1、 毕业设计说明书 盐城工学院水上乐园供配电系统设计 专业 建筑电气与智能化 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期 毕业设计说明书（毕业论文） 独创性声明 本人声明所呈交的毕业设计说明书 (毕业论文 )是本人在导师指导下进行的研究、设计工作后独立完成的。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，说明书中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究所做贡献集体和个人，均己在说明书中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 毕业设计说明书（毕业论文）作者签名 (手写 ): 日期 : 年 月 日 指导教师签名 (手写 ): 日期 : 年 月 日 盐城工学院本科毕业设计
2、说明书（ 2016） 盐城工学院水上乐园供配电系统设计 摘要 ：民用建筑的供配电设计是维持建筑内各个用电设备的安全有效运行的基本保障，近年来，随着经济水平的不断提高，人民的业余生活呈现多样化和健康化。本游泳馆设计旨在提高大学生身体素养以及丰富周边居民的业余生活质量，同时为一些中小型企业、团体或组织提供比赛和休闲娱乐场地。供配电设计是该游泳馆的基础功能设计之一，包括负荷计算，短路计算，变压器设备选型以及容量计算，最后进行继电保护整定计算。进行负荷计算以确定变压器容量和数量，短路计算的目的是选择合适的线缆，并根据计算结果来选择互感器、断路器等用电设备，然后分析电气变压器和 电力线路的继电保护 。设
3、计根据现行的国家标准及行业规范，通过计算分析，合理选择与布置相关用电设备。 做好供电工作不仅是居民生活安全的保障，还是绿色生活理念的前提条件。一个合格的供电设计需满足安全、可靠、经济等指标。设计需严格按照国家现行的行业标准与技术规范，通过严密的计算与方案选择，最终达到施工的要求。 关键词： 负荷计算 变压器选择 继电保护 盐城工学院水上乐园供配电系统设计 Yancheng Institute of Technology Water Park Power Supply and Distribution System Design Abstract： Civil construction of t
4、he power supply is designed to maintain building the basic safeguard that the safe and effective operation of electrical equipment, in recent years, with the constant improvement of the economic level, the diversified amateur life and health of the people. This swimming pool is designed to improve c
5、ollege students physical qualities and to enrich the spare life of the surrounding residents quality, at the same time for some small and medium-sized enterprises, groups or organizations provide game and entertainment venues. Power supply design is one of the swimming pool on the basis of functiona
6、l design, including load calculation, short circuit calculation, transformer capacity calculation, equipment selection, and finally to relay protection setting calculation. Load calculation are carried out to determine transformer capacity and quantity, short circuit calculation of purpose is to cho
7、ose the appropriate cable, and according to the calculated results to select the current transformer, circuit breaker, such as electric equipment, and then analyzed the relay protection of the electric transformer and power line. This design according to the existing national standards and industry
