供配电工程课程设计报告10kv变电所设计说明

1、 . 能源与动力工程学院本 科 生 课 程 设 计题 目：广场1号楼10kV变电所电气设计课 程： 供配电工程 专 业： 电气工程与其自动化 班 级： 电气1002 学 号：姓 名：指导教师：完成日期： 2013年6月23日 26 / 33大学能源与动力工程学院供配电工程课程设计任务书1题 目广场1号楼10kV变电所电气设计2原始资料2.1 课题原始资料各课题的工程概况与负荷详见工程图纸资料（另附）。2.2供电条件（1）供电部门110/10kV变电所位于工程附近1.5km处，10kV母线短路电流为20kA，根据需要可提供给用户1路或2路10kV专线供电。（2）采用高供高计，要求月平均功率因数不

2、少于0.95。不同电价负荷，计量分开。如学校用电统一执行居民电价，公共建筑执行商业照明电价、非工业动力电价，工业企业生产用电统一执行大工业电价、职工生活用电执行居民电价。（3）供电部门要求用户变电所高压计量柜在进线主开关柜之前，且第一柜为隔离柜。2.3其他资料当地最热月的日最高气温平均值为38，年最热月地下0.8m处最高温度平均值为25。当地年雷暴日数为35天。当地地质平坦，海拔高度为100m，土壤为普通粘土。3具体任务与技术要求本次课程设计共1.5周时间，具体任务与日程安排如下：第1周周一：熟悉资料与设计任务，负荷计算与无功补偿、变压器选择。 周二：供配电系统一次接线设计，设计绘制变电所高压

3、侧主接线图。 周三：设计绘制变电所低压侧主接线图。周四：设计绘制变电所低压侧主接线图。周五：设计绘制变电所电气平面布置图。第2周周一：短路电流计算，高低压电器与电线电缆选择计算。 周二：编制设计报告正文（设计说明书、计算书）电子版。 周三：整理打印设计报告，交设计成果。要求根据设计任务与工程实际情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，独立完成10kV变电所的电气设计（变电所出线部分设计分工合作完成）。设计深度应达到初步设计要求，制图应符合国家规要求。4实物容与要求课程设计报告文本容包括：1.封面；2.任务书；3.目录；4.正文；5.致；6.参考文献；7.附录（课程设计有关图纸）。4.1

4、设计报告正文容（1）工程概况与设计依据（2）负荷计算与无功补偿设计（3）供配电系统一次接线设计（4）变电所设计（5）短路计算与高低压电器选择（6）电线电缆选择（7）低压配电线路保护设计设计报告正文编写的一般要：必须阐明设计主题，突出阐述设计方案、文字精炼、计算简明，条理清晰、层次分明。（变电所出线部分容各有侧重）设计报告正文采用A4纸打印。4.2 设计图纸（1）变电所高压侧电气主接线图（1A3）（2）变电所低压侧电气主接线图（24A3）（3）变电所电气平面布置图（1A3）设计图纸绘制的一般要：满足设计要求，遵循制图标准，依据设计规，比例适当、布局合理，讲究绘图质量。（变电所出线部分容各有侧重）

5、设计图纸采用A3图纸CAD出图。与报告正文一起装订成册。5参考文献1翁双安主编供配电工程设计指导M：机械工业，20082翁双安主编供电工程M：机械工业，20043任元会主编工业与民用配电设计手册M3版：中国电力，20056完成期限任务书写于2013年6月8日，完成期限为2013年6月22日7、指导教师： 于照目 录1 工程概况与设计依据11.1 工程概况11.2 设计依据12 负荷计算与无功补偿设计22.1 负荷数据22.2 负荷计算22.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算22.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算32.2.3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算32.2.4变电所负荷

