供配电工程课程设计方案

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1、供配电工程课程设计方案1. 前言1.1 灯具公司供配电意义和要求供配电设计应根据上级批文的容，依据建设单位的具体设计要求和工艺设计所提出的具体条件进行，并遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策。必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。如国家标准GB50052-95供配电系统设计规、GB50053-9410kV及以下设计规、GB50054-95低压配电设计规等的规定。（2）安全可靠、先进合理。应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3）近期为主、考虑发展。应根据工作特

2、点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。供配电设计是整个用户设计中的重要组成部分。用户供电设计的质量直接影响到用户的生产及发展。作为从事供配电工作的人员，有必要了解和掌握供配电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。1.2 选题的背景和意义供配电设计的容一般包括变配电所、供配电线路、防雷与接地、电气二次回路及自动控制等项目。变配电所的设计容包括：变配电所的负荷计算及无功功率的补偿计算；变配电所所址的选择；变压器台数和容量、型式的确定；变配电所主接线方案的

3、选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电保护的整定计算；防雷保护与接地装置设计以及变配电所的电气照明设计等。供配电线路设计包括供电电源线路设计和室外高低压配电线路设计。具体设计容为线路路径及线路结构形式的确定，导线截面选择，架空线路杆位确定及电杆与绝缘子、金具的选择等。防雷与接地设计是依据当地的雷电日数等基础资料，确定防雷等级和采取的防雷措施，确定允许接地电阻值和接地装置的形式等。电气二次回路及自动控制设计是根据工艺设计提出的要求，确定电气设备的控制、保护、测量、信号和自动装置的形式，以及各二次设备的选择校验等。2. 负荷计算、无功补偿计算、变压器选择及初步方案确定2.1用电设

4、备组计算负荷的确定目前，对工矿企业的电力负荷计算主要采用三种方法：单位容量法、需要系数法、用系数法。在本设计中采用的是需要系法来进行负荷计算。(一)一组用电设备的计算负荷主要计算公式有：有功计算负荷：PcPmKdFe(2-1)无功计算负荷：QcFmtan(2-2)视在计算负荷：ScPccos(2-3)计算电流：ScSc.35(2-4)式中Kd为用电设备组的需要系数值；cos为用电设备组的平均功率因数；tan为功率因数cos的正切值；Un为用电设备组的额定电压。(二)多组用电设备的计算负荷在确定低压干线上或低压母线上的计算负荷时，可结合具体情况对其有功和无功计算负荷计入一个同时系数KE0.38k

5、VP,Qc1c1Pc,QcP,Qc2c2Sc,Ic*PQcici,图2-1多组用电设备的计算负荷对于干线，可取KEP=0.85-0.95;K刀Q=0.90-0.97对于低压母线，由用电设备计算负荷直接相加来计算时，可取KEP=0.8-0.9,KEQ=0.85-0.95。由干线负荷直接相加来计算时，可取KEP=0.95,KEQ=0.97。主要计算公式有：总的有功计算负荷：巳K卩已(2-5)总的无功计算负荷：RKqQ.j(2-6)总的视在计算负荷：Sc.P2Q|(2-7)总的计算电流按式(2-4)计算。由于各组设备的cos不一定相同，因此总的视在计算负荷或计算电流不能用各组的视在计算负荷或计算电流

6、直接相加来计算。由此确定灯具公司供配电系统各车间变电所总的电力负荷车间和计算负荷确定该灯具公司供配电系统各车间变电所电力负荷计算表，分别如下表表2-1:车间负荷情况编号厂房名称设备容量/kW需要系数功率因数备注1压铸车间8450.500.70NO.1车间变电所2成品装配车间6500.400.65NO.2车间变电所3模具车间3800.50.75NO.3车间变电所4冲压车间5900.400.65NO.4车间变电所5机械加工车间4800.350.65NO.5车间变电所6静电喷漆车间3300.300.75NO.6车间变电所7喷粉车间2400.300.708综合楼2750.700.90NO.7车间变电所

