供配电工程课程设计报告10kv变电所设计说明.doc
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1、 . 能源与动力工程学院本 科 生 课 程 设 计题 目:广场1号楼10kV变电所电气设计课 程: 供配电工程 专 业: 电气工程与其自动化 班 级: 电气1002 学 号:姓 名:指导教师:完成日期: 2013年6月23日 26 / 32大学能源与动力工程学院供配电工程课程设计任务书1题 目广场1号楼10kV变电所电气设计2原始资料2.1 课题原始资料各课题的工程概况与负荷详见工程图纸资料(另附)。2.2供电条件(1)供电部门110/10kV变电所位于工程附近1.5km处,10kV母线短路电流为20kA,根据需要可提供给用户1路或2路10kV专线供电。(2)采用高供高计,要求月平均功率因数不
2、少于0.95。不同电价负荷,计量分开。如学校用电统一执行居民电价,公共建筑执行商业照明电价、非工业动力电价,工业企业生产用电统一执行大工业电价、职工生活用电执行居民电价。(3)供电部门要求用户变电所高压计量柜在进线主开关柜之前,且第一柜为隔离柜。2.3其他资料当地最热月的日最高气温平均值为38,年最热月地下0.8m处最高温度平均值为25。当地年雷暴日数为35天。当地地质平坦,海拔高度为100m,土壤为普通粘土。3具体任务与技术要求本次课程设计共1.5周时间,具体任务与日程安排如下:第1周周一:熟悉资料与设计任务,负荷计算与无功补偿、变压器选择。 周二:供配电系统一次接线设计,设计绘制变电所高压
3、侧主接线图。 周三:设计绘制变电所低压侧主接线图。周四:设计绘制变电所低压侧主接线图。周五:设计绘制变电所电气平面布置图。第2周周一:短路电流计算,高低压电器与电线电缆选择计算。 周二:编制设计报告正文(设计说明书、计算书)电子版。 周三:整理打印设计报告,交设计成果。要求根据设计任务与工程实际情况,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,独立完成10kV变电所的电气设计(变电所出线部分设计分工合作完成)。设计深度应达到初步设计要求,制图应符合国家规要求。4实物容与要求课程设计报告文本容包括:1.封面;2.任务书;3.目录;4.正文;5.致;6.参考文献;7.附录(课程设计有关图纸)。4.1
4、设计报告正文容(1)工程概况与设计依据(2)负荷计算与无功补偿设计(3)供配电系统一次接线设计(4)变电所设计(5)短路计算与高低压电器选择(6)电线电缆选择(7)低压配电线路保护设计设计报告正文编写的一般要:必须阐明设计主题,突出阐述设计方案、文字精炼、计算简明,条理清晰、层次分明。(变电所出线部分容各有侧重)设计报告正文采用A4纸打印。4.2 设计图纸(1)变电所高压侧电气主接线图(1A3)(2)变电所低压侧电气主接线图(24A3)(3)变电所电气平面布置图(1A3)设计图纸绘制的一般要:满足设计要求,遵循制图标准,依据设计规,比例适当、布局合理,讲究绘图质量。(变电所出线部分容各有侧重)
5、设计图纸采用A3图纸CAD出图。与报告正文一起装订成册。5参考文献1翁双安主编供配电工程设计指导M:机械工业,20082翁双安主编供电工程M:机械工业,20043任元会主编工业与民用配电设计手册M3版:中国电力,20056完成期限任务书写于2013年6月8日,完成期限为2013年6月22日7、指导教师: 于照目 录1 工程概况与设计依据11.1 工程概况11.2 设计依据12 负荷计算与无功补偿设计22.1 负荷数据22.2 负荷计算22.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算22.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算32.2.3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算32.2.4变电所负荷
6、计算43 供配电系统一次接线设计43.1 负荷分级与供电电源43.2 电压选择与电能质量63.3 电力变压器选择63.4 变电所电气主接线设计83.4.1 变电所高压侧电气主接线设计83.4.2 变电所低压侧电气主接线设计94.变电所布置设计94.1 总体布置94.2配电装置通道与安全净距105 短路电流计算与高低压电器选择105.1变电所高压侧短路电流计算105.2低压电网短路电流计算115.2.1 变压器低压侧短路电流计算115.2.2 低压配电线路短路电流计算125.3高压电器选择125.4 高压互感器选择135.5低压断路器的初步选择145.5.1配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选
