电气一次部分设计指导书

电气一次部分设计指导书

李文才编

河北工程技术高等专科学校电气工程系

2004年6月

一、短路电流计算

（一）短路电流计算条件

为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。

（1）容量和接线按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建成后5～10年）：其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。（如切换厂用变压器时的并列）。

（2）短路种类一般按三相短路验算，若其他种类短路较三相短路严重时，即应按最严重的情况验算。

（3）计算短路点选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。

（二）短路电流计算方法

短路电流计算方法参见《电力系统故障》一书，在本设计中，电力系统可看作是无穷大系统。

（三）短路计算时间

当短路持续时间大于ls时，校验热稳定的等值计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t ab之和，即

t dz=t pr+t ab

而t ab=t in+t a

式中t ab——断路器全开断时间；

t pr——后备保护动作时间；

t in——断路器固有分闸时间，可查附表15：

t a——断路器开断时电弧持续时间，对少泊断路器为0.04～0.06s，对SF6和压缩空气断路器约为0.02～0.04s。

当短路持续时间小于ls时，校验热稳定的等值计算时间还要计及短路电流非周期分量的影响，参见教材第六章。开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，考虑到主保护拒动等原因，按最不利情况，取后备保护的动作时间。一般建议t dz不小于下列数据：330kV，2s：220kV，3s：6～110kV，4s。

二、高压电气设备选择的一般条件

电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有，按正常工作条件包括：电压、电流、频率、开断电流等选择；按短路条件包括动稳定、热稳定校验；按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。

由于各种高压电气设备具有不同的性能特点，选择与校验条件不尽相同，高压电气设备的选择与校验项目见表1。

表1高压电气设备的选择与校验项目

注：表中"√"为选择项目，" ○"为校验项目。

（一）按正常工作条件选择高压电气设备

1. 额定电压和最高工作电压

高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作电压U alm不得低于所接电网的最高运行电压。一般电气设备允许的最高工作电压可达1.1~1.15U N，而实际电网的最高运行电压U sm一般不超过1.1U Ns因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压的额定电压U N不低于装置地点电网额定电压UNs的条件选择，即

U N ≥U Ns

2. 额定电流

电气设备的额定电流I N 是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。I N 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流I w.max ，即

I N ≥I max

计算时有以下几个应注意的问题：

（1）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的I w.max 为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.5倍；

（2）若变压器有过负荷运行可能时， I max 应按过负荷确定（1.3～2倍变压器额定电流）；

（3）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的I max ； （4）出线回路的I w.max 除考虑正常负荷电流（包括线路损耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。

此外，还应按电气设备的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电气设备进行种类(屋内或屋外)和型式的选择。

（二）按环境工作条件校验

在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。例如:当地区海拔超过制造部门的规定值时，由于大气压力、空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和外绝缘的放电特性下降，一般当海拔在1000~3500m 范围内，若海拔比厂家规定值每升高l00m ，则电气设备允许最高工作电压要下降1%。当最高工作电压不能满足要求时，应采用高原型电气设备，或采用外绝缘提高一级的产品。对于110kV 及以下电气设备，由于外绝缘裕度较大，可在海拔2000m 以下使用。

当污秽等级超过使用规定时，可选用有利于防污的电瓷产品，当经济上合理时可采用屋内配电装置。当周围环境温度θ0和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数K ，即

I alθ=N N

N I KI θθθθ--=

max 0

max （１）

我国目前生产的电气设备使用的额定环境温度θN=40℃。如周围环境温度θ0高于40℃(但低于60℃)时，其允许电流一般可按每增高1℃，额定电流减少1.8%进行修正，当环境温度低于40℃时，环境温度每降低1℃，额定电流可增加0.5%，但其最大电流不得超过额定电流的20%。

应该指出，式（１）也适用于求导体的在实际环境温度下的长期允许工作电流，此时公式中的θN一般为25℃。

（三）按短路条件校验

1. 短路热稳定校验

短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。满足热稳定的条件为

I t2t≥I∞2t dz

式中I t—由生产厂给出的电气设备在时间t秒内的热稳定电流。

I∞—短路稳态电流值。

t—与I t相对应的时间。

t dz—短路电流热效应等值计算时间。

2. 电动力稳定校验

电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，也称动稳定。满足动稳定的条件为

i es≥i ch

或I es≥I ch

式中i ch、I ch—短路冲击电流幅值及其有效值；

i es、I es——电气设备允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。

下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：

（1）用熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不校验热稳定。

（2）采用限流熔断器保护的设备，可不校验动稳定。

（3）装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验动、热稳定。

（三）高压断路器、隔离开关、重合器和分段器的选择

（一）高压断路器的选择

高压断路器选择及校验条件除额定电压、额定电流、热稳定、动稳定校验外，还应注意以下几点：

１．断路器种类和型式的选择

高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用条件等要求选择其种类和型式。由于少油断路器制造简单、价格便宜、维护工作量较少，故在3~220kV系统中应用较广，但近年来，真空断路器在35kV及以下电力系统中得到了广泛应用，有取代油断路器的趋势。SF6断路器也已在向中压10~35kV发展，并在城乡电网建设和改造中获得了应用。

高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应，仅部分少油断路器有电磁式、弹簧式或液压式等几种型式的操动机构可供选择。一般电磁式操动机构需配专用的直流合闸电源，但其结构简单可靠；弹簧式结构比较复杂，调整要求较高；液压操动机构加工精度要求较高。操动机构的型式，可根据安装调试方便和运行可靠性进行选择。

２．额定开断电流选择

在额定电压下，断路器能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流。高压断路器的额定开断电流I Nbr，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量I zt，即

I Nbr≥I zt

当断路器的I Nbr较系统短路电流大很多时，为了简化计算，也可用次暂态电流I"进行选择即

I Nbr≥I"

我国生产的高压断路器在做型式试验时，仅计入了20%的非周期分量。一般中、慢速断路器，由于开断时间较长(>0.1s)，短路电流非周期分量衰减较多，能满足国家标准规定的非周期分量不超过周期分量幅值20%的要求。使用快速保护和高速断路器时，其开断时间小于0.1s，当在电源附近短路时，短路电流的非周期分量可能超过周期分量的20%，因此需要进行验算。短路全电流的计算方法可参考有关手册，如计算结果非周期分量超过20%以上时，订货时应向制造部门提出要求。

装有自动重合闸装置的断路器，当操作循环符合厂家规定时，其额定开断电流不变。

3. 短路关合电流的选择

在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，动、静触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过（预击穿），更容易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏。且断路器在关合短路电流时，不可避免地在接通后又自动跳闸，此时还要求能够切断短路电流，因此，额定关合电流是断路器的重要参数之一。为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流i Ncl不应小于短路电流最大冲击值i ch ，即

i Ncl≥i ch

（二）隔离开关的选择

隔离开关选择及校验条件除额定电压、额定电流、热稳定、动稳定校验外，还应注意其种类和形式的选择，尤其屋外式隔离开关的型式较多，对配电装置的布置和占地面积影响很大，因此其型式应根据配电装置特点和要求以及技术经济条件来确定。表2为隔离开关选型参考表。

（三）重合器和分段器的选择

１．重合器的选择

选用重合器时，要使其额定参数满足安装地点的系统条件，具体要求有：

（１）额定电压

重合器的额定电压应等于或大于安装地点的系统最高运行电压。

（２）额定电流

重合器的额定电流应大于安装地点的预期长远的最大负荷电流。除此，还应注意重合器的额定电流是否满足触头载流、温升等因素而确定的参数。为满足保护配合要求，还应选择好串联线圈和电流互感器的额定电流。通常，选择重合器额定电流时留有较大的裕度。选择串联线圈时应以实际预期负荷为准。

（３）确定安装地点最大故障电流。

重合器的额定短路开断电流应大于安装地点的长远规划最大故障电流。

（４）确定保护区域未端最小故障电流

重合器的最小分闸电流应小于保护区段最小故障电流。对液压控制重合器，这主要涉及选择串联线圈额定电流问题:电流裕度大时，可适应负荷的增加并可避免对涌流过于敏感;而电流裕度小时，可对小故障电流反应敏感。有时，可将重合器保护区域的末端直接选在故障电流至少为重合器最小分闸电流的1.5倍处，以保证满足该项要求。

（5）与线路其他保护设备配合

这主要是比较重合器的电流—时间特性曲线，操作顺序和复归时间等特性，与线路上其他重合器、分段器、熔断器的保护配合，以保证在重合器后备保护动作或在其他线路元件发生损坏之前，重合器能够及时分断。

2. 分段器的选择

选用分段器时，应注意以下问题:

（1）启动电流

分段器的额定启动电流应为后备保护开关最小分闸电流的80%。当液压控制分段器与液压控制重合器配合使用时，分段器与重合器选用相同额定电流的串联线圈即可。因为液压分段器的启动电流为其串联线圈额定电流的1.6倍，而液压重合器的最小分闸电流为其串联线圈额定电流的2倍。