8、standards, through calculation and analysis, the reasonable selection and layout related electrical equipment. To do a good job of power supply is not only the residents life security, or the concept of green living condition. A qualified power supply design to meet the safe, reliable, economic and
9、other indicators. Design should be strictly in accordance with the current state of the industry standard and technical specification, through strict calculation and scheme selection, eventually to achieve the requirement of the construction. Keywords： Load calculation Transformer selection Relay pr
10、otection 盐城工学院本科毕业设计说明书（ 2016） 目 录 1 概述 . 1 1.1 课题含义 . 1 1.2 课题由来 . 1 1.3 课题主题设计思路 . 1 1.4 课题成果预计 . 1 2 系统总体方案设计 . 1 2.1 工程概 况 . 1 2.2 设计原则 . 2 2.3 方案论证 . 2 3 负荷计算与设备选型 . 3 3.1 负荷计算 . 3 3.1.1 需要系数法 . 3 3.1.2 游泳馆负荷计算 . 5 3.2 无功功率补偿 . 8 4 变电所设计 . 8 4.1 变配电所的布置 . 8 4.1.1 基本布置要求 . 9 4.1.2 总体布置方案 . 9 4.2
11、 变压器容量计算与台数选择 . 10 4.2.1 变压器的台数选择原则 . 10 4.2.2 变压器容量的选择 . 10 4.2.3 变压器的功率损耗 . 11 4.2.4 变压器的选择计算 . 12 4.3 变电所主接线 . 12 4.3.1 主接线设计的基本要求 . 12 4.3.2 高压电气主接线方案 . 13 4.3.3 低压电气主接线方案 . 13 5 供配电系统的设备选择 . 14 5.1 短路电流的计算 . 14 5.1.1 短路计算的目的 . 14 5.1.2 短路电流计算基本步骤 . 14 5.1.3 游泳馆短路电流计算 . 16 5.2 一次设备选择与校验 . 18 5.2
12、.1 一次设备选型原则 . 18 5.2.2 高低压侧设备选择与校验 . 19 5.3 导线及电缆线路的选择 . 20 5.3.1 导线截面选择的基本原则 . 20 5.3.2 电力线缆的选择 . 21 5.4 继电保护 . 22 5.4.1 电力变压器的保护 . 22 5.4.2 电力线路的保护 . 23 6 结束语 . 25 盐城工学院水上乐园供配电系统设计 参 考 文 献 . 26 致 谢 . 27 附录：设计图纸 . 28 盐城工学院本科毕业设计说明书（ 2016） 1 盐城工学院水上乐园供配电系统设计 1 概述 1.1 课题含义 电能是一种清洁的二次能源，便于输送和分配，电能可以由其
13、他能源产生，也可以转化成其他的能源，并且电能方便测量、控制、管理和调度，可以实现电气自动化。供配电系统指电力系统以 110kV 及以下电压等级，对某个地区或某企业或某单位供配电的系统，供配电是民用建筑基础功能性设计之一。 供配电系统主要负责将电能从变配电所输送至用户端，给用户的生活各方面带来方便。由各种配电设备、配电元件以及相关配电设施可组成的变配电系统。直接面向终端用户的供配电系统是电力系统中的最后一个重要环节，它的完善程度决定了大部分用户用电时的可靠性和稳定性以及用电的质量，在电力系统中，供配电系统所扮演的角色是很重要的。 1.2 课题由来 课题的选题是依据毕业设计大纲，结合盐城工学院应用
14、型人才培养的新形式、新要求，符合专业的培养目标，力求有利于巩固、深化和拓展学生所学的知识和技能，使学生的综合能力得到提升。 1.3 课题主题设计思路 供配电设计是游泳馆的基础功能设计之一，包括负荷计算，短路计算，变压器设备选型以及容量计算，最后进行继电保护整定计算。进行负荷计算以确定变压器容量和数量，短路计算的目的是选择合适的线缆，并根据计算结果来选择互感器、断路器等一次设备，然后分析电气变压器和电力线路的继电保护。设计根据现行的国家标准及行业规范，通过计算分析，合理选择与布置相关用电设备。 1.4 课题成果预计 做好供电工作不仅是居民生活安全的保障，还是绿色生活理念的前提条件。一个合格的供电
15、设计需满足安全、可靠、经济等指标。设计需严格 按照国家现行的行业标准与技术规范，通过严密的计算与方案选择，最终达到施工的要求。 2 系统总体方案设计 2.1 工程概况 项目位于盐城工学院南校区东北部，其东侧为希望大道，有城市快速公交站台；西面为学校的体育运动场；北边毗邻亭湖区文化艺术中心，有城市快速公交站台；南边为学校的东门进出口。盐城工学院水上乐园项目总建筑面积为 13343盐城工学院水上乐园供配电系统设计 2 ，其中游泳馆面积 12938 ，绿化率为 85%。项目的基本情况见表 2-1。 表 2-1 水上乐园项目简介 建设用地面积 43700m2 容积率 0.31 建筑总占地面积 5340
