供配电设计计算书Word文档格式.docx

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编写设计计算书。

1.5设计内容

（1）低压配电干线系统设计

（2）10KV变配电所电气主接线图设计

（3）变配电所设备平面布置

（4）短路计算及其各种校验含：

高低压系统短路计算，相关设备、导体的动稳定度、热稳定度校验，相关设备、导体的过电流保护校验，相关线路电

压损耗校验.

（5）（选做）防雷系统设计（在课程设计小结中用文字叙述即可）

第二章方案设计

2.1负荷等级

该工程属一类高层建筑，用电多为二、三级负荷，用电负荷分级如下：

二级负荷：

-1~11楼应急照明，客梯，火灾自动报警设备，电视监控、计算机网络设备，应急消防设备，消防电梯，消火栓泵，喷淋水泵，潜污泵等。

三级负荷：

-1~11楼一般照明，-1~11楼新风机组，空调机组，货梯，屋顶正压风机，2楼厨房电力，生活水泵等。

2.2变配电所系统

（1）高压供配电系统中，为了保证整个系统的供电可靠性，拟采用高压母线分段联络的供电方式。

（2）低压配电系统中为保证本工程的二、三级负荷供电可靠性，拟采用低压母线分段联络的供电方式，并拟用TN-S系统。

（3）为保证本工程二级负荷的供电可靠性，单独设立柴油发电机低压配电系统，此系统与低压配电系统采用分裂运行的方式，不联络。

（4）根据本工程实际需要拟将变电所设置在一层。

（5）根据相关规定，同时为了提高在变配电所工作的安全可靠性，拟采用接地线同基础主筋可靠焊接的方法，对整个变配电室采用等电位系统。

2.3变配电室设计的要求

（1）变配电所设计应该根据工程特点，规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。

（2）变配电所设计应该根据负荷特点，合理确定设计方案。

（3）变配电所设计采用的设备应该符合国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先进，经济适用和节能的成套设备和定型产品，不得采用淘汰产

品。

2.4变电所位置选择的要求

根据《10KV及以下变电所设计规范》中第2.0.1条，变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：

（1）接近负荷中心；

（2）进出线方便；

（3）接近电源侧；

（4）设备运输方便；

（5）不应设在有剧烈振动或高温场所；

（6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离室，不应设在污染源盛行风向的下风侧；

（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，当与有保证或火灾危险环境的建筑毗邻时，应符合先行国家标准《保证和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定；

（9）不应设在地势低洼和可能积水场所。

本工程变配电室设置在地下一层，根据第4.1.1条，可设组合式成套变电站，且设置单独值班室。

根据房间几何图形及变配设置的规格设置变压器及高低压开关柜等的方位，见电施图。

2.5变配电所接地

根据相关规定，变配电所接地线与基础结构主筋可靠焊接，且保证接地极电阻W4Q，变配电所整体采用10X40的镀锌扁钢进行等电位连接，具体接线见接地平面图。

第三章负荷计算

3.1负荷计算

3.1.1计算方案中涉及到的公式:

1~30

KdPe

Q30

F3°

tg

$0

1

■,p30Q30P：

30

S30

I30

、3Un

式中

Kd:

需要系数；

Fe:

用电设备组的设备容量，单位kW；

P30:

计算有功功率，单位kW；

Q30:

计算无功功率，单位kvar；

回路编号

设备名称

设备容量

需要系数

COS0

计算负荷

PC（kW）

QC（Kvar）

SC（kVA）

IC（A）

Ir（A）

负荷等级

1WL1

1F一般照明

140

0.8

0.9

112

53.76

124.23

188.98

207.88

3

1WL3

3-6F一般照明

424

339.2

162.816

376.25

572.33

629.57

1WL5

'

-1F一般照明

40

32

15.36

35.50

53.99f

939

2

1WLE1

1-11F应急照明

22

10.56

24.40

37.124

■0.83

1WP1

6-11F新风机组

4.8

3.84

2.88

4.80

7.30

9.86

1WP3

空调机组

240

0.5

120

90

150.00

228.17

308.03

1WP5

客梯

0.22

0.7

8.8

8.976

12.57

19.122

!