电子控制分段器的启动电流可根据其额定电流直接整定，但必须满足上述"80%"原则。电子重合器整定值为实际动作值，应考虑配合要求。

（2）记录次数

分段器的计数次数应比后备保护开关的重合次数少一次。当数台分段器串联使用时，负荷侧分段器应依次比其电源侧分段器的计数次数少一次。在这种情况下，液压分段器通常不用降低其启动电流值的方法来达到各串联分段器之间的配合，而是采用不同的计数次数来实现，以免因网络中涌流造成分段器误动。

（3）记忆时间

必须保证分段器的记忆时间大于后备保护开关动作的总累积时间，否则分段器可能部分地"忘记"故障开断的分闸次数，导致后备保护开关多次不必要的分闸或分段器与前级保护都进入闭锁状态，使分段器起不到应有的作用。

液压控制分段器的记忆时间不可调节，它由分闸活塞的复位快慢所决定。复位快慢又与液压机构中油粘度有关。

四、互感器的选择

（一）电流互感器的选择

1. 电流互感器一次回路额定电压和电流选择

电流互感器一次回路额定电压和电流选择应满足：

U N1≥U Ns

I N1≥I.max

式中U N1、I N1——电流互感器一次额定电压和电流。

为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次侧额定电流应尽可能与最大工作电流接近。

2. 二次额定电流的选择

电流互感器二次额定电流有5A和1A两种，一般强电系统用5A，弱电系统用1A。

3. 电流互感器种类和型式的选择

在选择互感器时，应根据安装地点(如屋内、屋外)和安装方式(如穿墙式、支持式、装入式等)选择相适应的类别和型式。选用母线型电流互感器时，应注意校核窗口尺寸。

4. 电流互感器准确级的选择

为保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。例如:装于重要回路(如发电机、调相机、变压器、厂用馈线、出线等)中的电能表和计费

的电能表一般采用0.5～1级表，相应的互感器的准确级不应低于0.5级；对测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和500kV 级宜用0.2级。供运行监视、估算电能的电能表和控制盘上仪表一般皆用1～1.5级的，相应的电流互感器应为0.5～1级。供只需估计电参数仪表的互感器可用3级的。当所供仪表要求不同准确级时，应按相应最高级别来确定电流互感器的准确级。 ５．二次容量或二次负载的校验

为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所接实际负载Z 2l 或所消耗的实际容量荷S 2应不大于该准确级所规定的额定负载Z N2或额定容量S N2（Z N2及S N2均可从产品样本或有关手册查到），即

S N2≥S 2= I N22 Z 2l

或 Z N2 ≥ Z 2l ≈R wi +R tou + R m + R r

式中 R m ， R r ——电流互感器二次回路中所接仪表内阻的总和与所接继电器内 阻的总和，可由产品样本或有关手册中查得。 R wi ——电流互感器二次联接导线的电阻。

R tou ——电流互感器二次连线的接触电阻，一般取为0.1Ω。 整理得：

R wi ≤2

2

2

22)(N r m tou N N I R R R I S ++- 因为 A=

wi

ca

R l γ 所以 A ≥

)

(2r m tou N ca

R R R Z l ---γ （2）

式中 A ， l ca 一电流互感器二次回路连接导线截面积（mm 2）及计算长度（mm ）。

按规程要求联接导线应采用不得小于1.5 mm 2的铜线，实际工作中常取2.5mm 2

的铜线。当截面选定之后，即可计算出联接导线的电阻R wi 。有时也可先初选电流互感器，在已知其二次侧连接的仪表及继电器型号的情况下，利用式（11）确定连接导线的截面积。但须指出，只用一只电流互感器时电阻的计算长度应取连接长度2倍，如用三只电流互感器接成完全星形接线时，由于中线电流近于零，则只取连接长度为

电阻的计算长度。若用两只电流互感器接成不完全星形结线时，其二次公用线中的电流为两相电流之向量和，其值与相电流相等，但相位差为60，故应取连接长度的3倍为电阻的计算长度。

6. 热稳定和动稳定校验

（1）电流互感器的热稳定校验只对本身带有一次回路导体的电流互感器进行。电流互感器热稳定能力常以1s 允许通过的一次额定电流I N1的倍数K h 来表示，故热稳定应按下式校验

(K h I N1)2≥ I ∞2t dz

式中 K h ，I N1 — 由生产厂给出的电流互感器的热稳定倍数及一次侧额定电流。

I ∞ ，t dz —短路稳态电流值及热效应等值计算时间。

（2） 电流互感器内部动稳定能力，常以允许通过的一次额定电流最大值的倍数k mo 一动稳定电流倍数表示，故内部动稳定可用下式校验

2K mo I N1≥i ch

式中 K mo ，I N1 —由生产厂给出的电流互感器的动稳定倍数及一次侧额定电流。

i ch —故障时可能通过电流互感器的最大三相短路电流冲击值。

由于邻相之间电流的相互作用，使电流互感器绝缘瓷帽上受到外力的作用，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验瓷套管的机械强度。瓷套上的作用力可由一般电动力公式计算，故外部动稳定应满足

F al ≥0.5×1.73×10-7i ch 2

a

l

(N) 式中 F al ——作用于电流互感器瓷帽端部的允许力；

Ⅰ——电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子之间的跨距。 系数0.5表示互感器瓷套端部承受该跨上电动力的一半。

（二）电压互感器的选择

1. 电压互感器一次回路额定电压选择

为了确保电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电力网电压应在（1.1~0.9）U N1范围内变动，即满足下列条件

1.1 U N1> U Ns >0.9 U N1

式中 U N1 —电压互感器一次侧额定电压。

选择时，满足U N1= U Ns 即可。 2. 电压互感器二次侧额定电压的选择

电压互感器二次侧额定线间电压为100V ，要和所接用的仪表或继电器相适应。 3. 电压互感器种类和型式的选择

电压互感器的种类和型式应根据装设地点和使用条件进行选择，例如:在6~35kV 屋内配电装置中，一般采用油浸式或浇注式； 110~220kV 配电装置通常采用串级式电磁式电压互感器；220kV 及其以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，也可采用电容式电压互感器。

4. 准确级选择

和电流互感器一样，供功率测量、电能测量以及功率方向保护用的电压互感器应选择0.5级或1级的，只供估计被测值的仪表和一般电压继电器的选用3级电压互感器为宜。

5. 按准确级和额定二次容量选择

首先根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小，按照所接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级额定容量。有关电压互感器准确级的选择原则，可参照电流互感器准确级选择。一般供功率测量、电能测量以及功率方向保护用的电压互感器应选择0.5级或1级的，只供估计被测值的仪表和一般电压继电器的选用3级电压互感器为宜。

电压互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级）S N2，应不小于电压互感器的二次负荷S 2，即

S N2≥S 2 （3） S 2=∑∑∑∑+=+20202020

)()()sin ()cos (

Q P S S

??

式中S 0、P 0 、Q 0—各仪表的视在功率、有功功率和无功功率。

cos ?—各仪表的功率因数。

如果各仪表和继电器的功率因数相近，或为了简化计算起见，也可以将各仪表和继电器的视在功率直接相加，得出大于S 2的近似值，它若不超过S N2，则实际值更能满足式（３）的要求。

由于电压互感器三相负荷常不相等，为了满足准确级要求，通常以最大相负荷进行比较。

计算电压互感器各相的负荷时，必须注意互感器和负荷的接线方式。表3列出电压互感器和负荷接线方式不一致时每相负荷的计算公式。

表3 电压互感器二次绕组负荷计算公式

五、高压熔断器的选择

高压熔断器按额定电压、额定电流、开断电流和选择性等项来选择和校验。1. 额定电压选择

对于一般的高压熔断器，其额定电压U N必须大于或等于电网的额定电压U Ns。但是对于充填石英砂有限流作用的熔断器，则不宜使用在低于熔断器额定电压的电网中，这是因为限流式熔断器灭弧能力很强，在短路电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断时因截流而产生过电压，其过电压倍数与电路参数及熔体长度有关，一般在U Ns=U N的电网中，过电压倍数约2～2.5倍，不会超过电网中电气设备的绝缘水平，但如在U Ns

2. 额定电流选择

熔断器的额定电流选择，包括熔管的额定电流和熔体的额定电流的选择。

（1）熔管额定电流的选择

为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高压熔断器的熔管额定电流应满足式（４）的要求，即

I Nft≥I Nfs （４）

式中I Nft—熔管的额定电流

I Nfs—熔体的额定电流

3. 熔体额定电流选择

为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路及电动机自启动等冲击电流时误动作，保护35kV及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按式(13)选择，即

