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1、专业课课程设计专业课课程设计题 目:大型停车场供电系统设计说明书院系名称：电气工程学院专业班级:电气F1104班学生姓名：陈j超学 号: 指导教师： 教师职称： 评语及成绩：指导教师:日 期:目录第一章 绪论 31.1 研究背景：31.2 国内外现状：31.3 课题研究内容：41.4 供配电设计的意义和要求51.5 供配电设计必须遵循的一般原则5第二章 系统设计方案72.1 变配电所主接线方案的选择72.2 变配电所主接线设计要求72.3 变配电所主接线方案的拟定8第三章 负荷的计算 103.1 负荷计算的依据和目的103.2 负荷计算方法103.3 无功补偿计算及选择11第四章 设备与导线的
2、选择114.1 变电所主变压器的选择114.1.1 变电所主变压器选型的原则114.1.2 变电所主变压器台数的选择114.2 低压断路器144.3 电缆的选择174.4 电流互感器的选择174.5 低压开关柜选择18第五章防雷保护和接地装置的设计195.1防雷设备和措施195.2 接地与接地装置20总结 20参考文献 21大型停车场供电系统设计说明第一章 绪论1.1 研究背景：近年来，在国内私家车迅速增长的情形下，一些大型城市面临“车多位少” 的困境，迫使很多车主把车直接停在道路上，这一方面影响交通畅通，带来交通 安全隐患;另一方面也不利用车辆的管理，车辆容易被破坏或被偷盗，给车主带 来财产
3、损失。与此同时，随着城市停车场规模也日益大型化，加之服务车辆繁杂， 人工管理的效率和可靠性已难以满足其在管理上提出的要求，此时，运用监控、 诱导、路闸等手段实现车辆的智能化管理应运而生。停车场智能管理系统是现代 化停车场车辆收费及设备自动化管理的统称，是将车场完全置于计算机管理下的 高科技机电一体化产品。据恒业国际控股集团有限产品经理罗海江介绍，停车场 智能管理系统兴起于2001年，发展到现在系统正日趋完善，功能越来越面向国内 的实际需求，系统操作也更加人性化。 如今智能停车场管理系统已经经过了从 早期对国外产品的跟随和模仿阶段，进入到了一个产品创新，紧随市场需求并不 断壮大的阶段。目前国内停
4、车场系统生产企业有400多家，其中国产停车场系统 产品约占市场份额的80%左右，国外停车场系统市场占20%。而在欧美地区，据了 解，欧洲一些国家的停车产业发展已有50年的历史，并已达到一种良性循环和有 序发展。停车产业也已成为年产值数十亿美元的大产业。美国的停车产业每年收 入约达260亿美元，占全美 GDP 的3.25%。而我国的停车产业尚处于起步阶段，城 市汽车保有量与停车位之比远低于国际公认的1： 1.3的合理比例，加之今后相当 长的一段时期内，作为国家支柱产业的汽车工业和汽车市场还将保持高速成长的 态势，汽车保有量的增加必将带来对停车市场的需求增长，可见，只要城市有关 政策给予适当支持，
5、停车业作为一个新兴产业具有广阔的前景，其发展规模和潜 力巨大。在此期间，采用可靠的供电系统尤为重要，关系着停车场的发展。1.2 国内外现状：当前国内外开始转向光伏发电向停车场供电，我国于1958年开始研究光伏 电池，1972年首次成功地将光伏电池用于地面，1979年开始生产单晶硅太阳能电 池。中国的光伏产业的发展有2次跳跃，第一次是在上世纪80年代末，我国的改 革开放正处于蓬勃发展时期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使我国的 太阳能电池生产能力由原来的 3个小厂的几百千瓦一下子上升到 6个厂 的 4.5 MW,引进的太阳电池生产设备和生产线的投资主要来自中央政府、地方政 府、国家工业部委
6、和国家大型企业。第二次光伏产业的大发展在2000年以后，主 要是受到国际大环境的影响、国际项目/政府项目的启动和市场的拉动；例如： 2002年由国家法改委负责实施的“光明工程”送电到乡和即将实施的送电到村工 程均采用了太阳能光伏发电技术。由于我国西部人口密度小,居住分散,同时又 拥有丰富的太阳能资源。太阳能光伏发电是即廉价又清洁的能源选择。近20年来,我国光伏产业的发展已初具规模,但在总体水平上我国同国外相 比还有很大差距,表现为：(1) 生产规模小。我国太阳电池制造厂的生产能力约为0.51兆瓦/年，比国外 生产规模低一个多数量级。(2) 技术水平较低。电池效率、封装水平同国外存在一定差距。(
7、3) 专用原材料国产化经过“八五”攻关取得一定成果，但性能有待进一步改 进，部分材料仍采用进口品。(4) 成本高。目前我国电池组件成本约30元/瓦，平均售价42元/瓦，成本和售 价都高于国外产品。(5) 市场培育和发展迟缓，缺乏市场培育和开拓的支持政策、措施。总的来说，光伏发电向停车场供电不能保证供电的可靠性，不能实现停车场 的自动化管理。因此，采用供电可靠的供电系统是停车场必要条件。1.3 课题研究内容：本次设计题目为某市停车场供配电系统设计，该系统通过降压变压器与 6kv 公共电源干线相连，然后向停车场供给电能。该停车场对供电可靠性要求也较高。 因此，必须采用可靠性较高的接线形式。设计主要
8、内容包括：负荷计算、短路电流计算、电气主接线的设计、电气设 备的选择与校验(包括主变压器的选择、断路器及隔离开关的选择与校验、导体 的选择与校验、电流互感器的选择与校验、电压互感器的选择和避雷器的选择等) 和变配电所的布置与结构设计。其中，主接线代表了变配电所主体结构，它对各 种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都 有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济 性。在设计的过程中，参阅了大量的供配电系统设计、变配电所设计、建筑电气 设计规范等相关的规范和设计手册，最后对该停车场供配电系统进行了初步设 计。本课程设计的目的是通过设计实践，
9、综合运用所学知识，理论联系实际，锻 炼独立分析和解决电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。1.4 供配电设计的意义和要求在日常生活、工厂中，电能虽然是生产生活的主要能源和动力，但是它在 产品成本中所占的比重一般很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产 品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大 大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动 强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。但是如果工厂的电能 供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。从另一方面来说，电能不光 给我们的日常生活带来许多便利，更重要的是它已
