低压设备的选择

1.1 工程设计

本工程中，从建筑北侧引一路10kV高压电源作为供电电源，长度大约为5km，电缆从建筑物地下室穿钢管埋地引入设在地下一层的变配电室内。变电所属10/0.4kV变电所。

建筑物内一级重要负荷包括：各业务服务平台用电；二级负荷负荷包括：火灾报警及联动控制设备，配电室，消控控制室，消防电梯，客梯，生活泵，消防水泵，正压送风系统，防排烟系统，地下室排污泵，应急照明，公共照明等；其余负荷为三级负荷。 1.1.1 负荷计算

表错误！文档中没有指定样式的文字。.1 1#变压器所带负荷统计 名称 冷水机组1 冷水机组2 换热站冷机房电力 冷却循环泵 冷却塔 新风机

容量（KW） Kx

109 109 67 110 6 32

0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80

cosθ 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70

Pjs（kW） Qjs（kVar） Sjs（kVA） 87.20 87.20 53.60 88 4.80 25.60

88.96 88.96 54.68 .78 4.90 26.12

124.57 124.57 76.57 125.71 6.86 36.57

表错误！文档中没有指定样式的文字。.2 2#变压器所带负荷统计 名称 1~10F照明 声光控室 主楼公共照明 附楼公共照明 各专业平台 消防控制室

容量（KW）

210 40 60 21 110 15

Kx 0.60 0.30 0.40 0.40 0.80 0.80

cosθ 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85

Pjs（kW） Qjs（kVar） Sjs（kVA） 126 12 24 8.40 88 12

78.09 7.44 14.87 5.21 54.54 7.44

148.24 14.12 28.24 9.88 103.53 14.12

配电室、制冷机房、水泵房照明

地下车库照明 厨房电力 3部电梯 生活泵 预留室外照明

20 5 20 45 24 50

0.30 0.50 0.40 0.60 0.80 0.20

0.85 0.85 0.85 0.70 0.70 0.85

6 2.50 8 27 19.20 10

3.72 1.55 4.96 27.55 19.59 6.20

7.06 2.94 9.41 38.57 27.43 11.76

表错误！文档中没有指定样式的文字。.3 应急电源发电机在失电时所带负荷统计

名称 公共照明 各专业平台 消防控制室

配电室、制冷机房、水泵房照明

地下车库照明 生活泵 3部电梯

容量（KW）

81 110 15 20 5 24 45

Kx 0.40 0.80 1 0.30 0.50 0.80 0.60

cosθ Pjs（kW） Qjs（kVar） Sjs（kVA） 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.70 0.70

32.40 88 15 6 2.50 19.20 27

20.08 54.54 9.30 3.72 1.55 19.59 27.55

38.12 103.53 17.65 7.06 2.94 27.43 38.57

表错误！文档中没有指定样式的文字。.4 应急电源发电机在火灾时所带负荷统计

名称 公共照明 各专业平台 消防控制室

配电室、制冷机房、水泵房照明

地下车库照明 消防电梯 消防泵 自喷泵 消防潜污泵 排烟机

容量（KW） Kx

81 110 15 20 5 15 22 45 5.50 42

0.6 0.8 1 0.3 0.5 1 1 1 1 0.6

cosθ 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.70 0.80 0.80 0.80 0.70

