阳光花园住宅小区电气设计

PAGE………………….……………….…阳光花园住宅小区电气设计装订线……………….…….………….………….…PAGEPAGE目录摘要 IAbstract II前言 11工程概况 11.1住宅小区概况 11.2电气设计要求 11.3电气设计内容 11.4电气设计成果 12住宅小区负荷计算 22.1小区负荷分析 22.2负荷计算 22.3无功计算及补偿 42.3.1补偿电容的接线方式 42.3.2无功补偿的方式 52.3.3电容器补偿容量 52.3.4电容器选型 63短路电流计算 63.1短路电流计算的目的和内容 63.2短路电流计算原则 73.3短路电流计算的步骤 74变电所方案 114.1变电所设置简述 114.2变电所选址与设置 114.3变电所位置选择 124.4变电所型式方案选择 125主变压器的选择 125.1变压器数量的选择 135.2变压器容量的确定 136变电所主接线方案 136.1变电所主接线型式 136.2变电所主接线布置 147电气设备的选择 147.1简述 147.2高压设备的选择 147.3低压设备的选择 167.3.1低压断路器的选择与校验 167.3.2配电柜低压断路器的选择与校验 187.3.3低压电流互感器的选择与校验 207.3.4刀开关的选择与校验 207.3.5低压配电柜型号的选择 208变电所导线的选择 218.1高压侧线路的选择与校验 218.1.1高压电缆的选择与校验 218.1.2高压母线的选择与校验 228.2低压侧线路的选择与校验 238.2.1低压电缆的选择与校验 238.2.2低压母线的选择与校验 259变电所继电保护设计原理 269.1变电所继电保护种类 269.2变压器的继电保护 269.3高压出线保护 289.4高压母线保护 3010防雷与接地 3110.1简述 3110.2变电所防雷措施 3110.3变电所接地措施 3110.4接地开关的选择 32参考文献 33致谢 34附录 35CONTENTSIntroduction IAbstract IIPreface 11EngineeringSurvey 11.1Residentialareasurvey 11.2Electricaldesign 11.3Electricaldesigncontent 11.4Electricaldesignresults 12Residentialdistrictloadcalculation 22.1Residentialloadanalysis 22.2Carrytheresidenttialloadreckoning 22.3Residentialloadanalysis 42.3.1Reactivepowercalculationandcompensation 42.3.2Reactivepowercompensationway 52.3.3Reactivepowercompensationcapacity 52.3.4Capacitorselection 63Calculationofshort-circuitcurrent 63.1Thesignificanceandcontentoftheshort-circuitcurrentcalculation 63.2Calculationmethodofshort-circuitcurrent 73.3Selectionofshort-circuitcalculationpoints 74Substationscheme 114.1Setsofpowersubstation 114.2Substationlayoutandstructurescheme 114.3Substationlocationchoice 124.4Substationtypeschemeselection 125Determinethenumberandcapacityofmaintransformer 125.1Choiceoftransformernumber 135.2Transformercapacityandnumber 136Substationmainwiringscheme 136.1Substationmainwiringscheme 136.2Substationmainconnectiontype 147Choiceoftransformerprimaryequipment 147.1Sum 147.2Thechoiceofhigh-voltageequipment 147.3Selectionoflowpressureprimaryequipment 167.3.1Selectionandverificationoflowvoltagecircuitbreaker 167.3.2Selectionandverificationoflowvoltageswitchgear 187.3.3Selectionandverificationofcurrenttransformer 207.3.4Selectionandverificationofknifeswitch 207.3.5Selectionandverificationoflowvoltageprimaryequipment 208Thechoiceofsubstationhighandlowvoltageline 218.1Highvoltagesidelineselectionandverification 218.1.1Highvoltagesidelineselectionandverification 218.1.2Selectionandverificationofhigh-voltagecable 228.2Highvoltagebusselectionandverification 