6、计算43 供配电系统一次接线设计43.1 负荷分级与供电电源43.2 电压选择与电能质量63.3 电力变压器选择63.4 变电所电气主接线设计83.4.1 变电所高压侧电气主接线设计83.4.2 变电所低压侧电气主接线设计94.变电所布置设计94.1 总体布置94.2配电装置通道与安全净距105 短路电流计算与高低压电器选择105.1变电所高压侧短路电流计算105.2低压电网短路电流计算115.2.1 变压器低压侧短路电流计算115.2.2 低压配电线路短路电流计算125.3高压电器选择125.4 高压互感器选择135.5低压断路器的初步选择145.5.1配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选

7、择145.5.2变电所低压电源进线断路器的初步选择156.电线电缆选择166.1 高压进线电缆选择166.2 变电所硬母线选择176.3 低压配电干线电缆选择197低压配电线路保护设计197.1 低压配电线路的保护设置197.2 低压断路器过电流脱扣器的整定207.2.1 配电干线保护断路器过电流脱扣器的整定207.2.2 变电所低压电源进线断路器的整定23致24参考文献25附录设计图纸261工程概况与设计依据1.1 工程概况本建筑一三层为超市商业，地下一层为汽车库和自行车库，上部建筑1#楼、3#楼为住宅和2#楼为公寓。本工程总建筑面积81700M2, 建筑基底面积8354M2, 地上建筑面积

8、 70740M2, 其中商店与超市建筑面积（1-3F）24997M2，1#楼建筑面积16022M2, 2#楼建筑面积：16271M2, 3#楼建筑面积：13000M2, 地下车库面积 10960M2, 建筑层数、高度：地下1层，地上15,16,19,25，建筑高度51.3,54.2,62.9,82.8m本工程结构型式为混凝土框架结构，基础型式为桩基。1.2设计依据1) 甲方设计任务书与土建、给排水、暖通等专业所提资料。2) 民用建筑电气设计规 JGJ/T16-92；3) 供配电系统设计规 GB50052-95；4) 低压配电设计规 GB50054-95；5) 建筑物防雷设计规 GB50057-

9、94（2000年版）；6) 高层民用建筑设计防火规（2005年版）GB50045-95；7) 汽车库、修车库、停车场设计防火规 GB50067-97；8) 智能建筑设计标准 GB/T50314-2000；9) 建筑照明设计标准GB/50034-2004；10) 建筑物电子信息系统防雷技术规 GB50343-2004；11) 省住宅设计标准 DGJ32/J26-2006 12) 其它有关国家与地方的现行规程,规；2 负荷计算与无功补偿设计2.1 负荷数据线路用电设备名称负荷功率线路用电设备名称负荷功率B1-WMP1地下室一区含上面主体3#楼消防动力143.5B1-WMP27地下四区排污泵动力25

10、B1-WMP33#楼客用电梯40B1-WMP29地下四区照明15B1-WMP5地下一区排污泵动力15B1-WMP31消防泵动力90B1-WMP7地下一区照明15B1-WMP33喷淋泵动力75B1-WMP9地下室二区含上面主体1#楼消防动力149.5B1-WMP35生活泵动力30B1-WMP111#楼客用电梯60B1-WMP37电信机房双电源15B1-WMP13地下二区排污泵动力15B1-WMP39电视机房双电源15B1-WMP15地下二区照明15B1-WMP41报警控制室15B1-WMP17地下室三区含上面主体2#楼消防动力115.5B1-WMP43一三层商业部分消防动力210B1-WMP19

11、2#楼客用电梯40B1-WMP452#楼(25层公寓)走道公共用电88B1-WMP21地下三区排污泵动力25B1-WMP47四楼景观平台无机房电梯40B1-WMP23地下三区照明15B1-WMP49四楼景观平台照明柜80B1-WMP25地下室四区消防动力115.5表格2.1负荷数据2.2 负荷计算2.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算负荷0.38KV配电干线负荷计算采用需要系数法计算。负荷计算时不计备用回路负荷与备用设备功率。照明回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 AB1-WMP71510.815.011.31