I Nfs =KI max

式中K—可靠系数(不计电动机自启动时K=1.1～1.3，考虑电动机自启动时K=1.5～2.0)；

I max一电力变压器回路最大工作电流。

用于保护电力电容器的高压熔断器的熔体，当系统电压升高或波形畸变引起回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误熔断，其熔体按式(５)选择，即

I Nfs =KI Nc (５)

式中K一可靠系数(对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时K=1.5～2.0，当一组电力电容器时K=1.3～1.8)；

I Nc一电力电容器回路的额定电流。

4. 熔断器开断电流校验

I Nbr≥I ch(或I") （６）

式中I Nbr—熔断器的额定开断电流

对于没有限流作用的熔断器，选择时用冲击电流的有效值I ch进行校验；对于有限流作用的熔断器，在电流达最大值之前已截断，故可不计非周期分量影响，而采用I"进行校验。

5. 熔断器选择性校验

为了保证前后两级熔断器之间或熔断器与电源(或负荷)保护装置之间动作的选择性，应进行熔体选择性校验。各种型号熔断器的熔体熔断时间可由制造厂提供的安秒特性曲线上查出。如所示，为两个不同熔体的安秒特性曲线（I Nfs1

图1 熔体的安秒（保护）特性曲线

1—熔体1的特性曲线；2—熔体2的特性曲线

对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及断流容量两项来选择。

六、支柱绝缘子和穿墙套管的选择

支柱绝缘子的作用是支撑母线，穿墙套管的作用是为了保证母线穿墙时绝缘。

支柱绝缘子和穿墙套管的选择和校验项目见表４。

支柱绝缘子及穿墙套管的动稳定性应满足式（６）的要求： F al ≥F ca （７） 式中F al —支柱绝缘子或穿墙套管的允许荷重。

F ca —加于支柱绝缘子或穿墙套管上的最大计算力。 F al 可按生产厂家给出的破坏荷重F db 的60%考虑，即 F al =0.6 F db (N)

F ca 即最严重短路情况下作用于支柱绝缘子或穿墙套管上的最大电动力，由于母线电动力是作用在母线截面中心线上，而支持绝缘子的抗弯破坏荷重是按作用在绝缘子帽上给出的，如２所示，二者力臂不等，短路时作用于绝缘子帽上的最大计算力为：

F ca =

1

H H

F max (N) 式中Fmax —最严重短路情况下作用于母线上的最大电动力。 H1 —支柱绝缘子高度(mm)。

H —从绝缘子底部至母线水平中心线的高度（mm ）。

b 一母线支持片的厚度，一般竖放矩形母线b=18mm;平放矩形母线b=12mm 。

F max 的计算说明如下：

布置在同一平面内的三相母线(如图3所示)，在发生短路时，支持绝缘子所受的力为

F max =1.7372

10-?a

L i ca

sh

式中 a —母线间距（m ）

L ca 一计算跨距（m ）。对母线中间的支持绝缘子，L ca 取相邻跨距之和的

一半。对母线端头的支持绝缘子，L ca 取相邻跨距的一半，对穿墙套管，则取套管长度与相邻跨距之和的一半。

七、母线和电缆的选择

（一）母线的选择与校验

母线一般按①母线材料、类型和布置方式;②导体截面;③热稳定; ④动稳定等项进行选择和校验；⑤对于110kV以上母线要进行电晕的校验；⑥对重要回路的母线还要进行共振频率的校验。本节仅对前四项加以介绍。

1. 母线材料、类型和布置方式

（1）配电装置的母线常用导体材料有铜、铝和钢。铜的电阻率低，机械强度大，抗腐蚀性能好，是首选的母线材料。但是铜在工业和国防上的用途广泛，还因储量不多，价格较贵，所以一般情况下，尽可能以铝代铜，只有在大电流装置及有腐蚀性气体的屋外配电装置中，才考虑用铜作为母线材料。

（2）常用的硬母线截面有矩形、槽形和管形。矩形母线常用于35kV及以下、电流在4000A及以下的配电装置中。为避免集肤效应系数过大，单条矩形截面积最大不超过1250mm2。当工作电流超过最大截面单条母线允许电流时，可用几条矩形母线并列使用，但一般避免采用4条及以上矩形母线并列。

槽形母线机械强度好，载流量较大，集肤效应系数也较小，一般用于4000～8000A的配电装置中。管形母线集肤效应系数小，机械强度高，管内还可通风和通水冷却，因此，可用于8000A以上的大电流母线。另外，由于圆形表面光滑，电晕放电电压高，因此可用于110kV及以上配电装置。

2. 母线截面的选择

除配电装置的汇流母线及较短导体(20m以下)按最大长期工作电流选择截面外，其余导体的截面一般按经济密度选择。

（1）按最大长期工作电流选择

母线长期发热的允许电流I al ， 应不小于所在回路的最大长期工作电流I max ，即

KI al ≥I max （８）

式中 I al 一相对于母线允许温度和标准环境条件下导体长期允许电流；

K 一综合修正系数，与环境温度和导体连接方式等有关。

（2）按经济电流密度选择

按经济电流密度选择母线截面可使年综合费用最低，年综合费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费、导体投资和折旧费、利息等。从降低电能损耗角度看，母线截面越大越好，而从降低投资、折旧费和利息的角度，则希望截面越小越好。综合这些因素，使年综合费用最小时所对应的母线截面称为母线的经济截面，对应的电流密度称为经济电流密度。表5为我国目前仍然沿用的经济电流密度值。

按经济电流密度选择母线截面按下式计算

S ec =

ec

J I m ax

(９) 式中 I max —通过导体的最大工作电流

J ec —经济电流密度

在选择母线截面时，应尽量接近按式(９)计算所得到的截面，当无合适规格的导体时，为节约投资，允许选择小于经济截面的导体。并要求同时满足式（８）的要求。

3. 母线热稳定校验

按正常电流及经济电流密度选出母线截面后，还应按热稳定校验。按热稳定要求的导体最小截面为 s dz K t C

I S ∞=

min

式中 ∞I —短路电流稳态值 （A ）

K s —集肤效应系数，对于矩形母线截面在100mm 2以下，K s =1。 t dz —热稳定计算时间。

C 一热稳定系数

热稳定系数C 值与材料及发热温度有关。母线的C 值如表6所示。

4. 母线的动稳定校验

各种形状的母线通常都安装在支持绝缘子上，当冲击电流通过母线时，电动力将使母线产生弯曲应力， 因此必须校验母线的动稳定性。

安装在同一平面内的三相母线，其中间相受力最大，即

F max =1.732×10-7K f a

l i sh

2

(N) 式中 K f —母线形状系数，当母线相间距离远大于母线截面周长时， K f =1。其他情况可由有关手册查得。

l —母线跨距(m)； a —母线相间距(m)。

母线通常每隔一定距离由绝缘瓷瓶自由支撑着。因此当母线受电动力作用时，可以将母线看成一个多跨距载荷均匀分布的梁，当跨距段在两段以上时，其最大弯曲力矩为

10

max l

F M =

若只有两段跨距时，则

8

max l

F M =

式中 F max —— 一个跨距长度母线所受的电动力（N ）。 母线材料在弯曲时最大相间计算应力为

W

M

ca =

σ 式中 W 一母线对垂直于作用力方向轴的截面系数，又称抗弯矩（m 3），其值与母线截面形状及布置方式有关，对常遇到的几种情况的计算式列于

图4中。

变电所电气一次初步设计-毕业设计说明书要点

第一章、毕业设计课题及原始资料 课题：变电所电气一次初步设计 原始资料： 1.110kv进线2回，归算至此110KV母线的系统短路电抗为0.26，基准电压取平均电 压，基准功率取100MVA； 2.35KV出线6回，最大负荷50MW，最小负荷30MW,功率因数0.85，最大负荷小时数 5000； 3.10KV出线12回，最大负荷10MW，最小负荷8MW，功率因数0.8，最大负荷小时数4500； 4.所用电率2%； 5.环境条件：同本地环境条件。 内容要求： 1. 分析原始资料，设计5种可行的电气主接线方案； 2. 通过初步技术经济比较，确定两种较好方案； 3. 针对所选的两种较好方案进行短路电流计算； 4. 选择电气设备并进行校验； 5. 进行技术经济比较，确定最佳方案； 6. 涉及屋内，外配电装置； 7. 设计防雷保护，选择避雷针并进行校验。 成果形式： 1. 设计说明书一份； 2. 计算书一份（短路电流，设备校验，运行费，防雷校验等计算）； 3. 图纸5-7张；电气主接线图，电气总平面布置图，屋外配电装置断面图，防雷校验图等。 第二章、主接线初步拟定 在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性，灵活性，经济性的基本要求，进行综合考虑，在满足技术经济政策的前提下，力争使其成为技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。 电气主接线的设计原则： 1. 考虑线路断路器，母线故障时，以及母线检修时，造成馈线停运的回数多少和停电时间长短； 2. 变电所有无停电的可能；