5.81

1WP6

货梯

10

17.3

19.98

30.404

■1.03

1WP7

屋顶正压风机

20

15

25.00

38.035

i1.34

1WP8

2F厨房电力

150

0.4

60

45

75.00

114.09

154.02

1WPE1

火灾自动报警设备

7.5

12.50

19.012

5.67

1WPE2

电视监控、计算机网络设备

1WPE3

应急消防设备

4

5.00

7.61

10.27

1WPE4

消防电梯

10.2

14.28

21.732

9.33

1WPE5

1WPE6

-1F总配电箱A2

75

76.5

107.13

162.96

220.00

一号变压器

1219.8

856.84

1025.94

1893.7

去除非常用消防设备

0.85

755.84

889.40

2WL2

2F一般照明

106

84.8

40.704

94.06

143.08

157.39

2WL4

7-11F一般照明

530

203.52

470.32

715.42

786.96

2WLE1

2WP2

‘-1-5F新风机组

2WP4

2WP5

2WP7

2WPE1

2WPE2

电视监控、计算机网络设备

2WPE3

2WPE4

2WPE5

2WPE7

-1F总配电箱A1

89

90.78

127.13

193.38

261.07

S30:

计算视在功率，单位kVA；

tg:

电气设备功率因素角的正切值；

Un：

电气设备额定电压，单位为kV；

130:

计算电流，单位为A；

3.2负荷数据:

331负荷计算

一般照明：

P0

（1）

Q30

（1）

（（14042440106530））0.8992KW

9920.75744Kvar

S30

（1）

992274421240KVA

1240—…

I30

（1）

1886.2A

1.730.38

普通动力设备:

4.80.8222400.5400.2210201500.4346.48KW

281.1Kvar

S30

（1）

346.482281.12446.2KVA

446.2

I30

（1）

678.7A

应急消防设备:

P30

（1）

22102042089165KW

165KVA

165

251A

取本大楼同时系数：

Kp0.9Kq0.95

3.4无功功率补偿

由以上计算可得一台变压器视在计算负荷为：

S=1003.75kVA

去除非常用的应急消防设备的视在计算负荷为：

S=867.22kVA

这时功率因素为：

cos©

=867.22/1003.75=0.85

为使高压侧功率因素0.90，则低压侧补偿后功率因素因高于0.95,

取：

=0.95。

要使低压侧功率因素由0.85提高到0.96，则低压侧需装设的并联电容器容量为：

Q=735.84*0.33=243kVA

Q=256kVA选用两台128kVA的电容补偿柜。

则补偿后变电所低压侧视在计算负荷为：

计算电流130

1654

30.38

2513A

补偿后的功率因素为：

cos14980.91满足（大于0.90）的要求。

变压器功率损耗为：

Pr0.01S300.01190819kw

Qr0.05S300.05190895.4kvar

变电所高压侧的计算负荷为：

巳01

1479KW19KW1498KW

Q301

1205-575.5Kvar94.5Kvar724Kvar

S301

1498272421664KVA

1664KVA门…

I301

96.1A

310KV

3.5变压器选择

3.5.1变压器型式及台数选择

本工程高层民用住宅建筑，防火要求较高，且为减少占地面积，变电所位

于主体建筑地下室内，故宜采用三相双绕组式变压器，连接组别为Dyn11,无励

磁调压，电压比错误!

未找到引用源。

kV。

为节省空间，变压器与开关柜布置

在同一房间内，变压器外壳防护等级选用IP2X。

应为本工程采用双电源双回路

供电，故选用两台变压器。

3.5.2变压器容量选择

本工程视在计算负荷为1654KVA设计为单母线分段接线方式，并设计为两台变压器，正常工作时，互为备用，各负担50%负荷，一路故障时，另一路电源供全部负荷。

所以选用的变压器型号为SCB10-1250/10。

Snt（0.6~0.7）S'

30（0.6~0.7）1654KVA（992.4KVA~1157.8）KVA

SntS452kVA

所以选择变压器容量为1250KVA.

计算电流：

130Snt/（..3Un）1250KVA（310KV）72.2A

变压器主要参数

型号

额定

容量

（kVA

）

一次额定电压

（kV）

二次额定电压

空载损耗

（W）

负载损耗

阻抗电压

（%）

空载电流

外形尺寸（长x宽x高）/mm

SC（Z）（L）B10-1250/10

1250

1830

8460

6

0.6

1580x1270x1600

第四章短路电流计算

4.1短路电流计算的目的及方法

短路点利益计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。

进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。

在电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点，短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电器元件有最大可能的短路电流通过。

接着，按所选择的短路计算点绘制等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。

在等效图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。

4.2短路电流的计算

本住宅的供电系统见图4-1。

（1）

图4-1

本住宅供电系统图

计算高压10KV母线上K-1点短路和低压380V母线上K-2点短路的三相短路电流和短路容量。

本设计采用标幺值发进行短路电流的计算。

（1）确定基准值

I蛍

Id1Ud

I电

Id2Uc2

100MVA

.310.5KV

30.4KV

5.50KA

144.00KA

所以:

（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值:

1）电力系统的电抗标幺值:

、厂100MVA

X10.167

600MVA

2）架空线路的电抗标幺值:

由电线的型号LJG-240,查表得：

X。

0.132km

X20.132（km）5km卫哼0.60

（10.5KV）2

3）电力变压器的电抗标幺值：

由所选变压器技术参数得Uk%6

*

X3

Uk%Sd

100Snt

6100MVA4.8

1001250KVA

可绘得等效短路电路图如图4-2所示:

图4-2等效电路图

（3）计算K-1点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*（K-1）X*x20.1670.60.767

2）三相短路电流周期分量有效值:

3）其它三相短路电流：

IIIK-17.17KA

iS3）2.557.17KA18.28KA

（3）

Ish1.517.17KA10.83KA

4）

s（3）Sd

SK-1Tp

X（K-1）

0.767

130.39MVA

三相短路容量：

（4）计算K-2点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*（K-2）X；

x2x30.1670.64.85.567

2）三相短路电流周期分量有效值：

3）

IK-2

Id2

（K-2）

144KA

5.567

25.87KA

l"

（3）

iSh1.8425.87KA47.59KAI（3）

Ish

1.0925.87KA28.20KA

Sd

型MVA17.96MVA

4）三相短路容量:

短路计算点

总电抗标幺值

X

三相短路电流/KA

三相短路容量/MVA

SK3）

1K

「⑶

・（3）ish

1⑶

丨sh

K-1

7.17

18.28

10.83

[130.39

K-2

25.87

47.59

28.20

17.96

X（K-2）

短路计算表

第五章设备选择

5.1高压开关柜的选择

高压开关柜用在高压电力系统中，作电能接受和分配的通、断和监视及保护之用。

根据本工程变压器使用环境是户内，工作电压是10kV，为了提高设备工作可靠性要求，本工程确定使用手车式开关柜，额定工作电压为

12kV的KYN28/型高压开关柜。

开关柜大小为800X2200X1500（mm）。

5.2高压断路器的选择

高压断路器是供电系统最重要的设备之一，采用成套配电装置，本处断路器选择户内型号。

又因为本次电压等级为35KV以下，断路器应选用真空断路器。

根据变压器二次侧的额定电流来选择断路器的额定电流：

丨30Snt/（.-3Un）1250KVA/（,310KV）72.2A

查表可知，选择VD4-12/630型真空断路器，其有关的技术参数及安装地点的电气条件和计算结果如下表，从中可以看出断路器的参数大于装设地点的电气条件，故选断路器合格。

序号

VD4-12/630

要

求

装设地点电气条件

项目

数据

>

Un

12KV

Un.s

10KV

IN

630A

Ic

72.2A

Ics

16KA

I（3）

IK.max

7.17KA

■

imax

40KA

i（3）

ish

18.28KA

5

I

thlh

16241024<

A2s

1⑶2t

1uima

7.172（1.60.1）874KA2s

5.3高压熔断器的选择

熔断器熔体的额定电流应大于变压器低压出口处三相短路电流或等于变压器额定电流的1.4~2倍，故选用RN2-10型高压熔断器。

电流互感器选择LZZBJ9-0.5/10P10150/5型号

电压互感器选择JDZ10型号

接地开关选择JN15-12/31.5型号

带电显示装置选择GSN-10/T型号

5.4低压设备选择依据

5.4.1低压断路器选择依据

（1）满足工作电压要求，即：

UrUnUmUw

式中Um开关电器最高工作电压；

Uw开关电器装设处的

最高工作电压；

Ur开关电器额定电压；

Un系统的标称电压。

（2）满足工作电流要求，即：

IrIc

式中Ir开关电器额定电流；

Ic开关电器装设处的计算电

流。

（3）满足开关电器分断能力的要求

Ibr

kmax

断路器应能分断最大短路电流

低压侧取断路器为断能力30KA

根据AH-6B系列塑料外壳式断路器样本选择断路器

考虑2~3级配电，根据规范，取Ir比末端Ir大2~3级

5.4.2低压电流互感器选择依据

（2）满足工作电流要求，应对一、二次侧分别考虑

1）一次侧额定电流Ir1:

Ir=（1.25~1.5）Ic

2）二次侧额定电流It:

Ir=5A

543线缆选择依据

根据规范，一般取laiIr

低压设备选择

负荷名称

回路编号

P30

（KW）

（Kvar）

（KV

A）

I30

（A）

整定电流

Ir（A）

选用电缆型号规格

断路器规格

1-4F

住宅电源

（A单元）

WL

M1

72

54

143.5

160

YJV-0.6/1-4冰0+

1>

35

NS250H

/160,

5-8F住宅电

源

M2

YJV-0.6/1-4>

0+

/160