供配电工程课程设计报告---10kv_变电所设计

能源与动力工程学院 本 科 生 课 程 设 计 题 目：东方广场1号楼10kV变电所电气设计 课 程： 供配电工程 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气1002 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2013年6月23日 扬州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 东方广场1号楼10kV变电所电气设计 2．原始资料 2.1 课题原始资料 各课题的工程概况及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．具体任务及技术要求 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：熟悉资料及设计任务，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，高低压电器及电线电缆选择计算。 周二：编制设计报告正文（设计 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 、计算书）电子版。 周三：整理打印设计报告，交设计成果。 要求根据设计任务及工程实际情况，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 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求。 4．实物内容及要求 课程设计报告文本内容包括：1.封面；2.任务书；3.目录；4.正文；5.致谢；6.参考文献；7.附录（课程设计有关图纸）。 4.1 设计报告正文内容 （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求是：必须阐明设计主题，突出阐述设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 、文字精炼、计算简明，条理清晰、层次分明。（变电所出线部分内容各有侧重） 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（1张A3） （2）变电所低压侧电气主接线图（2～4张A3） （3）变电所电气平面布置图（1张A3） 设计图纸绘制的一般要求是：满足设计要求，遵循制图 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，依据 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 ，比例适当、布局合理，讲究绘图质量。（变电所出线部分内容各有侧重） 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]．北京：机械工业出版社，2008 [2] 翁双安主编．供电工程[M]．北京：机械工业出版社，2004 [3] 任元会主编．工业与民用配电设计手册[M]．3版．北京：中国电力出版社，2005 6．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 11 工程概况与设计依据 11.1 工程概况 11.2 设计依据 22 负荷计算及无功补偿设计 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 32.2.2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 42.2.4变电所负荷计算 43 供配电系统一次接线设计 43.1 负荷分级及供电电源 63.2 电压选择与电能质量 63.3 电力变压器选择 83.4 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 93.4.2 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 104.2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 115.2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 125.2.2 低压配电线路短路电流计算 125.3高压电器选择 135.4 高压互感器选择 145.5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择 155.5.2变电所低压电源进线断路器的初步选择 166.电线电缆选择 166.1 高压进线电缆选择 176.2 变电所硬母线选择 196.3 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 207.2 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 237.2.2 变电所低压电源进线断路器的整定 24致谢 25参考文献 26附录 设计图纸 1 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 70740M2, 其中商店及超市建筑面积（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 甲方设计任务书及土建、给排水、暖通等专业所提资料。 民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92； 供配电系统设计规范 GB50052-95； 低压配电设计规范 GB50054-95； 建筑物防雷设计规范 GB50057-94（2000年版）； 高层民用建筑设计防火规范（2005年版）GB50045-95； 汽车库、修车库、停车场设计防火规范 GB50067-97； 智能建筑设计标准 GB/T50314-2000； 建筑照明设计标准GB/50034-2004； 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2004； 《江苏省住宅设计标准》 DGJ32/J26-2006 其它有关国家及地方的现行规程,规范； 2 负荷计算及无功补偿设计 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 143.5 B1-WMP27 地下四区排污泵动力 25 B1-WMP3 3#楼客用电梯 40 B1-WMP29 地下四区照明 15 B1-WMP5 地下一区排污泵动力 15 B1-WMP31 消防泵动力 90 B1-WMP7 地下一区照明 15 B1-WMP33 喷淋泵动力 75 B1-WMP9 地下室二区含上面主体1#楼消防动力 149.5 B1-WMP35 生活泵动力 30 B1-WMP11 1#楼客用电梯 60 B1-WMP37 电信机房双电源 15 B1-WMP13 地下二区排污泵动力 15 B1-WMP39 电视机房双电源 15 B1-WMP15 地下二区照明 15 B1-WMP41 报警控制室 15 B1-WMP17 地下室三区含上面主体2#楼消防动力 115.5 B1-WMP43 一～三层商业部分消防动力 210 B1-WMP19 2#楼客用电梯 40 B1-WMP45 2#楼(25层公寓)走道公共用电 88 B1-WMP21 地下三区排污泵动力 25 B1-WMP47 四楼景观平台无机房电梯 40 B1-WMP23 地下三区照明 15 B1-WMP49 四楼景观平台照明柜 80 B1-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及备用设备功率。 照明回路名称 额定容量 /kW 需要系数Kd 功率因数cosφ 有功 功率 /kW 无功 功率 /kvar 视在 功率 /kVA 计算电流 A B1-WMP7 15 1 0.8 15.