三、配電方式與電氣主接線的確定（一）配電方式1、配電裝置的基本要求一個合理的配電裝置應(yīng)該滿足以下要求：1.符合國家有關(guān)政策。對于10kV的配電裝置，一般采用室內(nèi)，因為建造的配電室也要符合國家政策。2.便于操作和檢修。變電所要經(jīng)常檢修，配電裝置也要經(jīng)常進行巡視。我們設(shè)計的配電裝置要布局合理、方便操作人員進行檢修、巡視和操作。3.盡量降低造價。變電所的造價非常龐大，設(shè)計到土建、成套設(shè)備、水、暖等設(shè)施，因此為了節(jié)省費用，配電裝置的設(shè)計應(yīng)該空間合理、不鋪張浪費。4.安裝和擴建方便。一個地區(qū)的發(fā)展不是固定的，而是持續(xù)發(fā)展的，為了日后的安裝和擴建方面，配電裝置應(yīng)該具有可擴建性、留有擴建的余量。2、配電裝置的確定對于10kV配電裝置，本設(shè)計采用室內(nèi)配電裝置。用電設(shè)備都安裝在室內(nèi)，工作環(huán)境也比較好。這種布置是我國戶外配電設(shè)備中常見的一種，在運行、安裝和搶修方面積累了豐富的經(jīng)驗。在變電站選擇配電裝置時，這種選擇的概率相對較高。3、配電方式選擇由于消防施工的需要，建筑必須劃分防火分區(qū)，每個防火分區(qū)都有地域限制。為避免線路故障，各分區(qū)相互影響，消防負(fù)荷供電線路不應(yīng)跨越防火分區(qū)。因此，消防負(fù)荷供電區(qū)域需要與消防區(qū)域相適應(yīng)，以便電氣專業(yè)及時與施工專業(yè)溝通協(xié)調(diào)，做好平面和豎向設(shè)計規(guī)劃。根據(jù)各層防火分區(qū)及管道調(diào)整原則，做好管井規(guī)劃。同時，為避免電纜方向混亂，盡量上下直連管井，并規(guī)劃供電區(qū)域。擬研究項目的電力負(fù)荷是多種多樣的，包括火災(zāi)負(fù)荷、重要負(fù)荷和普通負(fù)荷。為了穩(wěn)定配電，便于能源管理，有必要將配電與消防、能源和照明分開。因此，電氣豎井通常同時配備普通照明配電箱、應(yīng)急照明配電箱、消防配電箱和空調(diào)配電箱。在設(shè)置電氣豎井平面圖時，必須考慮每個箱體的尺寸和布置位置，以避免由于管道豎井太小而無法安裝管槽、設(shè)備和箱體。設(shè)計師可以從整體出發(fā)，在確定配送分區(qū)并進行橫向設(shè)計后，進一步細化和選擇配送模式。住宅區(qū)有許多滅火器。如果全部從配電室的低壓配電柜連接，將會有大量的小回路，因此需要設(shè)置更多來自能量轉(zhuǎn)換和配電室的低壓配電柜，這需要更大的面積。因此，在總體設(shè)計中，從變配電室到消防室設(shè)置了專用消防回路，并將總配電柜放置在與配電室相對應(yīng)的適當(dāng)位置。然后將配電柜按雙電源回路的徑向配電方式接至末端，既符合規(guī)范要求，節(jié)約能源，又簡化了配電系統(tǒng)，不影響供電的穩(wěn)定性。一般照明配電設(shè)計按二次負(fù)荷設(shè)計。燃燒室無交叉，可采用主電源供電方式。配電方式必須根據(jù)實際情況選擇，不能單獨進行。（二）電氣主接線的確定1、導(dǎo)線和電纜類型的選擇1.導(dǎo)線材質(zhì)通常使用鋁導(dǎo)線和電纜。沿海地區(qū)或鹽霧強烈地區(qū)的架空線路必須采用耐腐蝕鋼芯鋁絞線。此外，銅導(dǎo)線和電纜必須在以下條件下選擇：需要非?？煽窟B接的重要電路；存在爆炸或高溫風(fēng)險的地方的管道；管道對鋁有腐蝕，但對銅幾乎沒有腐蝕；安全要求高的重要公共設(shè)施線路。2.電纜外護層電纜的外保護層包括忖墊層、鎧裝層和外皮層，起到機械加固和防腐作用。不同電纜外護套和鎧裝的選擇可在相關(guān)數(shù)據(jù)中找到，此處不再重復(fù)。3.導(dǎo)線和電纜型號的選擇每種導(dǎo)線和電纜有其適用范圍。裸導(dǎo)線為LJ、LGJ和lgjf。LJ用于電壓小、跨度小的一般架空線路；LGJ用于電壓大、跨度大的高壓架空線路；LGJF用于沿海地區(qū)、鹽堿地區(qū)和周圍腐蝕性物質(zhì)的高壓架空線路。這輛公共汽車有Imy和TMY。Lmy用于正常干燥和無腐蝕的場所。絕緣導(dǎo)線包括橡膠絕緣導(dǎo)線（BLX、BX、blxf、BXR）、塑料導(dǎo)線（BLV、BVV、blvv、BVV、BVR）、阻燃絕緣導(dǎo)線（ZR-BV、ZR-BVR、ZR-rv）等。塑料電纜（VLV、Vly、vlv20、vlv22）、網(wǎng)絡(luò)電纜（yzlv、yjlvfr、yzl22）等。