验动稳定热稳定断路器OOOOO熔断器OOO负荷开关OOOOO隔离开关OOOO限流电抗器OOOO电流互感器OOOO电压互感器O支柱绝缘子OO套管绝缘子OOOO母线OOO电缆OOO设

32、备校验项目（。表示需要校验项目一表示无需要校验项目）6.2 高压设备的选择为了充分提高高压设备运行的可靠性，高压电器应根据其正常运行时的额定 电压及额定电流来进行初选，一些设备完成初选后还要验证其动稳定、热稳定性 条件，对于熔断器和断路器还要验证其断流容量。此外，还要考虑电气设备的环 境条件（如湿度、温度、海拔、介质状态等）选用不同类型的高压电器（如户内、 户外、热带型、加强绝缘型等）。对于有些电器的选用还要作更多的考虑（如断 路器、开关的操作频度、互感器的负载和准确等级、熔断器的上下级选择性配合 等）叫变压器高压侧的选择标准：（1）额定参数：额定电压之乙，UWN=OkV,即UN >Ok

33、V额定电流Iint = /=二 _ =-= 92.3A ,即65 %/3x10In 2 93 A（2）稳定条件：冲击电流小之端，塌=2.55x14.8 = 37.71,即6.3 37.7公热稳定 It >&% = 14.82 x （0.5 + 0.2） = 153.3M25 ,即/,2/ > 153 kA1 S（3）断流能力：断流容量S. NS，Sg；= =旦=268.8忆4,即 小 X“_1）0.372S“ > 269 ML4根据以上标准选择如下高压设备：高压开关柜GG1A-10Q （F）、少油断路器 SN10101/630、隔离开关GN8-1017200、电流互感

34、器LQJ-10-200/5A、电压互感 器 JDZ-10Q、熔断器 RN1-10 表6-2高压电器校验的结果项目额定电压 kV额定电流A开断电流 kA短路电流校验 动稳定热稳定校验结果kAkA2s少油断路器10630>9316>14.840>37.71024>153满足SN10-10 I /630条件隔离开关10400>9340> 37,7980> 153满足GN8-10T/400条件电流互感器10200>9345>37,75625> 153满足LQJ-10-200/5A条件电压互感器10满足JDZ-10Q条件熔断器10150>

35、138.515.5>14.8满足RN1-10条件（一表示无需要校验项目）6.3低压设备的选择变压器至母线间的选择标准：（1）额定参数：额定电压UwN=0-4kV，即UN >0.4A;V额定电流/内之，2,"，nt = -4 = -i600 = 2309A ,即 N V3x0.41N >2309A（2）稳定条件：冲击电流京之端，端,=L%x35=64.4kA,即2 64 4公热稳定 I；t > /丸I" = 35 2 x （0.5 + 0.2） = 857.5kA2s ,即2 858kA2s（3）断流能力：断流容量，之5，Si = =四=24.3MVA

36、 ,即 XT） 4.12S。, > 25 MV A根据以上标准选择如下低压设备：断路器DW15-2500、刀开关HD18-2500表6-3低压电器校验的结果项目额定电压 kV额定电流A开断电流 kA短路电流校验 动稳定热稳定校验结果kAkA2s断路器0.42500>230960>3565>64,43600>858满足DW15-2500条件刀开关0.42500>2309105>64,42500>858满足HD18-2500条件（一表示无需要校验项目）配电屏至配电箱至楼栋单元设备的选择：1#至7#配电屏的计算电流%分别为770.2A、715.2A、7

37、70.2A、770.2A、880.2A、770.2A、440.1A1#、2#、3#、5#、6#、8#配电箱的计算电流八0为385.1A： 4#、11#配电箱的 计算电流八。为33O.1A； 9#、10#、12#、13#配电箱的计算电流一为440.1A楼栋各单元的计算电流八。为73.3A根据以上标准选择如下低压设备：刀开关HD17-1000与HD17-630,断路器 DZX10-630 与 DZX10-100表6-4配电屏至配电箱至楼栋单元设备的选择1#、2#、 3#、4#、 5#、6#配电屏HD17-10007# 配电屏HD17-6301#、2#、3#、5#、6#、8#配电箱DZX10-630

38、/4009#、10#、12#、13#配电箱DZX10-630/5004#、11# 配电箱DZX10-630/350各楼栋单元DZX10-100/807继电保护7.1继电保护的意义及设置原则供电系统中继电保护是系统安全运行的重要保证，是自动、迅速、准确切除 故障的重要环节，也是变压器二次回路的重要组成。继电保护的任务：（1）在系统发生故障时，要准确、自动、迅速的切除系统中的故障元件，以确 保其余部分的正常供电。（2）当系统发生故障时，正确反映电气设备的故障运行状态，便于操作人员采 取适当措施，及时恢复电气设备的正常运行。（3）与系统的故障部分电路自动重合闸或备用电源的自投入等自动装置相配合, 从

