某高校南校区电气一次设计(DOC35页)esmq.doc
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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.供配电电技术课课程设计计评分表表设计题目目:班 级:学学号:姓姓名:项 目目评分比例例得 分分平时表现现30%答 辩20%设计报告告50%总成绩指导老师师: 年 月 日设计题目目2 某高校校南校区区变配电电所电气气一次部部分设计计一、设计计的基础础资料(1)学学校用电电设备情情况某高校南南校区变变电所主主要供电电的负荷荷单元有有:综合合教学楼楼、学生生宿舍、办办公楼、实实验楼、食食堂、锅锅炉房、南南校区等等。其中中教学楼楼、实验验楼为较较重要的的负荷。用电设
2、备的电压均为380V。本校用电具有季节性负荷及昼夜负荷变动大的特点。其负荷统计资料见表1。表1 校区负荷荷统计资资料厂房编号号厂房名称称设备容量量/kWW需要系数数Kd功率因数数cos计 算 负 荷P30/kWQ30/kvaarS30/kVAAI30/A1综合教学学楼1502食堂2803实验楼3504办公楼425学生宿舍舍11806学生宿舍舍22807团学楼、车车库808南校区7609锅炉房5010商铺35合计22077(2)电电源情况况本校由距距其3公里处的的龚家湾湾变电站站接一回回10kkV架空线线路进线线供电,架架空线路路选用LGJ120,几何何均距22m。龚龚家湾区区域变电电站100k
3、V出出口短路路容量为为5000MVAA。供电部门门对其功功率因数数要求为为coss=0.9以上。二、 设设计任务务 (1)主接接线设计计:根据据设计任任务书,分分析原始始资料与与数据,设设计主接接线,在在此基础础上进行行负荷计计算,列列出负荷荷计算汇汇总表。 (2)短路路电流计计算:根根据电气气设备选选择和继继电保护护的需要要,确定定短路计计算点,计计算三相相短路电电流,计计算结果果列出汇汇总表。 (3)主要要电气设设备选择择:主要要电气设设备的选选择包括括断路器器、隔离离开关、互互感器、导导线截面面和型号号等等设设备的选选择及校校验;选选用设备备型号、数数量,汇汇成设备备一览表表。 (4)变
4、压压器保护护配置:确定主主变压器器的保护护方式,不不要求整整定计算算。三、设计计成果 1 设设计说明明书2 设设计图纸纸: 变电所所电气主主接线图图;电气气主接线线监控界界面;微微机保护护装置的的监控组组态界面面。目录目录- 2 -1.设计计的内容容和要求求- 44 -1.1设设计的基基础资料料- 44 -1.2 设计原原则和基基本要求求- 44 -1.2.1荷分分级及供供电要求求- 44 -1.2.2电压压选择和和电能质质量- 5 -2.计算算负荷及及无功功功率补偿偿- 66 -2.1计计算负荷荷的公式式- 66 -2.2计计算负荷荷的确定定- 66 -2.3无无功功率率补偿- 100 -3
5、.主变变压器的的选择与与保护- 122 -3.1 主变台台数的确确定- 12 -3.2 本变电电站变压压器的选选择- 12 -3.3变变压器的的故障类类型与特特征- 14 -3.4变变压器保保护配置置的基本本原则- 144 -4.电气气主接线线的选择择- 116 -4.1 选择原原则- 16 -4.1.1主接接线设计计的基本本要求及及原则- 166 -4.1.2主接接线的基基本形式式和特点点- 117 -4.2变变电站主主接线方方案的拟拟定- 18 -4.2.1确定定变电站站主接线线方案- 188 -4.2.2变电电站主接接线方案案的优缺缺点- 19 -5. 短短路电流流计算- 200 -5.
