某住宅小区供电设计

某住宅小区供电方案设计姓名学号院系、部班号完成时间※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※工厂供电课程设计目录第1章设计任务.......................................................21.1设计内容........................................................21.2设计依据........................................................21.3设计要求........................................................3第2章负荷计算和无功功率补偿.........................................32.１负荷计算........................................................32.2无功功率补偿....................................................6第3章变电所主变压器及主接线方案的选择..............................103.1变电所主变压器的选择...........................................103.2变电所主接线方案的选择.........................................10第4章短路电流的计算................................................124.1临时施工短路电流计算...........................................124.2小区短路电流计算...............................................14第5章变电所一次设备的选择校验......................................175.110kV侧一次设备的选择校验......................................175.2380V侧一次设备的选择校验......................................20第6章变压所进出线的选择............................................206.110kV高压进线的选择............................................206.2低压母线的选择.................................................216.3380低压出线的选择.............................................21第7章设计总结......................................................23参考文献..............................................................242第1章设计任务1.1设计内容(1)为住宅小区两栋楼房临时建筑施工选择变压器及其一次侧电气设备；(2)对住宅小区长期供电进行合理设计。1.2设计依据(1)住宅小区临时施工现场用电情况如下：表2-1小区临时施工用电表序号设备名称台数设备容量/kW/台额定电压1混凝土搅拌机2103802卷扬机2283803塔式起重机2203805振捣器1013806施工照明62207生活照明9220注：动力设备平均功率因数0.75，需要系数0.5，照明需要系数0.9。(2)小区有两栋高层楼房①1号楼共24层分3个单元，2号楼共18层，1个单元，各楼每个单元负一层均设有单元配电室，每个单元有15kW电梯两部，10kW风机和25kW高压水泵电动机2台，220kW热力泵电动机2台；②两栋楼各有30kW消防水泵电动机各两台；③1号楼每个单元住户用电设备容量为192kW，2号楼住户用电设备容量为144kW。④1号楼地下车库照明用电设备容量为2kW，2号楼为1kW。⑤路灯照明设备容量2kw。31.3设计要求(1)为两栋楼房临时建筑施工选配变压器以及选择变压器一次侧电气设备；(2)设计两栋楼房变电所，即选择变压器，确定主接线方案，绘出主接线图；(3)选择变电所进出线和低压进电线；第2章负荷计算和无功功率补偿2.１负荷计算(1)单组用电设备计算负荷的计算公式①有功计算负荷（单位为kW）PKPd30，dK为需要系数②无功计算负荷（单位为kvar）tan3030PQ③视在计算负荷（单位为kV·A）30Scos/30P④计算电流（单位为A）NUSI33030/,NU为用电设备的额定电压（单位为kV）(2)多组用电设备计算负荷的计算公式①有功计算负荷（单位为kW）30PipPK30式中iP30是所有设备组有功计算负荷30P之和，pK是有功负荷同时系数，可取0.80~0.90。本设计取0.9。②无功计算负荷（单位为kvar）430QiqQK30，iQ30是所有设备无功30Q之和；qK是无功负荷同时系数，可取0.85~0.95。本设计取0.95。③视在计算负荷（单位为kV·A）30S230230QP④计算电流（单位为A）30INUS330/经过计算，单相总容量为240kW，三相总容量为2406kW，单相总容量与三相总容量的比值为9.97%。因为施工照明和生活照明单项总容量没有超过三项设备总容量的15%，按三相负荷计算。故得到临时施工现场和小区长期供电的负荷计算表，如下表所示（额定电压取380V）。