十千伏变电站设计课程设计计算书

10kV变电所设计 一、建筑概况 工程为北京某度假村项目中某变配电间设计，配电室层高4.8m，下方设有电缆夹层,层高2.1m。 二、设计内容 本次设计包括高压10kV系统；变压器及低压电气系统及接地装置。 三、电源及负荷情况 1. 电源：本变电间高压10kV电源采用双路供电，由区外电源进线电缆直埋引入至本变配电间分界室。本变配电间高压开关柜出线共2路，分别带本变配电间2台2000kVA变压器。2. 本变电室所带负荷为区内1-4号楼及办公楼的用电负荷。如表1所示。表1 配电回路要求楼号室内照明室外照明空调设备消防备用控制中心合计1#221162#2112173#2211174#211116合计864449136其他进线无功补偿直流屏联络所用电高压柜中心舞台数量241111111合计47 3. 计量：本工程为高压用电户，高压侧设有功、无功电度表及峰谷计量表。四、高压10kV系统 1. 高压两路10kV电源双路并行运行。设有母联开关，为手投自复带电气闭锁。高压主进开关与联络开关间设电气联锁，任何情况下只能合其中两个开关。真空断路器选用弹簧储能操作机构，采用直流220V/65Ah铅酸免维护电池柜作为操作、继电保护及信号电源。 2. 高压开关柜采用KYN28A-12型金属铠装移开式开关柜，共10面，并排布置，其中进线柜2面，隔离柜2面，计量柜2面，母联柜2面，出线柜2面。3. 设直流屏1组，所用屏1面，信号屏1面，直流电池屏为铅酸免维护型。采用智能型直流电源，内装双充电机，220V、65AH单电池组，其外部电源取自变压器的低压侧。信号屏设光字牌，声光报警装置。系统阻抗 换算到低压侧变压器阻抗 最小运行方式下二次侧短路电流换算到高压侧： 1.52 最大运行方式下D2断路器整定限时速断保护：一次侧动作电流校验满足要求断路器选型ZN63A-12/1250/40kAD1断路器整定校验满足要求电缆的选择选择截面积 95载流量校验：满足要求热稳定满足母线选择及热稳定和动稳定校验：主母线：型号TMY-3（80x8）允许载流量1590A230A动稳定与热稳定满足要求。分支母线选型TMY-3（40x5）允许载流量658A230A动稳定校验：经查表7-1，因为，所以动稳定满足要求。热稳定校验：综上计算，改母线截面积满足要求。动稳定校验：短时耐受电流确定导线截面-额定短时耐受电流 a-材料系数，铜为13 t-额定短路持续时间 -温升4s持续时间取215K断路器选型ZN63A-12/1250/40kA 五、低压380V/220V系统1. 变压器低压侧采用单母线分段方式运行，联络开关采用互投自复或互投手复或手投手复（配转换开关），互投时应自动切断非保证负荷电源；低压主进开关与联络开关之间设电气联锁，任何情况下只能合其中两个开关。低压开关柜采用GCK型抽屉式开关柜，共16面；其中受电柜2台，联络柜1台，馈电柜9台，电容器柜4台。要求柜体断流能力40kA。 2. 变压器为空气自冷干式变压器SCB10-2000KVA，户内型，接线均为/Yn11，带IP20外壳及强迫风冷。 3. 低压主进开关设过载长延时、短路短延时保护脱扣器,联络开关设过载长延时、短路瞬时保护脱扣器，其他低压断路器设过载长延时、短路瞬时保护脱扣器，部分出线回路设有分励脱扣器。4无功功率采用低压集中自动补偿，在变配电所低压侧设功率因数自动补偿装置，补偿后变压器侧功率因数在0.9以上。电容补偿容量为1440kvar。负荷计算： 2#消防： =50/(1.732*0.38*0.85)=89.37A断路器选择CM1-100/3-3-100A 过电流脱扣器速断电电流整定500A短延时过电流方案号10D占单元高度1单元2#空调： =160*0.9/(1.732*0.38*0.85)=257.39A断路器选择CM1-400/3-3-400A 过电流脱扣器速断电电流整定2000A短延时过电流方案号 10B占单元高度2单元办公楼控制中心： =29/(1.732*0.38*0.85)=51.8A断路器选择CM1-100/3-3-63A 过电流脱扣器速断电电流整定630A短延时过电流方案号：10E占单元高度1单元4#消防： =30/(1.732*0.38*0.85)=53.62A断路器选择CM1-100/3-3-63A 过电流脱扣器速断电电流整定630A短延时过电流方案号：10E占单元高度1单元 4#室外： =161*0.85/(1.732*0.38*0.85)=230.23A断路器选择CM1-400/3-3-250A 过电流脱扣器速断电电流整定1250A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元3#室外： =250*0.85/(1.732*0.38*0.85)=379.84A断路器选择CM1-400/3-3-400A 