12、8.828.5 B1-WMP151510.915.0 7.3 16.7 25.3 B1-WMP231510.815.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP291510.815.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP498010.980.0 38.7 88.9 135.1 合计1401.000.87140.0 79.8 161.1 244.9 乘同时系数(0.75/0.80)1400.750.85105.0 63.8 122.9 186.8 表格2.2照明负荷低压配电干线负荷计2.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算电力负荷和平时消防负荷0.38KV配电干线负荷计算采

13、用需要系数法计算。负荷计算时不计备用回路负荷与备用设备功率。电力与平时消防回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功功率/kW无功功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 AB1-WMP34010.640.0 53.3 66.7 101.3 B1-WMP51510.815.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP116010.660.0 80.0 100.0 152.0 B1-WMP131510.815.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP194010.640.0 53.3 66.7 101.3 B1-WMP212510.825.018.831.347.5 B1

14、-WMP272510.825.018.831.347.5 B1-WMP353010.830.022.537.557.0 B1-WMP371510.815.011.318.828.5 B1-WMP391510.815.011.318.828.5 B1-WMP45880.70.961.6 29.8 68.4 104.0 B1-WMP474010.640.0 53.3 66.7 101.3 合计4080.940.71381.6 374.8 534.9 813.0 乘同时系数（0.75/0.80)4080.700.69286.2 299.9 414.5 630.1 表格2.3电力负荷与平时消防负荷低压

15、配电干线负荷计算2.2.3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算火灾时消防回路名称额定容量/kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率/kW无功功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流AB1-WMP1143.510.75143.5126.6191.3290.8 B1-WMP9149.510.75149.5131.8199.3303.0 B1-WMP17115.510.75115.5101.9154.0234.1 B1-WMP25115.510.75115.5101.9154.0234.1 B1-WMP319010.890.067.5112.5171.0 B1-WMP337510.875.056.

16、393.8142.5 B1-WMP411510.815.011.318.828.5 B1-WMP4321010.8210.0157.5262.5399.0 合计9141.000.77914.0 754.6 1185.3 1801.6 乘同时系数(0.95/0.98)9140.950.76868.3 739.5 1140.5 1733.6 表格2.4火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算2.2.4变电所负荷计算先计算变电所总负荷，以便选择变压器台数与容量。表格2.5变电所负荷计算3 供配电系统一次接线设计3.1 负荷分级与供电电源应急照明、消火栓泵、喷淋泵、消防电梯、排烟风机、等消防负荷等为一级消防

17、负荷,地下室照明、潜水泵、客梯均为一级负荷，其余为三级负荷。本工程在一楼东区设置高压开闭所，在二楼设置1#、2#公用变电站和3#超市专用变电站其中地下室用电与所有消防用电、1#楼住宅用电均引自1#变电站，2#、3#住宅楼用电引自2#变电站超市用电引自超市3#变电站。变电房的两路10KV电源取自不同的区域变电所（应保证两路不同时断电）；一层设置10/0.4kV变电所一座，变电所设置10kV配电柜、变压器2台和若干低压配电柜，由相应部门设计。两路10kV电源同时工作，互为备用，当一路电源发生故障时，另一路承担全部二级以上负荷。低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要

18、负荷采用放射式由变电所直供电；对于照明与一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式；一级负荷采用双电源供电，最末一级配电箱切换（自投自复）。详细分级见下表：表格3.1平时一级负荷计算表格3.2三级负荷计算3.2 电压选择与电能质量1）本工程总计算容量391.2KW，功率因数0.95.2）本工程供电电源采用两路独立的10KV高压电源经室外变配电室送至本工程地下一层低压配电室。低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式由变电所直供电；对于照明与一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式；一级负荷采用双电源供电，最末一级配电箱切换（自投自复）。电力配电系统

19、采用380/220V,50HZ,TN-C-S系统。3）减少电压偏差的措施：合理选择变压器的电压比和分接头。必要时采用有载调压变压器。合理地减少变压器与线路的阻抗。例如，减少系统的变压级数；合理增大导线或电缆的截面积；采用多回路并联供电；尽量使高压线路深入负荷中心，减少低压配电距离。采取无功补充措施。宜使三相负荷平衡。4）减少电压波动和闪变的措施：大容量的冲击性负荷宜与对电压波动和闪变敏感的负荷由不同变压器供电。较大容量的冲击性负荷宜由变电所低压柜处采用专用回路供电。较小容量的冲击性负荷与其他负荷共用回路时，宜采用加大导线截面或降低共用线路阻抗的措施。采用静止无功功率补偿装置减少无功功率冲击引起