7、择145.5.2变电所低压电源进线断路器的初步选择156.电线电缆选择166.1 高压进线电缆选择166.2 变电所硬母线选择176.3 低压配电干线电缆选择197低压配电线路保护设计197.1 低压配电线路的保护设置197.2 低压断路器过电流脱扣器的整定207.2.1 配电干线保护断路器过电流脱扣器的整定207.2.2 变电所低压电源进线断路器的整定23致24参考文献25附录设计图纸261工程概况与设计依据1.1 工程概况本建筑一三层为超市商业,地下一层为汽车库和自行车库,上部建筑1#楼、3#楼为住宅和2#楼为公寓。本工程总建筑面积81700M2, 建筑基底面积8354M2, 地上建筑面积
8、 70740M2, 其中商店与超市建筑面积(1-3F)24997M2,1#楼建筑面积16022M2, 2#楼建筑面积:16271M2, 3#楼建筑面积:13000M2, 地下车库面积 10960M2, 建筑层数、高度:地下1层,地上15,16,19,25,建筑高度51.3,54.2,62.9,82.8m本工程结构型式为混凝土框架结构,基础型式为桩基。1.2设计依据1) 甲方设计任务书与土建、给排水、暖通等专业所提资料。2) 民用建筑电气设计规 JGJ/T16-92;3) 供配电系统设计规 GB50052-95;4) 低压配电设计规 GB50054-95;5) 建筑物防雷设计规 GB50057-
9、94(2000年版);6) 高层民用建筑设计防火规(2005年版)GB50045-95;7) 汽车库、修车库、停车场设计防火规 GB50067-97;8) 智能建筑设计标准 GB/T50314-2000;9) 建筑照明设计标准GB/50034-2004;10) 建筑物电子信息系统防雷技术规 GB50343-2004;11) 省住宅设计标准 DGJ32/J26-2006 12) 其它有关国家与地方的现行规程,规;2 负荷计算与无功补偿设计2.1 负荷数据线路用电设备名称负荷功率线路用电设备名称负荷功率B1-WMP1地下室一区含上面主体3#楼消防动力143.5B1-WMP27地下四区排污泵动力25
10、B1-WMP33#楼客用电梯40B1-WMP29地下四区照明15B1-WMP5地下一区排污泵动力15B1-WMP31消防泵动力90B1-WMP7地下一区照明15B1-WMP33喷淋泵动力75B1-WMP9地下室二区含上面主体1#楼消防动力149.5B1-WMP35生活泵动力30B1-WMP111#楼客用电梯60B1-WMP37电信机房双电源15B1-WMP13地下二区排污泵动力15B1-WMP39电视机房双电源15B1-WMP15地下二区照明15B1-WMP41报警控制室15B1-WMP17地下室三区含上面主体2#楼消防动力115.5B1-WMP43一三层商业部分消防动力210B1-WMP19
11、2#楼客用电梯40B1-WMP452#楼(25层公寓)走道公共用电88B1-WMP21地下三区排污泵动力25B1-WMP47四楼景观平台无机房电梯40B1-WMP23地下三区照明15B1-WMP49四楼景观平台照明柜80B1-WMP25地下室四区消防动力115.5表格2.1负荷数据2.2 负荷计算2.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算负荷0.38KV配电干线负荷计算采用需要系数法计算。负荷计算时不计备用回路负荷与备用设备功率。照明回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 AB1-WMP71510.815.011.31
12、8.828.5 B1-WMP151510.915.0 7.3 16.7 25.3 B1-WMP231510.815.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP291510.815.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP498010.980.0 38.7 88.9 135.1 合计1401.000.87140.0 79.8 161.1 244.9 乘同时系数(0.75/0.80)1400.750.85105.0 63.8 122.9 186.8 表格2.2照明负荷低压配电干线负荷计2.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算电力负荷和平时消防负荷0.38KV配电干线负荷计算采
13、用需要系数法计算。负荷计算时不计备用回路负荷与备用设备功率。电力与平时消防回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功功率/kW无功功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 AB1-WMP34010.640.0 53.3 66.7 101.3 B1-WMP51510.815.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP116010.660.0 80.0 100.0 152.0 B1-WMP131510.815.0 11.3 18.8 28.5 B1-WMP194010.640.0 53.3 66.7 101.3 B1-WMP212510.825.018.831.347.5 B1