3. 考虑近期和远期的发展规模； 4. 考虑备用容量的有无和其大小对主接线的影响。 对变电所还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修，事故等特殊状态下，操作方便，调度灵活，检修安全，扩建方便。 变电所主接线除了可靠性，灵活性，还应具有很强的经济性。特别是象本次设计的地区变电所，可靠性要求不是十分高，而且所址不会离市区很远，地价较高，则它在经济上更应该站住脚，尽可能做到投资少，占地少，电能损失少，年费用为最小。当然，也不能一味的追求经济性而忽视了可靠性，毕竟安全可靠是要放在第一位的，它与经济性应辩证统一的进行分析。 针对本设计的特点及以上的分析，初步拟定五种能满足上述可靠性，灵活性与经济性要求的主接线形势，对它们进行初步技术经济比较。选出两种较好的方案，作进一步的分析与比较。 表1 五种可行的电气主接线方案比较 接线形式优点缺点 方案一110KV侧双母线 10KV侧单母线分 段 运行方式比较灵 活，供电可靠， 便于扩建 设备多，配电装 置复杂，投资和 占地面积大，容 易误操作 方案二110KV侧内桥式 10KV侧单母线分 段 线路的投入和切 除比较方便，节 省占地面积，变 压器不需经常切 除 变压器操作复 杂，出线断路器 检修时，线路需 要较长时间停运 方案三110KV侧单母线 10KV侧单母线分 段 简单清晰，设备 少投资小，运行 操作方便，有利 于扩建 可靠性和灵活性 差 方案四110KV侧单母线 带旁路母线 10KV侧单母线分 段 变压器投切方 便，供电可靠性 高，输送功率 大，送电距离远 停电影响大，检 修时间长，增加 投资 方案五110KV侧单母线 分段 10KV侧单母线分 段 变压器投切比较 方便，一次侧可 转供功率，可增 加进出线数目 断路器数量多， 配置和运行复杂

电气设计任务书

电气设计任务书 电气篇 《强电部分》 一、设计依据: 1 )工程概况 本工程位于长春市南关区高新开发区，由 16 栋住宅 楼、1栋小区会馆及地下车库组成的居住建筑群体，总建筑面积100000平方米，其中地下车库建筑面积为8 4 9 1 2 . 9平方米。本工程的建筑层数最高为6层，高度为20. 5米。住宅总户数400户。建筑耐火等级为一级。结构类型属于钢筋混凝土剪力墙结构。 2 )相关专业提供给本专业的工程设计资料 3 )建设单位设计任务书及设计要求 4 )设计所执行的主要法规和所采用的主要标准 《住宅设计规范》G B 5 0 0 9 6 - 2 0 1 1 《住宅建筑规范》G B 5 0 3 6 8 2 0 0 5 《建筑照明设计标准》G B 5 0 0 3 4 - 2 0 0 4 《供配电系统设计规范》G B 5 0 0 5 2 - 2 0 0 9 《低压配电设计规范》G B 5 0 0 5 4 - 2 0 1 1 《民用建筑电气设计规范》J G J 1 6 - 2 0 0 8 《高层民用建筑设计防火规范》G B 5 0 0 4 5 - 9 5 ( 2 0 0 5年版) 《汽车库修车库停车场设计规范》 G B 5 0 0 6 7 - 9 7

1 《电力工程电缆设计规范》 G B 5 0 2 1 7 - 2 0 0 7 《通用用电设备配电设计规范》 G B 5 0 0 5 5 - 2 0 1 1 《1 0 k V及以下变电所设计规范》 G B 5 0 0 5 3 - 9 4 《建筑物防雷设计规范》 G B 5 0 0 5 7 - 2 0 1 0 ) 国家现行的其它有关设计规范及规 二设计范围 1 本设计包括建设红线内的以下内容: - - 1 0 / 0 . 4 k V变、配电系统 - -电力系统 - -照明系统 - -防雷保护、安全措施及接地系统。 2 电源设计分界，由城市电网引入本工程的二路1 0 K V 电缆线 路至本工程的高压配电房，采用环网供电方式，本设计只提供 此线路进入本工程建设红线内的路径，电源分界点为本工程变 配电室高压电源进线柜进线开关。 三 1 0 / 0 . 4 K V变配电系统。 1 .负荷等级: 本工程的一类建筑所有消防设备电源属于一级负荷，生活变频给水泵、客梯等为一级负荷，本工程的地下车库所 2

110kV地区变电站电气一次部分设计说明

110kV地区变电站电气一次部分设计 学院：工程学院 班级：2010级电气工程及其自动化二班 姓名： 学号： 指导老师： 日期：2013年6月25号

摘要 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。 本设计讨论的是110KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。 关键字：变电站；短路计算；设备选择。

目录 1. 原始材料及其简单分析 (1) 1.1 原始材料 (1) 1.2 简单分析 (2) 2. 设计说明书 (2) 2.1 电气主接线 (2) 2.1.1主接线设计的基本要求............................................................................. .. (2) 2.1.2 主接线的设计原则 (3) 2.1.3 电气主接线的确定 (4) 2.2 主变压器选择 (5) 2.3 所用电的设计 (7) 2.3.1 所用电的设计原则 (7) 2.3.2 所用电源引接方式 (7) 2.3.3 所用变压器的选择 (8) 2.4 短路电流计算 (9) 2.4.1 短路电流计算目的 (9) 2.4.2 短路电流计算容 (9) 2.4.3 短路电流计算结果 (9) 2.5 主要电气设备的选择 (10) 2.5.1 主要电气设备的选择要求 (10) 2.5.2 各电压等级电气设备的选择结果 (14) 2.5.3 导线选择 (14) 2.6 防雷设计 (15) 2.6.1 避雷针的配置 (15) 2.6.2 避雷器的配置 (16) 3. 设计计算书 (18) 3.1 负荷计算 (18) 3.2 主变容量计算 (18) 3.3 主变压器各绕组电抗标幺值计算 (18) 3.4 短路电流计算 (18) 3.4.1 110kV母线短路时短路电流计算 (19) 3.4.2 35kV母线短路时短路电流计算 (20) 3.4.3 10kV母线短路时短路电流计算 (21) 3.5 电气设备的选择 (22) 3.5.1 110kV侧电气设备的选择及校验 (22) 3.5.2 35kV侧电气设备的选择及校验 (26) 3.5.3 10kV侧电气设备的选择及校验 (30) 3.6 导线的选择 (33) 3.6.1 110kV母线的选择与校验 (33)

电气一次设计要点

可研注意事项： 开展工作之前先到相关部门进行搜资：变电站规模，站址情况，出线回路数，接线方式，是否征得规划部门同意。去现场的时候要拍些所址的照片。 根据系统专业的提资绘制电气主接线图。接线图应符合通用设计的要求：220kV出现设置3相PT;自耦变、三圈变的不同画法；标注设备参数的型号。 依据通用设计绘制电气总平面的图纸。应注意：隔离开关的断口方向保持一致；正确标注出线间隔的相序（面对线路出线方向，从左到右依次为A、B、C）相；隔离开关的角度（45°或135°）；与线路专业配合，确定线路的走向，间隔的排列；间隔的排列应与主接线一致；尺寸的标注要规范。 报告中需交待清楚所址的归属问题，是否取得规划部门的同意。其余可参考10包的模板。

初步设计注意事项： 根据可研评审意见，开展工作。到相关部门搜资，内容如下：变电所建设规模；各电压等级出线方向；本期、远景回路数及出线排列；对各配电装置布置形式的意见；主要电气一次设备选型的意见；所用变如何配置（接与母线还是线路）；是否设35kV消弧线圈；无功补偿装置形式的意见；甲方其他要求。 根据可研评审意见修改可研阶段的主接线和总平面。增加全所直击雷保护范围图以及出现间隔、主变进线间隔、母线设备间隔的断面图。

施工图各个卷册注意事项： 根据初设审查意见开展工作，每个卷册的注意事项如下： 屋外配电装置（常规站） 屋外配电装置平面布置图中需采用设备的实际形状，标注出场地所处的位置，在110(220)屋外配电装置或主变场地的什么方向。如果是扩建工程就必需用虚线框标注出扩建间隔和设备。有时前期工程中的相序标注是错误的，在扩建的时候就应及时更正相序。在平面布置图中一些细微的环节比如套管定位尺寸就可以放在安装图和平断面图中加以反映。 在绘制平断面图的时候应标注弧垂，安全净距；标注安全净距的时候应标注在设备的电气部分，而不是支架之类的地方；标注构架的高度；要注意设备的接线端子的材质，如果是铜的就要选择铜铝过渡设备线夹；可调耐张绝缘子串与耐张绝缘子串的数量应该是一致的，而且在备注后应注明附连接金具；在数设备线夹的时候在涉及单相的地方就不必×3，在涉及三相的地方就必须×3；绘制不同断面的过程中要避免材料的重复统计；根据厂家提供的电流互感器出线和进线方向，绘制正确的断面，保证和主接线中的变比一致。应用卫总编写的程序，进行导线的拉力计算。计算的过程中要将所需数据正确输入如：构架的高度，两构架的高差，构架间距，引下线的个数。关于引下线的个数尤其需要特别注意，比如在断面图中看到三根导线我们

