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1、 供配电技术课程设计评分表设计题目：班 级： 学号：项 目评分比例得 分平时表现30%答 辩20%设计报告50%总成绩指导老师： 年 月 日设计题目2 某高校南校区变配电所电气一次部分设计一、设计的基础资料（1）学校用电设备情况某高校南校区变电所主要供电的负荷单元有：综合教学楼、学生宿舍、办公楼、实验楼、食堂、锅炉房、南校区等。其中教学楼、实验楼为较重要的负荷。用电设备的电压均为380V。本校用电具有季节性负荷与昼夜负荷变动大的特点。其负荷统计资料见表1。表1 校区负荷统计资料厂房编号厂房名称设备容量/kW需要系数Kd功率因数cos计 算 负 荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30
2、/A1综合教学楼1502食堂2803实验楼3504办公楼425学生宿舍11806学生宿舍22807团学楼、车库808南校区7609锅炉房5010商铺35合计2207（2）电源情况本校由距其3公里处的龚家湾变电站接一回10kV架空线路进线供电，架空线路选用LGJ120，几何均距2m。龚家湾区域变电站10kV出口短路容量为500MVA。供电部门对其功率因数要求为cos=0.9以上。二、 设计任务 （1）主接线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，设计主接线，在此基础上进行负荷计算，列出负荷计算汇总表。 （2）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算
3、结果列出汇总表。 （3）主要电气设备选择：主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择与校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。 （4）变压器保护配置：确定主变压器的保护方式，不要求整定计算。三、设计成果 1 设计说明书2 设计图纸： 变电所电气主接线图；电气主接线监控界面；微机保护装置的监控组态界面。目录目录- 2 -1.设计的容和要求- 4 -1.1设计的基础资料- 4 -1.2 设计原则和基本要求- 4 -1.2.1荷分级与供电要求- 4 -1.2.2电压选择和电能质量- 5 -2.计算负荷与无功功率补偿- 6 -2.1计算负荷的公式- 6 -2.2计算
4、负荷的确定- 6 -2.3无功功率补偿- 10 -3.主变压器的选择与保护- 12 -3.1 主变台数的确定- 12 -3.2 本变电站变压器的选择- 12 -3.3变压器的故障类型与特征- 14 -3.4变压器保护配置的基本原则- 14 -4.电气主接线的选择- 16 -4.1 选择原则- 16 -4.1.1主接线设计的基本要求与原则- 16 -4.1.2主接线的基本形式和特点- 17 -4.2变电站主接线方案的拟定- 18 -4.2.1确定变电站主接线方案- 18 -4.2.2变电站主接线方案的优缺点- 19 -5. 短路电流计算- 20 -5.1短路电流计算的目的与假设- 20 -图5-
5、1供电系统简图- 20 -5.2短路电流计算与计算结果- 20 -6.电气设备和导体的选择- 23 -6.1电气设备的选择原则- 23 -6.2 变电所高压一次设备的选择- 24 -6.2.1高压开关柜的选择- 24 -6.2.2高压断路器的选择与校验- 24 -6.2.3 高压电流互感器的选择- 25 -6.2.4 高压电压互感器的选择- 25 -6.2.5高压熔断器的选择- 26 -6.2.6高压母线的选择- 26 -6.2.7高压一次设备的汇总- 26 -6.3变电所低压一次设备的选择与校验- 27 -6.3.2 低压开关柜选择- 27 -6.3.3 校验CW2-4000型断路器是否满足
6、要求- 28 -6.3.4 电流互感器的选择- 28 -6.3.5低压侧所有元件的汇总- 29 -6.4 变电所高、低压导线的选择- 29 -6.4.1高压线路导线的选择- 29 -7.心得与总结- 31 -8.设计参考资料- 32 -9.附录- 33 -1.设计的容和要求1.1设计的基础资料某高校南校区变电所主要供电的负荷单元有：综合教学楼、学生宿舍、办公楼、实验楼、食堂、锅炉房、南校区等。其中教学楼、实验楼为较重要的负荷。用电设备的电压均为380V。本校用电具有季节性负荷与昼夜负荷变动大的特点。1.2 设计原则和基本要求变电所是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的
7、电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电所的主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。本次设计的变电所属10kV负荷