7、表2-2:各车间变电所负荷计算情况某灯具公司NO.1车间变电所电力负荷计算表编号厂房名称Pe(kW)KdcosatanaPc(kw)Qc(kvar)Sc(kV.A)lc(A)1压铸车间8450.50.71.02422.5431.5603.6917.4KEP=0.95;KEQ=0.970.69/401.38418.56579.91881.08某灯具公司NO.2车间变电所电力负荷计算表编号厂房名称Pe(kW)KdcosatanaPc(kw)Qc(kvar)Sc(kV.A)Ic(A)2成品装配车间6500.40.651.17260.0304.0400.0608.0KEP=0.95;KEQ=0.970

8、.64/247.0294.88384.66584.43某灯具公司NO.3车间变电所电力负荷计算表编号厂房名称Pe(kW)KdcosatanaPc(kw)Qc(kvar)Sc(kV.A)Ic(A)3模具车间3800.50.750.88190.0167.6253.3385.1KEP=0.95;KEQ=0.970.74/180.5162.57242.92369.08某灯具公司NO.4车间变电所电力负荷计算表编号厂房名称Pe(kW)KdcosatanaPc(kw)Qc(kvar)Sc(kV.A)Ic(A)4冲压车间5900.40.651.17236.0275.9363.1551.9KEP=0.95;K

9、EQ=0.970.64/224.2267.62349.12530.44某灯具公司NO.5车间变电所电力负荷计算表编号厂房名称Pe(kW)KdcosatanaPc(kw)Qc(kvar)Sc(kV.A)Ic(A)5机械加工车间4800.350.651.17168.0196.4258.5392.9KEP=0.95;KEQ=0.970.64/159.6190.51248.53377.6某灯具公司NO.6车间变电所电力负荷计算表编号厂房名称Pe(kW)KdcosatanaPc(kw)Qc(kvar)Sc(kV.A)Ic(A)6静电喷漆车间3300.30.750.8899.087.3132.0200.6

10、7喷粉车间2400.30.71.0272.073.5102.9156.3总计/171.0160.8/KEP=0.95;KEQ=0.970.72/162.45155.98225.21342.17某灯具公司NO.7车间变电所电力负荷计算表编号厂房名称Pe(kW)KdcosatanaPc(kw)Qc(kvar)Sc(kV.A)Ic(A)1综合楼2750.70.90.48192.593.2213.9325.1KEP=0.95;KEQ=0.970.9/182.8890.40204.0309.95无功功率补偿计算我国供电营业规则规定，除电网有特殊要求的用户外，用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因

11、数应达到下列要求：100千伏安及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上。其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上。农业用电，功率因数为0.80。用户普遍采用并联电容器作为无功补偿装置并联电容器无功补偿方式有三种：(1) 高压集中补偿。并联电容器装设在变配电所的高压电容器室，与高压母线相联。(2) 低压集中补偿。并联电容器装设在变配电所的低压配电室或低压电容器室。(3) 低压分散补偿。并联电容器装设在低压配电箱旁或与用电设备并联。根据电容器在工厂供电系统中的装设位置，有高压集中补偿，低压成组补偿和低压补偿三种方式。由于本设计中要求该灯具公司供配电最大负荷时的功率

12、因数不得低于0.92,而由上面计算可知低压侧的功率因素cos0.9，因此需要进行无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进行低压集中补偿。以NO1(STS1车间变电所为例，计算它的功率补偿Qr.c401.38(tanarccos0.69tanarccos0.92)kvar250kvar根据补偿柜的规格要求,初选WZ0.4-40/2-J,每组容量Qr.c40kvar,则需要安装的电容组数为nQr.c/qr.c250/406.25kvar取n=7无功补偿后，变电所低压侧的视在计算负荷为:Sc,p2qIPc=401.38kWQc=(418.56-250)kvar=168.56kvarSc=435.34

13、kV.AcosPcSc0.9220.92又考虑到变压器的功率损耗为：22FTPFePCucP0PkcQtQ。Qkc2(I0%100(Uk%100)jSr.T(3-2)简化公式有：FT0.01ScQt0.05Sc(3-3)即：Pt0.01Sc4.35kVAQt0.05Sc21.77kVA变电所高压侧计算负荷为：Pc.1Fc.2FT=405.73kWQc.i(Qc.2Qr.c)PT=190.33kvarSc.1Pc.1Qc.1=48-15补偿后的功率因数为：cosFC.1.Sc.1=0.91各个车间的补偿结果如下表2-3表2-3:功率补偿结果计算(低压侧)车间变电所代号无功功率补偿前电容个数组无功