电气(强弱电)设计说明书范本

电气设计 一、设计依据： 1．国家及地方的有关设计规范和标准： （1） 3~110KV高压配电装置设计规范 GB50060—92 （2） 10KV及以下变电所设计规范 GB50053—94 （3）供配电系统设计规范 GB50052—2009 （4）通用用电设备配电设计规范 GB50055—93 （5）低压配电设计规范 GB50054—95 （6）建筑设计防火规范 GB50016-2006 （7）汽车库、修车库、停车场设计防火规范 GB 50067-97 （8）建筑物防雷设计规范 GB50057—94（2000年版） （9）建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2004 （10）民用建筑电气设计规范 JGJ16—2008 （11）《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95（2005版） （12）《建筑照明设计标准》 GB50034-2004 （13）《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-98 2．根据国家有关建筑电气规范，甲方提供的设计任务书，以及各专业提供的资料进行设计。 二、设计范围 本地块的照明、电力、防雷接地等内容的设计。 三、用电负荷估算： 1．酒店：约49881m2 100W/m2 4988KW； 2．办公：约52266m2 80W/m2 4181KW； 3．商业：约13812m2 150W/m2 2071KW； 4．地下车库、设备用房：约25370m2 20W/m2 507KW; 5．广告、景观用电：200KW； 用电负荷同期系数取：0.8 整个地块用电负荷合计：9558KW; 四、供电设计： 1．拟在地下一层设置1座10KV电业开关站，2路10KV电源由上一级市政不同区域变电站引来。 2．拟在酒店地下一层区域设置1座变电站（4x1250KVA），负责酒店区域的供电负荷；在办公楼地下一层区域设置1座变电站（4x1000KVA）负责办公区域的供电负荷；在商业地下一层分区域设置1座变电站（2x1250KVA）负责多层商业、地下一、二层车库、设备用房的供电负荷；3座变电站的两路10KV电源由本地块10KV开关站引来。 3．10KV侧继电保护采用微机综合保护，采用过流和零序电流保护，10KV侧为过流和零序电

电气施工图识读指导书

电气施工图识读指导书 （一）建筑电气工程施工图的图样类别 建筑电气工程施工图的图样一般有电气设计说明、电气总平面图、电气系统图、电气平面布置图、电路图、接线图、安装大样图、电缆清册、图例及设备材料表等。 1、电气总平面图 电气总平面图是在建筑总平面图上表示电源及电力负荷分布的图样，主要表示各建筑物的名称或用途、电力负荷的装机容量、电气线路的走向及变配电装置的位置、容量和电源进户的方向等。通过电气总平面图可了解该项工程的概况，掌握电气负荷的分布及电源装置等。一般大型工程都有电气总平面图，中小型工程则由动力平面图或照明平面图代替。 2、电气系统图 电气系统图是用单线图表示电能或电信号按回路分配出去的图样，主要表示各个回路的名称、用途、容量以及主要电气设备、开关元件及导线电缆的规格型号等。通过电气系统图可以知道该系统的回路个数及主要用电设备的容量、控制方式等。建筑电气工程中系统图用的很多，动力、照明、变配电装置、通信广播、电缆电视、火灾报警、防盗保安等都要用到系统图。 3、电气平面布置图 电气平面布置图是在建筑物的平面图上标出电气设备、元件、管线实际布置的图样，主要表示其安装位置、安装方式、规格型号数量及防雷装置、接地装置等。通过平面图可以知道每幢建筑物及其各个不同的标高上装设的电气设备、元件及其管线等。建筑电气平面图用得很多，动力、照明、变配电装置、各种机房、通信广播、电缆电视、火灾报警、防盗保安、微机监控、自动化仪表、防雷接地等都要用到平面图。 4、电路图

电路图人们习惯称为控制原理图，它是单独用来表示电气设备及元件控制方式及其控制线路的图样，主要表示电气设备及元件的起动、保护、信号、联锁、自动控制及测量等。通过控制原理图可以知道各设备元件的工作原理、控制方式，掌握建筑物的功能实现方法等。控制原理图用的很多，动力、变配电装置、火灾报警、防盗保安、电梯装置等都要用到控制原理图，较复杂的照明及声光系统也要用到控制原理图。 5、接线图 接线图是与电路图配套的图样，用来表示设备元件外部接线以及设备元件之间接线的。通过接线图可以知道系统控制的接线方式和控制电缆、控制线的走向及其布置等。动力、变配电装置、火灾报警、防盗保安、电梯装置等都要用到接线图。一些简单的控制系统一般没有接线图。 6、安装大样图 安装大样图一般是用来表示某一具体部位或某一设备元件的结构或具体安装方法的图样，通过大样图可以了解该项工程的复杂程度。一般非标的配电箱、控制柜等的制作安装都要用到大样图，大样图通常均采用标准通用图集。其中剖面图也是大样图的一种。 7、电缆清册 电缆清册是用表格的形式来表示该系统中电缆的规格、型号、数量、走向、敷设方法、头尾接线部位等内容的图样，一般使用电缆较多的工程均有电缆清册，而简单的工程通常没有电缆清册。 8、图例 图例是用表格的形式列出该系统中使用的图形符号或文字符号，其目的是使读图者容易读懂图样。 9、设备材料表

建筑电气设计手册[1].

建筑电气设计手册（含材料表及工程概算）

§表达线路敷设方式、部位、照明灯具安装方式的文字代号§ 表达内容 标注代号对照 表达内容 标注代号对照 表达内容 标注代号对照 英文代号汉语拼音代号英文代号汉语拼音代号英文 代号 汉语拼音代号 用轨形护套线敷设GBV 沿钢索敷设SR S 线吊式CP 用塑制线槽敷设PR XC/VXC 沿屋架或层架下弦敷设BE LM 自在器线吊 式 CP X 用硬质塑制管敷设PC VG 沿柱敷设CLE ZM 固定线吊式CP1 X1 用半硬塑制管敷设FEC ZVG/BYG 沿墙敷设WE QM 防水线吊式CP2 X2 用可挠型塑制管敷设KRG 沿天棚敷设CE PM 吊线器式CP3 X3 用薄电线管敷设TC DG 在能进入的吊顶内敷设ACE PNM 链吊式CH L 用厚电线管敷设G 暗敷在梁内BC LA 管吊式P G 用水煤气钢管敷设SC G/GG 暗敷在柱内CLC ZA 吸顶式或直 附式 S D 用金属线槽敷设SR GC/GXC 暗敷在屋面内或顶板内CC PA 嵌入式R R 用电缆桥架（或托盘）敷设CT 暗敷在地面内或地板内FC DA 顶棚内安装CR DR 用瓷夹敷设PL CJ 暗敷在不能进入的吊顶内AC PNA 墙壁内安装WR BR 用塑制夹敷设PCL VT 暗敷在墙内WC QA 台上安装T T 用蛇皮管敷设CP 柱上安装（灯具）CL Z 支架上安装SP J 用瓷瓶式或瓷柱式绝缘子敷设K CP 座装（灯具）HM ZH 壁装式W B ２

３ §室内电气管线、配电设备与其它管道、设备之间的最小距离表§ 注：1、表内无括号数字为电气管线在管道上面时的数据，有括号数字为电气管线在管道下面时的数据。 2、在不能满足表中所列距离情况下，应采取下列措施： （1） 电气管线与蒸气管线不能保持表中距离时，应在蒸气管或电气管外包以绝热层，此时平行净距可减减至200毫米，交叉处仅 须考虑施工操作和便于维护的距离。 （2） 电气管线与暖水管不能保持表中距离时，可在暖水管外包绝热层。 （3） 裸母线与其它管道交叉不能保持表中距离时，应在交叉处的裸母线外加装保护网或罩。 3、当上水管与电气管线平行敷设且在同一垂直面时，应将电气管线敷设于水管之上。 线路布线 方式 各种布线与其它用途的管道间最小距离 煤气管 乙炔管 氧气管 蒸气管 暖热水管 通风管 上水、下水管 压缩空气管 工艺设备 平行 交叉 平行 交 叉 平行 交 叉 平行 交叉 平行 交叉 平行 交 叉 平行 交叉 平行 交 叉 平行 交叉 导线穿金属管 100 100 100 100 100 100 1000 （500） 300 300 （200） 100 电缆 500 300 1000 500 500 300 1000 （500） 300 500 100 200 100 200 100 200 100 明敷绝缘导线 1000 300 1000 500 500 300 1000 （500） 300 300 （200） 100 200 100 200 100 200 100 裸母线 1000 300 2000 500 1000 500 1000 500 1000 500 1000 500 1000 500 1000 500 1500 1500 吊车滑触线 1500 500 3000 500 1500 500 1000 500 1000 500 1000 500 1000 500 1000 500 1500 1500 配电设备 1500 3000 1500 500 100 100 100 100

