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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
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