238.2.1Selectionandverificationoflowvoltagesideline 238.2.2Selectionandverificationoflow-voltagecable 259Substationrelayprotectiondesignprinciple 269.1Relayprotectiontype 269.2Substationrelayprotectiontype 269.3Substation10kVfeederprotection 289.4Substation10kVbusprotection 3010Lightningprotectionandgrounding 3110.1Sum 3110.2Protectionoflightningover-voltage 3110.3Substationgroundingmeasures 3110.4Selectionofearthingswitch 32Reference 33Acknowledgement 34Appendix 35-PAGE33-阳光花园住宅小区电气设计摘要：本次所设计的课题是阳光花园住宅小区供配电系统及18号住宅楼供配电的初步设计。该供电系统是由独立的变配电所组成的住宅小区专用的降压变电系统，具有10kV和380V两个电压等级，10kV一侧接与供电局提供的10kV电源，380V主要用于小区用户的用电。本设计是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据，再根据任务书提供的原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出最为合适的方案，同时考虑到供电系统的安全性、可靠性及经济性。本计算书通过对主接线的设计，短路电流的计算，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，无功补偿的设计，防雷和过电压保护装置的设计等较为详细地完成了本变电所的设计。18号住宅楼电气设计主要包括照明配电，弱电设计，防雷与接地等内容。关键词：负荷计算继电保护短路计算防雷接地ElectricalDesignOfResidentialDistrictInSouthCampusOfGarden(Mechanical&ElectricalEngineeringCollegeofShandongAgriculturalUniversity,Tai’an,Shandong271018)AbstractThesubjectofthisdesignisthepreliminarydesignofthe10kVpowersupplysystemand18#residentialbuildingdistributionsystemfortheSouthCampusofShandongAgriculturalUniversity..Thepowersupplysystemiscomposedofindependentvariabledistributionofresidentialspecialstep-downvariableelectricsystem,with10kVand380Vtwovoltagelevels,10kVsideconnectedwithpowersupplybureauprovidesthe10kVpowersupply,380Vismainlyusedforresidentialusersofelectricity.DesignbasedonChina'scurrentrelevantstandardstechnicalstandardsasthebasis,accordingtothetaskbookprovideoriginaldata,withreferencetotherelevantinformationandbooks,comparisonthatthemostsuitablesolutiontovariouskindsofschemes,andtakingintoaccountthepowersystemsecurity,reliabilityandeconomy.Thespecificationthroughtothetransformersubstationmainwiringdesign,short-circuitcurrentcalculation,determinationofmainelectricalequipmentmodelsandparameters,theelectricalequipmentofthedynamicthermalstabilitycheck,nopowercompensationdesign,lightningprotectionandovervoltageprotectiondevicedesignisdetailedcompletedthedesignofthevariable.Theelectricaldesignofthesinglebuildingisbasedontherelevantregulationsofthestatetocompleteamulti-storeyresidentialbuildingelectricalconstructiondesign,includinglightingdistribution,lightningandgrounding,weakdesignandothercontent.Keywords：loadcalculation,relayprotection,short-circuitcalculation,lightningprotectionandgrounding前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。