供配电设计计算书.doc

1、供配电课程设计计算书目 录摘 要 .1Abstract.2第一章 绪论 .41.1 设计题目及工程概况 .41.2 设计的目的及要求 .41.3 设计的依据： .41.4 设计原则 .4第二章 方案论证 .62.1 供配电系统的方案论证 .6第三章 负荷计算 .73.1 负荷计算的依据和目的 .73.2 负荷计算方法 .73.3 无功补偿计算及选择 .93.4 各回路负荷计算表 .10第四章 设备与导线的选择 .144.1 短路电流的计算 .144.2 高压设备及导线的选择 .144.3 低压设备及导线的选择 .174.4 变压器的选择 .184.5 柴油发电机的选择 .18第五章 变配电室设

2、计 .195.1 变配电室的布置 .19第六章 接地设计 .216.1 接地概念 .216.2 接地型式的种类 .216.3 各种接地的主要作用 .22第七章 结束语 .23参考文献 .23供配电课程设计计算书1摘 要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电

3、网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。10KV 变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确

4、定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）高低压配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）接地保护等内容。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。关键词 变电站、负荷、输电系统、配电系统、低压网络、补偿装置供配电课程设计计算书2AbstractAlong w

5、ith the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, p

6、ower supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the metal depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply

7、 and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people. The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric

8、power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of powers transport and control, the transformer substation must change the mode of the t

9、raditional design and control, then can adapt to the modern electric power system, the development of modern industry and the of trend of the society life.The region of 10-voltage effect many fields and should consider many problems. Analyse change to give or get an electric shock a mission for carr

10、ying and customers carries etc. circumstance, choose the address, make good use of customer data proceed then carry calculation, ascertain the correct equipment of the customer. At the same time following the choice of every kind of transformer, then 供配电课程设计3make sure the line method of the transfor

11、mer substation, then calculate the short-circuit electric current, choosing to send together with the electric wire method and the style of the wire, then proceeding the calculation of short-circuit electric current. This first step of design included:(1) ascertain the total project (2) load analysi

12、s(3) the calculation of the short-circuit electric current (4) the design of an electric shock the system design to connect with system and the choice of line project (5) the choice and the settle of the protective facility (6) the contents to defend protection of connect the earth. Along with the h

13、igh and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power. key words substation ,load ,transmission system , distribution ,low voltage network ，correction equipment.供配电课程设计4第一章 绪论1.1 设计题目及工程概况（1）设计题目大连时代大

14、厦变配电室电气设计（2）工程概况本工程位于大连市海湾街，占地面积 3500，建筑面积 19165，建筑总高度 43m，地上 12 层，地下 2 层，结构形式为框架结构，地下建筑部分设有：变配电所、生活水泵和消防设备等。1.2 设计的目的及要求目的：运用我们本学期已学过的供配电的基本知识，按照给定的内部设计资料和查找供配电设计规范进行设计，掌握变配电系统设计的理论知识，方法程序，技术规范和设计的基本技能，进一步扩大知识面，培养我们的创新意识和获取新知识的能力，树立起严谨，认真，实事求是、刻苦钻研、团结协作的工作态度和工作作风。为接下来的工作生活积累经验。要求：首先对本工程设备布置和设备容量进行详

15、细掌握，判断本工程的建筑类别和负荷等级，根据负荷等级，结合供电的可靠性、安全性与经济性进行方案论证。完成本工程的主结线图并完成相应方案。完成高压供电系统图、低压配电系统图、变配电室平面图及剖面图、竖干线配电图、变配电室接地图的绘制。最后完成计算书，其中应包括结论、方案论证、负荷计算、设备与导线的选择、变配电室设计、接地设计、结束语、参考文献等基本章节，要求作出所有相关数据计算的理论依据和典型实例，根据国家有关新标准规定完成计算书。1.3 设计的依据：（1）建筑概况：应说明建筑类别、性质、面积、层数、高度等。（2）建设方提供的有关职能部门（如：供电部门、消防部门、通信部门、公安部门等）认定的工程