14、-WMP272510.825.018.831.347.5 B1-WMP353010.830.022.537.557.0 B1-WMP371510.815.011.318.828.5 B1-WMP391510.815.011.318.828.5 B1-WMP45880.70.961.6 29.8 68.4 104.0 B1-WMP474010.640.0 53.3 66.7 101.3 合计4080.940.71381.6 374.8 534.9 813.0 乘同时系数(0.75/0.80)4080.700.69286.2 299.9 414.5 630.1 表格2.3电力负荷与平时消防负荷低压
15、配电干线负荷计算2.2.3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算火灾时消防回路名称额定容量/kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率/kW无功功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流AB1-WMP1143.510.75143.5126.6191.3290.8 B1-WMP9149.510.75149.5131.8199.3303.0 B1-WMP17115.510.75115.5101.9154.0234.1 B1-WMP25115.510.75115.5101.9154.0234.1 B1-WMP319010.890.067.5112.5171.0 B1-WMP337510.875.056.
16、393.8142.5 B1-WMP411510.815.011.318.828.5 B1-WMP4321010.8210.0157.5262.5399.0 合计9141.000.77914.0 754.6 1185.3 1801.6 乘同时系数(0.95/0.98)9140.950.76868.3 739.5 1140.5 1733.6 表格2.4火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算2.2.4变电所负荷计算先计算变电所总负荷,以便选择变压器台数与容量。表格2.5变电所负荷计算3 供配电系统一次接线设计3.1 负荷分级与供电电源应急照明、消火栓泵、喷淋泵、消防电梯、排烟风机、等消防负荷等为一级消防
17、负荷,地下室照明、潜水泵、客梯均为一级负荷,其余为三级负荷。本工程在一楼东区设置高压开闭所,在二楼设置1#、2#公用变电站和3#超市专用变电站其中地下室用电与所有消防用电、1#楼住宅用电均引自1#变电站,2#、3#住宅楼用电引自2#变电站超市用电引自超市3#变电站。变电房的两路10KV电源取自不同的区域变电所(应保证两路不同时断电);一层设置10/0.4kV变电所一座,变电所设置10kV配电柜、变压器2台和若干低压配电柜,由相应部门设计。两路10kV电源同时工作,互为备用,当一路电源发生故障时,另一路承担全部二级以上负荷。低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要
18、负荷采用放射式由变电所直供电;对于照明与一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式;一级负荷采用双电源供电,最末一级配电箱切换(自投自复)。详细分级见下表:表格3.1平时一级负荷计算表格3.2三级负荷计算3.2 电压选择与电能质量1)本工程总计算容量391.2KW,功率因数0.95.2)本工程供电电源采用两路独立的10KV高压电源经室外变配电室送至本工程地下一层低压配电室。低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式由变电所直供电;对于照明与一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式;一级负荷采用双电源供电,最末一级配电箱切换(自投自复)。电力配电系统
19、采用380/220V,50HZ,TN-C-S系统。3)减少电压偏差的措施:合理选择变压器的电压比和分接头。必要时采用有载调压变压器。合理地减少变压器与线路的阻抗。例如,减少系统的变压级数;合理增大导线或电缆的截面积;采用多回路并联供电;尽量使高压线路深入负荷中心,减少低压配电距离。采取无功补充措施。宜使三相负荷平衡。4)减少电压波动和闪变的措施:大容量的冲击性负荷宜与对电压波动和闪变敏感的负荷由不同变压器供电。较大容量的冲击性负荷宜由变电所低压柜处采用专用回路供电。较小容量的冲击性负荷与其他负荷共用回路时,宜采用加大导线截面或降低共用线路阻抗的措施。采用静止无功功率补偿装置减少无功功率冲击引起
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