16、m2 绿化率 85% 总建筑面积 13343m2 建筑密度 12.2% 总绿化面积 37145 建筑总高度 23.1m 地下一层 变电所、冷冻机房，游泳池机房 一层 基础设施 50m*21m 标准游泳池，男女更衣室、男女沐浴室、卫生间、洗脚池、检录室 功能设施 办公室、值班室、休息室、器械室、足疗电影、医疗室、餐厅（ 3 个）、茶吧、超市、包厢（ 6 个）、救生体检、控制室、网咖 二层 基础设施 卫生间 功能设施 商铺、健身房、艺术体操 三层 基础设施 卫生间 功能设施 体操武术室、大型排练室 2.2 设计原则 设计首先需要遵循电气行业相关政策和规定，做到运行安全，设计方案可靠，技术先进等要求
17、，同时，还要考虑节约能源。便于控制和检查、管理以及修复，已达到减少投资及运行维护成本。此次毕业设计是通过该游泳馆的供配电系统设计，综合所学过的知识，将理论与实际紧密联系，为今后走向社会打下夯实的专业基本功。 2.3 方案论证 方案一：采用 10kV 进线 中小型民用建筑的进线方式多采用 6kV 10kV 线缆，电能由发电站送出，经配电所集中后再经配电线路分送到各个用电房间，另外一种输电方式则是将电能直接送给高压用电设备。变电所内的变压器将 6kV 10kV 的高压转换成低压用电设备所用电压，如 220V/380V（ 220V 为相电压， 380V 为线电压），最后，电能经低压电力线路输送到各个
18、房间或功能室，供用电负荷使用。 方案二：采用 35kV 进线 大型或超大型建筑的电源进线电压多为 35kV甚至 35kV以上，由于电压过大，通常需要进行两次降压才能输送到低压用电设备供其使用，一般方案为电源进入建筑，经总变电所，总变电所装置 大容量变压器（如 1250kVA 或 1600kVA，该变压器将 35kV 电压降为 10kV 以下后再通过高压电线送到另外的变电所，再在此变电所进行二次变压，最后，电能经低压电力线路输送到各个房间或功能室，供用盐城工学院本科毕业设计说明书（ 2016） 3 电负荷使用。 由于设计对象为校园内游泳馆，游泳馆内无较大功率的用电设备，因此工程上拟用方案一，即采
19、用 10kV 进线。 3 负荷计算与设备选型 3.1 负荷计算 电力负荷一般可分为三个等级 a.一级负荷 电力线路瘫痪对人的生命造成威胁，或是对政治、经济造成严重恶劣影响，例如核心设备损坏、产品不合格，国民经济 受到影响且短时间内无法修复，划为一级负荷。一级负荷的供电出现问题将造成非常严重的后果，所以，一级负荷需采用双电源供电，这样当一个电源出现问题时，另一个电源仍可以工作。 b.二级负荷 电力线路瘫痪将对政治、经济上造成较大影响，例如主要技术涉笔毁坏，产品不合格，且短时间内无法恢复运行，划为二级负荷。二级负荷一般采取两个回路供电。 c.三级负荷 不属于一二级负荷，可分为三级负荷。三级负荷对用
20、电无特殊要求。 3.1.1 需要系数法 需要系数法以负荷曲线为基础，从用电设备组负荷计算开始逐次向电源端计算。在电力系统中， 实际负荷往往不是一个固定的值，故为了便于理论分析，实际负荷通常取一个假设的持续性的数值，在短时间范围内，假设值与实际负荷相等，这一过程便是负荷计算。而这个假设性的数值便是用电设备的计算负荷，记为 P30。设备功率一般取不包含备用设备的所有设 备的额定功率 PN之和，公式表示为 Ne PP 。用电设备组的有功计算负荷为 eLe L PKKP w30 （ 3-1） 令上式中的 dwLeL KKK )( ， Kd称为需要系数。则需要系数的定义式为 ed PPK 30 （ 3-
21、2） 求出 P30，可按下式求出其他计算负荷： 无功计算负荷为 tan3030 PQ （ 3-3） 视在计算负荷为 盐城工学院水上乐园供配电系统设计 4 cos3030 PS （ 3-4） 计算电流为 NUSI 33030 （ 3-5） 若用电设备为三相电动机，计算电流取额定电流，即 c o s330 N NN U PII （ 3-6） 游泳馆用电设备需要系数及功率因数统计表如下： 表 3-1 游泳馆用电设备需要系数及功率因数值 用电设备名称 需要系数 Kd cos tan 空气热能泵 0.12 0.5 1.73 循环水泵 0.75 0.8 0.75 电梯 0.20 0.5 1.73 排烟风机
22、 0.75 0.8 0.72 空调 0.45 0.8 0.75 房间照明 0.38 0.95 0.33 其他照明 0.66 0.8 0.75 弱电系统 0.45 0.88 0.54 室外娱乐设施供电 0.44 0.82 0.77 游泳馆用电设备容量表如下： 表 3-2 游泳馆常用电气设备信息表 用电设备名称 用电设备台数 负荷等级 用电设备 相数 常用 备用 单台容量（ KW） 电压（ V） 三相 循环水泵 2 二级 120 380 三相 空气热能泵 2 1 二级 225 380 三相 臭氧消毒机 1 二级 12 380 三相 电梯 1 二级 18.5 380 三相 排风排烟风机 2 1 二级 5.5 380 三相 中央空调 1 二级 94.8 380 三相 弱电系统 二级 10 380 三相 负一层照明 二级 16 380 三相 一层照明 二级 30 380 三相 二层照明 二级 32 380 三相 三层照明 二级 45 380 三相 总计 1040