国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电—变压器降压—低压配电的供电格局，所以供配电要向节地、节电、紧凑性、小型化、无人值守的方向发展。住宅小区内设置变电所成为主流。其次随着社会发展和城市化的进程加快，负荷密度越来越高，城市用地越来越紧张，城市配电网逐步由架空线向电缆过渡，架杆方式安装的配电变压器越来越不适应人们的要求。各种变电所应运而生，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。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。1工程概况1.1住宅小区概况阳光花园住宅小区包括住宅楼25栋，住户共720户。本次设计不包括小区公共用电。本住宅小区均为三级负荷，额定电压为380/220V。1.2电气设计要求根据小区的供电电源及小区内用电负荷的情况，并适当兼顾小区以后的发展，应采用安全可靠，技术先进，经济合理的供配电设计方案。变配电所的位置和变电所型式的选择；根据负荷计算、功率因数计算及无功功率因数补偿等来确定变电所主变压器的台数与容量；短路电流的计算；变电所主接线方案的选择,高低压侧一次回路设备的选择与校验,各单体楼线路及设备的选择与布置,继电保护装置设备和保护方式的选择与校验；确定防雷和接地装置的布置和选择。1.3电气设计内容电气设计内容包括：负荷计算,功率因数计算，无功功率计算和补偿,变配电所的选址和室内布置的选择,短路电流计算,变压器选择,主接线选择,高低压电气设备选型与安装,高低压线路的计算电流及导线型号的选择,电气照明设计,变电所的继电保护，住宅楼供配电和弱电系统设计,防雷和接地。1.4电气设计成果 电气设计计算书一份，电气施工图26张。2住宅小区负荷计算2.1小区负荷分析按对供电可靠性要求的分类一级负荷：中断供电将造成人员伤亡，政治、经济上造成重大损失，国民经济中重点企业的连续生产过程被打断且需要较长时间才能恢复，中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。在一级负荷当中，特别重要场所的不允许中断供电的负荷为特别重要负荷。一级负荷要求双电源供电。二级负荷：中断供电将造成较大的政治、经济损失，且较长时间才能恢复正常生产，造成重要产品大量减产，影响重要用电单位的正常工作，如电信枢纽和交通枢纽等。二级负荷要求双回路供电。三级负荷：不属于一级负荷和二级负荷的通常为三级负荷。三级负荷对供电电源无特殊要求，一般由单回电力线路供电。2.2负荷计算本住宅区内的用电户为本小区的居民，没有特别重要的负荷和需要连续供电的负荷，均为三级负荷。由需要系数法确定小区计算负荷，需要系数参照下表：表2-1住宅楼需要系数表住宅户数需要系数住宅户数需要系数住宅户数需要系数152-570.50169-1860.347-90.8958-600.49187-2040.3310-120.8161-630.48205-2220.3213-150.7664-690.47223-2460.3116-180.7270-720.46247-2730.3019-210.6873-780.45274-3030.2922-240.6679-840.44304-3360.2825-270.6385-900.43337-3750.2728-300.6191-960.42376-4230.2631-330.5997-1050.41424-4770.2534-360.58106-1110.40478-5400.2437-390.56112-1200.39541-6150.2340-420.55121-1320.38616-7080.2243-450.54133-1410.37709-8160.2146-480.52142-1560.36817-9480.2049-510.51157-1680.35949-10000.19本小区总共有25栋楼。全部为6层住宅楼。其中有3栋楼为一个单元，共有有12家住户，10栋楼为两个单元，每单元有12家住户，共有24家住户，12栋楼为三个单元，每单元共有12家住户，共有36家住户。住宅总户数为720户。按照户型分为A、B、C、D四种户型。A户型：1、本户型包括4号楼、17号楼、18号楼，共有84户，根据《住宅电气设计规范》和《工业与民用配电手册》的规定，普通住宅楼每户负荷按6，需要系数参照上表的规定，取0.44，则有功计算负荷：2、依据相关规定，功率因数为，，则无功计算负荷：B户型：1、本户型包括1号楼、5号楼、6号楼、8号楼、9号楼，共有156户，根据《住宅电气设计规范》和《工业与民用配电手册》的规定，住宅楼每户负荷按6，需要系数查询上表，取，则有功计算负荷：2、依据相关规定，取功率因数，则，则无功计算负荷：C户型：本户型共包括3号楼、7号楼、11-19号楼、23-25号楼，有396户，根据《住宅电气设计规范》的规定，住宅楼每户负荷按6计算，需要系数查询上表，取，则有功计算负荷：2、依据有关规定，取功率因数，则，则无功计算负荷：D户型：本类包括2号楼、10号楼、20-22号楼，共有84户，根据《住宅电气设计规范》的规定，住宅楼每户用电负荷按8，需要系数查询上表可知，取，则有功计算负荷：2、依据《民用建筑电气设计规范》有关规定，取功率因数，则，则无功计算负荷：由以上计算可知：本小区总计算负荷为：有功计算负荷：=221.76+336.96+617.76+295.68=1472.16kW无功计算负荷：=166.32+252.72+463.32+221.76=1104.12kvar视在计算负荷：计算电流：此时的功率因数：表2－2小区计算负荷统计表户型ABCD总计有功计算负荷(kW)221.76336.96617.76295.681472.16无功计算负荷(kvar)166.32252.72463.32221.761104.12需要系数0.440.360.260.44功率因数0.80.80.80.8视在功率（kVA）1840.22.3无功计算及补偿计算完本住宅楼小区的所有负荷后，需要计算小区预装变压器的容量，这需要统计小区内配电线路的损耗和变压器的损耗，本住宅小区的配电线路较短，故线路的损耗可以忽略不计，只需要考虑变压器的损耗。