14、功率补偿后Qc(kvar)Sc(kV.A)功率因素变压器容量补偿容量(kvar)Qc(kvar)Sc(kV.A)功率因素计算电流(A)STS1431.5603.60.698002507168.56435.340.92661.43STS2304.0400.00.64630200694.88268.340.92407.7STS3167.6253.30.7440090372.57194.540.93295.57STS4275.9363.10.64500180687.62240.710.93365.71STS5196.4258.50.64400130560,51170.690.93259.34STS6

15、87.3132.00.7240090265.98175.330.93266.39STS793.2213.90.931515175.4197.810.92300.54由计算，可以算出在变压器的高压侧无功补偿后的结果，见下表2-4表2-4功率补偿后结果(高压侧)车间变电所代号Pt(kW)Qt(kvar)Pc(kW)Qc(kvar)Sc(kV.A)Ic(A)cosaSTS14.321.23405.63159.79435.9625.170.93STS22.6113.06249.6197.94268.1415.480.93STS31.859.25182.351.82189.5210.90.96STS42

16、.412.04226.699.66247.5514.290.92STS51.648.23161.2448.74168.459.730.96STS61.728.56164.1764.54176.4010.180.93STS71.939.63184.8170.03197.6311.410.94考虑到低压母线的同时系数：由式(2-5)(2-6)式及表3-2可确定补偿后：总的有功计算负荷：PCKpPC,i1495.64kW总的无功计算负荷：PCKqQj574.74kvar总的视在计算负荷：ScP2Q21602.27kV.A计算电流：1釘SC.7V3U1n0.93功率因数：COSFC.v；Sc.192.

17、51A由表和计算可得各变电所折算到高压侧的功率因数均大于0.92,整某灯具公司供配电的功率因数为0.92即功率补偿的电容选择合理，符合本设计的要求。按两部电价制交纳电费,基本电价20元/千伏安/月，电度电价0.5元/度,该某灯具公司供配电采取补偿可节约能量S1+AS2+AS3+AS4+AS5+AS6+S7=(800-630)+(630-400)+(400-315)*2+(500-400)kV.A=755kV.A,采取无功补偿后该工厂每月可节约20X755=15100元我国供电营业规则规定：容量在100kVA及以上高压供电用户，最大负荷使得功率因数不得低于0.9，如果达不到要求，则必须进行无功补

18、偿。因此，在设计时，可用此功率因数来确定需要采用无功补偿得最大容量。由两部电费制度可知采用无功补偿为灯具公司供配电节约了资金。2.2 变压器选择变电所主变压器台数的选择选择主变压器台数时应考虑下列原则: 一般情况下应首先考虑选择一台变压器。 下列情况可考虑选择两台或两台以上变压器应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所。除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。确定变电所主变压器台数时，应当考虑负荷的发展，留有一定的余量C变电所主变压器容量的选择1)只装一台主变压器的变电所主变压器的容量Sr.T应满足全部用电设备总计算负荷S30的需

19、要，即Sr.TS302)装有两台主变压器的变电所每台变压器的容量Sr.T应同时满足以下两个条件： 任一台单独运行时，Sr.T(0.60.7)S30 任一台单独运行时，Sr.TS30(I+n)(1) 变压器型号选择选用新型电力变压器，如S11型。例如新型的S11-M.R三相卷铁芯全密封配电变压器在结构和材料上有较大改进，其主要特点是其铁心是由晶态取向优质冷轧硅钢片卷制经退火而成，减少了传统铁心的接缝气隙，噪音明显下降，其空载损耗比S9型产品平均下降30%表2-5:车间变电所变压器的台数、容量和型号编号厂房名称Sc/kVA变压器台数及容量变压器型号车间变电所代号1压铸车间603.61*630S11