民用建筑电气设计规范

民用建筑电气设计规范公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

民用建筑电气设计规范 中华人民共和国行业标准 民用建筑电气设计规范 Code for Electrical Design of Civil Buildings JGJ 16-2008 主编单位：中国建筑东北设计研究院 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：2008年8月1日 1 住宅（小区）电气设计 一般规定 本章适用于城镇普通及康居住宅的电气设计，住宅电气设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 普通住宅套型按居住空间个数和使用面积分为一、二、三、四类。 康居住宅分为：基本型（1A）、提高型（2A）、先进型（3A）。

住宅电气设计应与国家同期经济发展水平相适应。 住宅电气设计一般包括：供配电系统；电力、照明系统；火灾自动报警及联动控制系统；安全防范系统；通信网络系统；信息网络系统；建筑设备监控与管理系统；家庭智能控制器；线路敷设及防雷、接地等。 负荷等级 住宅楼的负荷等级应遵守本规范第3 章表常用用电负荷分级表的规定，消防电梯、应急照明等消防用电设备的负荷等级应符合消防电源的供电要求。 建筑装修标准高和设有空调系统的高级住宅、19 层及以上普通住宅的消防供电系统应按一级负荷要求设计。 10层至18层的普通住宅的消防供电系统应按二级负荷要求设计。 供配电系统 供配电系统设计应符合下列要求：

1 住宅小区的10kV供电系统宜采用环网方式。 2 住宅小区的220/380V配电系统，宜采用放射式、树干式、或是二者相结合的方式。 3 住宅小区供电系统宜留有发展的备用回路。 4 住宅小区内重要的集中负荷宜由变电所设专线供电。 5 住宅供电系统的设计，应采用TT、TN-S、TN-C-S接地方式，并进行总等电位联结。 6 每幢住宅的总电源进线断路器，应能同时断开相线和中性线，应具有剩余电流动作保护功能。 剩余电流动作值的选择应符合下列要求： 1）当住宅的电源总进线断路器整定值不大于250A 时，断路器的剩余电流动作值宜为300mA。 2）当住宅的电源总进线断路器整定值为250～400A 时，断路器的剩余电流动作值宜为500mA。 3）当住宅的电源总进线断路器整定值大于400A 时，宜在总配电柜的出线回路上分别装设若干组具有剩余电流动作保护功能的断路器，其剩余电流动作值按本款1）、2）项设定。

电气设计说明精选文档

电气设计说明精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

电气设计 一、设计依据： （一）上级主管部门批准的文件和兴建方提出的有关要求。 （二）国家现行的有关规范、规程： 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版） 《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008 《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94 《火灾自动报警系统设计规范》GB50016-2013 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 《建筑照明设计标准》GB50034-2013 《低压配电设计规范》GB50054-2011 《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011 《供配电系统设计规范》GB50052-2009 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97 《住宅建筑规范》GB50386-2005 《住宅设计规范》GB50096-2011 《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242—2011 《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94 （三）各专业提供的有关资料及图纸。 （四）由甲方处了解的市政相关条件及方案构想。 二、设计范围： （一）本工程拟设置的强电系统 1.高、低压变配电系统。 2.动力配电系统、照明配电系统（不包括住宅电表箱以前公变部分）； 3.柴油发电机系统 4.漏电火灾报警系统

5.防雷、保护接地系统。 （二）本工程拟设置的主要弱电系统 1.通讯系统。 2.安全防范系统。主要由以下子系统组成： ①视频安防监控子系统； ②出入口控制子系统； ③入侵报警子系统； ④保安报警子系统； ⑤电子巡查子系统； ⑥停车库管理子系统； ⑦周界及公共区域防范系统。 3.有线电视及卫星电视系统。 4.火灾自动报警及消防联动控制系统。 5.背景音乐及紧急广播系统。 6.楼宇控制系统 7.公共信息显示系统 三、供电系统 （一）负荷等级 本建筑群属于一类、二类高层及多层建筑，其中一类高层建筑消防控制室、防 排烟设施、消防电梯、消防水泵、火灾自动报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散标志灯和电动卷帘.生活水泵、客梯、楼梯间照明等用电等为一级负荷; 二类建筑中以上部分为二级负荷；其余的用电设备属三级负荷。 （二）供电电源及电压：由市政为本建筑引入两组（共4路）（按一路高压10000KV A）10KV独立电源，每组10KV电源需引自上级不同开闭站。（需与 供电部门落实）。 东南区装设220/380V应急式柴油发电机组作为酒店、商业等一级负荷的备用电源。 （三）供电系统：10kV系统采用单母线分段加联络型式接线，放射式馈至各台 变压器；低压系统采用单母线分段接线，正常时各变压器独立运行，变压器之

民用建筑电气设计手册(学习笔记)

民用建筑电气设计手册 ——学习笔记 一、民用建筑电气工程设计的内容 1、变配电所设计 （1）根据变配电所供电的负荷性质及其对供电可靠性的要求，进行负荷分级，从而确定所需的独立供电电源个数与供电电压等级，并确定是否设置应急备用发电机组。 （2）进行变配电所负荷计算与无功功率补偿计算，确定无功补偿容量。 （3）确定变压器形式、台数、容量。进行主接线方案选择。 （4）变配电所选址。为了节约电能与减少有色金属耗量，通常应尽可能使高压深入负荷中心。但在建筑高度甚高和大容量负荷相当分散的情况下，也可分散设置多处变电所，其布置方案应经过技术经济进行比较确定。 （5）短路电流计算与开关设备选择。 （6）二次回路方案的确定，继电保护的选择和整定计。操作电源的选择。计量与测量。（7）防雷保护与接地装置设计。 （8）变配电所电气照明设计。 高压与低压配电所的设计、除不需进行变压器选择之外，其余部分的设计内容与变电所设计基本相同。 2、高低压供配电系统设计 （1）输电线路设计 包括：线路路径及线路结构型式（架空线路还是电缆线路）的确定，导线截面选择，架空线路杆位确定及标准电杆绝缘子、金具的选择，弧垂的确定与荷载的校验，电缆敷设方式的确定，线路的导线或电缆及配电设备和保护设备选择，架空线路的防雷保护及接地装置的设计等。 （2）高压配电系统设计 高压配电多采用放射式系统，以增强其供电可靠性与控制的灵活性。对于有多处变压器分散设置的高层建筑，高压配电网络也可以采用环网结构。 主要任务：确定配电电压与网络结构；进行配电线负荷计算；选择开关设备并进行短路校验；拟定二次回路方案并进行继电保护整定计算；选择高压电缆截面、形式，确定配电干线路径与敷设方式。 还应做好防雷击与电气防火设计，以确保安全。 （3）、低压配电系统设计 主要任务：确定低压配电方式与配电网络的结构，其主要内是竖直配电干线与水平配电干线的个数，位置与走向。进行分干线与干线的负荷计算，选择开关设备及导线、电缆、封闭式母线的截面与形式。选择保护装置，进行保护整定计算并保证其级间的选择性配合，以防止穿越性跳闸。确定线路敷设方式，进行电气竖井与配电小间的设计。低压无功补偿容量计算，补偿方式与调节方式的选择。按需配置电气测量与电能计量装置。保护接地、重复接地系统的设计。 3、电力设计 电力设计通常指动力负荷的供电设计。 主要内容：在建筑平面图上确认各动力负荷的位置、容量；按各动力负荷的性质及其对供电可靠性的要求，进行负荷分级，并采取相应的供电保证措施（如双电源互投的供电方式）；确定动力负荷的配电网络形式，通常多采用放射式供电。确定配电装置的位置、选择