20、的电压波动。5）抑制谐波的措施：各类大功率非线性用电设备变压器由短路容量较大的电网供电。对大功率静止变流器应提高整流变压器二次侧的相数和增加变流器的波形脉动数，多台相数一样的整流装置，使整流变压器的二次侧有适当的相角差。按谐波次数装设滤波器。选用Dyn11联结组标号的三相配电变压器。3.3电力变压器选择电力变压器是供电系统的关键设备，并影响电气主接线的基本形式和变电所总体布置形式。供配电系统设计时，应经济合理地选择变压器的形式、台数与容量，并使所选择变压器的总费用最小。变压器型式选择是指确定变压器的相数、绕组型式、绝缘与冷却方式、联结组标号、调压方式等，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的

21、新产品。对干式变压器，通常还根据其布置形式相应选择其外壳防护等级。变压器的台数和容量一般根据负荷等级、用电设备和经济运行等条件综合考虑确定。本工程为一般民用建筑，变压器位于变电所，故采用SCB10型三相双绕组干式变压器，联结组标号Dyn11,无励磁调压，电压比10（1±5%）/0.4kV。考虑到与开关柜布置在同一房间，变压器外壳防护等级选用IP2X。SCB10型干式变压器符合GB20052-2006三相配电变压器能效限定与节能评价的要求。因工程中具有一、二级负荷，故采用两台变压器。本工程总计算负荷为391.2KVA，（cos=0.95），其中一级负荷为192kVA（cos=0.95）

22、。选择两台等容量的变压器，互为备用。每台变压器的容量为1250KVA。正常运行时照明负荷与电力负荷共用变压器，通过合理分配负荷，可使两台变压器正常运行时功率相当。查光盘附录三或者厂家样本得SCB10500/10型变压器。变压器负荷分配计算与补偿装置选择详见表。表格3.3 10/0.38kV变电所变压器T1负荷分配计算与无功功率补偿装置选择表格3.4 10/0.38kV变电所变压器T2负荷分配计算与无功功率补偿装置选择3.4 变电所电气主接线设计3.4.1 变电所高压侧电气主接线设计1）电气主接线形式与运行方式本工程变电所的两路10kv外供电源可同时供电，并设有两台变压器。因此，高压侧电气主接线

23、采用分段单母线形式。正常运行时，由10kV电源A和电源B同时供电，母线联络断路器断开，两个电源各承担一般负荷。当电源B故障或检修时，闭合母联断路器，由电源A承担全部负荷；当电源A故障或检修时，母联断路器仍断开，由电源B承担一半负荷。此方案的供电可靠性高、灵活性好，但经济性稍差。2）所用电设计：考虑到经济性，变电所不设所用变压器。 3）电气主接线图绘制：本工程变电所高压侧电气主接线图见附录图纸。3.4.2 变电所低压侧电气主接线设计1）电气主接线形式与运行方式变电所设有两台变压器，因此，低压配电系统电气主接线也采用分段单母线形式。运行方式如下：正常运行时，母联断路器断开，两台变压器分列运行，各承

24、担一半负荷。当任一台变压器故障或检修时，切除部分三级负荷后，闭合母联断路器，由另一台变压器承担全部一、二级负荷和部分三级负荷。2）电气主接线图绘制：本工程变电所低压侧电气主接线图见附录图纸详见附录图纸。4.变电所布置设计4.1 总体布置本工程变电所为单层布置，虽含有两个变电所，但超市变电所不再所考虑围。由于变压器为干式并带有IP2x防护外壳，所以可将高低压开关柜设置与一个房间，即地下变配电室。由于低压开关柜数量较多，故采用双列面对面布置方式。本工程变电所电气设备布置平面图如图纸目录电03所示，途中按比例绘制变压器、开关柜、直流与交流信号屏等平面布置尺寸。高压开关柜、低压开关柜与变压器的相对位置

25、是基于电缆进出线方便的考虑，满足规定的尺寸大小。由于干式变压器防护外壳只有IP2x，未与低压开关柜贴邻安装，两者低压母线之间采用架空封闭母线连接。双列布置的低压开关柜母线之间也采用架空封闭母线连接。4.2配电装置通道与安全净距本工程高压开关柜的柜后维护通道最小处为800mm、柜前操作通道为2000mm、低压开关柜的柜后维护通道最小为1200mm、柜前操作通道为2400mm、干式变压器外廊与门的净距为1000mm、与侧墙的净距为800mm、干式变压器正面之间的距离为2400mm。以上配电装置通道与安全净距均满足规要求。5 短路电流计算与高低压电器选择5.1变电所高压侧短路电流计算根据所设计的供配

26、电系统一次接线，本工程变电所高压侧短路电流计算电路如图5.1所示。短路点k-1点选在变电所一段10kV母线上。图5.1 变压器高压侧短路电流计算电路采用标幺值法计算，详见表。表格 5.2变电所高压侧短路电流计算5.2低压电网短路电流计算5.2.1 变压器低压侧短路电流计算采用欧姆法计算，见表。5.2.2 低压配电线路短路电流计算5.3高压电器选择本工程高压断路器作为变压器回路、电源进线回路的控制和保护电器与分段联络用电器。查光盘，选用KYN44A-12-630A/20kA型户高压真空断路器，配用弹簧操动机构，二次设备电压为DC110V。高压断路器的选择校验见表，由表5.3可知，所选断路器合格。

27、表格 5.3高压断路器的选择校验5.4 高压互感器选择（一）高压电流互感器的选择本工程高压电流互感器有的安装于电能计量柜AH2/AH11作计量专用，有的安装与电源进线柜AH3/AH10、变压器保护柜AH5/AH8。选用LZZBJ12-10A型户高压电流互感器。高压电流互感器一般项目的选择校验如表5.4。表5.4 高压电流互感器一般项目的选择校验序号选择项目装置地点技术数据互感器技术数据结论1额定电压Un=10kVUr=10kVUr=Um合格2额定频率50Hz50Hz合格3额定一次电流AH2(计量)：Imax=236.8AAH2：I1r=300AIr>Imax合格AH3(测量/保护)Ima

28、x=118.4AAH3：I1r=200AIr>Imax合格4额定二次电流I2r=5A合格5准确级与容量AH2/AH11 (计量)0.2s（10VA）合格AH3/AH5/AH8/AH10 (测量/保护)0.5/10P（30VA/20VA）合格6额定动稳定电流ip3=28.6kA（最大运行方式）Imax=112.5kA(最小)Imax>Ip3合格7额定短路时（1s）热稳定电流Qt=11.52×(0.1+0.5+0.05)=80.6A2·s(后备保护延时时间取0.5s)It2×t=452×1=2025A2·sIt2×t>

29、Qt合格8环境条件华东地区建筑物地下室高压开关柜正常使用环境满足条件9其他条件电能计量接线 继电保护接线两相不完全星型联接三相星型联接满足条件（二）高压电压互感器的选择本工程高压电压互感器有的安装于电能计量柜AH2/AH11作计量专用，有的安装于进线隔离测量柜AH1/AH12作电压测量用。选用JDZ1210型户高压电压互感器.高压电压互感器一般项目的选择校验见表5.5。表5.5 高压电压互感器一般的选择校验序号选择项目装置地点技术数据互感器技术数据 结论 1额定一次电压Un=10KVUr=10KVUr=Un,合格 2额定频率 50HZ 50HZ 合格 3额定二次电压 100V 合格 4准确级与

30、容量 AH2 /AH11(计量） AH1/AH12（测量）0.2（30VA）0.5（80VA) 合格 合格 5环境条件华东地区建筑物地下室高压开关柜正常使用环境满足条件 6其他条件两只单相电压互感器接成Vv满足条件5.5低压断路器的初步选择5.5.1配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选择表格5.6配电干线保护断路器过电流脱扣器的整定序号整定项目整定计算公式整定值/结论1过电流脱扣器额定电流选择已知Ic=563.8A,Iu=1250A;要求IuIn>IcIn=1000A2长延时过电流脱扣器整定电流Ir1Ic=563.8AIr1=0.95In3短延时过电流脱扣器整定电流与时间躲过短时尖峰电

31、流Ir2（1.5-3）Ic（照明线路估算值）与分支线保护电气选择性配合Ir21.2Ir3.2=1.2×10×100=1200A整定时间为0.2sIr2=3Int2=0.2s4瞬时过电流脱扣器整定电流1）躲过瞬时尖峰电流Ir31.2Ist.M+Ic（n-1）=（3-5）Ic与分支线保护电气选择性配合Ik1max.2=18.41kAIr3Ik1max.2=1.2×18.41×103A=22.09×103A（超出断路器整定围）Ir3=15In（取断路器最大整定值）5保护灵敏度的检验已知Ik1.min=19.08KaIk1.min/Ir2=19.08X

32、103A/2X1000A=9.54Ik1.min/Ir2>1.3 合格6与被保护线路的配合过负荷保护配合已知母线槽Ir=1250AIr1<Ia1合格短路保护配合满足短路热稳定条件合格5.5.2变电所低压电源进线断路器的初步选择表格 1变电所低压电源进线、母线联络保护用断路器的初步选择序号选择项目装置地点技术数据断路器技术数据结论1类别选择电源进线、母线联络保护用抽出式空气断路器，选择型三段保护，E3N，32，PR122/PLSI合格2极数选择TN-S系统3P合格3额定电流选择Ic=721.69AIu=1000A，In=1000AIu>=In>Ic,合格4分段能力选择Ib

33、3<=20kAIcs=Icu=65kAIcs>Ib3,合格5附件选择标准附件配置电操、电分、电合均为AC220，带合分辅助触点信号与过电流脱扣器动作信号满足要求表格 5.8变电所低压大容量出线（以WLM1为例）保护用断路器的初步选择序号选择项目装置地点技术数据断路器技术数据结论1类别选择低压大容量出线WLM1保护用抽出式空气断路器，选择型三段保护，E3N，32，PR122/PLSI合格2极数选择TN-S系统3P合格3额定电流选择Ic=351.2AIu=1200A，In=1000AIu>In>Ic,合格4分段能力选择Ib3<=14kAIcs=Icu=50kAIcs&

34、gt;Ib3,合格5附件选择标准附件配置电操、电分、电合均为AC220，带合分辅助触点信号与过电流脱扣器动作信号满足要求表格 2变电所低压中小容量出线（以WLM6为例）保护用断路器的初步选择序号选择项目装置地点技术数据断路器技术数据结论1类别选择低压小容量出线WLM6保护用塑壳式断路器，选择型两段保护，T2S，160，PR221DSLS合格2极数选择TN-S系统3P合格3额定电流选择Ic=40.51AIu=160A，In=160AIu>In>Ic,合格4分段能力选择Ib3<=14kAIcs=Icu=50kAIcs>Ib3,合格5附件选择标准附件配置电操、电分、电合均为A

35、C220，带合分辅助触点信号与过电流脱扣器动作信号满足要求6.电线电缆选择6.1 高压进线电缆选择（一）高压电源进线电缆选择1.类型选择与敷设10 kV专线电源A引入电缆选用YJV22-8.7/15-3×120型3芯电缆，在变电所外采用直埋/穿管埋地、在变电所采用梯架/电缆沟相结合的敷设方式。2电缆截面选择高压电源进线电缆截面先按允许温升条件选择，然后校验其电压损失和短路热稳定。表6.1 高压电源进线电缆截面选择序号选择校验项目具 体 容结 论1允许温升线路计算电流Ic=145.7A满足条件Ic<Ial合格初选电缆截面S=120 mm2按敷设方式与环境条件确定的电缆载流量Ial

