某电力设计总说明书.docx
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某电力设计总说明书
施工图设计说明书目录
第一章总论
一.设计依据
（1）四川众友机械有限责任公司10kV供电工程设计委托书。
（2）国家电网营销【2007】655号文关于印发《国家电网公司业扩供电方案编制导则（试行）》的通知。
（3）国家、国家电网公司和四川省电力公司有关规程规范、标准等。
（4）雅安市电力公司相关文件和电力规划。
二.设计范围
本工程为四川众友机械有限责任公司10kV供电工程施工图设计，包括：
（1）从110kV草坝板桥变电站-雅安职高10kV拟建线路G38号杆至四川众友机械有限责任公司新建配电室的电缆线路设计。
电缆线路路径长度（含下杆及余量）约220m，电缆采用YJV22-8.7/15-3*240铜芯电缆。
（2）四川众友机械有限责任公司新建10kV配电房设计。
（3）四川众友机械有限责任公司新增10kV变压器及变压器进出线设计（新增变压器2台，预留2台，共4台，型号为S9-10kV-1600kVA；进线从配电房高压出线柜至各变压器，电缆采用YJV22-8.7/15-3*120铜芯电缆，一期工程电缆长度约340m；出线为400V。
三、工程概况
本工程位于雅安市雨城区草坝镇，交通运输条件较好。
汽车运距：
20km；人力运距：
0.2km；
本工程地形条件：
100%平地；
本工程地质条件：
普通土100%。
第二章系统接入方案
一、系统接入方案
根据工程周边电网概况和雅安电力公司雨城区供电公司的10kV电网规划，本工程电源从拟建110kV草坝板桥变电站-雅安职高10kV线路接入。
一期工程竣工后的用电容量（详见“用电容量统计表”）。
1#变用电容量统计表
序号
用电车间名称
容量
使用系数
计算有功
计算视在
（kW）
功率（kW）
功率（kVA）
1
热前（钻孔、冲床等）
904
0.4
361.6
388.8
2
热后
194
0.5
97
104.3
3
热处理线
1700
0.4
680
731.2
4
清洗包装线
145
0.6
87
93.5
5
模具车间
120
0.6
72
77.4
6
厂内照明及空调等
50
0.8
40
43.0
7
办公大楼
250
0.8
200
215.1
合计
3363
0.46
1537.6
1653.3
备注
生产装置的平均功率因数按0.93，办公、照明等功率因数按0.8计算
2#变用电容量统计表
序号
用电车间名称
容量
使用系数
计算有功
计算视在
（kW）
功率（kW）
功率（kVA）
1
钻床、磨床
88.5
0.5
44.25
47.6
2
中频炉
1235
0.5
617.5
664.0
3
磷皂化线
516
0.6
309.6
332.9
4
压力机
1290
0.4
516
554.8
5
厂内照明及空调等
50
0.8
40
43.0
合计
3179.5
0.48
1527.35
1642.3
备注
生产装置的平均功率因数按0.93，办公、照明等功率因数按0.8计算
（6）二期工程3#变、4#变设备装机容量分别约2600kW，按0.6的同时系数计算，实际有功负荷为1560kW，按平均功率因数0.93计算，计算视在功率为1677kVA。
二、计算功率及计算电流
根据《民用建筑设计通则》JGT37-87和《工程设计文件编制深度的规定》及该公司生产工艺和用电特点,计算功率和电流如下（一、二期容量按各3200kVA计算，cosΦ＝0.93，使用率按0.85计算）：
（1）一期工程项目：
Pj（总有功功率）＝3065（kW）
Sj（视在功率）＝3295.6kVA）
Qj（无功功率）＝Sj×sinφ=3295.6×0.367=1209.5（kvar）
Ij（有功电流）＝Pj/（
ucosΦ）=190.3（A）
（2）一、二期工程项目：
Pj（总有功功率）＝3065＋1560+1560＝6185（kW）
Sj（总视在功率）＝3295.6＋1677+1677＝6649.6（kVA）
Qj（总无功功率）＝Sj×sinφ=6649.6×0.367=2440.4（kvar）
Ij（总有功电流）＝Pj/（
ucosΦ）=383.98（A）
各变压器计算电流IF=Ij/4=96A。
三、接入电源导线选择