20、-M-630/10STS12成品装配车间400.01*400S11-M-400/10STS23模具车间253.31*315S11-M-315/10STS34冲压车间363.11*400S11-M-400/10STS45机械加工车间258.51*315S11-M-315/10STS56静电喷漆车间132.07喷粉车间102.91*315S11-M-315/10STS68综合楼213.91*315S11-M-315/10STS73. 变配电所主接线方案的设计3.1变配电所高压侧主接线图（10kV）本设计采用XGN66-12箱型固定式交流金属封闭开关设备，设备尺寸1100x1200x2650mm,左

21、侧电缆架空线引入，右架空线引出。柜列编号NO.1NO.2NO.3NO.4NO.5NO.6NO.7NO.8NO.9NO.10NO.11NO.12NO.13NO.14柜名进线柜计量柜互感器柜出线柜联络联络出线柜互感器柜计量柜出进线柜开关柜型号XGN2-12（Z）箱型固定式交流金属封闭开关设备（10kV）方案编号38446503463903654438主接线方案J.IHh+hf11iai*iTiL/waJ-1ilA)14ft11114it-*1JIh必Hlp-l/1=T次主要设备元件真空断路器ZN28Z-10,VA-111111111电流互感器LZZJ-1022322电压互感器JDZJ2332电压互

22、感器LFZJ22高压熔断器RN2-103333隔离开关GN30-12D11111111隔离开关GN30-1211111接地开关JN口-1011避雷器333带电显示装置113.2变配电所低压侧主接线图本设计采用GGD系列低压抽出式成套开关设备，左侧架空线引入、右侧架空线引4.短路电流计算对一般供配电系统来说，由于其容量远比电力系统总容量小，而阻抗又较电力系统大得多，因此供电系统发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压几乎维持不变，即可将电力系统视为无限大容量的电源（如果电力系统的电源总阻抗不超过短路回路总阻抗的5%10%或电力系统容量超过用户供电系统容量50倍时，可将电力系统视为无限大系统）。

23、4.1短路计算的简化说明通常采用两个假设：（1）近似地取线路首端和末端电压的平均值作为短路计算电压，用Uc表示，即Uc1.05Un按上式和我国电压标准，短路计算电压Uc有0.4kV、0.69kV、6.3kV、105kV、37kV等。（2）在计算高压电网短路电流时，一般只计及电力系统（电源）、变压器和线路等几个主要元件的阻抗，而且这些元件的电抗值通常远大于电阻值，当R1/3X时，可略去电阻。I因此，型高压电网可简化为kvr2X2j3x4.2用标么值法计算短路电流本设计采用标幺制法进行短路计算4.2.1在最大运行方式下3以STS2为例计算：Sk.max300MVA（1）确定基准值取Sd=100MV

24、VCl=10.5kVVc2=0.4kVId1Sd/.3Uc1100MVA/C，3*10.5kV)5.5kAId2Sdr.3Uc2100MVA/(,3*0.4kV)144.34kA(2)计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值*电力系统：X12/2=100MVA/300MVA=0.333*2 电缆线路：x2二xISd/cUn=0.073电力变压器(由附录表Uk%=4)X3Uk%Sd/100Snt=4x100x1000kVA/100x400kVA=10kVA绘制等效电路如图6-2，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。图4-1等效电路(3)求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流总

25、电抗标幺值*X(k1)%x2=0.333+0.073=0.41三相短路电流周期分量有效值3*Ik11d1/x(k咕/x1)=5.5kA/0.41=13.41kA其他三相短路电流1=Ik1=13.41kA4)三相短路容量Sk3i=Sd/Ik1=Iki(3)ish=2.55*13.41kA=34.20kAIIsh=1.51*13.41kA=20.25kA(k1)=100MVA/0.41=243.90MVA(2) 求k-2点的短路总电抗标幺值及短路电流总电抗标幺值*x*(k2)=x1+x2+x3=0.333+0.073+10=10.41三相短路电流周期分量有效值Ik2=Id2/x(k2)=144.3