2.3.1补偿电容的接线方式本工程电容器的连接方式为三角形接法，所用器件为静电电容器补偿器件。接线的具体方法如下：图2－1电容接线方式图2－1电容接线方式2.3.2无功补偿的方式本配电系统采用低压集中补偿方式，这种补偿方式有电容器得到充分利用，方便维护等优点，适于住宅小区等负荷较集中的用户。2.3.3电容器补偿容量根据《工业与民用配电手册》的有关规定：住宅小区的负荷较为分散且利用率不高，小区内变电所的功率因数要达到0.9以上，但是由于小区变压器的损耗较大，要在变压器的低压侧做无功补偿，在完成补偿后的所计算的功率因数应该高于变压器高压侧。取变压器低压的侧功率因数为0.92，此时在变压器低压侧应该装设的电容器的容量为:补偿后视在功率为：变压器有功功率损耗：变压器无功功率损耗：变电所高压侧计算负荷为：=补偿后，本小区的功率因数为:，满足要求。2.3.4电容器选型根据有关规范，本工程所采用的电容器电压为400V，电容器的具体型号为：BKMJ0.4—20—3，低压集中补偿电容器的数量为：N==476.98/20=23.85，则实际选用的数量为24个。补偿的无功功率为：补偿后视在功率为：变压器有功功率的损耗：变压器无功功率的损耗：补偿后变电所高压侧的计算负荷为：=此时本小区的功率因数为:，满足要求。3短路电流计算3.1短路电流计算的目的和内容1）目的根据短路电流的大小对所选设备进行动、热稳定性校验；确定变压器的保护整定和线路保护灵敏度的校验。2）内容对变电所进行三相短路和两相短路的计算。3.2短路电流计算原则由于供电电源侧容量相对于小区用户负荷来说是很大的，所以我们可以将供电电源侧看做一个无穷大容量系统。所谓无穷大容量系统，是指电源内阻抗为零，供电容量相对于用户容量大得多的电力系统。不管用户的负荷怎样变动甚至发生短路时，电源内部均不产生压降，电源母线上的电压均维持不变。为了简化短路计算，将小区的两个供电电源均视为无穷大容量系统。3.3短路电流计算的步骤设定基准值：根据初始资料，从供电部门引入YJV聚乙烯绝缘电缆为该小区供电，接电点距离小区为6公里，电力系统高压侧所装断路器的最大断流容量为，查表知YJV绝缘电缆线路单位长度电抗的平均值约为。设基准容量Sd=100MVA，基准电压，则，计算系统最大运行方式时的短路电流：（1）计算短路时电路中各主要元件的电抗标幺值：a）电力系统的电抗标幺值：b）电缆线路的电抗标幺值：，c）电力变压器的电抗标幺值：查建筑电气常用数据得，根据以上计算结果绘制等效电路图如图所示：图3图3-1等效电路图（2）对于K-1点：a）总电抗标幺值：b）三相短路电流周期分量有效值：c）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：d）三相短路冲击电流及其有效值：e）三相短路容量：f）两相短路电流的有效值：（3）对于K-2点：a）总电抗标幺值：b）三相短路电流周期分量有效值：c）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：d）三相短路冲击电流及其有效值：e）三相短路容量：f）两相短路电流的有效值：系统最小运行方式：根据要求绘制短路的单相等效电路图如图所示：图3-2等效电路图（1）对于K-3点：a）总电抗标幺值：b）三相短路电流周期分量有效值：c）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：d）三相短路冲击电流及其有效值：e）三相短路容量：f）两相短路电流的有效值：（2）对于K-4点：a）总电抗标么值：b）三相短路电流周期分量有效值：c）三相短路次暂态电流和稳态电流有;效值：表3－1短路计算表系统运行状况情况短路点的选取三相短路容量三相短路容量两相短路电流/KA/KA/KA/KA/KA最大运行状况K-119.519.519.549.7329.44354.616.89K-257.657.657.6105.9862.7841.6749.88最小运行状况K-319.519.519.549.7329.44354.616.88K-433.6333.6333.8361.8836.6623.3529.12d）三相短路冲击电流及其有效值：e）三相短路容量：f）两相短路电流的有效值： 可求出本供电系统的各短路点的最大短路容量，并据此校验系统的设备选型与继电保护的保护时限的整定。统计以上的各短路点的计算结果，将结果绘制成短路计算表3-1。4变电所方案4.1变电所设置简述变电所担负着受电，经过变压器变压，再分配电能的重要任务。它是供电系统的重要组成部分，随着小区变电所的越来越多，其地位比较重要。本工程设计的小区变电所是根据供电技术的发展，合理规划位置，考虑经济和生活水平发展的角度出发，设置的独立式结构的变电所。4.2变电所选址与设置本工程设计的变电所为单独式变电所，其变压器安装在室内，与高低压配电柜在同一所房间内，设计变压器室的结构布置时，应根据《10kV及以下变电所设计规范》和《工业与民用配电手册》的要求进行设计，各种数据要求符合国家相关规范的要求，并且做到经济可靠，维护方便。