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1、某学校生活区配电系统设计(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)某学校生活区配电系统设计学 校： 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师：目录前言.（4）第一部分 说明书第一章 设计任务1.1 原始资料.（5） 1.2 设计任务 .（7）第二章 负荷分析计算和无功补偿2.1负荷计算的目的及方法.（8）2.2学生宿舍的负荷分析和计算.（9）2.3无功补偿后生活区的计算负荷.（9）第三章 变电所及主变压器的选择3.1变电所所址选择的一般原则.（9）3.2利用生活区的负荷来选变电所的位置.（10）3.3变电所型式的选择.（10）3.4变电所主变压器和主结线方案的选择 .（11）第四章 短路

2、电流计算及设备的选择4.1短路电流计算的目的.（14）4.2短路电流计算的一般规定.（14）4.3短路电流的计算.（15）4.4变电所一次设备的选择校验.（15） 第五章 变电所二次回路方案的选择和继电保护选择5.1高压断路器的操作机构控制与信号回路.（18）5.2变电所的电能计量回路.（18）5.3变电所的测量和绝缘监察回路.（19）5.4继电保护的整定.(19)第六章 防雷保护和接地装置的设计6.1接地极要求.(21)6.2接地线要求. (21)6.3接地线和接地极连接要求.(21)6.4接地电阻要求. (22)第二部分 计算书.2.1学生宿舍总共有八栋.(22)2.2无功功率补偿.(23

3、)2.3短路电流的计算. .(23)2.4变电所进出线与邻近单位联络线选择.(25)2.5 380V低压出线的选择.(26)2.6变电所的保护装置.(28)总结与体会. .(31)谢辞.(32)参考文献.(33)附录 .(34)附图1：本校变电所主接线图.(35)附图2：本校用电接线图.(36)附图3：本校变电所平面图.(37)附图4：剖面图.(38)附图5：宿舍照明系统图.(39)前言毕业设计是学生走出校门、走向社会相关工作岗位的一道考核，也是一次对学生三年所学知识的巩固程度的大考验。毕业设计由指导老师指导、由学生独立完成的知识成果，可以体现一个学生对所学知识的巩固程度以及学生独立设计的能力

4、。故本次设计是我最努力、最全面的一次设计，从中我可以学习到很多知识和体验到很多平时难得的设计快感。 本次设计是对学校生活区配电系统进行设计,共完成了: 确定变电所主变压器的台数与容量,类型, 选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线, 确定二次回路方案以及选择整定继电保护装置等. 通过完成这次设计，巩固和加深了对三年来所学有关专业知识的理解，获得了实践经验，从而为以后完成相关的设计打下良好的基础，同时也使自己该方面的学习成果得到综合考核。 最后，再次恳请各位老师批评指正,以便我在日后的相关设计得到提高。 摘要 要求根据本校所能取得的电源及本校用电负荷的实际情况，并适当考虑到学校的发展，按照学好

5、全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置 关键词 配电系统 变电所 短路 变压 功率第一部分 说明书第一章 设计任务1.1.原始资料1.1.1.设计题目 学校生活区配电系统设计1.1.2.设计要求 要求根据本校所能取得的电源及本校用电负荷的实际情况，并适当考虑到学校的发展，按照学好全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷

6、和接地装置（选做），最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。1.1.3.设计依据 1） 学校生活区总平面图 2）学校宿舍楼标准层建筑平面图3）电源的南侧1000m处, 有一座10kv的配电所, 其出口断路器是SN10-10II型,此断路器配电备有定时限过电流保护和电流速断保护, 定时限过流整定的动作时间为1.3s. 为满足学校二级负荷的要求, 可采用高压联络线由邻近的单位取得电源。4） 学校生活区负荷表,见表编号名称 /kw /kw 1 学校食堂 308 210 2 锅炉 100 100 3 教师楼 270 120 4 校医室 130 98 5 户外照明 25 20 6 本所用电 10 0 7

7、 学生宿舍由学生设计计算5） 气象资料 本所在地区的年最高温度为, 年平均气温为, 年平均气温为年最热月平均最高气温为, 年最热月平均气温为, 年最热月地下0.8m处平均温度为.当地主导风向为东北风, 年雷暴日数为45。6）地质水文资料 本校所在地区平均海拔500m, 地层一砂粘土为主, 地下水位为2m。7）电费制度 本校与当地供电部门达成协议, 在本校变电所高压侧计量电能, 设专用计量柜,按两部电费制交纳电费.每月基本电费按主变压器容量计为18元/ (KVA), 电费为0.5元/(KW.h).学校最大负荷时的功率因数不得低于0.90. 此外, 电力用户需按新装变压器容量计算, 一次性地向供电