26、4kA/10.41=13.87kAK-1K-2Ik2Ik2=Ik2=13.87kAiish=2.26X13.87kA=31.35kA 其他三相短路电流以=1.31X13.87kA=18.17kA三相短路容量S3)2仝/x(k2)=100/10.41=9.61MVA短路计算结果表见表6-1其它车间K-1点即变压器高压侧短路时的短路电流和短路容量是相同的，只需计算K-2点变压器低压侧短路时的短路电流和短路容量；根据相同的方法可计算其它车间K-2点短路电流和短路容量。表4-1:最大运行方式下短路计算STS1短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*11K1IU1(3)

27、ish11shk-10.4113.4113.4113.4134.2020.25243.90k-26.7621.3521.3521.3548.2627.9714.79STS2短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*11K1IU1(3)ish1Ishk-10.4113.4113.4113.4134.2020.25243.90k-210.4113.8713.8713.8731.3518.179.61STS3短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*1(3)1K1(3)IUIi(3)ish1(3)Ishk-10.4113.4113.41

28、13.4134.2020.25243.90k-213.1111.0111.0111.0124.8814.427.63STS4短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*I(3)IKI(3)IUIi(3)ishI(3)Ishk-10.4113.4113.4113.4134.2020.25243.90k-210.4113.8713.8713.8731.3518.179.61STS5短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*11K1IU1(3)ish1Ishk-10.4113.4113.4113.4134.2020.25243.90k-2

29、13.1111.0111.0111.0124.8814.427.63STS6短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*I(3)1KI(3)IUI：(3)shI(3)Ishk-10.4113.4113.4113.4134.2020.25243.90k-213.1111.0111.0111.0124.8814.427.63STS7短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*iK3)I(3)IuI(3)1shI(3)1shk-10.4113.4113.4113.4134.2020.25243.90k-213.1111.0111.0111.

30、0124.8814.427.63421最小方式运行情况下：(1) 以STS1为例计算乩山200MVA确定基准值取Sd=100MVAVC1=10.5kVVc2=0.4kV而Id1Sh/,3Uc1100MVA/C，3*10.5kV)5.5kAId2Sd/.3Uc2100MVA/(、,3*0.4kV)144.34kA(2) 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值电力系统：x；Sd/Sk=100MVA/300MVA=0.33 架空线路：x2=xlSd/cUn2=0.332 电力变压器(由附录表Uk%=4)X；Uk%Sd/100SNT=4X100X1000kVA/100X400kVA=10绘制等效电路如图

31、6-2，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。K-2*K-l*(3) 图6-2等效电路求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流1) 总电抗标幺值X*(k1)x*x2=0.33+0.332=0.6622) 三相短路电流周期分量有效值I；1ldi/x(k1)=5.5kA/0.662=8.31kA3) 其他三相短路电流lk(3)=|(3ki=ik3)i=8.31kAiS3)=2.55*8.31kA=21.19kAlS3)=1.51*8.31kA=12.55kA4) 三相短路容量Sk3i=Sd/x*(k1)=100MVA/0.662=151.06MVA(k1)(4) 求k-2点的短

32、路总电抗标幺值及短路电流1) 总电抗标幺值x*(k2)=x；+x；+x；=0.33+0.332+10=10.6622) 三相短路电流周期分量有效值lk3)2=Id2/x*(k2)=144.34kA/10.662=13.54kA其他三相短路电流(3)Ik2I(3k2=lk3)2=13.54kAiS3)=2.26X13.54kA=30.6kAlS3)=1.31X13.54kA=17.74kA三相短路容量sk3)2=Sd/x*(k2)=100/10.662=9.38MVA短路计算结果表见表6-1其它车间K-1点即变压器高压侧短路时的短路电流和短路容量是相同的，只需计算K-2点变压器低压侧短路时的短路

33、电流和短路容量根据相同的方法可计算其它车间K-2点短路电流和短路容量。表4-1最大运行方式下短路计算STS1短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*11K1(3)IUIi(3)ish1(3)Ishk-10.6628.318.318.3121.1912.55151.06k-27.01220.5820.5820.5846.5126.9614.26STS2短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*iK3)/kAiU3)/kAI/kA(3)ish11shk-10.6628.318.318.3121.1912.55151.06k-210.