2、主接線形式的確定終端變電所又稱受端變電所，這種類型的變電站位于負(fù)荷中心附近，電能通過它分配給用戶或下級配電站。在保證供電可靠性的前提下，變電站的主接線必須有利于標(biāo)準(zhǔn)化、簡化、自動化和無人值守，并盡量減少占地面積。變電站的主接線方式根據(jù)負(fù)載類型、變壓器電氣設(shè)備的特性、負(fù)載率和主電網(wǎng)的強度確定。變電站高壓側(cè)的主接線形式一般為線變組接線和內(nèi)部橋架接線四、短路電流計算（一）系統(tǒng)參數(shù)計算及短路條件的選擇一般情況下，基準(zhǔn)值都是取：。（二）變壓器參數(shù)計算取，，。由公式得出：，求各元件的標(biāo)幺值：系統(tǒng)短路容量為600MVA，可得系統(tǒng)阻抗為：擬定電源通過6km外的架空線路，可得線路阻抗為：變壓器阻抗為：其等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示：圖1等值網(wǎng)絡(luò)圖圖4.1經(jīng)過簡化后，如圖2所示。圖2短路簡化圖（三）10kv側(cè)短路電流的計算三相短路電流周期分量有效值三相短路沖擊電流最大值短路沖擊電流有效值（四）0.4kV側(cè)短路電流的計算三相短路電流周期分量有效值三相短路沖擊電流最大值短路沖擊電流有效值（五）短路電流計算結(jié)果表表3三相短路電流計算結(jié)果表短路點編號短路點額定電壓平均工作電壓短路電流周期分量有效值短路點沖擊電流有效值最大值U/kvU/kvI/kAI/kA/kA/kAK20.380.420.1820.182237.13K11010.52.342.343.535.97五、電氣設(shè)備選擇由于電氣設(shè)備的選擇是變電站設(shè)計的重要方面之一，因此主要電氣設(shè)備的選擇和設(shè)計包括許多類型的電氣設(shè)備，例如斷路器開關(guān)。選擇正確的用電不僅可以確保電力系統(tǒng)的可靠性和靈活性，而且還可以通過經(jīng)濟合理地選擇電氣設(shè)備來減少對變電站的投資。只有選擇電氣設(shè)備，變電站部分的設(shè)計才能變得更加準(zhǔn)確，從而促進整個電力系統(tǒng)的高效運行。由于電氣設(shè)備在發(fā)生故障時容易發(fā)生事故，因此必須嚴(yán)格遵守變電站的電氣設(shè)計，以確保安全用電和人身安全。（一）10kV進線電纜的選擇與校驗?zāi)妇€是用于承載電流重要的一次設(shè)備。對于10kV母線，由于承載電流比較大，一般采用鋼芯鋁體。（1）初步選擇型式：LGJ-95表4導(dǎo)線的技術(shù)數(shù)據(jù)規(guī)格型號載流量310A按最大持續(xù)工作電流選擇導(dǎo)線截面積S，即：其中為該母線布置方式和環(huán)境溫度為+20度時的導(dǎo)體長期允許載流量，為溫度修正系數(shù)，經(jīng)過上表可知：一次回路電流：（2）按照經(jīng)濟密度進行選擇：（5-5）式中：J是導(dǎo)體的經(jīng)濟電流密度，根據(jù)該條件選擇的導(dǎo)體截面s必須盡可能接近經(jīng)濟計算截面SJ。由于題目沒有給定，此處暫按Tmax=4500h計算，查表的J=1.15則符合要求。熱穩(wěn)定校驗：公式： 式中：S：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面：根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面：熱穩(wěn)定系數(shù)：穩(wěn)態(tài)短路電路：短路電流等值時間s滿足熱穩(wěn)定校驗情況。（二）10kV出線電纜及母線的選擇與校驗與10kV進線電纜相同，此處不再贅述。母線選用LMY-40x4，載流量為389A。按最大持續(xù)工作電流選擇導(dǎo)線截面積S，即：熱穩(wěn)定校驗：公式： 式中：S：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面：根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面：熱穩(wěn)定系數(shù)：穩(wěn)態(tài)短路電路：短路電流等值時間s滿足熱穩(wěn)定校驗情況。動穩(wěn)定校驗：式中：為母線材料的允許應(yīng)力，硬鋁為為作用在母線上的最大計算應(yīng)力，其值與母線的截面形狀有關(guān)，鋁為500-700。