16、设计资料，建设方设计要求。（3）相关专业提供给本专业的工程设计资料。（4）本工程采用的主要标准及规范。1.4 设计原则低压系统接线应在满足负荷要求的情况下，选择最为经济合理的电源系统接供配电课程设计5线方式。设计着中考虑以下因素：1.电源电压的选择；2.变配电室位置的确定；3.设备的总容量与台数的确定；4.电源的选用；5.进线方向；6.系统设计方案；7.出线方式；8 每回线路输送容量；9.技术经济比较。（一）对变配电系统的要求及其原则应符合： 1）安全性 必须保证在任何可能的运行的方式及检修状态下运行人员及设备的安全。2）可靠性 主结线的可靠性要求由用电负荷的等级确定。要保证主结线的可靠性可以

17、采用多种措施。如系统中的某一电气元件故障时，可以由保护装置自动把故障元件迅速切除，使之不影响系统的其他部分的继续运行；也可以在系统中设置备用元件，当工作元件故障时，由自动装置立即投入备用元件代替工作元件。因此，在主结线中就要考虑是否方便电气元件的投切操作。3）灵活性 应能适应在各种可能的运行方式的要求。主结线的电路关系是可以改变的，在系统运行中，这种主结线电路关系的改变叫做运行方式的改变。运行方式的改变通常是通过对主结线中某些电气元件的投入和切除来实现的，因此，主结线应考虑是否方便电气元件的投切操作。从而适应各个时段能源供电能力与负荷变化的要求，适应元件检修的要求，保证各种不正常运行方式下系统

18、仍能达到足够的供电质量。4）经济性 应满足最少的投资与年运行费用的要求，使得总经济效益为最佳。供配电课程设计6第二章 方案论证2.1 供配电系统的方案论证本工程中一级负荷是消防设备、应急照明以及网络及消防中心，二级负荷为空调系统，三级负荷有电梯、热风幕和照明系统等。总负荷为 1702KW。其中一级负荷为 445KW、二级负荷为 621KW、三级负荷为 636KW。根据负荷容量，本工程选用两台干式环氧树脂变压器，容量分别为 1000KVA、800KVA 两路电源进线，因需要满足一级负荷供电要求，需设自备柴油发电机组一套。我们对电气主结线拟订了 2 个方案进行比较。A 方案：两路电源进线，高压母线

19、分段不联络，低压母线分段联络，然后两段母线分别接用电设备.B 方案：两路电源进线，高压母线分段联络，低压母线分段联络，然后由两段母线分别接用电设备.二种方案比较：A 方案设备用量少，投资较少，但可靠性不是很高，能满足向一、二级和三级负荷供电要求。但当变压器 T 容量满足时，S 2故障，系统可满足要求但供电可靠性下降，变压器损坏时，很难达到变压器备用。B 方案设备容量虽较 A 方案多，但可靠性、安全性与灵活性比 A 方案好。当一路电源故障时，若另一路电源容量足够，可满足一级负荷的供电要求。上述方案比较选择 B 方案。本工程采用两路电源进线，其中电源 S1给 1 号变压器供电，S 2给二号变压器供

20、电。采用柴油发电机组作备用，高压母线单母线分段联络，保证电源切换；低压母线分段联络，运行方式灵活，保证了供电的可靠性。高压柜采用KYN（VE）-10 系列产品。产品的外型尺寸为：24008001700(mm)。参数：额定电压：12KV；额定绝缘水平：1min 工频耐受电压 42KV，雷电冲击耐受电压75KV。低压开关柜采用 GCS 系列产品，以 E=25mm 为模数，外型尺寸为：22001000800(mm)。参数：额定工作电压：660V；额定绝缘电压：1KV；额定频率：50HZ；工频耐受电压：3KV。变压器型号：SCB10-1000/10，联结组别：D yn11，空载损耗：1560W，负载损

