扬州大学供配电工程课程设计报告

扬州大学水利与能源动力工程学院本科生课程设计题目：某市商住小区10kV配变电所电气设计课程：供配电工程专业：建筑电气与智能化班级：建电1102学号:姓名：指导教师：李世博完成日期：2014年6月5日总目录第一部分：任务书第二部分：课程设计报告第三部分：设计图纸第一部分任务书1．题目某市商住小区10kV配变电所电气设计2．原始资料2.1工程概况某住宅小区占地15万平方米。建有3单元6层住宅楼（底层为车库）12幢，每幢30户；建有2单元12层住宅楼（底层为泵房车库，顶层为电梯间）6幢，每幢80户。沿街门面3000m2及小区管理用房500m2。2.2负荷资料居民生活负荷：①每户负荷容量4kW。Kd=0.65（30户）、0.50（60户）、0.45（80～160户），cos=0.85。②小高层每幢4部电梯，每部容量12kW。Kd=0.7，cos=0.7。③每单元楼道应急照明负荷1.6～3.2kW（小高层）。Kd=0.8，cos=0.9。④小高层每幢水泵房设备：消火栓泵2台（一用一备），每台容量22kW。生活水泵2台（一用一备），每台容量7.5kW。排水泵2台，每台容量1.5kW。Kd=0.8，cos=0.8。营业照明负荷：①沿街门面正常照明及分体空调负荷按50W/m2计。cos=0.85。②小区管理用房正常照明及分体空调负荷按40W/m2计。cos=0.85。注：备用设备容量不计，发生火灾时才用的消防用电设备容量不计入总负荷。考虑变电所用电15kW，cos=0.85。各用电设备的负荷等级及其配电要求根据规范确定。2.3供电条件（1）供电部门可提供双回路10kV电源，一用一备。（2）电源1进线处三相短路容量110MVA，进线电缆长约100米。电源2进线处三相短路容量120MVA，进线电缆长约110米。（3）采用高供低计，居民生活计量一户一表，安装于楼道处。其他负荷计量点设于变电所低压侧。第一柜为进线隔离柜。（4）考虑二期工程，预留一路10kV电源出线备用，负荷容量400kVA。（5）配变电所采用独立式，位于小区中心位置，无人值班。低压最大供电距离250m。2.4其他资料。当地年最高气温为38℃，年平均气温为25℃，年最低气温－6℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为27℃，年最热月地下0.8m处平均温度为25℃。当地年雷暴日数为26天。当地海拔高度为120m，土壤电阻率100Ω•m。3．具体任务及技术要求本次课程设计共1.5周时间，具体任务与日程安排如下：第1周周一：布置设计任务，熟悉有关资料，负荷计算、主变压器选择。周二：供电一次接线方案确定，短路计算。周三：进出线电缆及开关设备选择计算。周四：设计绘制变电所高压电气系统图。周五：设计绘制变电所低压电气系统图。第2周周一：设计绘制变电所电气平面布置图及变电所接地平面布置图。周二：编制设计报告正文（设计说明书、计算书）电子版。周三：整理打印设计报告，交设计成果。要求根据设计任务及工程实际情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，独立完成10kV变配电所的电气设计。设计深度应达到扩大初步设计要求，制图应符合国家规范要求。4．实物内容及要求课程设计报告由设计任务书、设计报告正文、设计图纸三部分组成，并有封面、目录，装订成册。4.1设计报告正文内容包括：（1）负荷等级确定与供电电源（2）负荷计算与无功补偿（3）配变电所所址选择与结构型式（4）变压器类型、台数及容量选择（5）配变电所电气主接线设计（6）短路计算与电气设备选择校验（7）进出线电缆选择校验（8）配变电所电气装置布置（9）配变电所接地装置布置（10）参考文献设计报告正文编写的一般要求是：必须阐明设计主题，突出阐述设计方案、文字精炼、计算简明，条理清晰、层次分明。设计报告正文采用A4纸打印。4.2设计图纸包括：（1）配变电所高压电气系统图（1张A3）（2）变电所低压电气系统图（1张A3加长）（3）配变电所电气平面布置图（1张A3）（4）配变电所接地平面布置图（1张A3）设计图纸绘制的一般要求是：满足设计要求，遵循制图标准，依据设计规范，比例适当、布局合理，讲究绘图质量。设计图纸采用A3图纸CAD出图。5．参考文献[1]中国计划出版社编．注册建筑电气工程师必备规范汇编．北京：中国计划出版社，中国建筑工业出版社，2003[2]易立成编．注册电气工程师(供配电)执业资格考试强制性标准摘编．北京：中国电力出版社，2004[3]翁双安主编.供电工程.北京：机械工业出版社，2004[4]中国航空工业规划设计研究院等编．工业与民用配电设计手册（第2、3版）．北京：中国电力出版社，1994、2005[5]北京照明学会设计委员编．建筑电气设计实例图册①②③④．北京：中国建筑工业出版社，1998，2000，2002[6]孙成群主编．民用建筑电气设计资料集．办公住宅．北京：知识产权出版社，2002[7]朱林根主编．21世纪建筑电气设计手册．北京：中国建筑工业出版社，2001[8]戴瑜兴等编．民用建筑电气设计数据手册．北京：中国建筑工业出版社，2003[9]中元国际工程设计研究院编．电气设计50．北京：机械工业出版社，2005[10]本书编委会编．建筑电气设备选型（2001版，2002版，2003～2004版），北京：中国建筑工业出版社，2001，2002，2003[11]刘江主编．建筑电气设备选型．北京：中国建筑工业出版社，2003[12]朱林根主编．现代住宅建筑电气设计．北京：中国建筑工业出版社，2004[13]全国电气文件编制和图形符号标准化委员会编．电气简图用图形符号标准汇编．北京：中国标准出版社，2001[14]全国电气文件编制和图形符号标准化委员会编．电气制图及相关标准汇编．北京：中国标准出版社，2001[15]高低压电器最新产品技术样本等6．任务书写于2014年5月26日7．完成期限2014年5月27日至6月5日8．学生任务分配9．