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP15 15 1 0.9 15.0 7.3 16.7 25.3 B1-WMP23 15 1 0.8 15.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP29 15 1 0.8 15.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP49 80 1 0.9 80.0 38.7 88.9 135.1 合计 140 1.00 0.87 140.0 79.8 161.1 244.9 乘同时系数(0.75/0.80) 140 0.75 0.85 105.0 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用需要系数法计算。负荷计算时不计备用回路负荷及备用设备功率。 电力及平时消防 回路名称 额定 容量 /kW 需要 系数 Kd 功率 因数 cosφ 有功 功率 /kW 无功功率 /kvar 视在 功率 /kVA 计算 电流 A B1-WMP3 40 1 0.6 40.0 53.3 66.7 101.3 B1-WMP5 15 1 0.8 15.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP11 60 1 0.6 60.0 80.0 100.0 152.0 B1-WMP13 15 1 0.8 15.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP19 40 1 0.6 40.0 53.3 66.7 101.3 B1-WMP21 25 1 0.8 25.0 18.8 31.3 47.5 B1-WMP27 25 1 0.8 25.0 18.8 31.3 47.5 B1-WMP35 30 1 0.8 30.0 22.5 37.5 57.0 B1-WMP37 15 1 0.8 15.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP39 15 1 0.8 15.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP45 88 0.7 0.9 61.6 29.8 68.4 104.0 B1-WMP47 40 1 0.6 40.0 53.3 66.7 101.3 合计 408 0.94 0.71 381.6 374.8 534.9 813.0 乘同时系数（0.75/0.80) 408 0.70 0.69 286.2 299.9 414.5 630.1 表格2.3电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算 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 cosφ 有功 功率 /kW 无功功率 /kvar 视在 功率 /kVA 计算 电流 A B1-WMP1 143.5 1 0.75 143.5 126.6 191.3 290.8 B1-WMP9 149.5 1 0.75 149.5 131.8 199.3 303.0 B1-WMP17 115.5 1 0.75 115.5 101.9 154.0 234.1 B1-WMP25 115.5 1 0.75 115.5 101.9 154.0 234.1 B1-WMP31 90 1 0.8 90.0 67.5 112.5 171.0 B1-WMP33 75 1 0.8 75.0 56.3 93.8 142.5 B1-WMP41 15 1 0.8 15.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP43 210 1 0.8 210.0 157.5 262.5 399.0 合计 914 1.00 0.77 914.0 754.6 1185.3 1801.6 乘同时系数(0.95/0.98) 914 0.95 0.76 868.3 739.5 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及容量。 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 负荷分级及供电电源 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及所有消防用电、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，变电所内设置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负荷采用放射式由变电所直供电；对于照明及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；对于照明及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）。电力配电系统采用~380/220V,50HZ,TN-C-S系统。 3）减少电压偏差的措施：①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。②合理地减少变压器及线路的阻抗。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。③采取无功补充措施。④宜使三相负荷平衡。 4）减少电压波动和闪变的措施：①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。②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。③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。④采用静止无功功率补偿装置减少无功功率冲击引起的电压波动。 5）抑制谐波的措施：①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。②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，多台相数相同的整流装置，使整流变压器的二次侧有适当的相角差。③按谐波次数装设滤波器。④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、台数及容量，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、绝缘及冷却方式、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，变压器位于变电所内，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内，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及节能评价》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，（cosφ=0.95），其中一级负荷为192kVA（cosφ=0.95）。 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SCB10—500/10型变压器。变压器负荷分配计算及补偿装置选择详见表。 表格3.3 10/0.38kV变电所变压器T1负荷分配计算及无功功率补偿装置选择 表格3.4 10/0.38kV变电所变压器T2负荷分配计算及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）电气主接线形式及运行方式 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）电气主接线形式及运行方式 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范围内。