39、而使供电系统拥有足够的可靠性。设置的基本原则如下：(1)选择性当电力系统发生故障时，继电保护装置动作，有选择性的把系统中 故障部分切断，从而使其余正常部分继续运行，最大限度的保障供电。(2)快速性电力系统由于其实时性的特点，要求在系统发生故障时继电保护装 置能够尽快动作，用最短的时间完成故障部分的切断。(3)灵敏性继电保护装置的灵敏性决定了其在系统发生故障时是否做出动作， 要根据具体情况来选择最适合的灵敏度，以免做成误动作或拒动作。(4)可靠性根据系统继电保护的X围和任务，当保护装置本应动作却未能动作 时，称为拒动作；当电力系统的故障部分不在保护X国内或系统处于正常运行状 态时，保护装置本不该

40、动作却做出动作，称为误动作。保护装置的误动作与拒动 作严重影响电力系统的可靠性，使系统不能安全、稳定的运行。装置的原理、接 线方式等都直接影响了保护装置的可靠性，因此须尽量选择原理、接线方式简单, 可靠性高，运行经验丰富的设备进行保护国。除了上述四项基本的原则外，在实际的选择中还必需考虑其经济性，在能实 现电力系统安全运行的前提下，尽量选用投资少、维护费用低的保护装置。7.2变压器的继电保护变压器定时限过流保护是变压器的基本保护方式之一，选用DL型电磁式电流继电器，变压器过电流保护的动作电流为士/.”，X,为保护线系 K i数，取值为1; K.为可靠系数，取值1.2； K“为继电器的返回系数，

41、取值0.85； K,为电流互感器的变流比田。变压器过流保护的动作时限按级差原则整定，该动作时限要比变压器二次侧 出线过流保护的最大动作时限大一个级差Af,取值0.5秒。变压器过流保护的灵敏性校验按下式计算% = 空2 L5其中/累皿为变压器二次侧发生最小两相短路的电流。零序电流速断保护也是变压器基本保护方式之一，速断保护动作电流要不小 于变压器二次侧母线最大三相短路的电流"Tax，即/ : K向K、, ,(3)I qb -77/ Jt max跖电流速断保护灵敏性校验要依据变压器一次侧最小两相短路电流/霁m进行 校验K /S = 工人胆？之2P KJqb过电流保护及速断保护的计算 （1

42、）过电流保护电流的整定 （=迎=4。，51L.max = L5/N71600= 1.5x= 138.64 V3xl0动作电流/卬1.2x10.85x40xl38.6 = 4.9A24 / 28选DL-11/1。电流继电器，动作电流整定为5A 动作时间的整定.=Z2 + A/ = 0 + 0.5 = 0.5s过流保护的灵敏性校验K r(2r 1x0.866 x35xlO3 x-S,= 心 =9 = 6.1>1.5满足要求K J甲40x5（2）速断保护电路的整定=1人qb 长 'maxilx35xlO3x = 42A4010选DL-11/100电流继电器，动作电流整定为45A电流速断

43、保护的灵敏性校验S 3 = 竺32=7.1N2满足要求 匕晨40x458变电所防雷与接地变电所防雷保护的设计：一般情况下，变配电所屋外防雷装置，可选用避雷线或避雷针。避雷针可以单独 立杆，当其受到雷击时，避雷针及引下线处可能对附近建筑物等造成“反击”， 为了避免发生此类事故，要注意下述几点：（1）要使被保护物与避雷针之间有足够的距离，这个距离与建筑物的防雷等级 有关，由于是针对变电所的防雷，距离取值为大于等于5米。（2）避雷针不能共用保护物自身的接地，应另设独立的接地装置，两者接地体 之间也要有足够的地中距离，距离取值为大于等于3米。（3）避雷针及其引下线选择位置时要尽可能在远离人员经过的地方

44、。一般与人 行道及其他建筑物的出入口距离至少要大于3米，从而限制跨步电压。为防止雷电冲击波沿高压线路侵入配电所，对所内的设备造成危害，尤其是 价格高但绝缘能力相对薄弱的电力变压器，可以在变压器进线处每根母线处装设 FS型阀型避雷器，且与变压器的距离通常小于5米。避雷器的接地可以同变压器外壳导电部分及低压侧接地中性点连接起来一同接地，如下图所示:变配电所的线路雷电波侵入防护变压器的防雷保护及接地图8-1变电所防雷与接地 变电所接地保护的设计： 对于同一系统中电压及用途不相同的电气设备，接地体可以只设置一个，其 电阻阻值须满足最小值的规定。如果接地装置受到条件限制而不能做时，可以考 虑选用绝缘台来

45、进行电力设备的维护和操作。对于外壳导电的电力设备，一般还 要进行接零保护，通常装设在靠近其电源的位置。（1）单根垂直管形或棒形接地体的接地电阻（2）多根垂直管形接地体并联的接地电阻实际的总接地电阻为Re= 式中，4为多根接地体并联时的利用系数，可利用管间距离a与管 “%长1之比及管子数n去查。由于该表所列在未计及管子之间连接扁钢的屏蔽作用, 所以实际的4略高于表中的数据，由此计算所得的心也略微偏高，这样便能更 好的满足接地要求。9电测量仪表9.1 变配电装置的测量仪表电量仪表是用于对系统装置运行的各项参数进行测量并记录或是进行技术 分析、核算电费的仪表的总称。为了监测供电系统的一次设备的运行状

46、态及计量一次系统消耗的电能，保证 供电系统优质、经济、安全和可靠合理的运行，必须为供电系统中的装置安装电 测量仪表。根据不同用途来划分，其主要为计量仪表与常用测量仪表两大类。测量仪表 用于对一次回路的电力运行参数做测量、记录的仪表，计量仪表用于对一次回路 计费、技术分析的计量仪表，即各种电能表。（1）在配电系统的电源进线上，必须装设计费用的有功电能表与无功电度表， 一般采用标准计量柜，为了了解负荷电流，进线上还需装设一只电流表。（2） 一般情况下电压表须装设在变配电所的三根母线上对电压进行测量。当电 力系统选用的运行方式为中性点非有效接地时，每段母线上还须安装绝缘检测装 置。（3） 35/61

47、 OkV的变压器要在高压侧或低压侧装设电流表、有功功率表、无功 功率表、有功电能表和无功电能表各一只。10/0.4kV的变压器，需在高压侧装设 电流表及有功功率表各一只，对于单独经济核算的单位变压器，还要装设无功电 能表一只。（4）对于照明线路及不平衡度215%的三相负荷线路，需要通过电流表对每相 上的电流进行测量。对于负荷平衡的三相混合供电线路，可只装设单相有功电能 表一只，实际电能为其计度的3倍网。9.2 电测量仪表的选择和接线为了对小区用电总量进行计价，可在高压侧通过电压互感器及电流互感器接 入电能表来测量用电量，采取两元件的三相电能表进行测量，型号为DT2型； 低压侧是在每个单元设置单

48、元电表箱一个，采用单相电能表进行测量，型号为 DDSI866型，电能表的两种接线方法分别如下网:10电梯双电源互备投电路10.1 备用电源自动投入的要求备用电源自投入装置简称为APD,其功能是在主电源线路因某些原因而中 断时，能够把备用电源迅速、自动的投入，以此来提高供电的可靠性。备用电源自投入装置有以下要求：（1）不论何种原因致使工作电源中断，APD要动作。（2）APD动作时，需要先将工作电源切断，随后再使备用电源投入。（3）对于工作电源的一次故障，APD只能动作一次。（4）当系统中的电压互感器二次侧回路断线时，APD不能误动作。（5） APD动作时间应尽量短，以利于连续供电及电动机自启动。

49、10.2 双电源互备自动投入装置电梯的双电源线互为备用，任一主电源消失时，另一路APD动作，双电源 进线的两个APD接线类似，互投控制回路如下：1#线路2#线路迄电梯 2#电梯蚌电梯图10-1电梯电源主电路1#线路电压回路2#线路电压回路图10-2线路的电压回路双电源互为备投的APD接线原理图：H（b）叫_1QF 7-8吨t闸信号1K?鳍4FUKE网信号一合闸信号3EV、4ES2sgL® （J>2KT图10-3双电源互为备投的APD接线（注：1KV-4KV为电压继电器1U, IV, 1W,2U, 2V,2W分别为两路电源电压、互感器二次电 压母线ISA, 2SA为两路电源控制开

50、关IYO, 2Y0为断路器合闸线圈1KM, 2KM为中间继电 器1KS-4KS为信号继电器1KT, 2KT为时间继电器1QF, 2QF为断路器辅助触点）正常状态下电源1WL为主电源，2WL为备用电源，断路器1QF在合闸状 态,控制电源的开关ISA在“合闸”位置，即触点5-8, 6-7不通，16-13接通， 1QF的辅助触点常开闭合，长闭断开。断路器2QF在分闸状态，控制电源的开 关2sA在“分闸”位置，即触点5-8, 6-7, 16-13均断开。当主电源1WL因某些原因而断开时，继电器1KV与2KV失电，对应的常 闭触点变为闭合状态，时间继电器1KT动作，其延时闭合触点1KT闭合，使1QF 的

51、跳闸线圈1YR通电，则1QF跳闸。之后，1QF (1-2)闭合引起2QF的线圈 2YO接通，从而2QF完成合闸，即断开了原先的工作电源并投入了备用电源， 恢复了电梯的供电。同样的当电源2WL为主电源，1WL为备用电源时，在2WL发生故障断电时， 也可以实现电源2WL的切除与电源1WL的自动投入。在上图中，虚框内的触点 为对方断路器保护回路的出口继电器触点，作用是闭锁对方电路的APD功能。 当1QF因为内部故障而分闸时，1QF的保护装置同时断开了 2QF的APD回路， 从而避免了内部故障分闸时的另一路APD的误动作国。结论本次毕业论文的课题是住宅小区供电系统的设计，主要任务是在满足小区供 电经济、可靠、优质、安全的前提下，完成对小区供电系