34、66213.5413.5413.5430.617.749.38STS3短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*11K1IU1(3)ish11shk-10.6628.318.318.3121.1912.55151.06k-213.3610.8010.8010.8024.4214.157.49STS4短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*11K1IU1(3)ish1Ishk-10.6628.318.318.3121.1912.55151.06k-210.66213.5413.5413.5430.617.749.38STS5短路计

35、算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*1(3)1K1(3)IUIi(3)ish1(3)Ishk-10.6628.318.318.3121.1912.55151.06k-216.6628.668.668.6619.5811.346.00STS6短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*丨1K|(3)IUI(3)ishI(3)1shk-10.6628.318.318.3121.1912.55151.06k-213.3610.8010.8010.8024.4214.157.49STS7短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三

36、相短路容量MVAx*|(3)1KI(3)IUIi(3)ishI(3)Ishk-10.6628.318.318.3121.1912.55151.06k-213.3610.8010.8010.8024.4214.157.492最小方式运行情况下：(1) 以STS2为例计算Sk3min200MVA确定基准值取S=100MVAUci=10.5kVUc2=0.4kV而Id1Sd/.3uc1=100MVA/(i3*10.5kV)=5.50kA(2) Id2Sd八3Uc2=100MVA/(一3*0.4kV)=144.34kA计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1) 电力系统x；=Sd/Sk=100MVA/2

37、00MVA=0.52)架空线路x2=x0LSd/U；=0.35/kmX1kmX100MVA/(10.5kV)2=0.332(3) 3)电力变压器x3=Uk%Sd/100SNt=4X100X103kVA/100X400kVA=10求k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1) 总电抗标幺值X*(k1)=x；+X；=0.5+0.332=0.8322) 三相短路电流周期分量有效值|畀Id1/x*(k1)=5.5kA/0.832=6.61kA3)其他三相短路电流I(k3)1)I(?1Ik3)1=6.61kAiS3)=2.55X6.61kA=16.86kAlS3)=1.51x6.61kA=

38、9.98kA(4) 4)三相短路容量Sk3)iS,/x*(k1)=100MVA/0.832=120.19MVA求k-2点的短路电路总电抗标幺值三相短路电流的短路容量1) 总电抗标幺值X*(k2)=X；x；x；=0.5+8=8.832三相短路电流周期分量有效值Ik3)；=ld2/x*(k2)=144.34KA/8.832=16.34kA其他三相短路电流I(k3)2)l(3)2lk3)2=16.34kAiS3)=2.26x16.34kA=36.93kAlS3)=1.31x16.34kA=21.41kA2) 三相短路容量sk3)2=Sd/x*,=100MVA/8.832=11.32MVA(k2)其短

39、路计算表如下表4-2最小运行方式下短路计算STS1短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*1(3)1K1(3)IUIi(3)1sh1(3)lshk-10.8326.616.616.6116.869.98120.19k-27.18220.1020.1020.1045.4226.3313.92STS2短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*丨1Kl(3)IUI(3)1shl(3)lshk-10.8326.616.616.6116.869.98120.19k-210.83213.3313.3313.3330.1217.469.32S

40、TS3短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*iK3)lU3)I(3)1shk-10.8326.616.616.6116.869.98120.19k-213.5310.6710.6710.6724.1113.987.39STS4短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*1(3)1K1(3)IUIi(3)ish1(3)Ishk-10.8326.616.616.6116.869.98120.19k-210.83213.3313.3313.3330.1217.469.32STS5短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相

41、短路容量MVAx*11K1IU1(3)ish1Ishk-10.8326.616.616.6116.869.98120.19k-216.8328.588.588.5819.3811.245.94STS6短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*1(3)1K1(3)IUIi(3)ish1(3)Ishk-10.8326.616.616.6116.869.98120.19k-213.5310.6710.6710.6724.1113.987.39STS7短路计算短路计算占八、总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容量MVAx*11K1IU1(3)ish1Ishk-10.8