如选用电缆导线，宜选用YJV22-8.7/15-3×240铜芯交联电缆，本工程电缆为穿管直埋敷设，该电缆（在土壤中）在线芯运行温度90℃，环境温度25℃情况下，按穿管直埋敷设查表并计算后结果为365.6A，符合规定。
各变压器进线电缆选用YJV22-8.7/15-3×70铜芯交联电缆，本工程电缆为穿管直埋敷设，该电缆（在土壤中）在线芯运行温度90℃，环境温度25℃情况下，按穿管直埋敷设查表并计算后结果为168A，符合规定。
四、电源供电线路电压损失值及损失率计算
（YJV22-240参数：
r=0.1Ω/公里，X=0.095Ω/公里L=0.22公里）
ΔU（损失值）=（P×r+Q×X）×L×10-3/U=
（5440×0.1＋2146.8×0.095）×0.22×10-3/10=0.0165（kV）
ΔU%（损失率）=（ΔU/U）×100%=0.17%
电压损失率满足国家规定小于7％的规定。
第三章电缆设计
一、设计遵循的规范
本工程遵循《电力工程电缆设计规程》（GB50217-94）《交流电气装置的接地》（DL/T621-97）等有关规定。
二、设计气象条件组合
根据当地气象情况，确定本工程气象条件，其设计参数取值如下表：
设计气象条件一览表
项目
气温（℃）
风速（m/s）
冰厚（mm）
最高气温
40
0
0
最低气温
-5
0
0
年平均气温
15
0
0
最大风速
10
27
0
设计覆冰
-5
10
10
外过电压
15
10
0
内过电压
15
15
0
安装情况
0
10
0
覆冰比重
0.9g/cm3
年平均雷电日
40天
注：
风压系数为1/16，风速统计高度离地10米。
三、电缆及附件选择
1．电缆选择
电源接入新建配电房电缆选用型号为YJV22-8.7/15kV－3*240mm2。
配电房接入各变压器电缆选用型号为YJV22-8.7/15kV－3*70mm2。
2．电缆附件
10千伏电缆终端头选用相应截面的产品。
三、电缆路径及敷设
本工程电缆从110kV草坝板桥变电站-雅安职高10kV拟建线路G38号杆至四川众友机械有限责任公司新建配电室后，进入配电室高压进线柜，电缆沿厂区规划道路穿φ150波纹管直埋敷设，电缆型号采用YJV22-8.7/15kV－3*240mm2铜芯电缆。
本工程从新建配电室出线柜出线后沿厂区内道路穿穿φ150波纹管直埋敷设至各变压器，电缆型号采用YJV22-8.7/15kV－3*70mm2铜芯电缆。
四、电缆接地
本工程电缆采用两端终端头直接接地。
六、施工注意事项
1．电缆在任何情况下，其弯曲半径小于厂方规定值。
2．电缆敷设时，其牵引力不得大于厂不得方规定值。
3．电缆施工完毕通电前，须核相。
4．通道开挖时注意周围其他管线，遇特殊情况另行协商。
第四章高压配电室
一、配电方式
（一）10kV中心配电室配电。
厂区内新建一座10kV中心配电室，配置7面高压柜，分别为10kV电源进线柜1面、PT柜1面、变压器出线柜4面，；另配置2面直流屏做为继电保护的直流电源。
（二）10kV母线宜采用单母线接线方式。
（三）主、备电源供电转换方式：
人工操作转换。
一、电气设备选型
（一）变压器选择
配电变压器均应采用S9油侵式变压器，容量配置为：
（4×1600）kVA（一期先上2×1600kVA，二期再上2×1600kVA）
（二）10kV主要设备
采用KYN28-12型开关柜，配置如下：
断路器:
VD4-12/1250A-25kA，VD4-12/630A-25kA
电压互感器:
RZL-10
电流互感器:
AS12/1500
带电显示器：
ZS1-10T
避雷器：
HY5WZ-17/45
（三）10kV母线配置
宽×厚＝50×5（mm）的单片铜排
运行温度90℃，环境温度40℃情况下，单根允许载流量为539安。
三、土建及建筑
（1）建筑设计概况
建筑设计以安全可靠、适用美观、技术先进、经济合理、方便施工运行为原则。
做到实用、整齐、协调。
根据工艺要求及生产生活的需要，采取有联合的建筑布置方式，这样既方便了工艺的运行操作，最大限度地减少了建筑占地和建筑面积。
根据电气专业提资，以及业主提供的规划要求，全所共设建筑物1幢，为10kV配电房。
①综合用房为钢筋混凝土框架结构，设有值班室及高压室，长14.7m，宽5m，层高3.4m，房屋总高度为4.2m，轴线面积为73.5m2。
布局紧凑合理，地面采用水磨石或水泥豆石地面。
