建筑物變配電設(shè)計過程中的線路及設(shè)備選擇問題研究

李風(fēng)升

（寧夏煤礦設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，寧夏 銀川750011）

0 引言

建筑物變配電工程設(shè)計是工程項目的重要環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系到變配電系統(tǒng)的施工與質(zhì)量，還關(guān)系到系統(tǒng)的安全性、可靠性、實用性和綜合經(jīng)濟效益。

1 變壓器的選擇

1.1 變壓器臺數(shù)的確定

變配電工程中，變壓器臺數(shù)的選擇與供電范圍內(nèi)用電負荷大小、性質(zhì)及重要程度有關(guān)。

1）有大量的一、二級負荷，負荷達到200kw以上，選擇兩臺變壓器；

2）三級負荷一般選擇一臺變壓器，負荷較大達到100kw以上時，選擇兩臺；

3）季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大，依據(jù)最大負荷，按以上方式確定變壓器臺數(shù)；

4）有較大的沖擊負荷，可單獨設(shè)變壓器為其供電。

1.2 變壓器容量的確定

1）單臺變壓器時，其額定容量SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計算容量SC，并考慮負菏發(fā)展保留一定的冗余，應(yīng)滿足SN≥（1.15-1.4）SC；

2）兩臺變壓器且任一臺變壓器單獨運行時，其容量應(yīng)滿足：SN=（0.6-0.7）SC，同時應(yīng)滿足全部一、二級負荷 SC（I+II）的需要：SN≥SC（I+II）；

3）單臺變壓器容量一般不大于1250kVA-2000kVA。

2 開關(guān)電器的選擇

開關(guān)電器主要包括斷路器、熔斷器、隔離開關(guān)和負荷開關(guān)，其選擇即要保證開關(guān)電器正常時的可靠工作，還應(yīng)保證系統(tǒng)故障時能承受短時的故障電流，同時應(yīng)滿足不同的開關(guān)電器對電路分段能力的要求。具體選擇原則如下：

1）正常條件下，開關(guān)電器額定電壓UN及其裝設(shè)處額定電壓UW.N應(yīng)滿足 UN≥UW.N；

2）正常條件下，開關(guān)電器的額定電流IN及其裝設(shè)處的計算電流IC應(yīng)滿足 IN≥IC；

3 導(dǎo)線的截面選擇

導(dǎo)線截面選擇過大不僅會增加有色金屬的消耗量，還會增加投資；截面選擇過小，則導(dǎo)線中的電壓和電能損耗加大，使電能傳輸質(zhì)量和運行經(jīng)濟性變差。其選擇應(yīng)符合如下條件：線纜應(yīng)滿足正常負荷下的長期運行條件；應(yīng)能承受故障時故障電流，尤其是短路電流；應(yīng)滿足線路電壓損失的要求；應(yīng)滿足機械強度的要求；應(yīng)考慮線路的經(jīng)濟運行。

通常導(dǎo)線截面可以按導(dǎo)線載流量、電壓損失、短路熱穩(wěn)定校驗及經(jīng)濟電流密度進行選擇。對于中壓線纜，由于距系統(tǒng)較近，其主要問題是熱穩(wěn)定問題，因此一般用熱穩(wěn)定條件來確定導(dǎo)線的截面；對于低壓線纜，其負荷電流相對較大，線路的主要問題是能否長期承受工電流，故一般按導(dǎo)線載流量條件選擇截面；對于負荷電流小，但傳輸距離長的線纜，通常按電壓損失作為選擇導(dǎo)線截面的條件。

3.1 按導(dǎo)線載流量選擇

導(dǎo)線載流量是指導(dǎo)線或電纜在某一特定的環(huán)境和敷設(shè)條件下，其穩(wěn)定工作溫度不超過其絕緣允許最高持續(xù)工作溫度的最大負載電流，用Ial表示。

3.2 按電壓損失選擇

線路的電壓損失是指線路首末端的電壓代數(shù)差，用△U表示。按電壓損失選擇導(dǎo)線截面須使導(dǎo)線在最大負荷時的電壓損耗△U超過允許電壓損耗△Ual，即△U≤△Ual。通常高壓配電線路和低壓動力線路允許損耗為5%；低壓照明線洛允許電壓損耗為2.5%-5%。

3.3 按短路熱穩(wěn)定校驗

3.4 按經(jīng)濟電流密度選擇

從線纜選擇的經(jīng)濟性出發(fā)，既要考慮一次投資的節(jié)約，也要考慮運行費用的問題，盡量減少線路損耗。因此，線纜截面在滿足基本運行要求的情況下，截面選擇過大不利于一次投資的節(jié)約，太小又不利于線路損耗的降低。

按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面Aec應(yīng)滿足Aec=IC/Jec，Jec為經(jīng)濟電流密度，與線纜種類和最大負荷利用小時數(shù)有關(guān)。

4 結(jié)束語

總之，本文只涉及了建筑變配電設(shè)計中線路及設(shè)備的設(shè)計，可進一步考慮并完善其他方面的設(shè)計，同時還需要進行更加深入、細致、規(guī)范的理論分析和現(xiàn)場試驗研究，使整個設(shè)計流程更加充實和完善，應(yīng)用范圍更廣。

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