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内，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、直流及交流信号屏等平面布置尺寸。高压开关柜、低压开关柜及变压器的相对位置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范要求。 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及分段联络用电器。查光盘，选用KYN44A-12-630A/20kA型户内高压真空断路器，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。 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内作计量专用，有的安装与电源进线柜AH3/AH10、变压器保护柜AH5/AH8。选用LZZBJ12-10A型户内高压电流互感器。 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=10kV Ur=10kV Ur=Um 合格 2 额定频率 50Hz 50Hz 合格 3 额定一次电流 AH2(计量)：Imax=236.8A AH2：I1r=300A Ir>Imax 合格 AH3(测量/保护)Imax=118.4A AH3：I1r=200A Ir>Imax 合格 4 额定二次电流 I2r=5A 合格 5 准确级及容量 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·s It2×t> Qt 合格 8 环境条件 华东地区建筑物地下室高压开关柜内 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内作计量专用，有的安装于进线隔离测量柜AH1/AH12内作电压测量用。选用JDZ12—10型户内高压电压互感器. 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=10KV Ur=10KV Ur=Un,合格 2 额定频率 50HZ 50HZ 合格 3 额定二次电压 100V 合格 4 准确级及容量 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内 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Iu≥In>Ic In=1000A 2 长延时过电流脱扣器整定电流 Ir1≥Ic=563.8A Ir1=0.95In 3 短延时过电流脱扣器整定电流及时间 躲过短时尖峰电流 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 Ir2≥1.2Ir3.2=1.2×10×100=1200A 整定时间为0.2s Ir2=3In t2=0.2s 4 瞬时过电流脱扣器整定电流 1）躲过瞬时尖峰电流 Ir3≥1.2[I`st.M+Ic（n-1）]=（3-5）Ic 与分支线保护电气选择性配合 Ik1max.2=18.41kA Ir3≥Ik1max.2=1.2×18.41×103A=22.09×103A （超出断路器整定范围） Ir3=15In （取断路器最大整定值） 5 保护灵敏度的检验 已知Ik1.min=19.08Ka Ik1.min/Ir2=19.08X103A/2X1000A=9.54 Ik1.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=1250A Ir1=In>Ic,合格 4 分段能力选择 Ib3<=20kA Ics=Icu=65kA Ics>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及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/P—LSI 合格 2 极数选择 TN-S系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic=351.2A Iu=1200A，In=1000A Iu>In>Ic, 合格 4 分段能力选择 Ib3<=14kA Ics=Icu=50kA Ics>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及过电流脱扣器动作信号 满足要求 表格 5.9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，PR221DS—LS 合格 2 极数选择 TN-S系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic=40.51A Iu=160A，In=160A Iu>In>Ic, 合格 4 分段能力选择 Ib3<=14kA Ics=Icu=50kA Ics>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及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.类型选择及敷设 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、在变电所内采用梯架/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 内 容 结 论 1 允许温升 线路计算电流 Ic=145.7A 满足条件 Icip3 合格 额定峰值耐受电流 KYN44A—12型高压开关柜设计值：imax=70kA 3 短路热稳定 三相短路电流热效应 Ik3”=20kA tk =tp +tb=0.65s Qt =2500 kA2·s 满足条件 It2t≥Qt 合格 额定短时（4s）耐受电流 KYN44A—12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，柜内主母线选用每相2片硬裸铜母线。截面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 变压器低压母线桥及低压开关柜主母线截面选择 序号 选择校验项目 具 体 内 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 Icip3 合格 额定峰值耐受电流 MNS(BWL3)—04型低压开关柜设计值：imax=200kA 6.3 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米以内，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及母联开关，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，公共通道照明及应急照明线路的剩余电流保护电器动作于信号，由火灾自动报警及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及时间 躲过短时尖峰电流 整定时间为0.25s 4 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 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT ， 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-LSI,R1250,3P。其过电流脱扣整定见表7-2。 