（1）高压配电室表4－1高压配电室内各种通道的最小宽度开关柜布置方式柜后维护通道/㎜柜前操作通道/㎜固定式柜手车式单列布置8001500单车长度+1200双列面对面布置8002000双车长度+900双列背对背布置10001500单车长度+1200按GB50053-1994规定，高压配电室的开关柜成列布置时，其屏前后的通道的最小宽度如上表所示。本变电所内的高压开关柜采用单列布置。1）高压开关柜为距墙布置时，柜后与墙净距大于800㎜，侧面与墙净距应大于200㎜。2）通道宽度在建筑物的墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可以减少200㎜。3）当电源从柜后正背后墙上另设隔离开关及其手动操作机构时，柜后通道净宽不小于1.5米；当柜背面防护等级为IP2X时，可减为1.3米。4）高压配电室的防火等级不应低于二级。 （2）低压配电室表4—2低压配电室内屏前后通道最小宽度配电屏形式配电屏的形式屏前通道/mm屏后通道/mm抽屉式单列布置18001000双列面对面布置25001000双列背对背布置18001000低压配电室内成列布置的低压配电屏，其屏前后的通道的最小宽度，按GB50053-1994规定，如下表。本低压配电室的配电柜采用双列面对面布置，参考表中数据。1）低压配电室与抬高地坪的变压器室相邻时，配电室高度不应小于4m；与不抬高地坪的变压器室相邻时，配电室高度不应小于3.5m。2）低压配电室的防火等级应不低于三级。3）电源从柜后正背后墙上另设隔离开关及其手动操作机构时，柜后通道净宽不应小于1.5米；当柜背面防护等级为IP2X时，可减为1.3米。4.3变电所位置选择根据变配电所位置选择一般原则：1）尽量靠近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属损耗。2）进出线方便，特别是要便于架空进出线。3）靠近电源侧。4）设备运输方便，特别考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。5）不应设在有剧烈震动或高温的场所，无法避开时，应有防振和隔热的措施。6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧。7）不宜设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。9）不应设在地势较洼和可能积水的场所。4.4变电所型式方案选择变配电所的布置方案，应因地制宜，设计合理，同时兼顾经济的发展。本住宅小区变电所为10/0.4kV的降压变电所，变电所的设置为深入负荷中心，在本小区的中心位置建设。5主变压器的选择电力变压器是变电所中最重要的电气设备，变压器的作用是将输电线路上的电压升高或降低，以利于电能输送和利用。本工程设计变电所装设SCB9环氧树脂浇筑干式变压器，绕组形式为双绕组，相数为三相，调压方式为无载调压,联结组别为D-yn11方式。5.1变压器数量的选择变压器的选用原则：1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所应装设两台变压器。2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大宜采用经济运行方式的变电所，可考虑采用两台变压器。3）负荷集中而容量相当大的变电所，即使为三级负荷，也应采用两台或多台变压器。不可使单台变压器容量过大。本小区为普通住宅小区，根据负荷容量，拟装设两台变压器。5.2变压器容量的确定装设两台变压器的变电所，每台主变容量同时满足以下两个条件：1）任一台变压器单独运行时，需要满足总负荷60%～70%的需要，即：=(0.6～0.7)×1840.2=(1004.12～1288.14)kV•A。2）任一台变压器单独运行时，应该满足全部一二负荷和有特殊要求的负荷的用电需要，由于本小区均为三级负荷，故不做考虑。3）本工程的变压器采用D-yn11联结，这种连接方式有利于抑制高次谐波，便于低压单相接地短路故障的保护和切除，且承受单相不平衡负荷的能力要强的多。综合考虑以上因素，此次设计的变电所采用的变压器分别为SCB9-1000kVA10/0.4kV一台，SCB9-1250kVA10/0.4kV一台。6变电所主接线方案本设计根据老师提供的原始资料和上述计算的结果，综合考虑其他方面因素的影响，确定合适本工程的主接线方案。最后对所选择方案绘出变电所高压系统图。住宅小区变电所的主接线方案基本要求：1）保证供电的可靠性和稳定性，满足负荷用电连续性的要求。2）主接线应简单，运行维护方便。3）主接线应具有一定的灵活性。4）结合小区的发展规划，应留有扩建的余地。5）在保证可靠运行的基础上，力求投资少，年运行费用低。6.1变电所主接线型式本小区主接线方案：高压侧为单母线，低压侧为单母线分段。由于本小区均为三级负荷，对供电可靠性的要求不高，所以高压侧主接线采用单母线的形式，该形式接线简单，维护方便。低压侧采用单母线分段，两台变压器各带一条母线，低压侧母线之间设有联络开关，出现事故时可由另一台变压器临时供电，提高供电的可靠性和连续性。6.2变电所主接线布置1）电源进线根据供电局提供的电源，本变电所采用两路10kV电源进线，一路通过高压电缆引来，此作为正常工作电源；另一路备用线路，从邻近的住宅小区的变电所取得，为本小区负荷备用电源。母线高压侧母线采用铜排单母线。低压侧母线装设联络断路器的母线，母联断路器平时断开，以提高供电的稳定性。本系统的二次回路是由设在每段母线上的电压互感器和进出线上串连的电流互感器提供操作电源和信号。为了防止雷电过电压破坏变电所内的设备，需在每段母线上装设避雷器，避雷器与电压互感器同设在进线柜中。3）高压侧出线方式高压柜有两条高压出线。这两条出线分别由电缆经断路器连接到两台变压器上。高压电气柜采用可移动式的开关柜。4）低压侧出线方式该变电所的25路低压出线经断路器供给25栋住宅楼用电，一路出线给变电所照明供电,低压配电采用TN-C-S的接地系统。