36、=245A × 0.9=220.5A2电压损失计算负荷P=2281.0kW,Q=1081.4kvar满足条件U%<Ual%合格线路参数r=0.181/km, x=0.095/km已知线路长度L=0.km电压损失计算值U%=1=1.55允许电压损失Ual%=53短路热稳定三相短路电流Ik3”=11.5kA满足条件Smin<S合格短路持续时间tk =tp +tb=0.9s热稳定系数K=137A·/ mm2热稳定最小允许截面Smin=81.8 mm2电缆实际截面S=120 mm2（二）高压出线电缆选择以高压柜至电压器T1一次侧的电缆为例。1.类型选择与敷设高压柜至变压

37、器T1一次侧的电缆选用ZBYJV-8.7/10型3芯电缆，在变电所采用电缆沟敷设，考虑防火要求，选用B级阻燃电缆（本工程为一级火灾自动报警保护对象）。2.电缆截面选择高压出线电缆截面先按短路热稳定选择，然后校验其允许温升条件。由于该电缆长度较短，电压损失极小，不需校验，见表6.2。表6.2 高压出线电缆截面选择序号选择校验项目具 体 容结 论1短路热稳定三相短路电流Ik3”=20kA满足条件Smin<S合格短路持续时间tk =tp +tb=0.6s热稳定系数K=137A/ mm2热稳定最小允许截面Smin=67.7mm2选取电缆截面S=70 mm22允许温升线路计算电流Ic= IlrT=

38、92.38A满足条件Ic<Ial合格初选电缆截面S=70 mm2按敷设方式与环境条件确定的电缆载流量Ial=167.1A6.2 变电所硬母线选择（一）高压开关柜母线选择本工程采用KYN44A-12型高压开关柜，选用硬裸铜母线，每相1片。母线截面先按允许温升条件选择，然后校验其短路热稳定和动稳定。由于母线长度较短，电压损失较小，不需校验。开关柜有主母线和分支母线，以主母线截面选择为例，见表6.3。表6.3 高压出线电缆截面选择序号选择校验项目具 体 容结 论1允许温升母线计算电流Ic=92.38A高压断路器的额定电流Ir=630A满足条件Ic<Ial合格初选母线截面S=80 mm &

39、#215; 80 mm或载流量相当的异型母线按敷设方式与环境条件确定的母线载流量Ial=1370A（已知环境温度40）2短路动稳定三相短路电流峰值ip3=51kA满足条件imax>ip3合格额定峰值耐受电流KYN44A12型高压开关柜设计值：imax=70kA3短路热稳定三相短路电流热效应Ik3”=20kAtk =tp +tb=0.65sQt =2500 kA2·s满足条件It2tQt合格额定短时（4s）耐受电流KYN44A12型高压开关柜设计值：It=20kA, t=4s（二）低压开关柜母线选择本工程采用MNS（BWL3）04型低压开关柜，柜主母线选用每相2片硬裸铜母线。截面

40、选择先按允许温升条件选择，然后校验短路热稳定和动稳定。由于主母线长度较短，电压损失较小，不需校验。开关柜有主母线和分支母线，以主母线截面选择为例，见表6.4。表6.4 变压器低压母线桥与低压开关柜主母线截面选择序号选择校验项目具 体 容结 论1允许温升母线计算电流Ic= I2rT=1053.6A允许变压器1.2倍过载时Imax= 1.2I2rT=1264.3A满足条件Ic<Ial合格初选主母线截面相母线S=2（100 mm×10 mm）,N与PE母线截面为100 mm×10 mm或载流量相当的其他规格母线按敷设方式与环境条件确定的母线载流量Ial=2924A（已知环境