浅谈电力系统接线设计原则和电气一次设计技术

浅谈电力系统接线设计原则和电气一次设计技术 发表时间：2019-09-05T09:20:55.683Z 来源：《中国电业》2019年第08期作者：潘业业[导读] 随着经济的持续进步，社会对于电能的需求越来越多，因此相关单位必须重视电力系统的建设和完善，重视供电和配电过程。 江苏广源电力工程设计顾问有限公司 213000 摘要：随着经济的持续进步，社会对于电能的需求越来越多，因此相关单位必须重视电力系统的建设和完善，重视供电和配电过程。为了保证电力系统的优质性能，在建设电力系统时，需要遵守严格的接线原则，既要实现系统的实用功能，也要确保经济性，避免资源的无效损耗。因此，相关单位需要重视电气的一次设计，做好相关设备装置的选型，把控好设备的品质和性能，确保电力系统的科学性，进而实现高效地供电和配电，为社会提供高品质的电力能源。关键词：电力系统；接线设计；一次设计；原则引言： 在电力系统的建设中，一次设计是最基础的作业，与系统的运行质量息息相关，所以必须加以重视，同时，也要重视系统的接线设计，遵守相关的要点和原则，保证系统主体结构的可靠性，提升电力系统的整体性能，为系统的稳定运行提供保障。本文主要分析了在进行接线设计时所需要遵守的三点原则，即经济性、灵活性和可靠性，并且详细论述了电力系统的一次设计技术。 一、电力系统接线设计的原则 （一）灵活性 为了保证电力系统的灵活性，不仅可以实现灵活地调度和检修，还可以便于后期的系统扩展，在主接线设计时还需要遵守灵活性的要点，具体有三方面的要求：一是在电力系统投入使用的过程中，可能会出现一些故障问题，这时就需要对其进行检查和维修，只有保证主接线的灵活性，才可以在检修时，很便捷地停运相关设备装置，比如断路器，这样就可以为检修提供安全的环境，同时也避免影响到整体供电。二是主接线设计的灵活性，可以确保调度便捷，进而实现对于装置和线路和自由引入和去除。三是由于电力系统始终处于发展的状态，在实际使用中可能会随着需求的增加而扩建，因此必须确保主接线的灵活性，做到从长远利益考虑，避免在系统扩建时需要大规模的接线变动[1]。 （二）可靠性 这是在接线设计中最为重要的原则，只有可靠的接线设计，才可以确保供电过程的稳定性，保证系统实现持续的供电，避免频繁出现供电间断的情况，这对于电力系统而言非常重要。所以在电力系统接线时，必须遵守可靠性的原则，总体而言，一次设计和二次设计都会影响到系统的可靠性，因此，在实际作业时，需要从这两方面进行分析，合理地实施接线设计。另外，由于每个电力系统都具有自身的特殊性，所以可靠性是相对的，某个接线设计不一定可以满足多个系统的需求。 （三）经济性 在接线设计中，除了要遵守以上两点原则之外，还需要考虑经济性的原则，尽量通过科学的设计，来避免资源的无效浪费，要严格把控接线的占地面积，控制好接线设计的成本投入，最大限度地降低接线作业的成本。另外，为了保证长期的经济性，在进行接线设计时，需要从长远的利益出发，科学地进行接线设计，控制好后期系统的运行成本，避免高额的运行费用。 二、电力系统一次设计技术 （一）断路器的选择 在传统的电力系统中，往往会使用油断路器，但是随着电力系统的逐步升级和发展，当前主要使用真空断路器，尤其是对于一些容量相对较小的系统，真空断路器具有很强的适应能力，而且此种断路器触头的使用期限较长，灭弧速度高。另外，经常使用的还有压缩空气断路器，在断路器的选择上，需要从电网的实际状况出发，选择最优的断路器设备，促进系统的安全运行。 （二）主变压器的选择 对于电力系统而言，主变压器是非常关键的一次设备，必须要保证主变压器的安全运行，才可以确保整个系统的高效运行。倘若主变压器的容量或者安装数量不符合标准，都会影响系统运行的稳定性。就大部分变电站而言，如果一个变压器停运，其余的变压器必须要承受百分之八十的负荷，才可以保证系统的正常运转，变电所一般会使用一个备用的变压器，来保证系统运行的可靠性，而且这两个变压器的容量是相等的，关于主变压器的设计，还应该从长远的利益进行考虑，方便后期电力系统的扩展。另外，还需要科学地选择变压器的类型，比如在110KV变压器的选择中，应该根据系统所需求的参数来选择，比如变压器的接线组别和相数等，保证变压器符合系统的实际需求。图一是关于110KV变压器的基本结构[2]。

110KV变电所电气一次部分初步设计参考资料要点

专业的电气数据库精确的搜索平台可靠的价格查询清晰的图片浏览更多的电气信息资讯 目录 一、110KV变电所电气一次部分初步设计---------------------------------1 二、设计任务书-------------------------------------------------------------------4 三、设计成品------------------------------------------------------------------------ 四、主接线设计------------------------------------------------------------------- 〈一〉负荷分析统计---------------------------------------------------------------- 〈二〉主变选择--------------------------------------------------------------------- 〈三〉主接线方案拟定-------------------------------------------------------------- 〈四〉可靠性分析------------------------------------------------------------------- 五、经济比较------------------------------------------------------------------------ 六、短路电流计算--------------------------------------------------------------------七、电气设备设计选择--------------------------------------------------------------〈一〉选择母线-----------------------------------------------------------------------〈二〉选择断路器、隔离开关------------------------------------------------------〈三〉选择10KV母线的支持绝缘子---------------------------------------------〈四〉选择110KV一回出线上一组 CT-----------------------------------------八、配电装置设计 ------------------------------------------------------------------- 专业的电气数据库精确的搜索平台可靠的价格查询清晰的图片浏览更多的电气信息资讯

中小学电气设计要点分析

中小学电气设计要点分析 教程来源：网络作者：未知点击：436次时间：2010-1-22 10:15:03 一、项目概况： 本次承接项目位于上海市奉贤区，为30 班小学，占地面积约3.4 万m 2 ，是上海市的区重点工程。校区内建筑单体有教学楼、体教楼和变电所、水泵房、门卫等辅助用房。本项目引入一路10kV 电源至变电所内，校区内各建筑均由变电所以380V/220V 三相四线电缆直接埋地至建筑内的总配电箱。本项目业主对智能化设计要求较高，本文主要针对教学楼的电气设计进行详细说明。 二、强电设计： 1.供电 学校里除了消防用电和应急疏散照明等重要负荷为二级负荷，其他的用电负荷均为三级负荷。变电所由两个电源供电。一路为10KV 电源，另一路为~380/220V 备用电源。 根据《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇》《电气》的要求，变压器装置指标按30VA/m 2 计算，本项目总建筑面积约1.5 万m 2 ，考虑未来发展，变电所内设计一台630kVA 干式变压器。 教学楼一层设置电源总箱，各层强电间内设置楼层分电箱，采用放射式配电方式直接分配至各层的教室内，教室设置用户箱，对教室内用电设备进行集中控制。 2.照明： 教学照明应注意解决好反复的长距离注视黑板或教学模型与近距离记录笔记和阅读教材的视觉功能要求，为此处理好教室照度与亮度分布是很关键的课题。 在正常视野中一些物件表面之间的亮度比，宜限制在下列指标之内： 书本与课桌面和书本与地面1∶1/3 书本与采光窗1∶5 教室内表面反射系数宜控制在下述范围： 顶棚ρ=50% ～70% ，墙面ρ=40% ～60% ，黑板ρ≤20% ，地面ρ=30% ～50% 。 并且在一个教室内，从任何正常位置水平视线45°以上高度角所能观察到任何发光体的亮度值不宜超过5000cd 。 普通教室课桌面0.75m 水平面上的照度不低于300Lx ，功率密度值11W/m 2 ，教室荧光灯纵向布置，与黑板垂直并采取与学生视线平行方向布灯，可减少眩光和光幕反射区，并可以有助于依据天然光的变化控制开灯范围而有利节电。 荧光灯不宜选用裸灯或盒式光带形式，应选用具有较大的保护角，光输出扩散性较好，照度均匀，也可以选用能有效地限制眩光和光幕反射的灯具（如蝙蝠翼式光强分布特征的灯具）。灯具的布置应考虑其允许的距离比，使教室的水平照度具有一定的均匀度。一般纵向最大距离比取1.3 ；横向可取1.5 。另外黑板照明灯不应对教师产生直接眩光，还不应对学生产生反射眩光，因此黑板灯应选用具有向黑板方向投光的专用黑板灯具，其安装高度与黑板间距可参照如下表： 灯具安装高度（米） 2.7

电气设计入门教程汇总

教程 第一部分：画图前的准备！ 除了自备笔记本，或者建立一个专门记录自己成长的word文档，以便随时记录你的疑问，这对你快速成长绝对有帮助！ 另外最好备入门最常用的规范、图集、手册： 1. 民用建筑电气设计规范（一套） 2. 建筑电气常用数据 3. 工业与民用配电设计手册 另外说明以下两点： A.楼主操作的软件情况：Autocad2008平台，天正电气8.5二次开发软件。 B.如果知道自己哪方面的知识不足就要自学哦，亲们。 B.理论基础：至 少学过电路原理，至于电机学、电力系统没学过没关系，可以自学，我就是这样的 建筑电气设计包含的系统有： A供配电系统，这是核心，其中含电力、照明、线路敷设、电气设备选型等内容。 B防雷接地系统。 C消防系统（这部分有点不好搞的哦）。 D综合布线系统。 E安防系统。 F设备监控系统。 G广播系统。 其他系统（刚入门的可以先不了解） 建筑电气设计包含的计算有：最基本的是照度计算和负荷计算，至于电压损失、短路电流、无功补偿等那是等你上升到一个台阶之后的事情。