42、326.616.616.6116.869.98120.19k-213.5310.6710.6710.6724.1113.987.39(1) 4.3短路校验短路动稳定度的校验条件对于一般电气设备，因为其中载流部分的结构尺寸为定值，所以短路电流通过时产生的电动力只与短路电流的大小有关。而电气设备在出厂前，通过试验已得出其动稳定电流，因此一般电气设备的动稳定度校验条件为imaxi（3）ish1maxsh式中，imax为电气设备的动稳定电流（极限通过电流）峰值；Imax为电气设备的动稳定电流（极限通过电流）峰值有效值。imax和Imax可由有关手册或产品样本查得符合要求。（2）短路热稳定度的校验条件对

43、于一般电气设备，因其载流导体材料、长度及截面都已确定，所以短路电流通过时产生的热量Qk只与短路电流和短路电流通过的时间有关。同样，电气设备在出厂前，通过试验已得出其热稳定电流和热稳定时间，因此一般电气设备的热稳定度校验条件为It2tIima式中，It为电器的热稳定电流；t为电器的热稳定时间。It和t可由有关手册或产品样本查得符合要求。对母线及绝缘导线和电缆等导体的热稳定度校验条件k.maxk式中，k.max为导体在短路时的最高允许温度。要确定k比较麻烦，因此也可根据短路热稳定度的要求来确定其最小允许截面。即导体满足热稳定的等效条件为式中，A为导体截面积（mm2;Amin为导体满足热稳定的最小允

44、许截面积（mm2;丨为三相短路稳态电流（A）;C为导体的热稳定系数（为As2/mm2）5. 电气设备选择与校验5.1高压一次设备选择一次设备选择与校验列表表5-1:10kV电源进线侧一次设备选择与校验选择校验项目电压/kV电流/A断流能力/kA短路电流校验/kA结论所在回路编号安装地点的电气条件参数UNIC1(3)IK动稳定度热稳定度数据10kV155.313.4121.1913.41/设备型号规格参数UNINIgimaxIt/真空断路器ZN28Z-10,VA-112kV200A20kA50kA20kA合格38、65、03、46、39、电流互感器LZZJ-1010kV200A20kA50kA2

45、0kA合格38、03、39电压互感器JDZJ12kV/合格44、65隔离开关GN30-12D或GN30-1212kV630A/50kA20kA合格38、44、65、03、46、39表5-2咼压熔断器校验序号安装地点的电气条件RN2-12高压熔断器项目数据项目数据结论1Un10kVUn12kV合格2|c0.5A|c0.5A合格3I(3)1K13.41KAIK31.5kA合格5.3低压一次设备选择校验低压侧进线柜主要是CW1-2000/2500/3断路器EH-0.66电流互感器其校验与变压器高压侧一致其校验结果如下表：（以STS1为例）表5-30.4kV电源出线侧一次设备选择与校验选择校验项目电压

46、电流断流能力短路电流校验结论安装地点的电气条件参数UNICIk动稳定热稳定数据0.38kV957.2A20.58kA40.51kA20.58kA/设备型号规格参数UNIN1kishI合格电流互感器LMK-0.660.66kV1000A-50kA30kA合格断路器CW1-3200/2500/30.4kV1000A25kA/合格6. 供配电线路的选择6.1变配电所进出线的选择6.1.1变配电所进出线的选择围1高压进线如为从地区变电站到用户的专用线路，应选专用线路的全长；如从公共干线引至变配电所，仅选从公共干线到变配电所的一段引入线；对于靠墙安装的高压开关柜，柜下进线时一般需经电缆引入，因此架空进线

47、至变配电所高压侧，需选一段引入电缆。2高压出线对于全线一致的出线，应选线路全长；如经一段电缆从高压开关柜引出再架空配电的线路，则变配电所高压出线的选择只选一段引出电缆，而架空配电线路在厂区配电线路的设计中考虑。3低压出线如采用电缆配电，选线路全长；如经一段穿管绝缘导线引出，再架空配电的线路，则变配电所低压出线的选择只选这一段引出的穿管绝缘导线，而架空配电线路则在厂区配电线路或车间配电线路的设计中考虑。6.1.2变配电所进出线方式的选择在供电可靠性要求不很高或投资较少的中小型用户供电设计中优先选用架空线；在供电可靠性要求较高或投资产高的各类用户供电设计中优先选用电缆。6.2配电线路的接线方式选择