10、经成为我们赖以生存的必需 品。因此，做好供配电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，促进人类文明 具有十分重要的意义。由于能源节约是供配电工作的一个重要方面，而能源节约 对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好供配电工作，对于节约能 源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。供配电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和日常生活用电的 需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）、安全 在电能的供应、传输、分配和使用中，应确保不发生人身事故和设 备事故。（2）、可靠 在电力系统的运行过程中，应避免发生供电中断，满足电能用户对 供电可靠性的要求。（3）、优质 就是要满足电能用
11、户对电压和频率等质量的要求。（4）、经济 降低电力系统的投资和运行费用，并尽可能地节约有色金属的消耗 量，通过合理规划和调度，减少电能损耗，实现电力系统的经济运行。此外，在供配电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既 要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。1.5 供配电设计必须遵循的一般原则（1）必须遵循国家的有关法令、标准和规范，执行国家的有关方针、政策。包 括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。（2）应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经 济合理，设计中应采用符合国家现行有关标准的效率高、耗能低、性能先进的电 气。（3）必须
12、从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区 供电条件，合理确定设计方案。（4）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系， 做到远近结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。关于负荷性质，按GB50052-95供配电系统设计规范规定，根据电力负荷对 供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响程度，电力负 荷分为以下三级：（1）、一级负荷 中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治、经济上造 成重大损失者。（2）、二级负荷 中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，例如：主要设 备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企
13、业大 量减产等；中断供电将影响重要用电单位的正常工作者。（3）、三级负荷 不属于一级和二级负荷电力负荷 。对一级负荷，应由两个电源供电。当一个电源发生故障时，另一个电源发生故障 时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除应由两个电 源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接应急供电系统。对二级负荷，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷 可由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架 空线供电。当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应 能承受 100%的二级负荷。第二章 系统设计方案2.1 变配电所主接线方
14、案的选择变（配）电所的主结线（一次接线）是指由各种开关电器、电力变压器、 互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配 电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据，也是运行人员 进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。用图形符号表示主要电气设备在电路 中连接的相互关系，称为电气主结线图。电气主结线图通常以单线图形式表示。主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等。2.2 变配电所主接线设计要求电气主接线设计应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。（1）可靠性供电可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力,是电力生产和 分配的首要要求，主接
15、线的设计首先应满足这个要求。电气主接线不仅要保证在正常运行时 ,还要考虑到检修和事故时 ,都不能导致一 类负荷停电,一般负荷也要尽量减少停电时间。显然,这些都会导致费用的增加, 与经济性的要求发生矛盾。因此,应根据具体情况进行技术经济比较,保证必要的 可靠性,而不可片面地追求高的可靠性。（2）灵活性 满足调度时的灵活性要求。应能根据安全、优质、经济的目标，灵活地投入和 切换电源、变压器和线路，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运 行方式下的系统调度要求。 满足检修时的灵活性要求。在某一设备需要检修时，应能方便地停运断路器、 母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供 电，并使该设备与带电运行部分有可靠的安全隔离，保证检修人员检修时的方便 和安全。 满足扩建时的灵活性要求。大的电力工程往往要分期建设。从初期的主接线到 最终方案的确定，每次过渡都应比较方便，对已运行部分影响小，不影响连续供 电或停电时间最短的情况下，投入新装变压器或线路而不互相干扰，并且对一次 和二次部分的改建工作量最少。（3）经济性在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可 靠、灵活，必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的 增加。因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理。一 般应当