表2-1临时施工现场的负荷计算表名称类别设备容量eP/kW需要系数dKcostan计算负荷30P/kW30Q/kvar30S/kVA30I/A临时施工混凝土搅拌机200.50.750.88108.8013.3220.24卷扬机560.50.750.882824.6437.3056.67塔式起重机400.50.750.882017.626.6440.48振捣器100.50.750.8854.406.6610.12施工照明60.9105.4005.4014.17生活照明90.9108.108.1021.265表2-2小区长期供电的负荷计算表名称类别设备容量eP/kW需要系数dKcostan计算负荷名称30P/kW30Q/kvar30S/kVA30I/A一号楼每单元风机200.80.80.7516122030.39高压水泵500.80.80.7540305075.97热力泵电动机4400.80.80.75352264440668.53住户用电设备容量1920.910172.800172.80262.54二号楼每单元风机200.80.80.7516122030.39高压水泵500.80.80.7540305075.97热力泵电动机4400.80.80.75352264440668.53住户用电设备容量1440.910129.600129.60196.916表2-3重要负荷及其他负荷计算表名称类别设备容量eP/kW需要系数dKcostan计算负荷名称30P/kW30Q/kvar30S/kVA30I/A重要负荷电梯1200.250.51.733051.959.9591.09消防水泵电动机1200.80.80.759672120182.33其他车库照明30.7102.102.13.19路灯照明21102023.04根据以上分析，小区中，考虑到总负荷过大，若选用一个变压器工作并不实际，若选用多台变压器并联使用，于施工与设计及日后的维护会产生诸多不便。初定将小区负荷分为：一号楼1、2单元设一台变压器，一号楼3单元和二号楼设一台变压器，两台变压器均可为重要负荷供电。对于临时施工又增设临时施工使用的变压器一台。下面将对此分别进行负荷计算。然后分别设计无功功率补偿。2.2无功功率补偿无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。由表2-4可知，该供电要求的380V侧最大负荷时的功率因数只有0.83，供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：7表2-4临时施工和小区计算负荷30P/kW30Q/kvar30S/kV·Acos临时工地计算负荷30P=68.8530Q=49.9030S=85.03cos=0.81一号楼1、2单元计算负荷30P=1162.5330Q=723.5130S=1369.29cos=0.85一号楼3单元和二号楼计算负荷30P=1123.6530Q=723.5130S=1336.43cos=0.84临时工地：1cQ=30Ptan1-tan2)=68.85[tan(arccos0.81)-tan(arccos0.92)]=20.52kvar小区：一号楼1、2单元：2cQ=30P(tan1-tan2)=1162.53tan(arccos0.85)-tan(arccos0.92)]=225.24kvar一号楼3单元和二号楼：3cQ=30P(tan1-tan2)=1123.65[tan(arccos0.84)-tan(arccos0.92)]=247.13kvar经查《工厂供电》附录表4知，小区各部分无功补偿如下。临时变压器采用1个BCMJ0.4-25-3并联；第一台变压器采用4个BCMJ0.4-50-3和1个BCMJ0.4-10-3并联；第二个变压器采用5个BCMJ0.4-50-3并联。补偿后各部分的无功功率：var.var).('kkQ9024259049130var.var).('kkQ5149323051723230var.var).('kkQ51473250517233308补偿后各部分的视在功率：AkVQPS2173123023030.''AkVQPS941262223023030.''AkVQPS341219323023030.''补偿后各部分的计算电流：AUSIN23111313030./''AUSIN841918323030./''AUSIN601852333030./''补偿后工厂的功率因数为：940130./cos''SP920230./cos''SP920330./cos''SP无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算分别如表2-5，表2-6和表2-7。表2-5无功补偿后临时工地的计算负荷项目cos计算负荷30P/kW30Q/kvar30S/kVA30I/A380V侧补偿前负荷0.8168.8549.9085.03129.12380V侧无功补偿容量--25--380V侧补偿后负荷0.9468.8524.9073.21111.23主变压器功率损耗-0.0130S=0.730.0530S=3.65--10kV侧负荷计算0.9369.5828.5575.214.349表2-6无功补偿后小区一号楼1、2单元的计算负荷项目cos计算负荷30P/kW30Q/kvar30S/kVA30I/A380V侧补偿前负荷0.851162.53723.511369.292080.42380V侧无功补偿容量--230--380V侧补偿后负荷0.921162.53493.511262.941918.84主变压器功率损耗-0.0130S=12.630.0530S=63.15--10kV侧负荷计算0.901175.16556.661300