6、1短短路电流流计算的的目的及及假设- 200 -图5-11供电系系统简图图- 220 -5.2短短路电流流计算及及计算结结果- 20 -6.电气气设备和和导体的的选择- 233 -6.1电电气设备备的选择择原则- 233 -6.2 变电所所高压一一次设备备的选择择- 224 -6.2.1高压压开关柜柜的选择择- 224 -6.2.2高压压断路器器的选择择与校验验- 224 -6.2.3 高高压电流流互感器器的选择择- 225 -6.2.4 高高压电压压互感器器的选择择- 225 -6.2.5高压压熔断器器的选择择- 226 -6.2.6高压压母线的的选择- 266 -6.2.7高压压一次设设备
7、的汇汇总- 26 -6.3变变电所低低压一次次设备的的选择与与校验- 277 -6.3.2 低压开开关柜选选择- 27 -6.3.3 校校验CWW2-440000型断路路器是否否满足要要求- 28 -6.3.4 电电流互感感器的选选择- 28 -6.3.5低压压侧所有有元件的的汇总- 299 -6.4 变电所所高、低低压导线线的选择择- 229 -6.4.1高压压线路导导线的选选择- 29 -7.心得得与总结结- 331 -8.设计计参考资资料- 32 -9.附录录- 333 -1.设计计的内容容和要求求1.1设设计的基基础资料料某高校南南校区变变电所主主要供电电的负荷荷单元有有:综合合教学楼
8、楼、学生生宿舍、办办公楼、实实验楼、食食堂、锅锅炉房、南南校区等等。其中中教学楼楼、实验验楼为较较重要的的负荷。用电设备的电压均为380V。本校用电具有季节性负荷及昼夜负荷变动大的特点。1.2 设计原原则和基基本要求求变电所是是电力系系统中变变换电压压、接受受和分配配电能、控控制电力力的流向向和调整整电压的的电力设设施,它它通过其其变压器器将各级级电压的的电网联联系起来来。变电所的的主要作作用是进进行高底底压的变变换,一一些变电电站是将将发电站站发出的的电升压压,这样样一方面面便于远远距离输输电,第第二是为为了降低低输电时时电线上上的损耗耗;还有有一些变变电站是是将高压压电降压压,经过过降压后
9、后的电才才可接入入用户。对对于不同同的情况况,升压压和降压压的幅度度是不同同的,所所以变电电站是很很多的,比比入说远远距离输输电时,电电压为11千伏,甚甚至更高高,近距距离时为为10000伏吧,这这个电压压经变压压器后,变变为220伏的生生活用电电,或变变为380伏的工工业用电电。我国国变电所所主要现现状是老老设备向向新型设设备转变变,有人人值班向向无人值值班变电电所转变变,交流流传输向向直流输输出转变变,国外外主要是是交流输输出向直直流输出出转变。本次设计计的变电电所属10kVV负荷型型变电所所,主要要满足该该校区工工业和居居民用电电。供配电系系统设计计应贯彻彻执行国国家的经经济技术术指标,
10、做做到保障障人身安安全,供供电可靠靠,技术术先进和和经济合合理。在在设计中中,必须须从全局局出发,统统筹兼顾顾,按负负荷性质质、用电电容量、工工程特点点,以及及地区供供电特点点,合理理确定设设计方案案。还应应注意近近远期结结合,以以近期为为主。设设计中尽尽量采用用符合国国家现行行有关标标准的效效率高、能能耗低、性性能先进进的电气气产品。1.2.1荷分级级及供电电要求电力负荷荷应根据据对供电电可靠性性的要求求及中断断供电在在政治、经经济上所所造成的的损失及及影响的的程度分分为一级级、二级级、三级级负荷。独独立于正正常电源源的发电电机组,供供电网络络中独立立于正常常的专用用馈电线线路,以以及蓄电电
11、池和干干电池可可作为应应急电源源。二级级负荷的的供电系系统,应应由两线线路供电电。必要要时采用用不间断断电源(UPS)。一级负荷荷为中断断供电将将造成人人身伤亡亡者;或或将在政政治上,经经济上造造成重大大损失者者;或中中断将影影响有重重大政治治经济意意义的用用电单位位的正常常工作者者。就学校供供配电这这一块来来讲,我我校现没没有一级级用电负负荷。二级负荷荷为中断断供电将将在政治治上,经经济上产产生较大大损失的的负荷,如如主要设设备损坏坏,大量量产品报报废等;或中断断供电将将影响重重要的用用电单位位正常的的工作负负荷,如如交通枢枢纽、通通信枢纽纽等;或或中断供供电将造造成秩序序混乱的的负荷等等。
12、在本次课课程设计计中,根根据供供配电系系统设计计规范GB50052-1995,南校区现有的二级负荷有:综合教学楼和实验楼。三级负荷荷为不属属于前两两级负荷荷者,对供电电无特殊殊要求。南校区除除了前面面罗列的的二级负负荷外,全全为三级级负荷。1.2.2电压选选择和电电能质量量用电单位位的供电电电压应应根据用用电容量量,用电电设备的的特性,供供电距离离,供电电线路的的回路数数,当地地公共电电网的现现状及其其发展规规划等因因素,经经济技术术比较确确定。供配电系系统的设设计时,应应正确选选择变压压器的变变比及电电压分接接头,降降低系统统阻抗,并并应采取取无功功功率补偿偿的措施施,还应应使三相相负荷平平
13、衡,以以减少电电压的偏偏差。单相用电电设备接接入三相相系统,使使三相保保持平衡衡。2200V照明负负荷,当当线路大大于30A时,应应采用三三相系统统,并应应采用三三相五线线制。这这样,可可以降低低三相低低压配电电系统的的不对称称性和保保证电气气安全。2.计算算负荷及及无功功功率补偿偿2.1计计算负荷荷的公式式负荷计算算的方法法有需要要系数法法、估算算法及二二项式法法几种。按需要系数法确定用电设备的有功计算负荷(kw)的计算公式为 (11-1)式中 PPe用电设设备组的的总的设设备容量量,单位位为KW。 Kd用电设设备组的的需要系系数,根根据参考考书工工厂供电电设计指指导中中的表2-1查得变变配