（2）建筑装修说明
①.门窗：
除配电室为防火门外，其余门窗均为塑钢门窗，玻璃为双层5mm厚中空玻璃。
②.地面：
地砖地面。
③.内墙面：
均采用普通乳胶漆饰面。
④.顶棚：
乳胶漆顶棚。
⑤.屋面：
均采用双层防水屋面，即在结构层上设一层卷材防水层，其上再设一层40毫米厚的刚性层。
⑥.外墙面：
外墙油漆及外墙面砖,颜色采用淡黄色,与周围建筑风格相协调。
（3）防火与疏散
所有建筑物防火设计均严格按照《火力发电厂与变电所设计防火规范》（GB50229-2006）及《建筑设计防火规范》GB50016-2006（2006年版）进行设计。
四结构部分
（1）主要设计条件
基本风压值：
0.30kN/m2
抗震设防烈度：
8度，设计基本加速度为0.2g，第一组。
（2）主要建筑材料
钢材：
Q235B钢
钢筋：
HPB235级（）；HRB335级（）
焊条：
E43用于HPB235钢筋（或Q235钢）及与HRB335钢筋（或Q345钢）之间的焊接。
混凝土垫层C15，防水砼垫层C15。
素混凝土：
C30
毛石混凝土：
C15，毛石掺量不大于25%
现浇钢筋混凝土：
C30
砖及砂浆
页岩烧结实心砖、空心砖MU10、MU7.5，墙体240厚
砂浆：
M7.5,M10混合砂浆（0.00以下采用M5水泥砂浆）
水泥：
一般用普通硅酸盐水泥32.5、42.5。
（3）建筑结构抗震设计
本所址所处抗震设防烈度Ⅶ度，设计基本加速度为0.15g，第三组，所有建筑结构抗震设计均严格按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）及《变电所建筑结构设计技术规定》（NDGJ96-92）进行设计。
（4）地基处理
建、构筑物采用天然地基，主要建、构筑物以粉质粘土层作为基础持力层，超深换填毛石混凝土处理。
五给水排水
（1）给水排水
a.给水系统
变电站的供水采用厂区内生活用水。
b.排水系统
变电站所区排水包括有地面雨水和生活污水。
本变电站雨水由厂区设计考虑。
六消防部分
变电站消防设计根据“预防为主，防消结合”的方针，按照有关规程、规范及规定的要求，采取相应的防火措施，设置必要的灭火系统。
各专业根据工艺流程特点，在设备与器材的选择及布置上充分考虑预防措施。
在建筑物的防火间距及建筑结构设计上采取有效措施，防止火灾的发生与蔓延。
因厂区设计已考虑整体消防，本工程只需要在在高压配电室配置干粉灭火器（3kg）：
2个。
第五章电能计量及无功补偿
一、计量装置安装点、计量方式和计量CT变比
（1）计量方式：
高供高计总表为主计量箱，总计量箱采用3X57.7/100V、3X1.5（6）A智能电子表，组合干式高压计量箱配PT变比：
10/0.1/√3kV，CT变比：
200/5A。
同时分别在每台变压器高压进线处各安装1套高压参考计量，参考计量表计均采用3X57.7/100V、3X1.5（6）A智能电子表，组合干式高压计量箱配PT变比：
10/0.1/√3kV，CT变比：
100/5A
（2）计量装置安装点：
在进线终端杆上。
（5）在计量点安装电能量信息采集系统,实现电能信息实时采集与监控”。
（3）厂内用电计量
按《供电营业规则》有关规定，厂内应按用电类别进行分类计量，对生活照明、办公用电等采用低压侧计量方式分别计量。
二、无功功率补偿方式及补偿容量
（1）补偿方式
由于无10kV高压运行设备，故可不考虑在高压侧安装无功补偿装置。
（2）低压侧无功功率补偿容量计算
根据《供用电营业规则》的规定：
“高压供电的工业用户和高压供电带负荷调整电压装置的电力用户,功率因数宜达到0.95,考核标准为0.9”。
设备自然功率因数平均值按0.80计算，则每台变压器补偿容量：
Q=Pj（tgφ1-tgφ2）（Pj:
企业的有功功率计算值kW）
=1360×（0.75-0.329）=572.56（kvar）（按600kvar/台考虑）
Q（总）=Pj（tgφ1-tgφ2）（Pj:
企业的有功功率计算值kW）
=5440×（0.75-0.329）=2290.24（kvar）（按2400kvar考虑）
第六章继电保护及自动化
一、主控室平面布置及配电装置
主控制室装设直流屏1面、蓄电池屏1面，通讯管理机1台，单排布置。
二、控制与保护
1、主变压器保护配置
