桃花源住宅小区10kv供电系统的--初步设计--本科毕业论文.doc
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1、 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文) 毕 业 设 计(论文)(说 明 书)题 目:XXXXX设计 姓 名: XXXXX 编 号: 20102000007 平顶山工业职业技术学院 2013 年 5 月 10 日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 (论文) 任 务 书姓名 XXX 专业班级 电气自动化技术专业 任 务 下 达 日 期 2013 年 3 月 4 日设计(论文)开始日期 2013 年 3 月 11 日设计(论文)完成日期 2013 年 5 月 17 日设计(论文)题目: XXXXXXXXX设计 A编制设计 B设计专题(毕业论文) 指 导 教 师 XXXX 系(部)主 任 X
2、XXX 2013年 5 月24日平顶山工业职业技术学院毕业设计(论文)答辩委员会记录自动化与信息工程系电气自动化技术专业,学生XX 于 2013 年 6 月 20 日进行了毕业设计(论文)答辩。设计题目: XXXXXXX 专题(论文)题目: XXXXXXXX 指导老师: 宋刚 答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生 毕业设计(论文)成绩为 。答辩委员会 人,出席 人答辩委员会主任(签字): 答辩委员会副主任(签字): 答辩委员会委员: , , , , , , 平顶山工业职业技术学院毕业设计(论文)评语第 页共 页学生姓名: XX 专业 电
3、气自动化技术专业 年级 2010 毕业设计(论文)题目: XXXXXXXXX 评 阅 人: 指导教师: (签字) 年 月 日成 绩: 系(科)主任: (签字) 年 月 日毕业设计(论文)及答辩评语: 摘 要 本次所设计的课题是桃花源住宅小区10kV供电系统的初步设计,该供电系统是有住宅小区专用的降压变电系统,具有10kV和380V两个电压等级,380V主要用于小区用户的用电。本次所设计的供电系统是非常重要的,如果系统出故障了,将影响整个住宅小区的供电,所以可靠性要求很高。所以这次设计必须考虑到供电系统的安全性、可靠性及经济性。本课题内容主要包括以下几个方面:小区的电力负荷统计及其计算、无功功率
4、补偿、变电所选址 变电站的主接线设计、变压器选择、确定供电方案、短路电流计算、主要电气设备型号和参数的确定、电气设备的动热稳定校验、变压器的继电保护、防雷接地与电气安全。若要提高住宅小区供电系统的可靠性,提高电能的利用率,就必须要准确地计算小区的电力负荷、合理地选择变压器、电气设备等。本论文结合特定的住宅小区,对这些内容都进行了详细的介绍和计算。除此以外,还考虑到了小区未来的负荷发展情况,做到了远、近期结合,留有扩建的可能性。本次设计论文是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据,所设计是一次初步设计,根据任务书提供原始资料,参照有关资料及书籍,对各种方案进行比较而得出。关键词:负荷统计功率
5、补偿 变压器选择短路计算继电保护目 录第一章 引言11.1 引言11.2 设计任务21.2.1 小区建筑平面图21.2.2气象资料31.3 地质水文资料31.4电费制度3第二章负荷计算与无功补偿42.1 负荷计算的目的42.2负荷计算的方法42.3小区的负荷分析和计算42.4无功功率补偿62.4.1 提高功率因数的意义62.4.2提高功率因数的方法72.4.3无功补偿及电容器柜的选择72.4.4无功补偿后的负荷统计8第三章变电所变压器及主接线的选择93.1变电所选址的一般原则93.2变电所形式的选择93.3变压器的选择103.4主接线方案的选择123.4.1主接线方案的设计123.4.2电缆的
6、选择133.4.3供电系统图15第四章短路电流的计算174.1短路的种类174.2短路的原因174.3短路故障的形式和危害174.3.1短路故障的形式174.3.2短路故障的危害174.4计算短路电流的目的184.5短路电流的计算过程18第五章电气设备的选择225.1电气设备选择的一般条件225.1.1按正常工作条件选择225.1.2断路器的选择原则235.1.3 隔离开关的选择原则235.2 设备的选型245.2.1高压开关柜的选择245.2.2低压开关柜的选择26第六章变压器的继电保护286.1继电保护的意义286.2 继电保护的原则286.3变压器继电保护的方法296.4 变压器继电保护
7、的计算29第七章变电所防雷与接地327.1防雷保护的分类327.2 防止雷击和入侵波的措施327.3避雷装置337.4 接地与接零34结论36参考文献37附 录38附录38附录39附录40致 谢41 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文) 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第一章 引言1.1 引言随着经济的发展和人民生活水平的提高,对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造,拉动内需的发展计划,城网和农网变电所的建设迅猛发展。在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下,城市的高低压线路走廊受到限制,给城市高低压网络的发展和变电所建设带来一定困难。农村
8、自身的特点也给农网和变电所建设带来一定困难。如何设计城网和农网变电所,是城网和农网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。 变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所,是电力系统中电能传输必不可少的环节,起着桥梁的作用。变电所是电力配送的重要环节,也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏,直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。为满足城镇负荷日益增长的需要,提高对用户供电的可靠性和电能质量,就需要做到变电所整体的稳定、可靠并采取相应的措施提高供电可靠性和提高电能质量 。变电所结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提
