某学校供配电系统设计方案(2)

2019-01-27 13:58

(3) 对主教学区变压器的选择:考虑SCB系列变压器的最佳负荷率在50%~60%左右,也预留好以后的发展空间,宜选用SCB10-1000/10电力变压器一台。 3.3.2 配电设备的选择:

我们以综合楼为突破口对电力电缆,低压断路器,刀开关,电流互感器等进行选取: (1) 在进行电器设备的选择时,应根据实际工程的特点,按照有关设计规范的规定,在保证供配电安全可靠性的前提下,力争做到技术先进,经济合理:

①按正常工作条件选择额定电压和额定电流:a、电气设备的额定电压UN.e应符合电器装设点的电网额定电压,并应大于或等于正常时最大工作电压UW.m即:UN.e≥UW.m。b、电气设备的额定电流IN.e应大于或等于正常时最大的工作电流IW.m,即:IN.e≥IW.m。

②按短路情况来校验电气设备的动稳定性和热稳定性:1、如断路器、负荷开关、隔

2离开关等的动稳定性满足Im≥Ish,而其热稳定性满足It2.t≥Ia且It≥Iatima。 .timat③ 按照装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能力,即:Ik(3)≤IN.off,且

Sk≤SN.off。

④ 按照装置地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电气设备的适当型式。

(2) 低压刀开关:满足额定电压大于或等于工作电压,额定电流大于或等于正常时最大工作电流即可,对其他没有特殊要求。

(3) 低压断路器:按灭弧介质分有油浸式、真空式、空气式,应用最多的是空气式断路器。按结构分有万能式和塑壳式。万能式断路器即框架式断路器,所有器件均装于框架内,其部件大部分设计成可拆卸的,便于制造安装和检修。另外,这种断路器的容量较大,额定电流可达4000A,可装设较多具有不同保护功能的脱扣器。选择配电用断路器多为万能式,且特别适用于低压配电系统的主保护,即常用做低压进线柜的主开关。塑壳式的容量较小,通常用于配电线路中,对线路起过载保护和短路保护的作用。

低压断路器(即自动空气开关)的选择原则:注意开关主触头额定电流IN,电磁脱扣器(即瞬时或短延时脱扣器)额定电流IN.ER和热(长延时)脱扣器的额定电流IN.TR之间要满足下式关系:

IN≥IN.ER≥IN.TR≥IC

开关动作时间小于0.02秒(如DZ系列)时,其开关分断能力用下式校验:

Ioff.QA≥Ish

开关动作时间大于0.02秒(如DW系列)时,其开关分断能力用下式校验:

Ioff.QA≥Ik

Ioff.QA----自动空气开关的分断电流(KA); Ish----装设开关处冲击短路电流的有效值(KA);

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Ik----装设开关处短路电流周期分量的有效值(KA).

自动空气开关脱扣器电流整定:为使自动空气开关各脱扣器更好的发挥保护功能,需要结合保护对象,进行电流的整定计算,然后正确确定:配电线路用自动空气开关,热(或长

''延时)脱扣器整定电流IOP.TR,可用下式计算:IOP.TR≥Krel----可靠系数,热脱扣器.IC?,Krel取1.0~1.1,长延时脱扣器取1.1;IC?被控线路的计算电流(A).

(4) 电力电缆截面的选择:

①按允许载流量选择导线和电缆截面:金属导线或电缆中流通电流时,由于导体电阻的存在,电流使导体产生热效应,使导体温度升高,同时向导体周围介质发散热量.导体或电缆的绝缘介质,所能允许承受的最高温度td必须大于载流导体表面的最高温度tm,即:

td>tm.才能使绝缘介质不燃烧,不加速老化.按发热条件选择导线截面积,即是按照允许载流量来选择,是比较常用的方法.对于我们设计中将涉及到的配电电缆,是长期工作制负荷的电流载体,我们按:IN=KIal?Ic来决定导线或电缆的允许载流量,选取导线或电缆截面. ②按允许电压损失选择导线或电缆的截面:输电线路的电压损失,是指输电线路始端与末端电压的代数值,而不是电压的向量差值,即不考虑两电压的相角差别.由于输电线路有电阻及电抗的存在,电能沿输电线路传输时,必然产生电能损耗和电压损失.为使电压损失能保持在国家允许的范围之中,我们必须恰当地选择导线截面.电压损失可分解为有功分量电压损失和无功分量电压损失:?U1%?110U12N?(PRii?1ni?QiXi)??Ua%??Ur%.10KV电缆线路X0?0.08?KM,可