48、高低压配电线路的接线基本方式有放射式、树干式和环形三种。6.2.1高压配电线路接线方式选择高压配电网的设计，应根据供电可靠性的要求、车间变电所配电变压器的容量及分布、地理环境等具体情况研究分析比较后，相应选择某种接线形式或几种接线形式的组合。（1）一般来讲，用户高压配电网宜采用放射式。因为放射式接线可靠性较高，保护配合简单、便于运行管理；（2）对于重要负荷，可采用双回路放射式，或采用工作电源接线为放射式、备用电源接线为树干式的组合形式，根据情况，也可采用拉手环式接线；（3）对于三级负荷，为节省投资可采用树干式，负荷较大时则可采用分区树干式接线；（4）配电网接线应力求简单，层次不能过多，同一电压

49、供电系统的变配电级数不宜多于两级，否则不仅浪费投资、维护不便，还降低供电可靠性。例如，由二次侧为IOkV的总降压变电所或地区变电所配电至IOkV配电所为一级，再从弟二级J-STS;10/0.38kV第一级第一级HSS3*5/IOkVHUS10/10kV级STS21Q/Q.3SkVSTS410/0,36kVSTS10/0.3RkV该配电所以10kV配电给配电变压器或高压用电设备，则认为IOkV配电级数为两级。如下图所示。图6-1高压电配电级数示意图6.2.2低压配电线路接线方式选择低压配电网的设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单、操作方便安全，具有一定灵活性，能适应

50、生产和使用上的变化及设备检修的需要。（1）正常环境的车间或建筑物，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。（2）用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求（指有潮湿、腐蚀性环境或有爆炸和火灾危险场所等）的车间、建筑物，宜采用放射式配电。（3）部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。（4）在多层建筑物，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电或分区树干式配电。对于容量较大的集中负荷或重要用电设备，应

51、从配电室以放射式配电；楼层配电箱至用户配电箱应采用放射式配电。在高层建筑物，向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；由楼层配电间或竖井配电箱至用户配电箱的配电，宜采取放射式配电；对部分容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从变电所低压配电室以放射式配电。(5) 平行的生产流水线或互为备用的生产机组，根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。(6) 配电系统的层次不宜超过三级。例如从车间变电所以低压配电至总配电箱为一级，再从总配电箱配电至分配电箱或低压用电设备，则认为低压配电级数为两级，从分配电箱再至低压用电设备，贝U认为低压配电级数为三级。如下图所示。6

52、.3导线和电缆截面的选择为了保证供配电系统安全经济地运行，选择导线和电缆截面时，一般应考虑的条件包括导线的发热、机械强度、电压损失以及线路造价和运行费用。对电缆线路，应还校验其短路热稳定。对低压线路，还应满足与其保护设备的配合要求。6.3.1按发热条件选择导线和电缆的截面按发热条件选择导线截面时，应使其允许载流量1a1不小于通过导线的计算电流130:Ia130=-P2将电缆直埋/穿管埋地0.8m，环境温度为25C，初步选定YJV22-8.7/10-3X22型3芯电缆截面积为95mm2，查表得电缆载流量为245A设同一路径有两根电缆有间距并列敷设，则电缆实际载流量为2450.9=220.5A12

53、8.13A，所选电缆截面积满足发热条件。6.3.2按电压损失条件选择导线和电缆的截面按电压损失条件选择导线截面，是要保证所选导线截面在实际线路过负荷电流产生的电压损失不超过线路允许的电压损失，即U%Ual%式中U%为线路实际电压损失百分数；uai%为线路允许的电压损失百分数。集中负荷的三相线路电压损失计算式为iouNiiPiRiqiXiU%iouNiiPE若全线的导线型号规格一致，则U%iouNnroPiLii1X0qiLii1式中r。、X0分别为导线单位长度的电阻和电抗值；R、Xi分别为各负载点至供电首端部分线路的电阻、电抗值（Q/km）；Li为各负载点至供电首端线路的长度（km）0查表得YJV22-8.7/10-322型3芯电缆截面积为95mm2的r=0.229/爲，x=0.096/爲，代入公式可得U%=0.515，所选电缆截面积也满足电压算是要求