本設(shè)計選的是單條矩形鋁母線，則 滿足要求。式中：ish：短路沖擊電流(A)，10kV母線側(cè)L：支柱絕緣子間的跨距（m）：相間距離（m）：母線截面系數(shù)（m3），單條平放：：振動系數(shù)，。（三）高壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇與校驗1、高壓斷路器的選擇與校驗?zāi)壳埃覈髁魇褂玫?0kV高壓斷路器有很多，本設(shè)計采用VS1型真空斷路器，斷路器是手車式斷路器，自身就帶有隔離功能，當(dāng)把手車?yán)鰜頃r，元器件連接斷開，即起到了隔離功能。這也是目前比較主流的斷路器?？捎肒YN28-12等配電柜配合使用。（1）額定電壓：（2）額定電流：>110KV側(cè)長期最大持續(xù)工作電流（3）經(jīng)過相關(guān)書籍及網(wǎng)絡(luò)資料查詢，如表5所示。表5高壓斷路器VS1-12/630主要技術(shù)參數(shù)型號額定電流（A）額定電壓（KV）最高電壓（KV）額定短路開斷電流（KA）額定短路關(guān)合電流（KA）額定短時耐受電流（KA)4SVS1-12/6306301010.54010040（4）校驗：熱穩(wěn)定的校驗：=3.45s由斷路器的熱穩(wěn)態(tài)短路電流的時間t查表得=3.4s，可得：又因為根據(jù)設(shè)備選型可得：經(jīng)過比較可以得到：＞結(jié)論：合格。動穩(wěn)定的校驗：經(jīng)過計算：經(jīng)過比較可得：＞結(jié)論：合格。開斷能力的校驗：＜結(jié)論：合格。2、電壓互感器的選擇與校驗經(jīng)過選型，其型號如表6所示：表6JDZXF-12技術(shù)參數(shù)型號額定電壓，kV連接組標(biāo)號JDZXF-12初次繞組次級繞組剩余繞組1/1/1-12-12（四）低壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇與校驗1、低壓側(cè)電流互感器的選擇與檢驗對于主變壓器側(cè)的低壓電流互感器的選擇與校驗：（1）選擇經(jīng)過選型，其參數(shù)如下：表7BH-0.66電流互感器技術(shù)參數(shù)額定電壓UN/V動穩(wěn)定倍數(shù)熱穩(wěn)定倍數(shù)380200013090（2）檢驗：1)熱穩(wěn)定校驗：單相穩(wěn)態(tài)短路電流則有短路熱效應(yīng)：電流互感器的額定電流電流互感器1s熱穩(wěn)定倍數(shù)則有：符合熱穩(wěn)定性要求。2)動穩(wěn)定校驗：單相穩(wěn)態(tài)短路沖擊電流值電流互感器的額定電流電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)符合動穩(wěn)定性要求。對于0.4kV出線側(cè)的電流互感器，其選擇和校驗過程與變壓器側(cè)一致，本設(shè)計不再贅述，只列出選擇結(jié)果：（1）P05配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66700/5。（2）P06配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66300/5。（3）P07配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66400/5。（4）P08配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66400/5。（5）P09配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66200/5。（6）P10配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66300/5。（7）P11配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66100/5。（8）DP03配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66300/5。（9）DP04配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.66200/5。（10）DP05配電柜一次回路電流：選擇型式：BH-0.6650/5。2、過電壓保護器的選擇經(jīng)過選型，其型號為：HY1.5-0.28/1.3。