9、高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。变电站是电网建设和电网络改造中非常重要技术环节,所以做好变电站的设计是我国电网建设的重要环节。本课题就是住宅小区的供电系统的设计,其中的每部分内容都十分重要,每一部分都会影响住宅小区的整体效果与安全性能。供电系统的发展也是科技进步的表现,反过来一样,供电系统越是需要发展就越需要科技的进步。当前,中国供电事业飞速发展,这是人民需求增多的映射。1.2 设计任务1.2.1 小区建筑平面图图1-1桃花源小区建筑平面图本次所设计的桃花源小区,其中1#、2#、3#、4#、5#负荷量相同,每栋楼36户(3单元6层);6#、7#、8#负荷量相同,每栋
10、楼24户(2单元6层)表1-1园区负荷统计表项目1#6#序号设备名称容量/KW设备名称容量/KW1电视机0.06电视机0.062冰箱0.06冰箱0.063洗衣机0.28洗衣机0.284电脑0.1电脑0.15空调3.5空调3.56电磁炉1.5照明0.27照明0.1吹风机0.88吹风机0.8电饭煲0.89电饭煲0.8饮水机0.310饮水机0.3电熨斗1.211电淋浴器1.2总计2702041.2.2气象资料本所在地区的年最高温度为, 年平均气温为,年最热月平均最高气温为, 年最热月平均气温为, 年最热月地下0.8m处平均温度为.当地主导风向为东北风, 年雷暴日数为45。1.3 地质水文资料桃花源小
11、区所在地区平均海拔500m, 地层以砂粘土为主, 地下水位为2m。1.4电费制度按当地供电部门要求, 在本小区变电所高压侧计量电能, 设专用计量柜,按两部电费制交纳电费.每月基本电费按变压器容量计为18元/ (KVA), 电费为0.5元/().小区最大负荷时的功率因数不得低于0.90. 此外, 电力用户需按新装变压器容量计算, 一次性地向供电部门交纳供电补贴费: 6 10kv为800元/(KVA)。第二章负荷计算与无功补偿2.1 负荷计算的目的负荷计算主要是确定计算负荷。计算负荷:是按发热条件选择电气设备的一个假想的持续负荷,“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。所以根据
12、“计算负荷”选择导体及电器时,在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过容许值。计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护的重要数据。2.2负荷计算的方法目前,我国设计部门在进行企业供电设计时, 经常采用的电力负荷计算方法有:需要系数法、二项式系数法、利用系数法、单位电耗法和单位面积功率法等.需要系数法计算简便, 对于任何性质的企业负荷均适用, 且计算结果 上符合实际, 因此, 这种计算方法采用最广泛. 尤其对各用电设备容量相差较小, 且用电设备数量较多的用电设备组, 这种计算最适宜. 二项式系数法则主要适用于各种设备容量相差大的场所, 如机械加
13、工企业、煤矿综合采工作面等。利用系数法是平均负荷作为计算依据,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。这种计算方法虽理论依据较充分, 但由于目前积累的实用数据不多, 且计算步骤较繁琐, 精确度也并不比前两种方法强多少, 所以, 目前以逐渐不被采用. 最后两种方法常用于方案估算。2.3小区的负荷分析和计算负荷计算需要系数法确定计算负荷:需要系数法就是将用电设备容量乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷的一种简便的计算方法。其计算公式为: (公式1-1) (公式1-2) (公式1-3) (公式1-4)式中, 、 该用电设备组的有功、无功、视在功率的计算负荷; 该用电设备组的设备总额定容量;功率
14、因数角的正切值;需用系数1#、2#、3#、4#、5#负荷量相同,每栋楼36户(3单元6层),6#、7#、8#楼负荷量相同,每栋楼24户(2单元6层),所以以1#、6#为例:1#一个家庭用户有功计算负荷 =7.50.7=5.25KW无功计算负荷 =7.50.75=5.62视在计算负荷 = 7.95KVA取同时系数=0.836= 0.85.2536=151.2KW=0.836=0.85.6236=161.9= 221.5KVA=335.6A6#一个家庭用户有功计算负荷 =0.78.5=5.95KW无功计算负荷 =0.758.5=6.375视在计算负荷 = 8.72KVA取同时系数=0.824=11
15、4.24 KW=0.824=122.4= 167.43KVA=253.68A表2-1园区的总负荷统计表项目负荷/KW需用系数功率因数正切值tan有功功率/KW无功功率/视在功率/ KVA计算电流/A1#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.62#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.63#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.64#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.65#2700.70.80.75151.2161.9221.5335.66#2040.70.80.75114.24122.4
16、167.43253.687#2040.70.80.75114.24122.4167.43253.688#2040.70.80.75114.24122.4167.43253.68总计19621098.721176.71609.792439.05计算负荷:计算园区总负荷,;=1098.72KW=1176.7=1609.79KVA=0.6822.4无功功率补偿2.4.1 提高功率因数的意义1.提高电力系统的供电能力,在发、输、配电设备容量一定得情况下,用户的功率因数越高,则无功功率越小,所需视在功率越小,这样同样容量的配电设备,可向更多的用户提供电能。2.减少供电网络中的电压损失,提高供电质量。用户
17、功率因数越高,在同样有功功率的情况下,线路中的电流就越小,因而网络上电压损失也越小,用电设备的端电压就越高。3.减少供电网络的电能损耗。在线路电压和输送的有功功率一定的情况下,功率因数越高,电流就越小,则网络中的电能损耗就越少。 可见,提高功率因数,充分利用现有的变电、输电和配电设备,保证供电质量,减少电能耗损,提高供电效率,因而具有显著的经济效益。2.4.2提高功率因数的方法1.正确选择并合理使用电动机,使其不轻载或空载运行,在条件允许时尽量选用笼形异步电动机。2.合理选择变压器容量,适当调整其运行方式,尽量避免变压器空载和空载运行。3.对于容量较大,且不许调速的电动机,尽量选用同步电动机,
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