7电气设备的选择7.1简述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。7.2高压设备的选择（1）高压断路器的选择与校验根据和，试选ZN28-10/100A型高压真空断路器。按，，，则。根据和，试选ZN28-10/100A型高压真空断路器。按，，，则。其选择校验表如下：表7－1真空断路器校验表序号装设地点的电气条件ZN28-10/100A项目数据项目数据结论110kV10kV合格254.99A68.73A100A合格319.5kA25kA合格449.73kA50kA合格由上表可知ZN28-10/100A短路器满足要求。（2）高压避雷器的选择选用配电用的避雷器，且电压为10kV，并对每段母线都设置一避雷器，因此选用型号为HY5WS2-17/50型的避雷器。该避雷器额定电压17KV，额定电流为50KA。（3）高压电流互感器的选择与校验表7－2高压电流互感器选择与校验序号装设地点的电气条件LZZBJ9-10C1项目数据项目数据结论110kV10kV合格2123.72A150A合格319.5kA110kA合格449.73kA80kA合格高压电流互感器选用LZZBJ9-10C1型电流互感器，计量用电流互感器选用0.2级，其余选用0.5级。其选择校验表如上表所示，由上表可知该电流互感器满足要求。（4）高压电压互感器的选择根据额定电压的要求，电压互感器所选择的是JDZ9-10C1型单相树脂浇注式，计量用电压互感器准确度等级选为0.2级，其余为0.5级。（5）高压熔断器的选择高压侧熔断器用做高压电压互感器一次侧的短路保护,熔断器选择RN2-10型户内式高压流熔断器。（6）高压开关柜的选择本次设计采用KYN28—12型高压户内开关柜。所用的开关柜应具有“五防”功能。7.3低压设备的选择7.3.1低压断路器的选择与校验 1250KVA变压器低压侧：（1）进线柜低压断路器电流脱扣器的选择与校验选用DW15型低压断路器a）瞬时过电流脱扣器动作电流的整定整定过电流线路脱扣器的额定电流为=≥，线路尖峰电流取，瞬时过电流脱扣器的动作电流应该躲过线路的最大尖峰电流，即，假设瞬时脱扣电流整定为，即，满足躲避尖峰电流的要求。b）短延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定短延时过电流脱扣器动作电流应躲过线路负荷的尖峰电流，即，故整定为=6500A。短延时过电流脱扣器的动作时间应该满足保护选择性的要求，整定动作时间为0.6s。c）长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定长延时过电流脱扣器的动作电流应按躲过线路最大负荷电流来整定，即，故整定动作电流为=2000A。长延时过电流脱扣器的动作时间应躲过允许过负荷的最大持续时间来整定，整定动作时间为2s。d）热脱扣器额定电流应该按大于线路的计算电流来整定，即≥，其动作电流按下式整定：，热脱扣器动作电流整定为2000A。故根据上述的计算结果，低压断路器选择DW15-2000型断路器。过负荷电流整定为2000A，速断电流整定为8000A。1000KVA变压器低压侧：（1）进线柜低压断路器电流脱扣器的选择与校验选用DW15-1600型低压断路器a）瞬时过电流脱扣器动作电流的整定整定过电流线路脱扣器的额定电流为=≥，线路尖峰电流取，瞬时过电流脱扣器的动作电流应该躲过线路的最大尖峰电流，即，假设瞬时脱扣电流整定为，即，满足躲避尖峰电流的要求。b）短延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定短延时过电流脱扣器动作电流应躲过线路负荷的尖峰电流，即，故整定为=5500A。短延时过电流脱扣器的动作时间应该满足保护选择性的要求，整定动作时间为0.6s。c）长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定长延时过电流脱扣器的动作电流应按躲过线路最大负荷电流来整定，即，故整定动作电流为=2000A。长延时过电流脱扣器的动作时间应躲过允许过负荷的最大持续时间来整定，整定动作时间为2s。d）热脱扣器额定电流应该按大于线路的计算电流来整定，即≥，其动作电流按下式整定：，热脱扣器动作电流整定为2000A。故根据上述的计算结果，低压断路器选择DW15-1600型断路器。过负荷电流整定为2000A，速断电流整定为6000A。(2)低压配电出线断路器的选择与校验在本工程中，小区住宅楼共存在着A、B、C、D户四种楼宇设计。以18号楼C户型36户为例来计算本住宅楼的负荷大小。查表知需要系数=0.50，=6×36=216每个单元楼梯间的公共用电归算为4，则18号楼总负荷为=216+4×3=228==0.50×228=114功率因数取为=0.80，=0.75=×=114×0.75=85.5=/=114/0.80=142.5=/=114/(0.38×0.80)=216.51，同理可计算其他的楼型的计算负荷和计算电流。各住宅楼详细计算负荷如表7-3所示。