8、型变电所，主要满足该校区工业和居民用电。供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以与地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。1.2.1荷分级与供电要求电力负荷应根据对供电可靠性的要求与中断供电在政治、经济上所造成的损失与影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以与蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供
9、电。必要时采用不间断电源（UPS）。一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上，经济上造成重大损失者；或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。就学校供配电这一块来讲，我校现没有一级用电负荷。二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。在本次课程设计中，根据供配电系统设计规GB50052-1995，南校区现有的二级负荷有：综合教学楼和实验楼。三级负荷为不属于前两级负荷者,对供电无特殊要求。南校区除了前面罗列的二级负荷外，全为三级负
10、荷。1.2.2电压选择和电能质量用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性，供电距离，供电线路的回路数，当地公共电网的现状与其发展规划等因素，经济技术比较确定。供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变比与电压分接头，降低系统阻抗，并应采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏差。单相用电设备接入三相系统，使三相保持平衡。220V照明负荷，当线路大于30A时，应采用三相系统，并应采用三相五线制。这样，可以降低三相低压配电系统的不对称性和保证电气安全。2.计算负荷与无功功率补偿2.1计算负荷的公式负荷计算的方法有需要系数法、估算法与二项式法几种。按需要系数法确定用电设备的有功
11、计算负荷（kw）的计算公式为 (1-1)式中 Pe用电设备组的总的设备容量，单位为KW。 Kd用电设备组的需要系数，根据参考书工厂供电设计指导中的表2-1查得变配电所的需要系数为0.450.7。无功计算负荷（kvar）为 (1-2)式中tan用电设备组的总的设备组cos的正切值。视在计算负荷（kva）为 (1-3)式中 cos为功率因数，取0.9。计算电流(A)的计算公式 (1-4)式中 UN用电设备组的额定电压，单位为KV。民用建筑电气设计规-JGJ16-2008第3.5.6条中规定单相负荷应均衡分配到三相上，当单相负荷的总容量小于计算围三相对称负荷总容量的15%时，全部按三相对称负荷计算；
12、当超过15%时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加，等效三相负荷可按下列方法计算：(1)只有相负荷时，等效三相负荷取最大相包荷的3倍。(2)只有线间负荷时，等效三相负荷为：单台时取线间负荷的倍；多台时取最大线间负荷的倍加上次大线间负荷的(3-)倍。2.2计算负荷的确定1.确定各组的设备容量与计算负荷(1)综合教学楼查表，Kd=0.9，cos=0.85，计算求得sin=0.62，故P30（1）=0.9150=135kW Q30（1）=1350.62=84kvar S30=159kVA I30=242.6A(2)食堂查表，Kd=0.9，cos=0.75，计算求得sin=0.88，故P
13、30（2）=0.9280=252 kW Q30（2）=2520.88=222 kvar S30=336 I30=510.5 A(3)实验楼查表，Kd=0.8，cos=0.75，计算求得sin=0.88，故P30（1）=0.8350=280 kWQ30（1）=2800.88=246 kvarS30=373 kVAI30=566.7 A(4)办公楼查表，Kd=0.8，cos=0.9，计算求得sin=0.48，故P30（1）=0.842=34 kWQ30（1）=340.88=16 kvarS30=38 kVAI30=57.7 A(5)学生宿舍1查表，Kd=0.7，cos=0.9，计算求得sin=0.48，故P30（1）=0.7180=126 kWQ30（1）=1260.48=60 kvarS30=140 kVAI30=212.7 A(6)学生宿舍2查表，Kd=0.7，cos=0.9，计算求得sin=0.48，故P30（1）=0.7280=196 kWQ30（1）=1960.48=94 kvarS30=217 kVAI30=329.7 A(7)团学楼、车库查表，Kd=0.4，cos=0.9，计算求得sin=0.48，故P30（1）=0.480=32 kW