以先假定电抗X0?0.35?KM(平均值)计算出电抗电压损失?Ur%,再按允许电压损失

n100?U%,得有功损失和无功损失。选取原则公式为:S?/2?PiLi按此式选择与之

rU1N?Ua%i?1相近的标称导线截面S,根据线路布置状况计算出电抗X0值,如与所选X0值差别不大,证明所选正确。反之,则按计算所得X0重算?Ur%,再计算?Ua%,重选截面。 ③按经济电流密度选择电缆截面:为兼顾有色金属耗量投资与降低导线能耗费用之间

I的矛盾,提出了经济电流密度的概念,所选的截面对两者而言是经济的。S?c?,S经

ec济截面,Ic导线负荷计算电流,?ec—经济电流密度(

A). mm2(5) 电流互感器的选择:

① 电流互感器的原线圈之额定电压大于或等于线路之工作电压。

② 电流互感器原线圈的额定电流应大于线路的最大工作电流,一般取线路工作电流的1.2~1.5倍,并要求在短路故障时,对测量仪表的冲击电流较小,即要求磁路

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能迅速饱和,以限制二次侧电流成比例增长。

③ 电流互感器的动稳定性,热稳定性应满足线路短路时的要求。 (6) 下面进行各楼宇电气设备的选择:

①综合楼:cos?=0.81(*注),IC=547.81(A)

取VV—1000型电力电缆,查表有最大允许载流量为340A.故把综合楼电流分成三

根并起来承担:VV—1000—3(3?120+1?70) 断路器:DZ20—630/3 脱扣器整定值:630 电流互感器:LMZJ1-0.5-800/5

②机械楼:整个主教学区的变电房设置在机械楼内,为避免重复建设,浪费资源和金钱,拟把机械楼的低压配电房与变电房的配电合成而建。我们知道机械楼为六层建筑,其最大的用电负荷集中在第一层(因为其中有大量的实验设备),取整个用电量的50%,其余每层平分剩下的50%。

///cos?=0.83,IC=647.09(A);IC=323.55(A);IC=64.71(A)

断路器:一层:DZ20-400/3, 脱扣器整定值:400 其余:DZ20-100/3, 脱扣器整定值:80

电流互感器:取总:LMZJ1-0.5-800/5 电力电缆:(在空气中敷设)第一层:VV—1000—3?240+1?120 其余层:VV—1000—3?25+1?10 ③后勤处:cos?=0.83,IC=41.52(A)

VV—1000-3?10+1?6

断路器:DZ20-100/3 脱扣器整定值:50 电流互感器:LMZ1-0.5-50/5 ④印刷厂:cos?=0.78,IC=56.68(A)

VV—1000—3?16+1?10

断路器:DZ20-100/3 脱扣器整定值:80 互感器:LMZ1-0.5-75/5 ⑤医院:cos?=0.82,IC=97.83(A)

VV—1000—3?35+1?16

断路器:DZ20—200/3 脱扣器整定值:125 电流互感器:LMZ1-0.5-150/5

(7) 低压母排的选择:采用单母线不分段:IC?10003?0.38?1519.34(A)

母排选择为:TMY-4(100?8)

断路器:DW15-1600/3 脱扣器整定值:1600 刀开关:HD13-1500/30

电流互感器:LMZJ1-0.5-1500/3

(8) 无功补偿:公式有:QC??PC(tg?1?tg?2)

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首先求出补偿前的功率因数:总的思想是把所有负荷的有功功率和视在功率分别相加求比值。按前面的方法有cos?1?0.82查补偿率表有:tg?1?tg?2?0.22。

有:QC??PC(tg?1?tg?2)=0.7?525.09?0.22=80.86(KVar) 取BW0.4-16-3并联电容器作无功功率补偿需:5个 (9) 低压配电柜的选择:GGD2型低压固定式配电柜。 具体布置详见主教学区系统图。

其余各区负荷统计与高压总配现状详见正文后附表和各自系统图。

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