表7-3 山农大住宅楼负荷计算明细表楼号总功率（KW）需要系数额定电压（V）视在功率(KVA)有功功率(KW)无功功率(Kvar)计算电流（A）11520.66380125.40100.3275.24190.5322000.66380165.00132.0099.00250.6932280.5380142.50114.0085.50216.5142280.5380142.50114.0085.50216.5151520.66380125.40100.3275.24190.5361520.66380125.40100.3275.24190.5372280.5380142.50114.0085.50216.5182280.5380142.50114.0085.50216.5192280.5380142.50114.0085.50216.51102000.66380165.00132.0099.00250.69112280.5380142.50114.0085.50216.51122280.5380142.50114.0085.50216.51131520.66380125.40100.3275.24190.53142280.5380142.50114.0085.50216.51152280.5380142.50114.0085.50216.51161520.66380125.40100.3275.24190.53172280.5380142.50114.0085.50216.51182280.5380142.50114.0085.50216.51192280.5380142.50114.0085.50216.51201000.95380118.7595.0071.25180.42211000.95380118.7595.0071.25180.42221000.95380118.7595.0071.25180.42231520.66380125.40100.3275.24190.53241520.66380125.40100.3275.24190.53251520.66380125.40100.3275.24190.53根据各栋楼的设备容量及电流计算结果，初步选择住宅楼内总配电箱断路器为CM2系列塑料外壳式智能断路器。7.3.2配电柜低压断路器的选择与校验低压出线断路器的选择与校验：由表7-3可知，1、5、6、13、16、23、24、25号楼的负荷相同，计算电流的大小相等，可选用同一规格的断路器。过电流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流。表7-4总配电箱里的断路器的选择与校验型号CM2-400CM2-225壳架电流400225脱扣器额定电流250,315,30,4O0180,200,225通断能力5050瞬时整定值5-10因此选择CM2-400/200断路器，其额定电流为200A。1）瞬时过电流脱扣器动作电流的整定此处取瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流，设瞬时脱扣电流整定为5倍，即<2）短延时过电流脱扣器动作电流的整定短延时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路短时间出现的负荷尖峰电流，即3）长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定长延时过电流脱扣器动作电流应躲过线路最大负荷电流，即长延时过电流脱扣器的动作时间应躲过允许过负荷的持续时间。其动作特性通长是反时限的，即过负荷电流越大，其动作时间越短，一般动作时间整定为1.5h。4）断流能力校验塑壳式断路器的极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流周期分量的有效值，即，所以选择CM2-400/200断路器满足要求。同理,其它住宅楼的断路器规格的选择如下:20、21、22号住宅楼负荷为100KW，计算电流为180.42A选用CM2-225/200型断路器2、10号住宅楼负荷为200KW，计算电流为250.7A选用CM2-400/315型断路器3、4、7、8、9、11、12、14、15、17、18、19号楼负荷为228KW,计算电流为216.5A选用CM2-225/225型断路器7.3.3低压电流互感器的选择与校验根据额定电压与一次侧电流的大小,低压电流互感器选用LMZ3树脂浇注绝缘电流互感器，计量用电流互感器准确度等级选用0.2级，其余选用0.5级。具体选择型号见低压系统图。7.3.4刀开关的选择与校验根据补偿柜安装处的电压和电流以及断路容量，1250KVA变压器侧的进线柜中刀开关型号为HD13B-2000/31，1000KVA变压器侧的进线柜中刀开关型号为HD13B-1500/31，其表7－5高压侧和低压侧设备一览表类别型号厂家高压一次设备断路器ZN22-10/630上海约瑟避雷器HY5WS2-17/50衢州日新电气公司电流互感器LZZBJ9-10C1上海约瑟电压互感器RZL10-10/0.1温州上洲公司熔断器RN2-10上海约瑟开关柜KYN28—12常熟开关制造公司低压一次设备低压断路器CM2-225CM2-400常熟开关制造公司低压电流互感器LZM3上海约瑟母联及受电柜刀开关HD13B-2000/31其他开关柜刀开关HD13B-1000/31HD13B-600/400/31低压配电柜GGD2-34/09GGD2-10GGJ1-01他出线柜分别为HD13B-1000(600/400/200)/31。7.3.5低压配电柜型号的选择考虑本工程的先进性、可靠性与经济性，低压配电柜采用GGD2型。综上所述高压侧和低压侧一次设备的选择如表7-5所示。8变电所导线的选择8.1高压侧线路的选择与校验变电所高压侧的输电线路包括高压电缆和高压母线。8.1.1高压电缆的选择与校验1000KVA变压器高压侧的计算电流：。(1)按发热条件选择导线截面。高压侧的计算电流（按变压器的容算）54.99，查表知35的交联聚乙烯电缆载流量为>54.99,符合载流量要求。校验：查《工厂供电》附录表知,该导线的热稳定系数为=140，=1.5+0.05=1.55.校验其短路热稳定性：〈35,符合要求。(2)按经济电流密度选择。查表知=2.5A/(年最大负荷利用小时数为2600).经济截面为，接近35，符合经济电流密度。（3）校验电缆允许的最大短路电流有效值。