21、耗：7090W，阻抗电压：6%，阻抗电流：0.8%；SCB10-800/10，联结组别：D yn11，空载损耗：1340W，负载损耗：6020W，阻抗电压：6%，阻抗电流：0.8%。供配电课程设计7第三章 负荷计算3.1 负荷计算的依据和目的需要系数法计算简单，是最为常用的一种计算方法，适合用电设备类数量较多且容量相差不大的情况，结合本工程具体情况，采用需要系数法。 3.2 负荷计算方法 1.需要系数法负荷计算的需要系数法：首先根据负荷类别进行分组，然后按照下列步骤进行计算。（1）设备功率 每组中只有一台（套）电气设备时，应将设备实际向供配电系统汲取的电功率作为计算负荷，又常把单台设备的计算负

22、荷称作设备功率，以 （KW）表示。对于：nP1）连续工作制负荷 =nrP式中 为设备额定输入功率，r2）断续运行工作制电动机类负荷应将起额定功率换算成负荷持续率为 25%时的等效功率，以便计算： =2nr式中 -设备额定输入功率rP3)断续运行输入功率.工作制电焊类负荷应将其额定功率换算成负荷持续率为 100%时的等效功率,以便于计算.即: =nr4)成组用电设备的设备功率是指除备用设备以外的所有单个用电设备额定输入功率之和.5)照明设备的设备功率应考虑辅助其正常工作的镇流器等元件上的功率损耗。白炽灯光源的照明设备: =nPr荧光灯光源的照明设备： =1.25 r高强气体放电灯光源的照明设备：

23、 =1.1nr（2）单组设备计算负荷 当分组后同一组中设备台数3 台时,计算负荷应考虑其需要系数,即: = cPdKn供配电课程设计8= tgcQcP=CS2C3CrSIU式中 总设备功率,单位为 KWn需要系数dK计算有功功率,单位为 KWcP计算无功功率,单位为 KvarQ计算视在功率,单位为 KVACStg电气设备功率因数角的正切值电气设备额定电压,单位为 KVrU计算电流,单位为 ACI当每台电气设备台数(套)3 台时,考虑其同时使用效率 取为 1,其于计dK算与上述公式相同.（3）多组设备的计算负荷 当供电范围内有多个性质不同的电气设备组时,先将每一组都按上述步骤计算后,再考虑各个设

24、备组的计算负荷在各自的负荷曲线上不可能同时出现,以一个同时系数来表达这中不同时率,因此其计算负荷为:=cPPKdn= tgQQc=CS2cC3CrSIU式中 -有功功率同时系数.对于配电干线所供范围的计算负荷, PK取值范围一般在 0.85-1。供配电课程设计9-无功功率同时系数,对于配电干线计算负荷, 在低压侧QK QK取值范围一般在 0.930.97;对于变电站总计算负荷 取值范围一般在Q0.951。 3.3 无功补偿计算及选择自然满足要求.在负荷曲线上,无功计算负荷(最大值)往往是发生在有功计算负荷的附近,所以,一般以有功计算负荷发生时所需要的无功补偿容量作为自动补偿时补偿容量计算的依据

25、.即: 12()c cQptgqp选择:电容器的选择(使用台数) CrQN当电容器为三相电容器时,其额定容量之和应小于系统需要的容量.所以实际的补偿容量 应为 cQCr当电容器为单相电容器时,除了保证补偿容量以外,为维持三相平衡,还应保证电容器的台数为 3 的倍数补偿后的实际平均功率因数为: 221cos()avavavpptgQc自动补偿时补偿容量计算由于自动无功补偿是根据负荷对无功的需求量，针对预先设定的功率因数目标，通过投切电容器随时调整的。因此，当补偿后的功率因数瞬时值满足要求时，其平均功率因数自然满足要求。在负荷曲线上，无功计算负荷（最大值）往往是发生有功计算负荷的附近，所以一般以有功计算负荷发生时所需的无功补偿容量作为自动补偿时补偿容量计算的依据。即：补偿前： tg 1=Qav/Pc补偿后：tg 2=(Qav-Qcc)/Pc式中 -补偿前的平均有功功率，单位为 KW；Pc-补偿前的平均无功功率，单位为 kvar;Qav