建筑电气会用到的设备分类：（这部分内容比较多，建议读者根据自己需要筛选最常用的） （一）.高压配电装置及高压电器 （二）.低压配电装置及低压电器 （三）.变压器及电源系统 （四）.防雷及接地装置 （五）.照明开关、插座 （六）.照明装置及调光设备 （七）.输、配电器材 （八）.电气信号装置及光电显示设备 （九）.电气消防及报警装置 （十）.建筑设备自动化系统 （十一）.安全防范系统 （十二）.通讯网络系统 （一）.高压配电装置及高压电器 ?高压配电装置：金属铠装式移开式高压开关柜（KYN）间隔移开式高压开关柜（JYN）箱式固定式高压开关柜（XGN）箱式环网式高压开关柜（HXGN） ?高压电器：高压断路器 （二）.低压配电装置及低压电器 ?低压配电装置：抽出式低压柜照明配电箱 ?低压断路器、剩余电流保护器：框架式断路器（ACB）塑料外壳式断路器（MCCB）微型断路器剩余电流保护器 ?接触器、电机起动器：交流接触器全压电机启动器交流减压电机启动器（星三角、自耦）软启动综合启动器变频电机启动器?电源切换系统及元器件： PC级自动转换开关电器 CB级自动转换开关电器

变电站电气一次设计要点分析 吕帅

变电站电气一次设计要点分析吕帅 发表时间：2018-06-20T10:40:30.983Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：吕帅 [导读] 摘要：本文通过查阅大量文献，概述了变电站电气一次设计中的基本要求，总结了变电站电气一次设计中存在的常见问题，重点分析了变电站电气一次设计要点，希望能更好的提高变电站电气一次设计的质量。 （广西中瑞电力设计咨询有限公司南宁市 530000） 摘要：本文通过查阅大量文献，概述了变电站电气一次设计中的基本要求，总结了变电站电气一次设计中存在的常见问题，重点分析了变电站电气一次设计要点，希望能更好的提高变电站电气一次设计的质量。 关键词：变电站；电气一次设计；问题；分析 1变电站电气一次设计的基本要求 根据当前的社会发展状况，我国的电力市场正在进行着巨大的转型和改革并正在高速发展，我国是一个用电大国，巨大的人口和工业的发展给电网设计带来了巨大的挑战，基于越来越大的电力需求，我国对电网设计的要求也越来越高。随着电力系统的不断升级，电力设备也不断进行着更新和发展，电力技术水平也在不断提高，要提高变电站的工作效率自然就要从变电站一次设计入手，首先我们必须要了解变电站一次设计的要求。设计要立足现实，更要展望未来，这样才能够满足高速发展的电力需求，同时要熟练把握电力行业的发展趋势，能够对未来的发展趋势进行基本的预测，就能保证变电站电力系统的安全，从而提高变电站的经济效益。能够将不同时期的难点进行解决，排查一系列可能出现的问题，综合不同方案的特点，在电力供应需求和电力系统建设中有一定的取舍，这样就能将变电站一次设计进一步优化、完善，也就保障了变电站电气一次设计运行的安全性和稳定性。除此之外，我们还需要遵循下面几点原则来进一步完善变电站一次设计：（1）进行变电站电气一次设计的过程中，要求在所划区域电力需求的基本保障之上进行设计，这样才能充分满足后半时期变电量的需求，再进行优化设计时才能够顺利进行。（2）变电站主接线的接线方式必须符合要求，这样才能提高变电站后期工作中的安全性，当然这种方式也不是死板的，可以根据具体的要求对主接线进行调整。（3）变电站建设面积要进行合理规划，以免造成土地资源的浪费，当然也要保证基本的工作需求，在设备选型时，建议选用体型较小、性能较高的设备。（4）变电站电气一次设计重点在于对电力系统自动化的高需求性，必须能够满足电力系统所依赖的自动化程度，才能在此基础上提高设备运行的稳定性和可靠性，才能将数据信息误码率控制在较低水平。另外，要对系统结构中设备的可靠性进行优化，减少检修率，提高经济效益。 2 变电站电气一次设计存在的常见问题 2.1 一次设备过热问题 随着变电站的不断运行和运转，一次设备温度持续升高、过热现象成为一大问题，也会带来多方面的隐患性危机。例如：线路或设备的高温运转可能加剧故障发生概率，故障未能及时解除则将扩大事故影响范围，带来更严重的后果，变电站电气一次性设备过热的部分成因是其所选择材料质地低下，再加上高温环境的不良影响，导致材料电阻率出现动态变化，进而引发各种线路短路等故障。因此，实际的变电站维修过程中要注意养护技术的选择，根据各个部件的性质、功能以及所处位置等来选择合理的维修技术措施，例如：刀闸随着使用时间的延长，容易遭受腐蚀，对此，应该通过增设导线涂膜的方式来保护刀闸，形成一层保护膜，从而预防故障的出现。 2.2 雷击缺陷 变电站电气系统自身处于相对恶劣、复杂的气候条件下，时常受到雷雨的袭击和干扰，遇到强雷电的来袭可能导致电力系统的负荷超出规定范围，从而出现设备被烧，线路受损等问题。目前来看，变电站电气一次设计中防雷设计依然存在不足，电气系统无法抵御雷电袭击，从而导致一些电气设备遭遇雷击受损，对此必须重视变电站电气的防雷设计，做好断电保护工作。 3 变电站电气一次设计分析 3.1 布置电气平面 对场地因素进行充分分析，对施工场地的情况进行勘察设计，制定设计规划，然后设计变电站电气一次设备，最终形成总体设计方案。如户内布置和户外布置的主变形式，设计中充分分析主变设计消防设备和通风措施，此外，设计二次设备的时候，垂直空间中不能设计电容器，避免电容器干扰计算机设备，提升电力系统运行安全性和可靠性。 3.2 选择电气设备 完成变电站建筑平面设计之后，依据设计区域的功能进行划分，需考虑电流、负荷等参数。利用主接线方式来对电气设备额定值的选择，分析合理工作状态，校验核算电气设备的动稳定性、热稳定性等参数，并且对设计原则进行分析，在满足安全位置、环境需求以及使用规范的基础上设计设备体积，通过已确定变电站为系统提供运行方式以及供电量，对变电站系统的技术和变压器数量进行确定。 3.3 设计主接线 电气主接线是设计变电站电力系统的关键内容，在设计电气主接线前提下完成继电保护、配电装饰、自动化系统等，会对变电站正常运行产生重要影响，此过程中应该对稳定性、灵活性、经济性进行分析，可以从以下几方面分析接线形式。第一，选择双电源形式，主要就是利用I型接线方式进行处理，此外能够连接其他变电电路，变压器连接高压测线线路，依据母线分段的方式来处理低压线路，不需要使用很多高压设备，具备灵活、清晰的线路性质。实际操作中比较少连接高压设备，存在相对小的占地面积，高压线如果出现故障，能够通用主变压器，若某个电源出现失效的现象，利用继电保护方式进行自动切换，在符合功率转移规范的前提下设计。第二，选择单母线形式，这种设计方式主要包括两种电源进线方式，一路作为备用、一路作为主线，依据单母线方式连接高压线路，以便能够稳定安全地运行供电系统。如果电源出现故障，利用连接备用低压接线两段母线来对系统进行供电恢复。实际操作中应用备用电源接线，具有成本较高和工艺复杂的的特点，适合应用在城市供电网中高功率转移、大电需求的场合中。第三，选择内桥连接形式，这种技术能够在电网中接入两路接线，系统中接入高压线内桥，有机结合低压线，以便形成四回路供电系统，断路器保护系统不需要过多，因为系统中存在多回路，降低系统灵活性，出现复杂的运行程序，如果变压器故障，存在两个以上断路器，对故障线路进行切断，适合用在频繁操作的电路中。 3.4 完善配套系统 照明系统设计的过程中，综合分析机房、内外厂房、开关站，对照明系统类型进行分析，包括事故和工作两种，也就是对工作照明时间设计的基准为工作面标准照度，并且把应急照明设备安置在楼梯间、安全出口、疏散通道等场合中，避免由于照明故障导致失去工作照明，影响修复设备的水平。灯具选择的过程中充分考虑使用期限、减光系数、光通量，此外，把绝缘导线暗敷在中控室中，利用镀锌钢管