过电流脱扣器速断电电流整定2000A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元3#照明： =200*0.85/(1.732*0.38*0.9)=287A断路器选择CM1-400/3-3-315A 过电流脱扣器速断电电流整定1575A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元 4#设备： =400*0.85/(1.732*0.38*0.85)=607.74A断路器选择CM1-630/3-3-630A 过电流脱扣器速断电电流整定3150A短延时过电流方案号：10A占单元高度3单元 4#空调： =96*0.9/(1.732*0.38*0.85)=185.33A断路器选择CM1-225/3-3-200A 过电流脱扣器速断电电流整定1000A短延时过电流方案号：10C占单元高度1单元4#照明： =273A断路器选择CM1-400/3-3-310A 过电流脱扣器速断电电流整定1520A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元4#照明： =132A断路器选择CM1-225/3-3-140A 过电流脱扣器速断电电流整定700A短延时过电流方案号：10C占单元高度1单元 3#消防： =30/(1.732*0.38*0.85)=45.58A断路器选择CM1-63/3-3-50A 过电流脱扣器速断电电流整定250A短延时过电流方案号：10E占单元高度1单元中心舞台： =200*0.85/(1.732*0.38*0.85)=303.87A断路器选择CM1-400/3-3-315A 过电流脱扣器整定直3150短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元2#设备： =400*0.85/(1.732*0.38*0.85)=607.74A断路器选择CM1-630/3-3-630A 过电流脱扣器速断电电流整定3150A短延时过电流方案号：10A占单元高度3单元 2#照明： =230A断路器选择CM1-400/3-3-250A 过电流脱扣器速断电电流整定1100A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元1#室外： =250*0.85/(1.732*0.38*0.85)=379.84A断路器选择CM1-400/3-3-400A 过电流脱扣器速断电电流整定2000A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元1#室外： =200*0.85/(1.732*0.38*0.85)=303.87A断路器选择CM1-400/3-3-350A 过电流脱扣器速断整定3500短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元 1#照明： =273A断路器选择CM1-400/3-3-315A 过电流脱扣器速断整定3150短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元1#照明： =217A断路器选择CM1-400/3-3-250A 过电流脱扣器短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元1#空调： =96*0.85/(1.732*0.38*0.85)=102.96A断路器选择CM1-160/3-3-125A 过电流脱扣器短延时过电流方案号：10C占单元高度1单元 2#照明： =186A断路器选择CM1-225/3-3-200A 过电流脱扣器短延时过电流方案号：10C占单元高度1单元2#室外： =200*0.85/(1.732*0.38*0.85)=303.87A断路器选择CM1-400/3-3-315A 过电流脱扣器速断电电流整定1575A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元3#空调： =96*0.6/(1.732*0.38*0.85)=102.96A断路器选择CM1-160/3-3-125A 过电流脱扣器速断电电流整定1075A短延时过电流方案号：10C占单元高度1单元 3#照明： =273断路器选择CM1-400/3-3-300A 过电流脱扣器速断电电流整定1500A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元2#设备： =400*0.85/(1.732*0.38*0.85)=607.74A断路器选择CM1-630/3-3-630A 