六、防雷接地系統(tǒng)設(shè)計（一）避雷器的選擇目前，氧化鋅避雷器通常用于新建或技術(shù)改造的變電站，作為電力變壓器等電氣設(shè)備的大氣過電壓、工作電壓和事故過電壓的保護設(shè)備。選擇0.4kV避雷器Y15ws-0.5.2.6型號，此處無校準(zhǔn)，10kV避雷器將在下面進行選擇和校準(zhǔn)。1)滅弧電壓：，其中為導(dǎo)線對地相電壓，k為系數(shù)（當(dāng)導(dǎo)線對地相電壓最大時為1）因為 所以 2)工頻放電電壓下限： 因為 所以 則可選FZ-10型號的避雷器。（二）接地裝置的選擇必須通過建筑物的電氣系統(tǒng)或電氣系統(tǒng)的一部分與接地設(shè)備良好接地的接地設(shè)備稱為接地。根據(jù)應(yīng)用場合，接地可分為4種類型。（1）基礎(chǔ)工作（或系統(tǒng)）。在電流系統(tǒng)的電氣設(shè)備中，運行所需的接地稱為工作接地，例如中性點直接接地或通過其他裝置接地。（2）保護接地。為了保護人員和設(shè)備的安全，電氣設(shè)備中未充電但因絕緣損壞而帶電的金屬部件稱為保護接地。（3）接地以防雷擊。避雷器向地面發(fā)射雷擊電流的地面稱為避雷地板。（4）防靜電接地。接地用于防止靜電對可燃加熱油、天然氣儲罐和管道造成損壞。如果接地設(shè)備內(nèi)部或外部發(fā)生接地故障，最大短路電流引起的接地故障電位升高和接地故障電位分布不會造成損壞。人員和設(shè)備的安全。在此設(shè)計中，10kV側(cè)必須使用接地裝置，該接地裝置使用JN15-12/T31.5型接地開關(guān)，以避免在維護過程中發(fā)生電擊事故。

七、結(jié)論電能是現(xiàn)代生活的主要能源和動力，與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)不可分割，為了使電能資源能夠高效安全地分配輸送到各家各戶，就需要一個強大的輸配電力網(wǎng)絡(luò)，而本課題就是針對小區(qū)的供配電系統(tǒng)研究設(shè)計，對電能資源進行合理地分配利用，在保證經(jīng)濟安全的前提下滿足小區(qū)居民的用電需求。顯而易見，在設(shè)計過程中要解決諸多問題。首先，應(yīng)查閱小區(qū)的原始資料以獲取相關(guān)參數(shù)，對小區(qū)的用電負(fù)荷統(tǒng)計計算，再根據(jù)已有規(guī)定確定小區(qū)的負(fù)荷等級；然后依據(jù)計算負(fù)荷，參考國家頒布的民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范，對小區(qū)進行理想的供配電系統(tǒng)設(shè)計，包括選擇適宜的變壓器和電纜電線，設(shè)計可靠經(jīng)濟的敷設(shè)方法等，以提高配電的可靠性、安全性、經(jīng)濟性；同時應(yīng)在小區(qū)內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明系統(tǒng)，選擇合適的應(yīng)急照明裝置，在停電或其他意外情況導(dǎo)致供電中斷時幫助人員安全迅速地撤離，增強小區(qū)的安全系數(shù)，使業(yè)主的日常生活得到保障，盡可能的方便居民，提高小區(qū)的幸福感指數(shù)；此外，對小區(qū)進行防雷接地措施設(shè)計，結(jié)合小區(qū)整體實際情況，確定小區(qū)建筑的防雷等級，依據(jù)《民用建筑防雷規(guī)范》，采用等電位連接及外設(shè)接閃器等措施，對小區(qū)進行有效經(jīng)濟的防雷，以避免建筑物受損傷，保護建筑物內(nèi)部電子設(shè)備等，盡可能的保護居民的財產(chǎn)安全和人身安全。在對本工程供配電系統(tǒng)進行研究設(shè)計時，嚴(yán)格遵守了國家的有關(guān)設(shè)計規(guī)范，并結(jié)合工程實際數(shù)據(jù)情況，同時考慮到所選用電氣設(shè)備的性能和優(yōu)缺點等因素，落實“三電”（安全、節(jié)約及計劃用電）工作，不僅滿足小區(qū)可靠安全優(yōu)質(zhì)的供電需求，而且通過對電氣設(shè)備等的嚴(yán)格選擇和線路敷設(shè)使小區(qū)的供配電系統(tǒng)投資少的同時節(jié)約電能資源，避免不必要的資源浪費，很大程度上保護環(huán)境。

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