主变装设电流保护为相间短路保护，保护分两段，第一段为无时限速断保护，第二段为带一定时限的过电流保护，保护动作后，断开该出线开关。
装置还具监控及测量等功能，可完成开关的控制及电流、电压、频率、功率的测量。
主变装设温度保护，当主变超温时，装置检测到超温信号，投入超温保护，且启动报警出口。
主变装设瓦斯保护，当主变瓦斯时，装置检测到瓦斯超限信号，投入瓦斯保护，且启动跳闸出口。
另外，变压器过负荷装设信号报警。
主变压器保护分散安装于开关柜内。
2、10kV进线保护配置
10kV出线装设电流保护为相间短路保护，保护分两段，第一段为无时限速断保护，第二段为带一定时限的过电流保护，保护动作后，断开该出线开关。
装置还具监控及测量等功能，可完成开关的控制及电流、电压、频率、功率的测量。
出线计量有功及无功电度量，电度表选用全电子型。
保护装置及计量装置分散安装于开关柜内。
三、中央信号
该配电室装设通讯管理机1套，该装置具备事故音响报警和预告音响报警信号，并能进行自动和手动复归。
四、直流系统
为了与变电站综合自动化系统配合，满足无人值班变电站要求，直流电源系统采用高频开关电源，配有65AH全封闭免维护蓄电池和微机控制技术，系统功能全、自动化程度高、运行可靠、寿命长。
其具备以下功能：
控制母线电压调整
故障报警并可通过通讯接口向主机报送
充电机电压、电流调整
第七章变压器及低压出线
一、变压器选型
根据负荷计算和系统计算，本工程确定选用S9-1600kVA-10/0.4kV的10kV油侵式变压器。
Uk=6%D,yn11。
本工程共4台变压器，其中：
本期2台，二期预留2台。
变压器均选用S9-1600kVA-10/0.4kV的10kV油侵式变压器。
二、变压器布置
变压器布置与各厂房内，具体分布详见设备分布图。
三、低压设备选型
1、低压设备布置
因本工程厂房设备较多，分布分散，考虑到经济技术性，本工程变压器及0.4kV低压配电柜均采用分散式布置，具体分布详见设备分布图。
2、低压设备电流计算
1#变（2#厂房内）低压设备电流计算表
序号
设备名称
容量
计算电流（A）
实际使用系数
实际电流
设备台数
合计容量
（kW）
1
钻孔
3
5.1
14
42
2
普车
6
10.2
16
96
3
冲床
2.5
4.2
16
40
4
数车6136
11
18.7
66
726
5
数车6436
5.5
9.3
28
154
6
抛丸机
10
17.0
4
40
7
丰东热处理
700
1188.7
1
700
8
爱协林热处理
1000
1698.1
1
1000
9
清洗包装线
72.5
123.1
2
145
10
模具车间
13.5
22.9
9
121.5
11
厂内照明及空调等
50
84.9
1
50
12
办公大楼
250
424.5
1
250
合计
5713.4
3364.5
备注
生产装置的平均功率因数按0.85计算
2#变（1#厂房内）低压设备电流计算表
序号
设备名称
容量
计算电流（A）
实际使用系数
实际电流
台数
合计容量
（kW）
1
钻床
4.5
7.6
9
40.5
2
磨床
15
25.5
2
30
3
倒角机
4.5
7.6
4
18
4
中频炉
300
509.4
3
900
5
压力机400
55
93.4
2
110
6
压力机630
75
127.4
3
225
7
YJK压力机400
75
127.4
5
375
8
YJK压力机800
183
310.8
5
915
9
磷皂化线
238
404.2
2
476
10
抛丸机
10
17.0
4
40
11
厂内照明及空调等
50
84.9
1
50
合计
5399.2
3179.5
备注
生产装置的平均功率因数按0.85计算
3、低压设备选型
（1）断路器柜：
低压配电房进出线采用GGD固定接线低压配电柜，选用NA1型智能断路器。
柜体采用1000*600*2200及800*600*2200的柜体。
各分布点采用MNS抽出式开关柜，断路器选用塑壳断路器。
柜体采用00*600*2200的柜体。
（2）补偿柜
经计算，每个变压器出线配置3台240kVA的无功补偿柜。
因中频炉谐波危害较大，故补偿柜采用P=6%的电抗器。
（3）进线电缆
根据计算电流，选择合适的电缆，具体选型见电缆选型表。
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