过电流脱扣器速断电电流整定3150A短延时过电流方案号：10A占单元高度3单元1#消防： =30/(1.732*0.38*0.85)=53.62A断路器选择CM1-100/3-3-63A 过电流脱扣器速断电电流整定630A短延时过电流方案号：10B占单元高度1单元 3#室外： =200*0.85/(1.732*0.38*0.85)=303.87A断路器选择CM1-400/3-3-350A 过电流脱扣器速断电电流整定1750A短延时过电流方案号：10B占单元高度2单元3#设备： =400*0.85/(1.732*0.38*0.85)=607.74A断路器选择CM1-630/3-3-630A 过电流脱扣器速断电电流整定3150A短延时过电流方案号：10A占单元高度3单元设备名称设备容量（KW）计算电流（A）断路器型号速断电流整定值（A）占单元高度方案号回路编号2#消防5089.37CM1-100/3-3-100A500110D12#空调160257.39CM1-400/3-3-400A2000210B24#室外161230.23CM1-400/3-3-250A1250210B54#消防3053.62CM1-225/3-3-163A630110E4备用办公楼控制中心2951.8CM1-100/3-3-63A630110E33#室外250379.84CM1-400/3-3-400A2000210B63#照明200287CM1-400/3-3-315A1435210B74#照明98132CM1-225/3-3-140A700110C11备用4#设备400607.74CM1-630/3-3-630A3150310A84#空调96185.33CM1-225/3-3-200A1000110C94#照明216273CM1-400/3-3-315AW1520210B10备用3#消防3045.58CM1-63/3-3-50A250110E12舞台中心200303.78CM1-400/3-3-315A3150210B132#设备400607.74CM1-630/3-3-630A1350310A14备用2#照明170230CM1-400/3-3-250A1100210B151#室外250379.84CM1-400/3-3-400A2000210B161#室外200303.87CM1-400/3-3-350A3500210B17备用1#照明216273CM1-400/3-3-315A3150210B181#照明161217CM1-400/3-3-250A2500210B191#空调96102.96CM1-160/3-3-125A1250110C20备用2#室外200203.87CM1-400/3-3-315A1575210B223#空调96102.96CM1-160/3-3-125A1075110C233#照明216273CM1-400/3-3-315A1500210B24备用2#设备400607.74CM1-630/3-3-630A3150310A253#室外200303.87CM1-400/3-3-350A1750210B27备用3#设备400607.74CM1-630/3-3-630A3150310A281#消防3053.62CM1-100/3-3-63A630110B262#照明138186CM1-225/3-3-200A2000110C21备用无功补偿 六、线路敷设 高压开关柜为电缆下进下出，变压器至低压柜为密集母线槽，低压柜出线为密集母线槽、电缆下出线方式。消防等一级负荷采用双路电源供电末端互投；消防负荷供电均采用耐火型，桥架、金属线槽涂防火涂料。 七、接地 1. 10kV电网为小电阻接地系统。变电室设有工作接地和保护接地，从每台变压器中性点单独引YJV电缆穿PVC套管至接地装置。 2. 低压配电系统：采用TN-S系统。 3. 变配电间保护接地采用镀锌扁钢周圈明敷成环。电缆桥架及所有高低压变配电装置及金属构架均需与其相连。从变电室接地环不同位置引出扁钢与总等电位母排相连。 4. 变电室接地与建筑物防雷及强、弱电各系统采用合一接地体。要求综合接地电阻应小于0.5欧。变配电室设置总等电位联结。 八、成果要求1. 图纸 （1）设计说明、目录。 （2）高压系统图。（3） 低压系统图。（4） 变电所平面布置图和剖面图。在平面布置图上完成高低压系统的电气连接；（5）在变电所平面示意图上完成接地平面图设计。2.计算书（1）根据已知变电所用电负荷的情况，完成高低压进线和出线的负荷计算。（2）根据产品样本确定高低压一次系统主接线设计。（3）根据用电负荷和产品样本选择开关柜的主要电气设备。（4）完成进线和出线电缆的设备选型和高低压母线槽的选型。（5）根据负荷情况完成高压进线和出线的继电保护配置。（6）根据变电所接地系统的情况，完成接地母线的选型。