住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設計.doc

畢 業(yè) 設 計（論文）（說 明 書）題 目：桃花源住宅小區(qū) 供電系統(tǒng)設計 姓 名： XXXX 編 號： 20102003799 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 2013 年 5 月 10 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書姓名 專業(yè) 電氣自動化技術專業(yè) 任 務 下 達 日 期 2013 年 3 月 4 日設計（論文）開始日期 2013 年 3 月 11 日設計（論文）完成日期 2013 年 5 月 17 日設計（論文）題目： 桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設計 A編制設計 B設計專題（畢業(yè)論文） 指 導 教 師 系（部）主 任 韓 莉 2013年 5 月24日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄自動化與信息工程系電氣自動化專業(yè)，學生 于 年 月 日進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。設計題目： 桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設計 專題（論文）題目： 桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設計 指導老師： 宋剛 答辯委員會根據(jù)學生提交的畢業(yè)設計（論文）材料，根據(jù)學生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學生 畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評語第 頁共 頁學生姓名： 專業(yè) 電氣自動化技術專業(yè) 年級 2010 畢業(yè)設計（論文）題目： 桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設計 評 閱 人： 指導教師： （簽字） 年 月 日成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設計（論文）及答辯評語： 摘 要本課題設計的內(nèi)容為桃花源住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的設計主要是根據(jù)國家相關標準和規(guī)范對桃花源住宅小區(qū)電氣供電系統(tǒng)進行設計。本次所設計的供電系統(tǒng)是非常重要的，如果系統(tǒng)出故障了，將影響整個住宅小區(qū)的供電，所以可靠性要求很高。本課題內(nèi)容主要包括以下幾個方面：小區(qū)的電力負荷統(tǒng)計及其計算、無功功率補償、變電所選址 變電站的主接線設計、變壓器選擇、確定供電方案、短路電流計算、主要電氣設備型號和參數(shù)的確定、電氣設備的動熱穩(wěn)定校驗、變壓器的繼電保護、防雷接地與電氣安全。若要提高住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的可靠性，提高電能的利用率，就必須要準確地計算小區(qū)的電力負荷、合理地選擇變壓器、電氣設備等。本論文結合特定的住宅小區(qū)，對這些內(nèi)容都進行了詳細的介紹和計算。在這一框架下，按照國家的標準，結合小區(qū)實際情況完成設計。本次設計考慮到了供電系統(tǒng)的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟四項基本要求，在選擇供電方案和電器設備時，優(yōu)先選擇低能耗并且滿足設計要求的方案和設備。本次設計論文是以我國現(xiàn)行的各有關規(guī)范規(guī)程等技術標準為依據(jù)，所設計是一次初步設計，根據(jù)任務書提供原始資料，參照有關資料及書籍，對各種方案進行比較而得出。關鍵詞負荷計算功率補償短路計算設備選型 繼電保護目 錄第一章 引言11 .1 引言11.2 設計任務21.2.1 桃花園小區(qū)建筑平面圖21.2.2 氣象資料31.3 地質(zhì)水文資料3第二章 負荷計算與無功補償42.1 負荷計算的目的42.2負荷計算的方法42.3 園區(qū)的負荷分析和計算42.4 無功功率補償62.4.1 提高功率因數(shù)的意義62.4.2提高功率因數(shù)的方法62.4.3補償后功率因數(shù)的計算及電容器柜的選擇6第三章 變電所變壓器與主接線方案的選擇83.1 變電所的選擇83.1.1 變電所選址的一般原則83.1.2變電所形式的選擇83.2 變壓器的選擇93.3 供電系統(tǒng)接線方案的選擇103.3.1主接線方案設計103.3.2電纜的選擇113.3 .3供電系統(tǒng)圖12第四章 短路電流的計算144.1 短路的種類144.2 短路的原因144.3 短路故障的危害144.4 短路電流的計算過程15第五章 高低壓設備的選型195.1 電氣設備選擇的一般條件195.2設備選擇的基本原則195.3 高壓設備的選擇與校驗205.3.1高壓設備的選擇205.3.2高壓設備的校驗225.3.3高壓配電柜所接負荷225.4低壓設備的選擇與校驗235.4.1低壓設備的選擇235.4.2低壓設備的校驗255.4.3低壓配電柜所接負荷26第六章 變壓器的繼電保護276.1繼電保護的意義及設置原則276.2變壓器整定的方法276.3變壓器的繼電保護28第七章 變電所防雷與接地307.1防雷保護307.1.1防雷保護的分類307.1.2防止直接雷擊的措施307.1.3變電所防雷保護的設計317.2 接地與接零327.2.1接地的類型327.2.2變電所接地保護的設計33結論34參考文獻35附 錄36附錄36附錄37致 謝3838第一章 引言1 .1 引言研究意義：近幾年來我國社會發(fā)展迅速，人民的生活水平有了很大提高，對居住環(huán)境的方便、安全、環(huán)保、舒適等方面提出了更高的要求。這使得住宅小區(qū)的供電系統(tǒng)要適應小區(qū)的用電負荷及小區(qū)的規(guī)劃，從多方面考慮，設計出最合理的供電方案，以使供電系統(tǒng)的運行更加經(jīng)濟、靈活、安全、可靠。發(fā)展現(xiàn)狀：步入21世紀后，我國城市化正處于又一新的發(fā)展階段，城市地區(qū)的住宅建筑林立，建筑標準越來越現(xiàn)代化，不同種類的小區(qū)對用電負荷的要求也不盡相同，但總體的趨勢是用電負荷有較大增高，在夏冬季節(jié)或用電高峰時段時，用電負荷有較大的波動，造成供電的不穩(wěn)定或是停電時有發(fā)生，為居民用電帶來了諸多不便，因此要求小區(qū)供電系統(tǒng)要具備更高的可靠性與安全性。隨著城市化進程的逐年加快，城市用地更加緊張、用電負荷更加集中，城市的電力電網(wǎng)也逐步由架空向電纜過渡，老舊的配電方案以及變壓器、配電室等電力設備在安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性等方面都難以滿足時下的住宅用電負荷要求，由此對于小區(qū)的供電方案也有了新的要求。發(fā)展趨勢：將來的供配電系統(tǒng)主要發(fā)展方向為小型化、節(jié)能化及更加自動化。目前對于供電系統(tǒng)的供電可靠性尚感不足，對于某些重要設備如消防設施、生活水泵、生活電梯的供電可靠性還有待提高。另外，低壓配電部分的安全性也需要更多的重視。小區(qū)供電設計要考慮下列基本要求： （1）安全性 需要達到相關技術規(guī)范與國家標準，且能夠保證人身和設備的安全。（2）可靠性 需要滿足小區(qū)正常用電的電力負荷。（3）靈活性 需要適用于多種運行方式，以便于電氣設備的維修及切換，并適當考慮未來的負荷發(fā)展情況。（4）經(jīng)濟性 在符合上述要求的前提下，盡可能簡化設計方案，降低投資及設備運行、維修的費用，并減少線路有色金屬的消耗和電能的節(jié)約。1.2 設計任務1.2.1 桃花園小區(qū)建筑平面圖圖1-1桃花源小區(qū)建筑平面圖表1-1生活園區(qū)負荷統(tǒng)計表序號設備名稱容量/Wtan1筆記本電腦500.60.80.752臺式電腦1800.750.70.973掛式空調(diào)9000.70.80.754柜式空調(diào)15000.60.80.755飲水機3000.70.80.756洗衣機2000.60.70.977電視機1200.70.70.978冰箱1400.80.70.979電磁爐17000.60.80.7510浴霸9000.70.70.9711電淋浴器18000.60.70.9712吊燈700.70.70.9713節(jié)能燈150.50.70.9714臺燈90.50.70.971.2.2 氣象資料本所在地區(qū)的年最高溫度為, 年平均氣溫為,年最熱月平均最高氣溫為, 年最熱月平均氣溫為, 年最熱月地下0.8m處平均溫度為.當?shù)刂鲗эL向為東北風, 年雷暴日數(shù)為45。1.3 地質(zhì)水文資料桃花園小區(qū)所在地區(qū)平均海拔500m, 地層以砂粘土為主, 地下水位為2m。第二章 負荷計算與無功補償2.1 負荷計算的目的負荷計算的目的是為了掌握用電情況，合理選擇配電系統(tǒng)的設備和元件，如導線、電纜、變壓器、開關等。負荷計算過小，則依此選用的設備和載流部分有過熱危險，輕者使線路和配電設備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運行。負荷計算偏大，則造成設備的浪費和投資的增大。為此，正確進行負荷計算是供電設計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的必要手段。2.2負荷計算的方法目前，我國設計部門在進行企業(yè)供電設計時, 經(jīng)常采用的電力負荷計算方法有:需要系數(shù)法、二項式系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位電耗法和單位面積功率法等.需要系數(shù)法計算簡便, 對于任何性質(zhì)的企業(yè)負荷均適用, 且計算結果 上符合實際, 因此, 這種計算方法采用最廣泛. 尤其對各用電設備容量相差較小, 且用電設備數(shù)量較多的用電設備組, 這種計算最適宜. 二項式系數(shù)法則主要適用于各種設備容量相差大的場所, 如機械加工企業(yè)、煤礦綜合采工作面等。利用系數(shù)法是平均負荷作為計算依據(jù),利用概率論分析出最大負荷與平均負荷的關系。這種計算方法雖理論依據(jù)較充分, 但由于目前積累的實用數(shù)據(jù)不多, 且計算步驟較繁瑣, 精確度也并不比前兩種方法強多少, 所以, 目前以逐漸不被采用. 最后兩種方法常用于方案估算。2.3 園區(qū)的負荷分析和計算負荷計算需要系數(shù)法確定計算負荷：需要系數(shù)法就是將用電設備容量乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷的一種簡便的計算方法。其計算公式為： （公式1-1） （公式1-2） （公式1-3） （公式1-4）式中， 、 該用電設備組的有功、無功、視在功率的計算負荷； 該用電設備組的設備總額定容量；功率因數(shù)角的正切值；需用系數(shù)1#與2#、3#與4#、5#與6#、7#與8#樓負荷量相同，所以以1#為例：一個家庭用戶 有功計算負荷 =0.757.5=5.62KW無功計算負荷 =5.620.484視在計算負荷 =6.24 KVA取同時系數(shù)=0.954=273.14=0.954=132=304.53 KVA=462A表2-1整個園區(qū)的負荷統(tǒng)計表數(shù)據(jù)名稱負荷/KW需用系數(shù)功率因數(shù)正切值tan有功功率/KW無功功率/視在功率/ KVA計算電流/A1#405 0.750.850.484273132304.534622#4050.750.850.484273132304.534623#379.20.70.80.75238.9179.3298.7453.954#379.20.70.80.75238.9179.3298.7453.955#3570.70.80.75224.9168.6281427.16#3570.70.80.75224.9168.6281427.17#313.20.70.80.75197.3148.07246.7374.98#313.20.70.80.75197.3148.07246.7374.9總計29081868.21255.82262.43434.1計算負荷：計算園區(qū)負荷，應考慮各組間最大負荷同時系數(shù)，;=1681.4KW=1130.22=2025.96KVA=0.832.4 無功功率補償2.4.1 提高功率因數(shù)的意義1.提高電力系統(tǒng)的供電能力，在發(fā)、輸、配電設備容量一定得情況下，用戶的功率因數(shù)越高，則無功功率越小，所需視在功率越小，這樣同樣容量的配電設備，可向更多的用戶提供電能。2.減少供電網(wǎng)絡中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。用戶功率因數(shù)越高，在同樣有功功率的情況下，線路中的電流就越小，因而網(wǎng)絡上電壓損失也越小，用電設備的端電壓就越高。3.減少供電網(wǎng)絡的電能損耗。在線路電壓和輸送的有功功率一定的情況下，功率因數(shù)越高，電流就越小，則網(wǎng)絡中的電能損耗就越少。 可見，提高功率因數(shù)，充分利用現(xiàn)有的變電、輸電和配電設備，保證供電質(zhì)量，減少電能耗損，提高供電效率，因而具有顯著的經(jīng)濟效益。2.4.2提高功率因數(shù)的方法1.正確選擇并合理使用電動機，使其不輕載或空載運行，在條件允許時盡量選用籠形異步電動機。2.合理選擇變壓器容量，適當調(diào)整其運行方式，盡量避免變壓器空載和空載運行。3.對于容量較大，且不許調(diào)速的電動機，盡量選用同步電動機，并使其運行于過激狀態(tài)。因為同步電機運行于過激狀態(tài)時呈容性負載，能補償線路上其他感性負載的無功功率。4.人工補償法提高功率因數(shù)：對于自然功率因數(shù)不能滿足要求，應采用人工補償發(fā)來提高功率因數(shù)，且廣泛采用并聯(lián)電容器進行無功功率補償。2.4.3補償后功率因數(shù)的計算及電容器柜的選擇1.補償前= 0.83 tan=0.56 補償后應達到=0.92 tan=0.39則電容器所需的補償容量=285.84 2.接在380v母線上，選用電容器型號為PGJ1-1型 BW0.4-14-3型。標稱容量為14，額定電壓0.4KV電容器，裝在電容器柜中，每柜裝6個，每個柜容量84Kvar，則電容器柜數(shù)：=3.6所以電容器柜數(shù)為4臺3.電容器的實際補償容量：319.2人工補償后的功率因數(shù)：811.6 S301865.7 KVA = P/S=0.923所以電容器柜選用型號為PGJ-1型 BW0.4-14Kvar-3無功補償后生活區(qū)的計算負荷表2-2補償后負荷計算表項目計算負荷/ KW/KVA/A380V側補償前負荷0.831681.41130.2211303434.1380V側無功補償容量-811.6380V側補償后負荷0.9231681.44541741.232646.25第三章 變電所變壓器與主接線方案的選擇3.1 變電所的選擇3.1.1 變電所選址的一般原則選擇生活區(qū)變、配電所的所址，應根據(jù)下列要求經(jīng)技術、經(jīng)濟比較后確定：（1）接近負荷中心。（2）進出線方便。（3）接近電源側。（4）設備運輸方便。（5）不應設在有劇烈振動或高溫的場所。（6）不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當無法遠離時，不應設在污染源盛行風向的下風側。（7）不應設在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相鄰。（8）不應設在有爆炸危險的正上方和正下方，且不宜設在有火災危險環(huán)境的正上方或正下方，當與有爆炸或火災危險環(huán)境的建筑物毗連時，應符合現(xiàn)行國家標準GB5005892爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范的規(guī)定。（9）不應設在地勢低洼和可能積水的場所。（10）高壓配電所應盡量與臨近建筑變電所或有大量高壓用電設備的廠房和建在一起。3.1.2變電所形式的選擇變電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型。 屋內(nèi)式運行維護方便，占地面積少。在選擇生活區(qū)變電所的型式時，應根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術經(jīng)濟合理時，應優(yōu)先選用屋內(nèi)式。負荷較大的地方，宜設附設式或半露天式變電所。負荷較大的及高層建筑內(nèi)，宜設在室內(nèi)變電所或組合式成套變電站。負荷小而分散的生活區(qū)，或需要遠離有易燃易爆危險及有腐蝕性時，宜設獨立變電所。如戶外環(huán)境正常，亦可設露天式變電所。此處我們設為-GB/T17467-1998/eqVIEC1300：1995高壓/低壓預裝式變電站。該變電站的用途：由高壓電器設備、電力變壓器、低壓電器設備和輔助設備組合而成的緊湊型成套配電裝置。適用于額定電壓35/10kV，10/0.4kV或6/0.4kV的三項交流系統(tǒng)中，作為接受和分配電能之用，特別適合于城市公用配電，高層建筑，住宅小區(qū)，工礦企業(yè)，港口，油田，公園，高速公路及施工工地等場所，也可以將箱式變電站裝于特制的拖車底盤上成為一個移動配電車，在變壓器維修或出現(xiàn)故障時起替代作用。特點：結構緊湊，成套性強，運行可靠，維護方便，造型美觀和完善的“五防”功能等優(yōu)點，占地面積小，選址靈活，移動方便，建站周期短，投資小。表3-1變電站技術參數(shù) 序號名 稱單位參 數(shù)1額定電壓KV122額定頻率 Hz503主回路額定電流A400630A44s熱穩(wěn)定電流KA205工頻耐壓KV426雷電沖擊耐壓KV757外殼防護等級外殼IP438變壓器容量KVA502000kVA3.2 變壓器的選擇變壓器選擇的原則: 1、 應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。2、 對季節(jié)負荷或晝夜負荷變動較大現(xiàn)而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。3、對于三級負荷集中負荷較大者，雖為三級負荷，也可采用兩臺以上的變壓器。4、 在確定變壓器臺數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。按需用系數(shù)法分別計算出各樓的計算負荷：根據(jù)供電可靠性考慮選擇兩臺變壓器，變壓器的容量為：SNT ST = Sac = 0.751741.23=1306KVA ; 為故障保證系數(shù)?？紤]20%的富裕容量，兩臺變壓器平均分配供電，查表確定選擇兩臺SC9-1000/10的變壓器。表3-2 SC9-1000/10的變壓器技術參數(shù)型號額定容量/KVA額定電壓/KV聯(lián)結組標號損耗/W空載電流%阻抗電壓高壓低壓空載負載SC9-1000/1010006；10；0.4Yyn0Dyn1115507600163.3 供電系統(tǒng)接線方案的選擇3.3.1主接線方案設計供配電系統(tǒng)主結線是指有開關電器、電力變壓器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器、等的電路。主結線可分為有母線結線和無母線結線兩大類。有母線結線又可分為單母線結線和雙母線結線；無母線結線可分為單元式結線、橋式結線和多角形結線。中、低壓系統(tǒng)中主超級大要采用單母線結線、單元式結線和橋式結線。主接線的基本要求：安全性，可靠性，靈活性，經(jīng)濟性。(1)開關電器的組合方式及操作順序開關電器的組合方式. 開關電器的操作順序 . (2)單母線不分段結線通常有兩種情況：a單進線回路 ，b雙進線回路。雙進線回路有三種運行方式：即雙電源并列運行、雙電源一用一備運行、電源一進一出運行。單母線分段結線 通常有三種運行方式，即：雙電源并列運行、雙電源分列運行和雙電源一用一備運行。單母線帶旁路結線 主結線中有兩條母線，一條為主母線，一條為旁路母線。主要用于出線回路較重要，不允許停電檢修斷路的場合。利用旁路母線每次只能不停電檢修一條出線回路。無母線的主結線 常見的有兩種，即：單元式結線和橋式結線。供配系統(tǒng)網(wǎng)絡供配電網(wǎng)絡是指由電源端向負荷端輸送電能時采用的網(wǎng)絡形式。供配網(wǎng)絡的分類 主要的類別有放射式、樹干式和環(huán)式以及由上述三種形式派生出來的其它形式。（1）放射式網(wǎng)絡結構 單回路放射式. 雙回路放射式 . 帶公共備用線的放射式樹干式網(wǎng)絡結構單回路樹干式. 雙回路樹干式 環(huán)式網(wǎng)絡結構單環(huán)式網(wǎng)絡結構 雙環(huán)式網(wǎng)絡結構各種網(wǎng)絡結構的供電可靠性及適用對象高壓系統(tǒng) 常見網(wǎng)絡結構形式有環(huán)式結構、放射式結構和樹干式結構。低壓系統(tǒng) 常見的網(wǎng)絡結構有放射式結構和樹干式結構。主接線方案設計技術經(jīng)濟比較包括三方面的內(nèi)容：技術指標、經(jīng)濟計算、有色金屬消耗量。技術指標；（1）供電電能質(zhì)量；（2）運行管理、維護檢修條件；（3）交通運輸及施工條件；（4）分期建設的可能性與靈活性；（5）可發(fā)展性；（6）其他方面的有利與不利條件。經(jīng)濟計算 包括以下五項； （1）基建投資費用, （2）年運行費用。有色金屬的消耗量技術方案與方案確定對于配電系統(tǒng)，由于總降壓變電所位置不同或配電路的路徑和結構不同，可以提出很多設計方案，當擬定的各方案按同等的條件經(jīng)計算得出各項指標后，應盡可能選擇投資少，技術性能較好的方案。如果兩個方案在技術上相當，則一般應優(yōu)先采用投資和年運行費用均較小的方案。由于該園區(qū)供電范圍小，供電距離短，都是三級負荷。本設計采用的是單母線分段式。3.3.2電纜的選擇電纜線路與架空線路相比，雖然具有投資大，查找故障困難，維護檢修不便等缺點，但是它具有不受外界影響，不占地面空間，不影響市容觀瞻，使用安全可靠等優(yōu)點，而且電纜可在地下，水中，隧道中，有火災危險有爆炸危險和化學腐蝕的場所鋪設，所以在不宜架設架空線路的地區(qū)和不準架設架空線路的場所，如房屋，風景區(qū)，受空間限制的工廠廠區(qū)，有爆炸，火災。腐蝕的場所均應采用電纜線路。電纜材料的分類電力電纜按絕緣材料可分為紙絕緣電纜，橡膠絕緣電纜，塑料絕緣電纜三種。本次設計采用塑料絕緣電纜，根據(jù)負荷統(tǒng)計共用16根電纜表3-3電纜的選擇序號電纜根數(shù)電纜型號1#2BV701002#2BV701003#2BV7055.4#2BV7055.5#2BV7030.6#2BV7050.7#2BV701208#2BV70120注：BV為銅芯聚氯乙烯絕緣電纜，敷設溫度不低于-20，工作溫度為60，環(huán)境溫度為40。3.3 .3供電系統(tǒng)圖圖3-1供電系統(tǒng)圖表3-4變壓器的負荷分配變壓器配電屏住宅樓1號變壓器1號配電屏1#3#備用2號配電屏5#7#備用2號變壓器3號配電屏2#4#備用4號配電屏6#8#備用第四章 短路電流的計算4.1 短路的種類短路是指電位不同的點在電氣上被短接。在三相系統(tǒng)中，短路的基本類型有四種：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相短路和單相接地短路。三相短路時，三相短路回路中的阻抗相等，三相電壓和電流仍然保持對稱，屬于對稱短路。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相電壓和電流均不對稱，屬不對稱短路。4.2 短路的原因（1） 元件損壞:如絕緣材料的自然老化，設計、安裝及維護不良等所造成的設備缺陷發(fā)展成短路.（2） 氣象條件惡化:如雷擊造成的閃絡放電或避雷器動作；大風造成架空線斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等.（3） 違規(guī)操作:如運行人員帶負荷拉刀閘；線路或設備檢修后未拆除接地線就加電壓.（4） 其他原因:如挖溝損傷電纜,鳥獸跨接在裸露的載流部分等。4.3 短路故障的危害短路對電氣設備和電力系統(tǒng)的正常運行都有很大的危害。在發(fā)生短路后，由于電源供電回路阻抗的減小以及產(chǎn)生的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流急劇增加，其數(shù)值可能超過該回路額定電流的許多倍。短路點距發(fā)電機的電氣距離愈近，短路電流越大。例如，在發(fā)電機端發(fā)生短路時，流過定子繞組的短路電路最大瞬時值可能達到發(fā)電機額定電流的1015倍。在大容量的電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安。在短路點處產(chǎn)生的電弧可能會燒壞設備，而且短路電流流導體時，所產(chǎn)生的熱量可能會引起道題或絕緣損壞。另外，導體可能會受到很大的電動力沖擊，致使其變形甚至損壞。短路將引起系統(tǒng)電網(wǎng)中的電壓降低，特別是靠近短路點處的電壓下降最多，使部分用戶的供電受到影響。例如，負荷中的異步電動機，由于其電磁轉矩與電壓的平方成正比，當電壓降低時，電磁轉矩將顯著減小，使電動機轉速變慢或甚至完全停轉，從而造成廢品及設備損壞等嚴重后果。短路故障可能一起系統(tǒng)失去穩(wěn)定，這一方面的情況。不對稱接地短路所引起的不平衡電流將在線路周圍產(chǎn)生不平衡磁通，結果在鄰近的通信線路中可能感應出相當大的感應電動勢，造成對通信系統(tǒng)的干擾，甚至危及通信設備和人身安全。 計算短路電流的目的為了使電力系統(tǒng)可靠、安全的運行，將短路帶來的損失和影響限制在最小范圍，必須正確地進行短路電流計算以解決以下技術問題：（1）選擇電氣設備。（2）選擇和整定既電保護裝置。（3）選擇限流電抗器。（4）確定供電系統(tǒng)的結線和運行方式。（5）驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓（6）選擇繼電保護裝置和進行整定計算4.4 短路電流的計算過程本次設計小區(qū)采用一路電源供電，由0.2KM處城市電網(wǎng)供電，斷流容量，一般基準容量數(shù)值為100MVA，下面是采用標幺制法進行短路電流的計算過程：圖4-1短路簡化圖（1）確定基本值取基準容量 ，基準電壓， 則：（2）相關元件在短路電路中的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值查資料得知，因此架空線路的電抗標幺值查表得知電纜的，因此變壓器的電抗標幺值查表可知，因此電纜的電抗標幺值查表得知電纜的，因此同理：由此可繪制出短路等效電路圖：圖4-2 短路等效電路圖（3）點的短路電路總電抗標幺值以及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量 （4）點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量 （5）計算點的兩相短路電流：同理可求出K-3點、K-4點、K-5點的三相短路電流、三相短路容量和兩相短路電流表4-1短路計算結果短路計算點總電抗標幺值三相短路電流兩相短路電流三相短路容量/MVAK-10.26420.820.853.0431.41-378.79K-26.26422.9922.9942.325.0619.9115.96K-310.56413.6313.6325.0814.8611.89.47K-46.26422.9922.9942.325.0619.9115.96K-511.46412.5612.5623.1113.6910.888.72第五章 高低壓設備的選型5.1 電氣設備選擇的一般條件盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電氣設備要可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗動、熱穩(wěn)定性。5.2設備選擇的基本原則1.根據(jù)額定參數(shù)的選擇在選用設備電器時，要求設備的額定電壓不低于安裝位置的額定電壓，即同時要求其額定電流不低于實際通過設備的最大電流，即2.根據(jù)穩(wěn)定條件的選擇系統(tǒng)發(fā)生短路故障后保護系統(tǒng)動作需要一定的時間，系統(tǒng)的供電設備要能夠承受一定時間內(nèi)的短路電流。供電設備的熱穩(wěn)定是指電氣設備的載流導體通過最大電流時，其發(fā)熱溫度扔不超過允許短時發(fā)熱溫度，即供電設備的動穩(wěn)定是指電氣設備通過最大短路沖擊電流，并承受相應的電動力時，設備仍保持機械結構完好能力，即3.根據(jù)斷流能力的選擇供電設備熔斷器、斷路器等開關設備，承擔著通斷電路的任務。設備的開斷電流一般應大于所處位置可能發(fā)生的最大短路電流，或斷流容量一般應大于所處位置可能發(fā)生的最大三相短路容量，即或進行設備選擇時通常把額定參數(shù)與工作環(huán)境作為前期初選原則，而后將斷流能力與動熱穩(wěn)定性作為后續(xù)校驗原則。5.3 高壓設備的選擇與校驗5.3.1高壓設備的選擇高壓開關柜屬于高壓成套配電裝置。它是由制造廠按一定的接線方式將同一回路的開關電器、母線、計量表計、保護電器及操動機構等組裝在一個金屬柜中，成為一套完整的配電裝置，成套供應用戶。從而可以節(jié)約空間、方便安裝、可靠供電，美化環(huán)境。在635kV供電系統(tǒng)中，得到了廣泛使用。高壓開關柜按結構形式可分為固定式、移開式。1.介紹：KYN28A-12型(GZS1)戶內(nèi)金屬鎧裝移開式金屬封閉開關設備(以下簡稱關柜)系三相交流50HZ的戶內(nèi)成套與電裝置,用于接受和分配3-12KV的網(wǎng)絡電能并對電路實行控制保護及監(jiān)測。本產(chǎn)品繼電器小室面板上可安裝各種類型的微機型綜合繼電保護裝置，并可實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化控制，具有遙控、遙測、遙信及搖調(diào)功能，通過帶有通信接口的CAN總線控制現(xiàn)場網(wǎng)絡。并具有防止誤操作斷路器，防止帶負荷推拉手車，防止帶電關合接地開關，防止接地開關在接地位置送電和防止誤入帶電間隔，即簡稱的五防。該柜即能配用VS1(即ZN63)、ZN28真空斷路器，也可配置進口的VD4真空斷路器與VC系列真空接觸器。2.使用環(huán)境條件1）周圍空氣溫度：上限+40下限一般地區(qū)-10；2）海拔高度；不超進1000mm；3）溫度；相對溫度：日平均值不大于95%，月平均不大于90%；水蒸氣壓力；日平均值不大于2.2KPa，月平均值不大于1.8KPa;當溫度驟降時可能出現(xiàn)凝露,伴隨污穢,本產(chǎn)品適用于以下比正常條件玩嚴酷兩種環(huán)境條件; （1）凝露不頻繁(每月平均不超過兩次)有輕度污穢; （2）一般不出現(xiàn)凝露(每月平均不超進兩次)有較嚴重污穢。（3）沒有火災、爆炸危險及嚴重污穢足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體等惡劣場所；（4）沒有劇烈震蕩、顛簸垂直傾斜