表7.2 4~7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 1250A 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及时间 1)躲过短时尖峰电流 整定时间为0.2S 4 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 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT A 5 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 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 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及时间 躲过短时尖峰电流 （已经单台排烟风机电动机功率为3.75kW，额定电流为7.96A,起动电流倍数7） 4 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W88保护用断路器的初选型号为T3S,250,PR221DS-LS,R250,3P。其过电流脱扣整定见表7.4。 表7.4 喷淋泵（W88）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及时间 躲过短时尖峰电流 （已经单台喷淋泵电动机功率为55kW，额定电流为116.75A,起动电流倍数7） 4 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 7.2.2 变电所低压电源进线断路器的整定 变电所低压电源进线断路器的初选型号为E2N,16,PR121/P-LSI,R2500,3P。其过电流脱扣整定见表7.5 表7.5 变电所低压电源进线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 满足正常负荷要求 同时 与低压配电出线保护电器选择性配合 3 短延时过电流脱扣器整定电流及时间 躲过短时尖峰电流 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 与低压出线现保护电器选择性配合 ,整定时间为0.4s 4 瞬时过电流脱扣器整定电流 躲过短时尖峰电流 与低压出线现保护电器选择性配合 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT A 5 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 合格 短路保护配合 满足短路热稳定条件 合格 致谢 在小组成员的不懈努力和老师的指导下，为期一周的课程设计终于在我们对自己工作的不断完善中接近尾声，在这忙碌而又充实的一周里，我们大家都从中收获了很多。 本次我们做的供配电工程10KV配变电所的课程设计，我们小组的课题“东方广场”，这是我们供配电工程课程的最后一个重要的实践教学环节，是我们电气专业应该掌握的技能。 在课程设计过程中，也得到了好多人的帮助。首先，我要感谢于老师在有关课程设计的专业知识上给予我的指导与帮助，让我一步步了解，一步步实践，从刚开始的无从下手到顺利完成课程设计。 其次，我还要感谢我的小组和同学，在完成任务时，小组成员各自分工，团结协作，互相指导，共同讨论，避免了走弯路，同时还有许多其他帮助过我的同学们，也要感谢他们，他们为我解决了不少我不太清楚的设计上的疑难问题。当然，还要感谢学院为我们提供的良好环境。 在这次课程设计中，我不仅将许多课上学到的东西用于课程设计中，还学到了许多新的知识，这些锻炼了我的动手实践能力和设计能力，开阔了我的视野，让我在以后的职场中更加熟练地运用这些知识。 最后，再一次感谢在课程设计中帮助过我的老师和同学们。 参考文献 [1] 翁双安主编．供配电工程设计指导[M]．北京：机械工业出版社，2008 [2] 莫岳平、翁双安主编．供电工程[M]．北京：机械工业出版社，2011 [3] 任元会主编．工业与民用配电设计手册[M]．3版．北京：中国电力出版社，2005 \ 附录 设计图纸 图 纸 目 录 序号 图 纸 名 称 图幅 图纸编号 备 注 1 变电所高压侧电气主接线图 A3 电01 2 变电所低压侧电气主接线图（一） A3 电02 3 变电所低压侧电气主接线图（二） A3 电03 4 变电所低压侧电气主接线图（三） A3 电04 5 变电所低压侧电气主接线图（四） A3 电05 6 变电所低压侧电气主接线图（五） A3 电06 7 变电所低压侧电气主接线图（六） A3 电07 8 配电干线竖向系统图（一） A3 电08 9 配电干线竖向系统图（二） A3 电09 10 配电干线竖向系统图（三） A3 电10 11 变电所平面布置图 A3 电11 7 _1234567921.unknown _1234567937.unknown _1234567953.unknown _1234567961.unknown _1234567965.unknown _1234567969.unknown _1234567971.unknown _1234567972.unknown _1234567973.unknown _1234567970.unknown _1234567967.unknown _1234567968.unknown _1234567966.unknown _1234567963.unknown _1234567964.unknown _1234567962.unknown _1234567957.unknown _1234567959.unknown _1234567960.unknown _1234567958.unknown _1234567955.unknown _1234567956.unknown _1234567954.unknown _1234567945.unknown _1234567949.unknown _1234567951.unknown _1234567952.unknown _1234567950.unknown _1234567947.unknown _1234567948.unknown _1234567946.unknown _1234567941.unknown _1234567943.unknown _1234567944.unknown _1234567942.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567938.unknown _1234567929.unknown _1234567933.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567934.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567930.unknown _1234567925.unknown _1234567927.unknown _1234567928.unknown _1234567926.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567922.unknown _1234567905.unknown _1234567913.unknown _1234567917.unknown _1234567919.unknown _1234567920.unknown _1234567918.unknown _1234567915.unknown _1234567916.unknown _1234567914.unknown _1234567909.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567910.unknown _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567906.unknown _1234567897.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown