供配电工程课程设计任务书
1．题 目
万马商业楼10kV配变电所电气设计
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）供电公司110/10kV变电所位于工程附近2.5km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电缆专线供电。
（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。居住区采用高供低计（住户每单元集中设置计量表箱、小区公建在配电室低压出线柜设置计量表）。
（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35℃，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。
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文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 周二：编制设计报告正文（设计说明书、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，完成10kV变电所的电气设计（变电所出线保护电器选择整定及电缆截面选择设计分工合作完成）。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、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，依据设计规范，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．设计指导书及参考文献
1word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 [1] 翁双安．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．供配电工程[M]．北京：机械工业出版社，2011
[3] 任元会．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．学生任务分配
表1 课程设计任务分配表
序号 14 课题名称 万马商业楼10kV配变电所电气设计 班级 电气0801 电气0802 学号（末两位） 34，35 33，34，35 备注 变电所出线分工合作 7．完成期限
任务书写于2011年6月8日，完成期限为2011年7月8日
8．指导教师
翁双安
目 录
1 工程概况与设计依据………………………………………………………….6 1.1 工程概况…………………………………………………………………6 1.2 设计依据…………………………………………………………………6 2 负荷计算及无功补偿设计…………………………………………………….7 2.1 负荷数据…………………………………………………………………7 2.2 负荷计算…………………………………………………………………9 9
2.2.3 火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算…………………………11 2.2.4 变电所负荷计算……………………………………………………13 3 供配电系统一次接线设计……………………………………………………14
3.1 负荷分级及供电电源………………………………………………….14 3.2 电压选择与电能质量………………………………………………….15 3.3 电力变压器选择……………………………………………………….15 3.4 变电所电气主接线设计……………………………………………….18
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3.4.1 变电所高压侧电气主接线设计…………………………………..18 3.4.2 变电所低压侧电气主接线设计…………………………………..18 4 变电所布置设计………………………………………………………………19 4.1总体布置…………………………………………………………………19 4.2配电装置通道与安全净距………………………………………………19 5 短路电流计算与高低压电器选择……………………………………………20
5.1 变电所高压侧短路电流计算………………………………………….20 5.2 低压电网短路电流计算……………………………………………….20 5.2.1 变压器低压侧短路电流计算……………………………………..20. 5.2.2 低压配电线路短路电流计算……………………………………..24 5.3 高压电器选择………………………………………………………….28 5.4 高压互感器选择……………………………………………………….29 5.5 低压断路器的初步选择……………………………………………….30 6 电线电缆选择…………………………………………………………………33
6.1 高压进出线电缆选择………………………………………………….33 6.2 变电所硬母线选择…………………………………………………….34 6.3 低压配电干线电缆选择……………………………………………….36 7低压配电线路保护设计……………………………………………………….41
7.1 低压配电线路的保护设置…………………………………………….41 7.2 低压断路器过电流脱扣器的整定…………………………………….41 7.2.1 配电干线保护断路器过电流脱扣器的整定……………………..41 7.2.2 变电所低压电源进线断路器的整定……………………………..44 致谢………………………………………………………………………………46 参考文献…………………………………………………………………………47 附录 设计图纸…………………………………………………………………..47
1 工程概况与设计依据
1.1 工程概况
本工程为扬州市万马商业楼，该工程为地下室一层，地上七层，框架结构，现浇楼板。 本工程低压配电电压为220/380V,电源引自地下变配电室，变配电室电气参见当地有关
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1.2 设计依据
设计根据国家有关电气规范及江苏建设标准,建筑专业提供的平、立、剖面甲方提供
的设计要求。
1.《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T 16-92 2.《供配电设计规范》 GB50052-95 3.《10kV及以下变电所设计规范》 GB50053-94 4.《低压配电设计规范》 GB50054-95
5.《建筑设计防火规范》 GB50016-2006(2006版) 6.《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94(2000版) 7.《建筑电气工程施工质量验收规范》 GB-50303-2002 8.《剩余电流动作保护装置安装和运行》 GB-13955-2005 9.《建筑照明设计标准》 GB50034-2004 10.《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2004 11.《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-93 12.国家和江苏建筑标准设计有关规范等。
2 负荷计算及无功补偿设计
2.1 负荷数据
商业楼有220V单相用电设备（如照明回路），也有380V三相用电设备(如电力负荷)。各类负荷中有平时需要运行的用电设备，也有在发生火灾时才需要运行的消防用电设备。
根据方案设计，各层用电设备负荷数据见表2-1。
表2-1 本建筑工程各层用电设备负荷数据
用电设备名称 配电干线 照明回路 一层商店照明 二层商店照明 三层商店照明 4~7层照明 地下室车库照明 地下室车库照明 W5 W9 W11 W13 W61 W63 196 80 80 800 6.3 6.4 0.9 0.9 0.9 0.85 0.9 0.9 额定容量 /kW 功率因数 4word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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设备房照明 W65 电力及平时消防回路 3.9 0.85 消防控制中心 4~7层电力 消防电梯 屋面电梯 屋面稳压泵 消防电梯 地下室电力 地下室电力 锅炉房电力 空调机房水泵冷却塔 公用变电所 地下室通风机 地下室通风机 地下室通风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 制冷机组 生活泵 W1 W15 W47 W49 W51 W53 W55 W57 W59 W60 W67 W69 W71 W73 W75 W77 W79 W81 W84 火灾时消防回路 10 600 30 30 11 15 11.5 13.6 50.25 303 10 2.2 11 2.2 22 11 22 257 17.2 0.8 0.9 0.7 0.8 0.8 0.7 0.9 0.9 0.9 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 消防控制中心 应急照明 应急照明 四层屋面正压风机 四层屋面正压风机 四层排烟风机 四层排烟风机 五层排烟风机 W1 W3 W7 W17 W19 W21 W23 W25 10 25 10 22.5 30 7.5 7.5 7.5 0.8 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 5word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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五层排烟风机 六层排烟风机 六层排烟风机 七层排烟风机 七层排烟风机 内廊排烟风机 屋面正压风机 内廊排烟风机 屋面正压风机 屋面正压风机 消防电梯 屋面稳压泵 消防电梯 公用变电所 地下室通风机 地下室通风机 地下室通风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 消火栓泵 喷淋泵 喷雾泵 W27 W29 W31 W33 W35 W37 W39 W41 W43 W45 W47 W51 W53 W67 W69 W71 W73 W75 W77 W79 W86 W88 W90 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 4 30 8 30 22.5 30 11 15 10 2.2 11 2.2 22 11 22 37 110 37 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.8 0.7 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 2.2 负荷计算
按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式如下： 有功功率（kw） PC=KdPC 无功功率（kvar） QC=PCtanφ 视在功率（kVA） SC=PC/cosφ 计算电流（A） IC=SC/(3UN)
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文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 照明负荷回路低压配电干线计算负荷按照需要系数法计算，见表2-2。
表2-2照明负荷低压配电干线负荷计算 变 电 所 负 荷 计 算 表 用电设备名称 照明回路名称 额定容量 需要系数/kW Kd 0.7 W5 196 0.8 W9 80 0.9 64.0 31.0 71.1 108.1 0.9 137.2 66.4 152.4 231.7 功率因数cosφ 有功 无功 视在 计算电功率 功率 功率 流 A /kW /kvar /kVA 一层商店照明 二层商店照明 三层商店照明 4~7层照明 地下室车库照明 地下室车库照明 设备房照明 W65 合计 乘同时系数（0.75/03.9 1172.6 W63 6.4 W61 6.3 W13 800 W11 80 0.8 0.9 64.0 31.0 71.1 108.1 0.7 0.85 560.0 347.1 658.8 1001.4 1 0.9 6.3 3.1 7.0 10.6 1 0.9 6.4 3.1 7.1 10.8 1 0.72 0.85 0.87 3.9 841.8 2.4 484.1 4.6 971.1 7.0 1476.0 .80) 1172.6 0.54 0.85 631.4 387.3 740.7 1125.8 电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算采用需要系数法计算，见表2-3。
表2-3电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算
用电设备名称 电力及平时消防回路名称 消防控制中心 4~7层电力 消防电梯 屋面电梯 屋面稳压泵 消防电梯 地下室电力 地下室电力 W57 13.6 W55 11.5 0.8 0.9 10.9 5.3 12.1 18.4 W51 W53 11 15 1 1 0.8 0.9 9.2 4.5 10.2 15.5 0.8 0.7 11.0 15.0 8.3 15.3 13.8 21.4 20.9 32.6 W15 W47 W49 600 30 30 0.7 1 1 0.9 0.7 0.8 420.0 30.0 30.0 203.4 30.6 22.5 466.7 42.9 37.5 709.3 65.1 57.0 W1 10 1 0.8 10.0 7.5 12.5 19.0 额定容量 需要系数/kW Kd 功率因数cosφ 有功 无功 视在 计算电流 功率 功率 功率 A /kW /kvar /kVA 7word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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锅炉房电力 空调机房水泵冷却塔 公用变电所 地下室通风机 地下室通风机 地下室通风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 制冷机组 生活泵 W79 W81 W84 合计 乘同时系数（0.75/0.80) 1154.75 0.76 0.82 878.5 608.7 1068.7 1624.5 22 257 17.2 1154.75 1 1 1 1.01 0.8 0.8 0.8 0.84 22.0 257.0 17.2 1171.3 16.5 192.8 12.9 760.9 27.5 321.3 21.5 1396.7 41.8 488.3 32.7 2123.0 W77 11 W75 22 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 W73 2.2 1 0.8 22.0 16.5 27.5 41.8 W71 11 1 0.8 2.2 1.7 2.8 4.2 W69 2.2 1 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 0.8 2.2 1.7 2.8 4.2 W67 10 0.8 0.9 8.0 3.9 8.9 13.5 W60 303 0.8 0.8 242.4 181.8 303.0 460.6 W59 50.25 0.8 0.9 40.2 19.5 44.7 67.9 2.2.3 火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算
火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算采用需要系数法计算，见表2-4。
表2-4火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算
用电设备名称 火灾时消防回路名称 消防控制中心 应急照明 应急照明 四层屋面正压风机 四层屋面正压风机 四层排烟风机 W21 7.5 1 0.8 7.5 5.6 9.4 14.3 W19 30 0.8 0.8 24.0 18.0 30.0 45.6 W17 22.5 1 0.8 22.5 16.9 28.1 42.8 W1 W3 W7 10 25 10 1 1 1 0.8 0.9 0.9 10.0 25.0 10.0 7.5 12.1 4.8 12.5 27.8 11.1 19.0 42.2 16.9 额定容量 需要系数/kW Kd 功率因数cosφ 有功 无功 视在 计算电流 功率 功率 功率 A /kW /kvar /kVA 8word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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四层排烟风机 五层排烟风机 五层排烟风机 六层排烟风机 六层排烟风机 七层排烟风机 七层排烟风机 内廊排烟风机 屋面正压风机 内廊排烟风机 屋面正压风机 屋面正压风机 消防电梯 屋面稳压泵 消防电梯 公用变电所 地下室通风机 地下室通风机 地下室通风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 W79 22 W77 11 1 0.8 22.0 16.5 27.5 41.8 W75 22 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 W73 2.2 1 0.8 22.0 16.5 27.5 41.8 W71 11 1 0.8 2.2 1.7 2.8 4.2 W69 2.2 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 W67 10 1 0.8 2.2 1.7 2.8 4.2 W51 W53 11 15 1 0.8 0.9 8.0 3.9 8.9 13.5 W45 W47 22.5 30 1 1 0.8 0.7 11.0 15.0 8.3 15.3 13.8 21.4 20.9 32.6 W43 30 1 0.8 0.7 22.5 30.0 16.9 30.6 28.1 42.9 42.8 65.1 W41 8 0.8 0.8 24.0 18.0 30.0 45.6 W39 30 1 0.8 8.0 6.0 10.0 15.2 W37 4 0.8 0.8 24.0 18.0 30.0 45.6 W35 7.5 1 0.8 4.0 3.0 5.0 7.6 W33 7.5 1 0.8 7.5 5.6 9.4 14.3 W31 7.5 1 0.8 7.5 5.6 9.4 14.3 W29 7.5 1 0.8 7.5 5.6 9.4 14.3 W27 7.5 1 0.8 7.5 5.6 9.4 14.3 W25 7.5 1 0.8 7.5 5.6 9.4 14.3 W23 7.5 1 0.8 7.5 5.6 9.4 14.3 1 0.8 7.5 5.6 9.4 14.3 9word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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1 1 1 0.97 消火栓泵 喷淋泵 喷雾泵 W86 W88 W90 合计 乘同时系数（0.95/0.98) 37 110 37 572.4 0.8 0.8 0.8 0.80 37.0 110.0 37.0 552.4 27.8 82.5 27.8 415.0 46.3 137.5 46.3 690.9 70.3 209.0 70.3 1050.2 572.4 0.92 0.79 524.8 406.7 663.9 1009.2 2.2.4 变电所负荷计算
先计算变电所总计算负荷，以便选择变压器的台数与容量。变电所总计算负荷见表2-5。
表2-5 变电所负荷计算
额定容量 /kW 1172.6 1154.8 需要系数Kd 0.72 1.01 功率因数cosφ 0.87 0.84 有功 无功 视在 计算电功率 功率 功率 流 A /kW /kvar /kVA 841.8 1171.3 0.0 0.85 0.83 2013.1 1509.8 484.1 760.9 0.0 996.0 971.1 1476.0 回路名称 照明回路 电力回路 1396.7 2123.0 0.0 0.0 合计 乘同时系数（0.75/0.80) 2327.4 2327.35 0.86 0.65 1245.0 2366.9 3597.8 1808.7 2749.3 3 供配电系统一次接线设计
3.1 负荷分级及供电电源
本工程多为一级与二级负荷。一级负荷应设有两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不至于同时受到破坏。两个电源均能承担用户的全部一级负荷设备的供电。二级负荷的供电系统，宜由两回电源线路供电。三级负荷，对供电无特殊要求。
平时一二级负荷见表3-1。
表3-1 平时一二级负荷计算
平时一二级负荷回额定容量 需要系数/kW Kd 功率因数cosφ 有功 无功 视在 计算电流 功率 功率 功率 A /kW /kvar /kVA 消防控制中心 应急照明 一层商店照明 应急照明 二层商店照明 三层商店路名称 W1 W3 10 25 1 1 0.7 0.8 0.9 10.0 25.0 7.5 12.1 12.5 27.8 19.0 42.2 W5 W7 196 10 1 0.8 0.9 0.9 137.2 10.0 66.4 4.8 152.4 11.1 231.7 16.9 W9 W11 80 80 0.8 0.9 0.9 64.0 64.0 31.0 31.0 71.1 71.1 108.1 108.1 10word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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照明 4~7层电力 消防电梯 屋面电梯 屋面稳压泵 消防电梯 地下室电力 地下室电力 锅炉房电力 空调机房水泵冷却塔 地下室车库照明 地下室车库照明 设备房照明 公用变电所 地下室通风机 地下室通风机 地下室通风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 生活泵 W79 W84 合计 乘同时系数（0.80/022 17.2 1087 1 0.75 W77 11 1 0.8 0.8 0.88 22.0 17.2 816.2 16.5 12.9 433.0 27.5 21.5 923.9 41.8 32.7 1404.4 W75 22 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 W73 2.2 1 0.8 22.0 16.5 27.5 41.8 W71 11 1 0.8 2.2 1.7 2.8 4.2 W69 2.2 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 W67 10 1 0.8 2.2 1.7 2.8 4.2 W65 3.9 1 0.8 0.9 8.0 3.9 8.9 13.5 0.85 3.9 2.4 4.6 7.0 W63 6.4 1 0.9 6.4 3.1 7.1 10.8 W61 6.3 1 0.9 6.3 3.1 7.0 10.6 W60 303 0.8 0.8 242.4 181.8 303.0 460.6 W59 50.25 0.8 0.9 40.2 19.5 44.7 67.9 W57 13.6 W55 11.5 0.8 0.9 10.9 5.3 12.1 18.4 W51 W53 11 15 1 0.8 0.9 9.2 4.5 10.2 15.5 W15 W47 W49 600 30 30 0.7 1 1 1 0.8 0.7 11.0 15.0 8.3 15.3 13.8 21.4 20.9 32.6 0.9 0.7 0.8 420.0 30.0 30.0 203.4 30.6 22.5 466.7 42.9 37.5 709.3 65.1 57.0 .85) 1087 0.60 0.87 653.0 368.0 749.5 1139.3 11word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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功率因数 补偿 功率因数补偿后 1087 0.60 0.97 653.0 -200 674.2 1024.8 168.0 3.2 电压选择与电能质量
本工程低压配电电压为~220/380V,电源引自地下一层变配电室，变配电室电气参见当地有关部门施工图纸。
低压配电柜进线采用YJV电力电缆埋地引入，埋深为室外地坪下-0.7m，穿钢管保护，同时做好防水处理。
照明与电力配电回路分开。对于较大容量的电力设备采用专线供电。
3.3 电力变压器选择
（1）变压器形式与台数
本工程为一般高层建筑，变电所位于主体建筑地下一层内，故采用SGB10型三相双绕组干式变压器。变压器采用无励磁调压方式，电压比10±0.5%/0.4KV,联接组别为Dyn11，考虑到与开关柜布置在同一房间内，带IP2x防护外壳。 因本工程有较多的一、二级负荷，故采用两台变压器。
（2）变压器容量选择
本工程乘同时系数后的总视在功率为1808.7kVA。
选择两台变压器，每台变压器的容量为1250kVA，正常运行是为照明回路和电力回路。
（3）变压器负荷分配计算及补偿
变压器负荷分配计算及补偿见表3-2。
表3-2 变压器负荷分配计算及无功补偿 额定容量 /kW 1172.6 1154.8 需要系数Kd 0.72 1.01 功率因数cosφ 0.87 0.84 有功 无功 视在 计算电功率 功率 功率 流 A /kW /kvar /kVA 841.8 1171.3 0.0 0.85 0.83 2013.1 1509.8 484.1 760.9 0.0 996.0 -600 1509.8 15.6 0.95 1525.4 396.0 78.0 474.0 971.1 1476.0 回路名称 照明回路 电力回路 1396.7 2123.0 0.0 0.0 合计 乘同时系数（0.75/0.80) 功率因数补偿 功率因数补偿后 变压器损耗 高压侧负荷 2327.4 2327.35 0.86 0.65 1245.0 2366.9 3597.8 1808.7 2749.3 2327.35 0.65 0.97 1597.4 1560.9 2372.5 2327.35 0.65 92.2 12word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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变压器选择2×1250KVA 变压器负荷率 2500 62% 变压器T1和T2的负荷分配与计算见表3-3、3-4。
表3-3 变压器T1负荷计算
变压器T1回路名额定容量 需要系数/kW Kd 功率因数cosφ 有功 无功 视在 计算电流 功率 功率 功率 A /kW /kvar /kVA 消防控制中心 一层商店照明 二层商店照明 三层商店照明 4~7层照明 地下室电力 地下室电力 锅炉房电力 地下室车库照明 地下室车库照明 设备房照明 公用变电所 地下室通风机 地下室通风机 地下室通风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 地下室排烟风机 称 W1 10 1 0.7 0.8 10.0 7.5 12.5 19.0 W5 196 0.8 0.9 137.2 66.4 152.4 231.7 W9 80 0.9 64.0 31.0 71.1 108.1 W11 80 0.8 0.9 64.0 31.0 71.1 108.1 W13 800 0.7 0.8 0.85 560.0 347.1 658.8 1001.4 W55 11.5 0.8 0.9 9.2 4.5 10.2 15.5 W57 13.6 0.9 10.9 5.3 12.1 18.4 W59 50.25 0.8 0.9 40.2 19.5 44.7 67.9 W61 6.3 1 0.9 6.3 3.1 7.0 10.6 W63 6.4 1 0.9 6.4 3.1 7.1 10.8 W65 3.9 1 0.85 3.9 2.4 4.6 7.0 W67 10 0.8 0.9 8.0 3.9 8.9 13.5 W69 2.2 1 1 0.8 2.2 1.7 2.8 4.2 W71 11 1 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 W73 2.2 1 0.8 2.2 1.7 2.8 4.2 W75 22 1 0.8 22.0 16.5 27.5 41.8 W77 11 0.8 11.0 8.3 13.8 20.9 W79 22 1 0.8 22.0 16.5 27.5 41.8 13word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 合计 乘同时系数（0.75/01247.95 0.79 0.86 990.5 577.4 1146.5 1742.7 .80) 功率因数补偿 功率因数补偿后 1247.95 0.60 0.85 742.9 461.9 874.8 1329.7 1247.95 0.60 0.97 742.9 -280 764.8 1162.5 181.9 表3-4 变压器T2负荷计算
变压器T2回路名额定容量 需要系数/kW Kd 功率因数cosφ 有功 无功 视在 计算电流 功率 功率 功率 A /kW /kvar /kVA 4~7层电力 消防电梯 屋面电梯 屋面稳压泵 消防电梯 空调机房水泵冷却塔 制冷机组 生活泵 称 W15 W47 W49 600 30 30 0.7 1 1 0.9 0.7 0.8 420.0 30.0 30.0 203.4 30.6 22.5 466.7 42.9 37.5 709.3 65.1 57.0 W51 W53 11 15 1 1 0.8 0.7 11.0 15.0 8.3 15.3 13.8 21.4 20.9 32.6 W60 W81 W84 合计 乘同时系数（0.75/0303 257 17.2 6345.4 0.8 1 1 0.16 0.8 0.8 0.8 0.84 242.4 257.0 17.2 1022.6 181.8 192.8 12.9 667.5 303.0 321.3 21.5 1221.2 460.6 488.3 32.7 1856.2 .80) 功率因数补偿 功率因数补偿后 6345.4 0.12 0.82 767.0 534.0 934.6 1420.5 6345.4 0.12 0.97 767.0 -350 788.7 1198.9 184.0 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
采用分段单母线形式，由10KV电源A和电源B同时供电，母线联络断路器断开，两个电源各承担一半负荷。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。
见图纸目录变电所高压侧电气主接线图，图号电01，共1张。
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3.4.2 变电所低压侧电气主接线设计
正常运行时，两台变压器同时运行，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、二级负荷及部分三级负荷。
见图纸目录变电所低压侧电气主接线图，图号电02，共8张。
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
高压三相短路电流与短路容量的计算公式：
Ik3\"= X*Id Ib =Ik33 Ik3\" ip3=Sk3\"=
2KpIk3\"
3cUn Ik3\"
上面对应的是变电所高压侧短路电流计算电路公式，高压侧短路计算见表5-1。
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表5-1 高压侧短路计算
基准值 Sd=100MVA，Uc1=10.5kV，Id1=5.5 kA 序号 元件 短路点 运行参数 max min X* 0.275 0.344 Ik3\"/kA 20.0 16.0 Ib3/kA 20.0 16.0 Ik3/kA 20.0 16.0 ip3/kA 51.0 40.8 Sk3\"/MVA 363.7 291.0 Ik2/kA 17.3 13.9 1 SA 2 WHA x/Ω/km 0.095 max l/km 2.5 0.215 0.490 0.559 11.2 9.8 11.2 9.8 11.2 9.8 28.6 25.1 204.0 178.9 9.7 8.5 3 1＋2 k-1 min 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
计算有关电路元件的阻抗
⑴高压系统电抗（归算到400V侧） 每相阻抗:
Zs= Ucx10/Sk=(400V) x10/204.0MV·A=0.784MΩ Xs=0.995 Zs= MΩ=0.780MΩ 相零阻抗:
XL-PE=2 Xs/3=0.520 MΩ RL-PE=2 Rs/3=0.052 MΩ
⑵变压器的阻抗（由附录表查得SCB10-1250/10变压器Dyn11联接， △Pk=11KW Uk％=6 每相阻抗:
RT=△PkUC/ SNT =11KWx(400V)/(1250 KV·A)=1.126 MΩ ZT= Uk％UC/100SNT=6x (400V)/100x1250KV·A=7.680MΩ XT=ZT2- RT2=7.597 MΩ 相零阻抗：
RL-PE = RT=1.126 MΩ XL-PE = XT=7.597 MΩ
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2
2
2
2
2
2
2
-3
2
-3
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⑶ 母线和电缆的阻抗 每相阻抗:
Rwb=R*L=0.013x4=0.052MΩ Xwb=X*L=0.118x4=0.472MΩ 相零阻抗:
RL-PE =rL-PE L=0.039x4=0.156 MΩ XL-PE =xL-PE L=0.264x4=1.056 MΩ 计算K-5点的三相和单相短路电流 三相短路回路总阻抗：
R∑= Rs+ RT+ RWB=0.078+1.126+0.052=1.256 MΩ X∑= Xs+ XT+ XWB=0.780+7.597+0.472=8.849 MΩ 三相短路电流:
I
（3）
k
= Uc/3R∑+ X∑=25.84KA
22
短路电流冲击系数:
Kp=1+ e(-∏R∑/ X∑)=1.640 三相短路冲击电流：
i
（3）
p3
（3）
=2Kp IK=2*1.640*25.84=59.92KA
2
单相短路回路总相零阻抗：
R=0.052+1.126+0.156=1.334 MΩ X=0.520+7.597+1.056=9.173 MΩ 两相短路电流：
I
（2）
k2
=0.866x I
（2）
k
=
单相短路电流：
I
（1）
k
=U/R+ X=24.91KA
22
计算K-7点的三相和单相短路电流 每相阻抗:
Rwb=R*L= Xwb=X*L= 相零阻抗:
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RL-PE =rL-PE L= MΩ XL-PE =xL-PE L= MΩ 三相短路回路总阻抗：
R∑= 1.256+0.146=1.402 MΩ X∑= 8.849+7.597+1.322=10.171 MΩ 三相短路电流:
I
（3）
k
= Uc/3R∑+ X∑=22.49KA
22
短路电流冲击系数:
Kp=1+ e(-∏R∑/ X∑)=1.649 三相短路冲击电流：
i
（3）
p3
（3）
=2Kp IK=2*1.649*22.49=52.43KA
2
单相短路回路总相零阻抗：
R=1.334+0.437=1.771 MΩ X=9.173+2.957=12.130 MΩ 两相短路电流：
I
（2）
k2
=0.866x I
（2）
k
=
单相短路电流：
I
（1）
k
=U/R+ X=18.84KA
22
变压器低压侧短路计算见表5-2。
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表5-2 变压器低压短路计算
变压器T1低压侧短路计算 Un=380V 序号 1 2 元件 SA T1 短路点 k-1 运行参数 Skmax/MVA SrT/kVA 1250 k-3 △Pk/kW 11 204.00 Uk％ 6 R/mΩ 0.078 X/mΩ 0.780 Z/mΩ 0.784 RL-PE/mΩ XL-PE/mΩ ZL-PE/mΩ Ik3\"/kA 0.052 0.520 kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 8.202 27.29 1.637 63.15 23.63 28.16 1.126 1.204 7.597 8.377 7.680 8.463 1.126 1.178 7.597 8.117 3 4 1＋2 T1WB1 r/mΩ/m 0.013 x/mΩ/m 0.118 l/m 4 l/m 4 0.052 0.472 8.938 0.156 1.334 1.056 9.173 9.270 25.84 1.640 59.92 22.38 24.91 5 6 3＋4 T1WB2 k-5 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 0.039 0.264 1.256 8.849 r/mΩ/m 0.013 x/mΩ/m 0.118 l/m 11.2 l/m 11.2 0.146 1.322 0.437 1.771 2.957 12.130 12.259 22.49 1.649 52.43 19.48 18.84 7 5+6 k-7 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 0.039 0.264 1.402 10.171 10.267 0
5.2.2 低压配电线路短路电流计算
共对四组配电干线进行了低压短路计算，分别是2层商店照明（W9）、4~7层照明（W13）、五层排烟风机（W25）、喷淋泵（W88）。短路计算见表5-3~表5-6。
表5-3 配电干线W9（AA4柜配出）低压短路计算
变压器T1低压侧配电干线W9（AA4柜配出）短路计算 Un=380V 序号 1 2 元件 SA T1 短路点 k-1 运行参数 Skmax/MVA SrT/kVA 1250 r/mΩ/m 0.013 △Pk/kW 11 x/mΩ/m 0.118 204.00 Uk％ 6 l/m 9.6 l/m 9.6 R/mΩ 0.078 X/mΩ 0.780 Z/mΩ 0.784 RL-PE/mΩ XL-PE/mΩ ZL-PE/mΩ Ik3\"/kA 0.052 0.520 kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 10.764 24.05 1.645 55.93 20.83 21.46 1.126 7.597 7.680 1.126 7.597 3 T1WB1 0.125 1.133 9.603 0.374 1.553 2.534 10.653 4 5 1+2+3 W9 AA4 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 0.039 0.264 1.329 9.510 r/mΩ/m 0.31 x/mΩ/m 0.078 l/m 30.8 l/m 30.8 0.650 5.900 34.742 36.295 5.883 16.534 39.884 14.32 1.057 21.39 12.40 5.79 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 1.128 2AL1 0.191 6 4+5 10.877 11.913 16.131 表5-4 配电干线W13（AA2柜配出）低压短路计算 0
变压器T1低压侧配电干线W13（AA2柜配出）短路计算 Un=380V 序号 1 2 元件 SA T1 短路点 k-1 运行参数 Skmax/MVA SrT/kVA 1250 r/mΩ/m 0.013 △Pk/kW 11 x/mΩ/m 0.118 204.00 Uk％ 6 l/m 8.8 l/m 8.8 R/mΩ 0.078 X/mΩ 0.780 Z/mΩ 0.784 RL-PE/mΩ XL-PE/mΩ ZL-PE/mΩ Ik3\"/kA 0.052 0.520 kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 10.551 24.29 1.644 56.47 21.04 21.89 1.126 7.597 7.680 1.126 7.597 3 T1WB1 0.114 1.038 9.508 0.343 1.522 2.323 10.440 4 5 1+2+3 W13 AA11 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 0.039 0.264 1.319 9.416 r/mΩ/m 0.013 x/mΩ/m 0.118 l/m 50 l/m 50 0.650 5.900 1.950 3.472 13.20 23.640 23.894 14.96 1.668 35.27 12.95 9.67 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 0.039 7AL 0.264 1.969 6 4+5 15.316 15.442 表5-5 配电干线W25（AA6柜配出）低压短路计算
1
变压器T1低压侧配电干线W25（AA6柜配出）短路计算 Un=380V 序号 1 2 元件 SA T1 短路点 k-1 运行参数 Skmax/MVA SrT/kVA 1250 r/mΩ/m 0.013 △Pk/kW 11 x/mΩ/m 0.118 204.00 Uk％ 6 l/m 12 l/m 12 R/mΩ 0.078 X/mΩ 0.780 Z/mΩ 0.784 RL-PE/mΩ XL-PE/mΩ ZL-PE/mΩ Ik3\"/kA 0.052 0.520 kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 11.405 23.36 1.646 54.38 20.23 20.25 1.126 7.597 7.680 1.126 7.597 3 T1WB1 0.156 1.416 9.887 0.468 1.646 3.168 11.285 4 5 1+2+3 W25 AA7 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 0.039 0.264 1.360 9.793 r/mΩ/m 32.554 x/mΩ/m 0.09 l/m 45.2 l/m 45.2 160.641 4.158 388.765 390.940 9.040 20.325 390.940 1.42 1.000 2.01 1.23 0.59 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 8.601 0.2 6 4+5 PYAC2 162.001 13.952 162.601 表5-6 配电干线W88（AA7柜配出）低压短路计算 变压器T1低压侧配电干线W88（AA7柜配出）短路计算 2
Un=380V 序号 1 2 元件 SA T1 短路点 k-1 运行参数 Skmax/MVA SrT/kVA 1250 r/mΩ/m 0.013 △Pk/kW 11 x/mΩ/m 0.118 204.00 Uk％ 6 l/m 12.8 l/m 12.8 R/mΩ 0.078 X/mΩ 0.780 Z/mΩ 0.784 RL-PE/mΩ XL-PE/mΩ ZL-PE/mΩ Ik3\"/kA 0.052 0.520 kp ip3/kA Ik2/kA Ik1E/kA 11.618 23.14 1.647 53.88 20.04 19.88 1.126 7.597 7.680 1.126 7.597 3 T1WB1 0.166 1.510 9.982 0.499 1.678 3.379 11.496 4 5 1+2+3 W88 AA6 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 0.039 0.264 1.371 9.888 r/mΩ/m 0.145 x/mΩ/m 0.077 l/m 26 l/m 26 0.650 5.900 15.496 17.174 4.628 16.124 23.557 17.83 1.257 31.69 15.44 9.80 rL-PE/mΩ/m xL-PE/mΩ/m 0.596 0.178 5.141 6 4+5 PLAC1 11.890 12.954 3
5.3 高压电器选择
本工程选用KYN44A-12型箱型固定式金属封闭开关柜,柜内安装的高压电器主要有高压断路器、负荷开关、高压熔断器等。
（一）高压断路器的选择
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。选用VD—12—630A/20kA型户内高压真空断路器，选用弹簧操动机构，二次设备为电压为DC1110V。高压断路器的选择校验见表5-7，由表可知，所选断路器合格。
表5-7 高压断路器的选择校验
选择项目 额定电压与最高 工作电压 额定电流 额定频率 额定短路开断电流 装置地点技术数据 Un=10kV,Um=10×1.15Kv=11.5kV 断路器技术数据 Ur=12kV 结论 Ur>Um，合格 50HZ 50HZ IrImax，合格 合格 雷电冲击耐受电压10KV系统中心点经消弧线圈接地 75kV。1min工频耐受电压42kV IbIb3，合格 imaxip3，合格 额定峰值耐受电流 额定短时(4s) 耐受电流 额定短路关合电流 I2ttQt，合格 iip3，合格 承受过电压能力及绝缘水平 环境条件 满足条件 万马商业楼地下室高压开关柜 正常使用环境 额定操作顺序分满足条件 其他条件 无特殊要求 -180s-合分-180s-合分 满足条件 （二）高压条熔断器的选择
本工程高压熔断器作为电压互感器回路的短路保护电器。选用XRNP1-12-0.5A/KA型电压互感器用户内高压限流熔断器。高压熔断器的选择校验见表5-8，所选熔断器合格。
表5-8 高压熔断器的选择校验
序号 选择项目 装置地点技术数据 熔断器技术数据 1 额定电压与最高工作电Un=10kV，Um=10×1.15=11.5kV Ur=12kV Ur>Um,合格 结论 4
压 2 3 4 5 6 额定频率 熔断器额定电流 熔体额定电流 额定开断电流 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 Ib3=11.2kA（最大运行方式） Ib=50kA Ib>Ib3,合格 电压互感器回路 Ir.f=0.5A 合格 50Hz 50Hz Ir=0.5A 合格 Ir> Ir.f,合格 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5-9。
表5-9 高压电流互感器一般项目的选择校验
序选择项目 号 1 额定电压 装置地点技术数据 互感器技术数据 结论 Un=10kV 50Hz AH2(计量)：Imax=236.8A AH3(测量/保护)Imax=118.4A Ur=10kV 50Hz AH2：I1r=300A AH3：I1r=200A Ur=Um 合格 合格 2 额定频率 3 额定一次电流 Ir>Imax 合格 Ir>Imax 合格 合格 合格 4 额定二次电流 5 准确级及容量 AH2/AH11 (计量) AH3/AH5/AH8/AH10 (测量/保护) I2r=5A 0.2s（10VA） 0.5/10P（30VA/20VA） 合格 6 额定动稳定电流 ip3=28.6kA（最大运行方式） Qt=11.52×(0.1+0.5+0.05)= 80.6A·s (后备保护延时时间取0.5s) 2Imax=112.5kA(最小) It2×t=452×1 =2025A2·s Imax>Ip3 合格 7 额定短路时（1s）热稳定电流 It2×t> Qt 合格 8 9 环境条件 其他条件 华东地区建筑物地下室高压开关柜内 电能计量接线 继电保护接线 正常使用环境 满足条件 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.
5
高压电压互感器一般项目的选择校验见表5-10。
表5-10 高压电压互感器一般的选择校验
序号 1 选择项目 额定一次电压 2 3 额定频率 额定二次电压 4 准确级及容量 5 环境条件 AH2 /AH11(计量） AH1/AH12（测量） 华东地区建筑物地下室高压开关柜内 6 其他条件 0.2（30VA） 0.5（80VA) 正常使用环境 合格 合格 满足条件 50HZ 50HZ 100V 装置地点技术数据 互感器技术数据 结论 Un=10KV Ur=10KV Ur=Un,合格 合格 合格 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
选用了四组配电干线进行过电流脱扣器的初步选择，分别为2层商店照明（W9）、4~7层照明（W13）、五层排烟风机（W25）、喷淋泵（W88）。选择情况见表5-11~表5-14。
表5-11 变电所低压出线断路器的初步选择（W9）
序号 1 2 选择项目 装置地点技术数据 低压小容量出线保护用 W9 TN-S系统 断路器技术数据 塑料外壳式断路器，选择型号为T2S,160,PR221DS-LS 3P 结论 类别选择 极数选择 合格 合格 3 额定电流选择 IuInIcIc=108.1A ， 合格 4 分断能力选择 非消防用电回路断电及动作信号返回 电分AC220，带合分辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 IcsIb3， 合格 满足要求 5 附件选择 表5-12 变电所低压出线断路器的初步选择（W13）
序号 1 2 选择项目 装置地点技术数据 低压小容量出线保护用 W13 TN-S系统 断路器技术数据 塑料外壳式断路器，选择型号为E2N,16,PR121/P-LSI 3P 结论 类别选择 极数选择 合格 合格 6
3 额定电流选择 IuInIcIc=1001.4A ， 合格 4 分断能力选择 电分AC220，带合分辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 IcsIb3， 合格 5 附件选择 标准附件配置 满足要求 表5-13 变电所低压出线断路器的初步选择（W25）
序号 1 2 选择项目 装置地点技术数据 低压小容量出线保护用 W25 TN-S系统 断路器技术数据 塑料外壳式断路器，选择型号为T2S,160,PR221DS-LS 3P 结论 类别选择 极数选择 合格 合格 3 额定电流选择 IuInIcIc=14.3A ， 合格 4 分断能力选择 非消防用电回路断电及动作信号返回 电分AC220，带合分辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 IcsIb3， 合格 满足要求 5 附件选择 表5-14 变电所低压出线断路器的初步选择（W88）
序号 1 2 选择项目 装置地点技术数据 低压小容量出线保护用W88 TN-S系统 断路器技术数据 塑料外壳式断路器，选择型号为T3S,250,PR221DS-LS 3P 结论 类别选择 极数选择 合格 合格 3 额定电流选择 IuInIcIc=209.0A ， 合格 4 分断能力选择 非消防用电回路断电及动作信号返回 电分AC220，带合分辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 IcsIb3， 合格 满足要求 5 附件选择 变电所低压电源进线断路器的初步选择见表5-15。
序号 选择项目 装置地点技术数据 7 断路器技术数据 结论
抽出式空气断路器，选择型三段保护，1 类别选择 电源进线、母线联络 保护用 TN-S系统 E3N,25,PR122/PLSI 3P 合格 2 极数选择 合格 3 额定电流选择 IuInIc ， 合格 4 分断能力选择 电操、电分、电合均为AC220，带合分IcsIb3， 合格 5 附件选择 标准附件配置 辅助触点信号及过电流脱扣器动作信号 满足要求 表5-15 变电所低压电源进线、母线联络保护用断路器的初步选择
6 电线电缆选择
6.1 高压进出线电缆选择
（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——8.7/10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，见表6-1。
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 线路计算电流 初选电缆截面 1 允许温升 按敷设方式与环境条件确定的母线载流量 计算负荷 2 电压损失 线路参数 (已知电缆直埋/穿管埋地0.8m，环境温度25℃,2根电缆有间距并列敷设。查附录表2-22得电缆载流量，并根据附录表2-30校正) 满足条件 合格 （查光盘附录表2-10）。已知线路长度L=2.5km 满足条件 U%Ual%8
电压损失计算值 允许电压损失 三相短路电流 短路持续时间 3 短路热稳定 热稳定系数 热稳定最小允许截面 电缆实际截面 合格 满足条件 合格 （二）高压出线电缆选择
以高压柜至电压器T1一次侧的电缆为例。 1.类型选择及敷设
高压柜至变压器T1一次侧的电缆选用ZB——YJV——8.7/10型3芯电缆，在变电所内采用电缆沟敷设，考虑防火要求，选用B级阻燃电缆（本工程为一级火灾自动报警保护对象）。 2.电缆截面选择
高压出线电缆截面先按短路热稳定选择，然后校验其允许温升条件。由于该电缆长度较短，电压损失极小，不需校验，见表6-2。
表6-2 高压出线电缆截面选择
序号 1 选择校验项目 短路热稳定 具 体 内 容 三相短路电流 短路持续时间 热稳定系数 结 论 Ik3”=11.2kA tk =tp +tb=0.6s K=137A﹒满足条件 Smin（一）高压开关柜母线选择
本工程采用KYN44A——12型高压开关柜，选用硬裸铜母线，每相1片。母线截面先按允许温升条件选择，然后校验其短路热稳定和动稳定。由于母线长度较短，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6-3。
9
表6-3 高压主母线截面选择
选择校验项目 序号 具体内容 结论 母线计算电流 高压断路器额定电流Ir630A 满足条件 合格 1 允许温升 初选母线截面 S80mm8mm或载流量相当的异型母线 按敷设方式与环境条件确定确定的母线载流量 Ial1490A（已知环境温度35℃，查光盘附录表2-23得母线载流量） 三相短路电流热效应 2 短路热稳定 满足条件 合格 KYN44A-12型高压开关柜：额定短时(4s)耐受电流 It20kA,t4s （查光盘附录三设备技术数据） 三相短路电流峰值 3 短路动稳定 额定峰值耐受电流 KYN44A-12型高压开关柜: （查光盘附录三设备技术数据） 满足条件 合格 （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 低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 允许变压器1.2倍过载时母线计算电流 1 允许温升 初选母线截面 项母线S结论 Imax1.2I2rT2165.04A 满足条件 合格 2(100mm8mm),N母线截面为100mm8mm或载流量10
相当的其他规格母线 按敷设方式与环境条件确定确定的母线载流量 三相短路电流热效应 2 短路热稳定 额定短时(1s)耐受电流 三相短路电流峰值 3 短路动稳定 额定峰值耐受电流 Ial2694A（已知环境温度35℃。查光盘附录表2-23得母线载流量) \"Ik325.84kA(依据表5-2) MNS(BWL3)-04型低压开关柜：满足条件 合格 It100kA,t1s（查附录三） MNS(BWL3)-04型低压开关柜：满足条件 合格 imax200kA（查附录三） 6.3 低压配电干线电缆选择
1、类型选择及敷设
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，IP4X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（参见标准图集D701---1《电气竖井设备安装》）。
2、母线槽选择
母线槽先选择额定电流，然后校验其短路热稳定、动稳定。由于本工程所用母线槽较长，还应校验其电压损失。主要进行了四组配电干线的母线槽选择，分别为2层商店照明（W9）、4~7层照明（W13）、五层排烟风机（W25）、喷淋泵（W88）。母线槽选择的情况见表6-5~表6-8。
表6-5 W9电力配电出线电缆截面选择
序号 选择校验项目 线路计算电流 具体内容 结论 相线S70mm2、N线为初选电缆截面 35mm2、PE线为35mm2 1 允许温升 满足条件 合格 Ial171A0.9153.9A按敷设方式与环境条件确定确定的母线载流量 (多回路多芯电缆穿管埋地敷设，环境温度25℃。先查附录2-21，再由附录2-33校正) 2 电压损失 计算负荷 所带负荷均匀分布，将其等效成集中负荷为满足条件 合格 11
P64.0kW,Q31.0kvar r0.310Ω/km,x0.078Ω/km线路参数 （见附录表2-10）电压损失计算用的线路等效长度为0.03km 电压损失计算值 允许电压损失 三相短路电流 短路持续时间 3 短路热稳定 热稳定系数 热稳定最小允许截面 电缆实际截面 满足条件 合格 表6-6 W13母线槽选择
序号 选择校验项目 线路计算电流 具体内容 结论 满足条件 1 额定电流 母线槽额定电流 选择Ir1250A 合格 三相短路电流热效应 2 短路热稳定 额定短时(1s)耐受电流 \"Ik314.96kA，t0.2s CCX6-1250/5型母线槽设计值：满足条件 合格 It50kA，t1s CCX6-1250/5型母线槽设计值： 满足条件 合格 三相短路电流峰值 3 短路动稳定 额定峰值耐受电流 imax105kA， 所带负荷均匀分布，将其等效成集中负荷为计算负荷 P560.0kW,Q347.1kvar 满足条件 4 电压损失 线路参数 r0.027Ω/km,x0.014Ω/kmU%Ual%等效集中负荷布置于负荷分布线段的中点，电压损失计算用的线路等效长度为 电压损失计算值 允许电压损失 合格 12
表6-7 W25电力配电出线电缆截面选择
序号 选择校验项目 线路计算电流 具体内容 结论 相线S6mm2、N线为初选电缆截面 6mm2、PE线为6mm2 1 允许温升 满足条件 合格 Ial44A0.939.6A(按敷设方式与环境条件确定确定的母线载流量 多回路多芯电缆穿管埋地敷设，环境温度25℃。先查附录2-21，再由附录2-33校正) 所带负荷均匀分布，将其计算负荷 等效成集中负荷为P7.5kW,Q5.6kvar 2 电压损失 线路参数 r3.554Ω/km,x0.092Ω/km（见附录表2-10）电压损失计算用的线路等效长度为0.045km 电压损失计算值 允许电压损失 满足条件 合格 满足条件 合格 3 短路热稳定 三相短路电流 表6-8 W88电力配电出线电缆截面选择
序号 选择校验项目 线路计算电流 具体内容 结论 相线S150mm2、N线为初选电缆截面 70mm2、PE线为70mm2 1 允许温升 满足条件 合格 Ial260A0.9234A(按敷设方式与环境条件确定确定的母线载流量 多回路多芯电缆穿管埋地敷设，环境温度25℃。先查附录2-21，再由附录2-33校正) 所带负荷均匀分布，将其等效成集中负荷为2 电压损失 计算负荷 满足条件 合格 P110.0kW,Q82.5kvar 13
r0.145Ω/km,x0.077Ω/km线路参数 （见附录表2-10）电压损失计算用的线路等效长度为0.026km 电压损失计算值 允许电压损失 三相短路电流 短路持续时间 3 短路热稳定 热稳定系数 热稳定最小允许截面 电缆实际截面 满足条件 合格 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
14
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 已知IC整定计算公式 整定值/结论 1 过电流脱扣器额定电流选择 108.1A,Iu160A；要求 IuInIc 躲过短时尖峰电流 整定时间为0.25s 已知IK.min2 长延时过电流脱扣器整定电流 短延时过电流脱扣器整定电流及时间 3 4 保护灵敏度的检验 5.79kA2, IK.min/Ir21.3合格 与被保5 护线路的配合 过负荷保护配合 已知电缆截面为70mm，合格 Ial171A0.9153.9A 满足短路热稳定条件 合格 短路保护配合 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 已知IC整定计算公式 整定值/结论 1 过电流脱扣器额定电流选择 1001.4A,Iu1600A;；要求In1250A IuInIc 1)躲过短时尖峰电流 整定时间为0.2S 1)躲过瞬时尖峰电流 2 长延时过电流脱扣器整定电流 短延时过电流脱扣器整定电流及时间 3 4 瞬时过电流脱扣器整定电流 2) 与分支线保护电器选择性配合 Ir21.2IK1max211.6010已知IK.min3A 5 保护灵敏度的检验 21.89kA, IK.min/Ir21.3合格 15
过负荷保护配合 短路保护配合 与被保6 护线路的配合 已知母线槽Ir1250A 合格 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 已知IC整定计算公式 整定值/结论 1 过电流脱扣器额定电流选择 14.3A,Iu160A;；要求 IuInIc 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） 已知IK.min2 长延时过电流脱扣器整定电流 短延时过电流脱扣器整定电流及时间 3 4 保护灵敏度的检验 0.59kA, 2IK.min/Ir21.3合格 与被保5 护线路的配合 过负荷保护配合 已知电缆截面为70mm，合格 Ial171A0.9153.9A 满足短路热稳定条件 合格 短路保护配合 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 已知IC整定计算公式 整定值/结论 1 过电流脱扣器额定电流选择 209.0A,Iu250A；要求 IuInIc 躲过短时尖峰电流 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 Ir31.2[I'st.MIC(n1)]1.2[27116.75(125116.75)]A 1642.75A（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） 16
4 保护灵敏度的检验 已知IK.min9.80kA, 2IK.min/Ir21.3合格 与被保5 护线路的配合 过负荷保护配合 短路保护配合 已知电缆截面为150mm， 满足短路热稳定条件 合格 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 已知1 过电流脱扣器额定电流选择 要求Iu整定值/结论 IC1162.5A,I2r.T1804.2A,Iu2500A, InIc 1）满足正常负荷要求 Ir1I2r.T1804.2A,同时2 长延时过电流脱扣器整定电流 Ir11.2Ir1.21.20.8100A96A 2）与低压配电出线保护电器选择性配合 Ir11.2Ir1.21.20.91250A1350A 1）躲过短时尖峰电流 3 短延时过电流脱扣器整定电流及时间 2)与低压出线现保护电器选择性配合 Ir21.2Ir2.23000A,整定时间为0.4s 1)躲过短时尖峰电流 4 瞬时过电流脱扣器整定电流 2)与低压出线现保护电器选择性配合 Ir31.2IK1max211.60103A 17
5 保护灵敏度的检验 已知IK1.min18.84kA, IK.min/Ir21.3合格 与被保6 护线路的配合 过负荷保护配合 短路保护配合 已知母线 合格 满足短路热稳定条件 合格 致谢
为期一个半周的课程设计终于在紧张的节奏中接近尾声，我们大家都收获了很多，一个半周是忙碌而又充实的设计。
我们做了供配电工程10KV配变电所的课程设计，这是供配电工程课程的最后一个重要的教学环节，是我们电气一次很重要的专业课程设计。
当然，在课程设计过程中，我也得到了好多人的帮助。首先，我要感谢老师在课程设计专业上给予我的指导、提供给我的支持与帮助，让我从刚开始的无从下手到顺利完成课程设计。
其次，我还要感谢我的组员们，他们还指出了我出错的地方，并和我共同讨论，避免了走弯路，而且还有许多其他帮助过我的同学们，我也要感谢他们，他们为我解决了不少我不太明白的设计上的难题。同时也感谢学院给我们提供的良好环境。
在这次课程设计中，我不仅学到了许多新的知识，还将许多课上学到的东西用于课程设计中，才知道它的使用价值，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。
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] 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
附录 设计图纸
图 纸 目 录 序号 1 2 3 图 纸 名 称 变电所高压侧电气主接线图 变电所低压侧电气主接线图 变电所电气平面布置图 图幅 A3 A3 A3 图纸编号 电01 电02 电03 备 注 共 1 张 共 8 张 共 1 张
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