Pjs（kW） 48.60 88 15 6 2.50 15 22 45 5.50 25.20

Qjs（kVar）

30.12 54.54 9.30 3.72 1.55 15.30 16.50 33.75 4.13 25.71

Sjs（kVA） 57.18 103.53 17.65 7.06 2.94 21.43 27.50 56.25 6.88 36

消防稳压泵 卷帘门

1.50 6

0.8 1

0.80 0.70

1.20 6

0.90 6.12

1.50 8.57

1#变压器

变压器是视在功率Pjs=346.40.9=311.76kW

2#变压器

Pjs=343.10.9=308.79kW失电时的应急电源发电机

Pjs=190.10.85=161.59kW

火灾时的应急电源发电机

Pjs=2800.8=224kW

1.1.2 无功补偿

1.1#变压器

Pjs=346.40.9=311.76kW补偿前：

Qjs=353.4kVar，Sjs=471.26kVA，cosθ=0.66

补偿后：

cosθ=0.92，Qjs=132.81kVar，Sjs=338.87kVA

无功补偿：

Qc=220.59kVar

2.2#变压器

补偿前后有功不变Pjs=343.1 0.9=308.79kW补偿前：

，Sjs=385.71kVA，cosθ=0.8 Qjs=231.14kVar补偿后：

cosθ=0.92，Qjs=131.54kVar，Sjs=335.kVA

无功补偿：

Qc=99.59kVar

3.失电时的应急电源发电机

Pjs=190.10.85=161.59kW

补偿前

，Sjs=199.34kVA，cosθ=0.81 Qjs=116.73kVar补偿后

cosθ=0.92，Qjs=175.kVar，Sjs=63.83kVA

无功补偿

Qc=47.kVar

4.火灾时的应急电源发电机

Pjs=2800.8=224kW

补偿前

，Sjs=301.38kVA，cosθ=0.74 Qjs=201.63kVar补偿后

cosθ=0.92，Qjs=243.48kVar，Sjs=95.42kVA

无功补偿

Qc=106.21kVar

结合本工程的情况，考虑到一、二级负荷的供电安全可靠，采用2台SGB10型低噪干式变压器，容量400kVA，负荷率分别为0.84和0.85。

应急电源采用300kW的快速自启动应急柴油发电机组1台，负荷率为0.87。放置于地下室，当工作电源停电、缺相、电压或频率超出范围时，应能在30s内供电。应急电源与正常电源之间采用自动转换开关，防止其并列运行。储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通气管，通气管应设置带阻火器的呼吸阀。

1.1.3 本配电所主接线选择

图错误！文档中没有指定样式的文字。.1 主接线图

考虑本配电所在工厂供电电网中的地位，负荷性质，负荷对供电可靠性的要求，运行的灵活性，操作的方便性，投资的经济性及以后的扩建等要求，高压采用单母线接线。低压为单母线分段接线，平时分列运行。联络开关为手动，投入前应断开非保障负荷，以保证变压器正常工作。具体接线方式见图错误！文档中没有指定样式的文字。.1 主接线图。 1.1.4 短路电流计算

1.确定基准值

Id1Sd1005.50kA 3Uc1310.5Sd100144kA 3Uc230.4Id22.主要元件电抗标幺值

由供电部门查得，前一级断路器的断流容量Soc=300MVA，因此电力电力系统电抗标幺值为：

*X11000.333 300

供电距离为5km，查表得电缆的X0=0.08Ω/km，电缆电抗标幺值为：

X*20.0851003.628 210.5电力变压器的电抗标幺值：

5100103XX12.5

100400*3*4绘制等效电路图

图错误！文档中没有指定样式的文字。.2 短路等效电路图

3.计算k-1点的短路电流和短路容量 总电抗标幺值

*X*(k1)X1X*20.3333.6283.961 三相短路电流周期分量有效值

I(k3)1Id1X*(k1)5.51.39kA 3.961三相短路次暂态电流和稳态电流：

3)(3)I''(3)I(Ik11.39kA

三相短路冲击电流：

(3)ish2.55I''(3)2.551.393.54kA

第一个周期短路全电流有效值：

(3)Ish1.51I''(3)1.511.392.10kA

三相短路容量：

S(k3)1SdX*(k1)10025.25MVA 3.961

2.求k-2点的短路电流和短路容量 总电抗标幺值

***X*(k2)X1X*X//X2340.3333.62812.5/210.211 三相短路电流周期分量有效值

I(k3)2Id2X*(k2)14411.79kA

10.211三相短路次暂态电流和稳态电流：

3)(3)I''(3)I(Ik211.79kA

三相短路冲击电流：

(3)ish1.84I''(3)1.8411.7921.69kA

第一个周期短路全电流有效值：

(3)Ish1.09I''(3)1.0911.7912.85kA

三相短路容量：

S(k3)1SdX*(k1)1009.79MVA 10.2111.1.5 断路器、隔离开关的选择与校验

高压断路器和隔离开关都设在变压器的高压侧，根据之前计算所得的数据，对断路器和隔离开关选择与校验。短路点选择k-1。

1.高压断路器的选择与校验

VK4-12/31.5kA真空断路器完全满足在10kV母线上短路条件下的开断容量、动热稳定的要求，断路器操作机构选用电磁或弹簧操作机构。

表错误！文档中没有指定样式的文字。.5 高压断路器选择校验表 VK4-12/31.5kA

选择要求

项目 额定电压 额定电流 额定开断电流

装设地点电气条件 项目

≥ ≥ ≥

UWN IOCN Ik(3)

数据 10 kV 23 A 1.39 kA

结论 合格 合格 合格

数据 12 kV 3150A 31.5kA

额定关合电流

It2×t

80kA 162×2=512

≥ ≥

ish(3) I∞2×tima

5.1 kA

1.392×（1.7+0.2）=3.7

合格 合格