14、电所所的需要要系数为为0.4450.7。无功计算算负荷(kvaar)为 (11-2)式中taan用电设设备组的的总的设设备组coss的正切切值。视在计算算负荷(kva)为 (1-33)式中 ccos为功率率因数,取0.9。计算电流流(A)的计算算公式 (1-44)式中 UUN用电设设备组的的额定电电压,单单位为KV。民用建建筑电气气设计规规范-JGGJ166-20008第3.55.6条中规规定单相相负荷应应均衡分分配到三三相上,当当单相负负荷的总总容量小小于计算算范围内内三相对对称负荷荷总容量量的15%时,全全部按三三相对称称负荷计计算;当当超过15%时,应应将单相相负荷换换算为等等效三相相负
15、荷,再再与三相相负荷相相加,等等效三相相负荷可可按下列列方法计计算:(1)只只有相负负荷时,等等效三相相负荷取取最大相相包荷的的3倍。(2)只只有线间间负荷时时,等效效三相负负荷为:单台时时取线间间负荷的的倍;多多台时取取最大线线间负荷荷的倍加加上次大大线间负负荷的(3-)倍。2.2计计算负荷荷的确定定1.确定定各组的的设备容容量及计计算负荷荷(1)综综合教学学楼查表,KKd=00.9,cos=0.85,计算算求得sin=0.62,故P300(1)=0.91150=1355kW QQ30(1)=133500.622=844kvaar SS30=1559kVVA II30=2442.66A(2)
16、食食堂查表,KKd=00.9,cos=0.75,计算算求得sin=0.88,故P300(2)=0.92280=2522kW QQ30(2)=255200.888=2222kvvar SS30=3336 II30=5110.55A(3)实实验楼查表,KKd=00.8,cos=0.75,计算算求得sin=0.88,故P300(1)=0.83350=2800kWQ30(1)=288000.888=2446kvvarS30=3733kVAAI30=5666.7AA(4)办办公楼查表,KKd=00.8,cos=0.9,计算算求得sin=0.48,故P300(1)=0.8442=334kWWQ30(1)=
17、3440.88=16kkvarrS30=388kVAAI30=577.7AA(5)学学生宿舍舍1查表,KKd=00.7,cos=0.9,计算算求得sin=0.48,故P300(1)=0.71180=1266kWQ30(1)=122600.488=600kvaarS30=1440kVVAI30=2112.77A(6)学学生宿舍舍2查表,KKd=00.7,cos=0.9,计算算求得sin=0.48,故P300(1)=0.72280=1966kWQ30(1)=199600.488=944kvaarS30=2117kVVAI30=3229.77A(7)团团学楼、车车库查表,KKd=00.4,cos=0
18、.9,计算算求得sin=0.48,故P300(1)=0.4880=332kWWQ30(1)=3220.48=15kkvarrS30=355kVAAI30=533.2AA(8)南南校区查表,KKd=00.7,cos=0.9,计算算求得sin=0.48,故P300(1)=0.77760=5322kWQ30(1)=533200.488=2555kvvarS30=5990kVVAI30=8996.44A(9)锅锅炉房查表,KKd=00.9,cos=0.9,计算算求得sin=0.48,故P300(1)=0.9550=445kWWQ30(1)=4550.48=40kkvarrS30=600kVAAI30=
19、911.2AA(10)商铺查表,KKd=00.955,cos=0.9,计算算求得sin=0.48,故P300(1)=0.9535=33kkWQ30(1)=3330.48=16kkvarrS30=377kVAAI30=566.2AA2.确定定变电所所变压器器低压侧侧的计算算负荷 考虑到到全校负负荷的同同时系数数(取Kp=00.955,Kq=00.977)P30=KpP30(1)=15582kkWQ30=KqQ30(1)=10017kkvarrS30=18881kkVAI30=28858AACos= PP30(2)/ QQ30(2)=0.84以上负荷荷计算可可列成表表2-1所示电电力负荷荷计算表表
20、表2-11所示电电力负荷荷计算表表厂房编号号厂房名称称设备容量量/kWW需要系数数Kd功率因数数cos计 算 负 荷P30/kWQ30/kvaarS30/kVAAI30/A1综合教学学楼150090.85513584159242.62食堂2800.90.755252222336510.53实验楼3500.80.755280246373566.74办公楼420.80.934163857.775学生宿舍舍11800.70.912660140212.76学生宿舍舍22800.70.91969421732977团学楼、车车库800.40.932153553.228南校区7600.70.95322555
21、90896.49锅炉房500.90.75545406091.2210商铺350.9550.933163756.22合计22077158221017718811285882.3无无功功率率补偿显然变压压器低压压侧的功功率因数数低,考考虑到变变压器本本身的无无功功率率损耗远远大于有有功功率率损耗,因因此在变变压器低低压侧进进行无功功功率补补偿时,低低压侧的的功率因因数应略略高于0.990,才能能满足要要求。现现取Cos=0.93。由式(22-388)得低低压侧无无功补偿偿容量为为Qc= P300(tannarcccoss0.884- tannarcccoss0.993)=3997 kkvarr考虑
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