41、温度40）2短路热稳定三相短路电流热效应Ik3”=18.57kAtk =tp +tb=0.65sQt =260 kA2·s满足条件It2tQt合格额定短时（1s）耐受电流MNS(BWL3)04型低压开关柜设计值：It=100kA, t=-1s3短路动稳定三相短路电流峰值ip3=39.69kA满足条件imax>ip3合格额定峰值耐受电流MNS(BWL3)04型低压开关柜设计值：imax=200kA6.3 低压配电干线电缆选择由于干线负荷容量较大且为树干式照明配电线路，故采用CCX6型普通插接式密集绝缘母线槽，交流380V三相五线等截面，IP2X铝合金外壳。母线槽从变电所采用吊装引

42、致电气竖井后，采用垂直支架安装固定。7低压配电线路保护设计7.1 低压配电线路的保护设置（一）过电流保护设置（1）本工程低压配电线路装设有短路保护，过负荷保护，保护作用于切断供电电源。保护电气安装于线路首端。由于本工程预分支电缆的分支线长度在2.5米以，并按要求将其分支线进行保护，故其保护电器安装于分支线末端。(2) 变电所低压电源进线与母联开关，低压配电干线开关均采用配置微处理器脱扣器的三段保护（LSI）或两段保护（LS）选择型断路器，以实现过电流保护的选择性。低压配电支线保护开关选用配置热磁脱扣器的两段保护（LI）非选择型断路器。楼层配电箱进线开关采用隔离开关，出线开关采用具有C脱口特性的

43、高分段微型断路器或GG类熔断器。末端配电箱出线开关采用一般微型断路器。所有低压配电干线与配电支线的保护电气上下级之间均按选择性配合要求设置。（二）接地故障电气火灾防护设置（1）本工程为火灾危险场所，故在每个楼层电源进线处设置用于防火的剩余电流保护电器。正常照明线路的剩余电流保护电器直接动作与切断电源，公共通道照明与应急照明线路的剩余电流保护电器动作于信号，由火灾自动报警与消防联动控制系统接收，反馈给消防控制中心。（2）对配置有两级剩余电流保护的配电线路，设置在楼层电源进线处的剩余电流保护电器的动作电流为300mA,动作时间为0.3s，以便与末端线路的剩余电流保护电器具有选择性配合。7.2 低压

44、断路器过电流脱扣器的整定7.2.1 配电干线保护断路器过电流脱扣器的整定配电干线W9保护用断路器的初选型号为T2S,160,PR221DS-LS,R160,3P。其过电流脱扣整定见表7.1。表7.1 2层商店照明（W9）保护断路器过电流脱扣器的整定序号整定项目整定计算公式整定值/结论1过电流脱扣器额定电流选择已知；要求2长延时过电流脱扣器整定电流3短延时过电流脱扣器整定电流与时间躲过短时尖峰电流整定时间为0.25s4保护灵敏度的检验已知,合格5与被保护线路的配合过负荷保护配合已知电缆截面为，合格短路保护配合满足短路热稳定条件合格配电干线W13保护用断路器的初选型号为E2N,16,PR121/P

45、-LSI,R1250,3P。其过电流脱扣整定见表7-2。表7.2 47层照明（W13）保护断路器过电流脱扣器的整定序号整定项目整定计算公式整定值/结论1过电流脱扣器额定电流选择已知；要求1250A2长延时过电流脱扣器整定电流3短延时过电流脱扣器整定电流与时间1)躲过短时尖峰电流整定时间为0.2S4瞬时过电流脱扣器整定电流1)躲过瞬时尖峰电流2) 与分支线保护电器选择性配合A5保护灵敏度的检验已知,合格6与被保护线路的配合过负荷保护配合已知母线槽合格短路保护配合满足短路热稳定条件合格配电干线W25保护用断路器的初选型号为T2S,160,PR221DS-LS,R63,3P。其过电流脱扣整定见表7-3。表7.3 五层排烟风机（W25）保护断路器过电流脱扣器的整定序号整定项目整定计算公式整定值/结论1过电流脱扣器额定电流选择已知；要求2长延时过电流脱扣器整定电流3短延时过电流脱扣器整定电流与时间躲过短