指导教师：李世博第二部分课程设计报告目录1负荷等级确定与供电电源…………………………………………….….….（20）1.1负荷等级确定………………………………………..…………………….（20）1.2供电电源…………………………………………………..……………………….（20）2负荷计算与无功补偿………………………………………….…………….（22）2.1负荷计算…………………………………………………..………..……….….…（22）2.2无功补偿…………………………………………………..………..…………..…（24）2.3总计算负荷………………………………………………..………..…………..…（25）3变（配）电所所址选择与结构型式……………………………………...…（27）3.1所址选择…………………………………………………..………..……………..（27）3.2结构型式…………………………………….………………………………..（27）4变压器类型、台数及容量选择………….…..……………………….…….（28）4.1变压器类型选择…………………….……………………………….…….（31）4.2变压器台数选择…………………….……………………………….…….（34）4.3变压器容量选择…………………….……………………………….…….（35）5变（配）电所电气主接线设计………………………………………….….（35）5.1高压系统电气主接线设计………………………..………………….…….（36）5.2低压系统电气主接线设计………………………..………………….…….（36）5.3低压配电网的接线形式....………………………..………………….…….（37）6短路计算与电气设备选择校验…………………………………….……….（38）6.1短路电流计算….…………………………….……………………………..…（39）6.2高压电气设备选择校验…………………………………….……………….（39）6.3低压电气设备选择校验…………………………………….………………（40）7进出线电缆选择校验………………………………………………….…….（41）7.1高压进线电缆选择校验…………………………………………….….….（42）7.2高压出线电缆选择校验…………………………………………….…..….（43）7.3低压出线电缆选择校验…………………………………………….…..….（44）参考文献……………………………………….……………………………….（45）1负荷等级确定与供电电源1.1负荷等级确定本工程电梯，应急照明，泵房负荷为二级负荷，其余为三级负荷。本工程用电设备负荷等级确定见下表。负荷等级确定序号用电设备名称负荷等级1用户负荷32电梯负荷23应急照明24消火栓泵25生活水泵26排水泵27沿街门面38小区管理用房31.2供电电源（内容：说明根据设计规范，本用户采用的供电电源与电压等级；各级负荷用电设备采用的供电措施。）本工程两路电源供电，一用一备，两台变压器供电。低压配电电压为~220/380V,电源引自变配电室，变配电室电气参见当地有关部门施工图纸。低压配电柜进线采用YJV电力电缆埋地引入，埋深为室外地坪下-0.7m，穿钢管保护，同时做好防水处理。电力变压器的型号：SC（B）10型树脂绝缘干式电力变压器(SCB10—1600/10)技术参数：电压等级：10KV容量范围：30～2000KVA调压方式：无励磁调压或有载调压（配真空或空气有载开关）分接范围：±5%或±2X2.5%频率：50Hz或60Hz相数：三相联接组别：Yyn0；Dyn11；Yd11或其它短路阻抗：标准阻抗或用户要求使用环境：相对湿度100%，环境温度不高于40℃温升限值：100K冷却方式：自冷（AN）或风冷（AF）防护等级：IP00；IP20（户内）；IP23（户外）绝缘等级：F级绝缘水平：10KV级工频耐压35KV、冲击耐压75KV；（另起一页）2负荷计算与无功补偿2.1负荷计算（内容：说明负荷计算方法及公式，列表计算各低压配电干线的计算负荷、无功补偿前低压母线计算负荷。）按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式如下:有功计算负荷(kw)Pc=KdPe无功计算负荷(kvar)Qc=Pctanφ视在计算负荷(kVA)Sc=Pc/cosφ计算电流(A)nccUSI3配电系统简图各低压配电干线的计算负荷2.2无功补偿（内容：说明无功补偿方式，计算无功补偿容量，选择无功补偿装置。）变电所负荷计算无功补偿)'tan(tan.PQccr变压器T1无功补偿后低压母线计算负荷计算点变压器T1Pc/kWQc/kvarSc/kVAIc/Acosφ补偿前低压母线计算负荷812838.91167.51823.50.70补偿容量QN.C/kvarQN.C=1155×[tan(arccos0.84)－tan(arccos0.92)]＝254实际取20组×25kvar=500kvar-250补偿后低压母线计算负荷812338.9879.91336.80.92变压器T1无功补偿后低压母线计算负荷计算点变压器T2Pc/kWQc/kvarSc/kVAIc/Acosφ补偿前低压母线计算负荷700.2544.7887.11348.40.70补偿容量QN.C/kvarQN.C=995×[tan(arccos0.83)－tan(arccos0.92)]＝243.1实际取10组×25kvar=245kvar-250补偿后低压母线计算负荷700.2294.7759.71154.20.92本工程采用补偿方法为低压集中补偿，补偿装置为并联电容器。2.3总计算负荷（内容：计算无功补偿后低压母线计算负荷，计算变压器功率损耗，计算高压进线计算负荷。）（另起一页）3变（配）电所所址选择与结构型式3.1所址选择电力变压器是供电系统的关键设备，并影响电气主接线的基本形式和变电所总体布置形式。供配电系统设计时，应经济合理地选择变压器的形式、台数及容量