查表可知该型号导线的短路电流有效值在切除时间为0.6s时的值为，系统短路容量按500MVA估算时的短路电流有效值为，,不满足要求，选择电缆截面为120，所选用的电缆截面为120。综合以上各因素，1000KVA变压器高压侧最后选择的电缆是YJV-10KV-3×120。1250KVA变压器高压侧的计算电流：。(1)按发热条件选择导线截面。高压侧的计算电流（按变压器的容算）68.73，查表知，35的交联聚乙烯电缆载流量为>68.73,符合载流量要求。校验：查《工厂供电》附录表知,该导线的热稳定系数为=140，=1.5+0.05=1.55.校验其短路热稳定性：〈35,符合要求。(2)按经济电流密度选择。查表知=2.5A/(年最大负荷利用小时数为2600).经济截面为，接近35，符合要求。（3）校验电缆允许的最大短路电流。查表可知该型号导线的短路电流有效值在切除时间为0.6s时的值为，系统短路容量按500MVA估算时的短路电流有效值为，,不满足要求，选择电缆截面为120时，用的原则，电缆截面取120。综合以上各因素，1250KVA变压器高压侧最后选择的电缆是YJV-10KV-3×120。8.1.2高压母线的选择与校验按载流量初步选择TMY-3×（40×4）矩形铜母线，水平放置，档距400mm，相邻两母线轴线距离160mm，平放载流量。1）母线动稳定性校验：TMY母线材料的最大允许应力。三相短路时所受的最大电动力：母线在作用时的弯曲力矩：母线的截面系数：母线在三相短路时的应力为:而铜母线TMY的最大允许应力：由上述计算可知该母线满足动稳定性的要求。2）母线热稳定性的校验查表得该母线的热稳定系数，，得：由于母线实际截面为﹥由上述计算可知该类型母线符合热稳定性的要求。8.2低压侧线路的选择与校验8.2.1低压电缆的选择与校验在本工程中，小区住宅楼共存在着A、B、C、D户四种楼宇设计。以18号楼C户型36户为例来计算低压侧的负荷大小。查表知需要系数=0.50，=6×36=216每个单元楼梯间的公共用电归算为4，则18号楼总负荷为=216+4×3=228==0.50×228=114功率因数:为=0.80，=0.75则：=×=114×0.75=85.5视在功率为：=/=114/0.80=142.5=/114/(0.38×0.80)=216.51.同理可计算出其它住宅楼的计算负荷、计算电流，如表8-1所示。对于18号楼：表8-1住宅楼负荷计算统计表楼号总功率（KW）需要系数视在功率(KVA)有功功率(KW)无功功率(Kvar)计算电流（A）11520.66125.40100.3275.24190.5322000.66165.00132.0099.00250.6932280.5142.50114.0085.50216.5142280.5142.50114.0085.50216.5151520.66125.40100.3275.24190.5361520.66125.40100.3275.24190.5372280.5142.50114.0085.50216.5182280.5142.50114.0085.50216.5192280.5142.50114.0085.50216.51102000.66165.00132.0099.00250.69112280.5142.50114.0085.50216.51122280.5142.50114.0085.50216.51131520.66125.40100.3275.24190.53142280.5142.50114.0085.50216.51152280.5142.50114.0085.50216.51161520.66125.40100.3275.24190.53172280.5142.50114.0085.50216.51182280.5142.50114.0085.50216.51192280.5142.50114.0085.50216.51201000.95118.7595.0071.25180.42211000.95118.7595.0071.25180.42221000.95118.7595.0071.25180.42231520.66125.40100.3275.24190.53241520.66125.40100.3275.24190.53251520.66125.40100.3275.24190.53=216.5A，首先按载流量选择电缆，查《工厂供电设计指导》[1]选择铜芯主芯线截面是95的交联聚氯乙烯电缆，其载流量为=248A>216.5A。则选定的电缆型号为YJV-1KV-4×95。电缆的热稳定性校验：先进行低压的短路电流计算。查《工厂供电设计指导》[1]可知，95的铜芯聚氯乙烯电缆在线芯工作温度为60摄氏度时，=0.17Ω/，=0.086Ω/。C户型的几栋楼中，与变电所的最近距离和最远距离分别为17和145,选择最近的一栋进行短路电流计算,最远的一栋计算电压损失。=0.17×0.017=2.44Ω/，=0.093×0.086=18.87。电力变压器的电阻和电抗，查《工厂供电》[1]附录表8得：Δ=8960,‰=6，得＝Δ/=8.96×4002/12502=1.47,=‰/100=6×4002/100×1250=7.68,电流互感器、低压断路器以及各开关的接触电阻用和表示，其中=2,=1.5,=2.38+1.47+2=5.527,=15.81+7.68+1.5=23.67,，所以==63.89<95,符合要求。计算电压损失方法同上,Δ%=0.35%，符合损失要求。综上所述，并考虑到以后负荷发展的需要，选择95m㎡的电缆。所选电缆为YJV-1KV-4×95。同理,其各住宅楼所选择的电缆规格如下:20、21、22号住宅楼负荷为100KW，计算电流为180.42A选用:YJV-1KV-4×702、10号住宅楼负荷为200KW，计算电流为250.7A选用:YJV-1KV-4×1203、4、7、