8、部门交纳供电补贴费: 6 10kv为800元/(KVA)。1.2.设计任务 要求在规定时间内独立完成下列工作量1.2.1.设计说明书 1) 前言 2) 目录 3) 负荷计算和无功功率补偿 4) 变电所位置和型式的选择 5) 变电所主变压器的台数与容量,类型的选择 6) 学生宿舍楼配电系统的确定 7) 变电所主结线方案的设计 8) 短路电流的计算 9) 变电所一次设备的选择与校验 10) 变电所进出线的选择与校验 11) 变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定 12) 防雷保护和接地装置的设计 13) 附录及参考文献1.2.2.设计图样1）变电所主结线图一张。2）学校用电结线图一张。3）学校变

9、电所平面图、剖面图各一张。4）若时间允许，绘制高低开关柜配置图、接地及照明图各一张。第二章 负荷分析计算和无功补偿2.1.负荷计算的目的及方法2.1.1.目的 负荷计算的目的是为了掌握用电情况，合理选择配电系统的设备和元件，如导线、电缆、变压器、开关等。负荷计算过小，则依此选用的设备和载流部分有过热危险，轻者使线路和配电设备寿命降低，重者影响供电系统的安全运行。负荷计算偏大，则造成设备的浪费和投资的增大。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。2.1.2.方法目前，我国设计部门在进行企业供电设计时, 经常采用的电力负荷计算方法有:需要系数法、二项式系数

10、法、利用系数法、单位电耗法和单位面积功率法等.需要系数法计算简便, 对于任何性质的企业负荷均适用, 且计算结果 上符合实际, 因此, 这种计算方法采用最广泛. 尤其对各用电设备容量相差较小, 且用电设备数量较多的用电设备组, 这种计算最适宜. 二项式系数法则主要适用于各种设备容量相差大的场所, 如机械加工企业、煤矿综合采工作面等。利用系数法是平均负荷作为计算依据,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。这种计算方法虽理论依据较充分, 但由于目前积累的实用数据不多, 且计算步骤较繁琐, 精确度也并不比前两种方法强多少, 所以, 目前以逐渐不被采用. 最后两种方法常用于方案估算。2.2.学生宿舍

11、的负荷分析和计算整个生活区的计算负荷表如下编号名称 计 算 负 荷 /kw /kw 1 学校食堂 308 210 2 锅炉 100 100 3 教师楼 270 120 4 校医室 130 98 5 户外照明 25 20 6 本所用电 10 0 7学生宿舍 393.6339.152.3.无功补偿后生活区的计算负荷项 目COS 计 算 负 荷 /Kw/Kvar/KVA/A380V侧补偿前负荷0.811236.6887.151521.912312380V侧无功补偿容量-482.27380V侧补偿后负荷0.951236.6404.881301.191977主变压器功率损耗10KV侧负荷总计0.9312

12、56.12482.951345.7677.7第三章 变电所及主变压器的选择3.1.变电所所址选择的一般原则选择生活区变、配电所的所址，应根据下列要求经技术、经济比较后确定： （1） 接近负荷中心。 （2） 进出线方便。 （3） 接近电源侧。 （4） 设备运输方便。 （5） 不应设在有剧烈振动或高温的场所。 （6） 不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧。 （7） 不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相邻。 （8） 不应设在有爆炸危险的正上方和正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时

13、，应符合现行国家标准GB5005892爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。（9） 不应设在地势低洼和可能积水的场所。 3.2.利用生活区的负荷来选变电所的位置利用生活区的负荷来选变电所的位置。因为该生活区的负荷较集中于学生宿舍和食堂。所以考虑到方便进出线及周围环境情况。决定该变电所选在学生宿舍和食堂的中间来修建变电所，其型式附设式。3.3.变电所型式的选择变电所有屋内式和屋外式两大型。 屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择生活区变电所的型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优先选用屋内式。 负荷较大的地方，宜设附设式或半露天式变电所。 负荷较大的及高层建筑内，宜设在室

14、内变电所或组合式成套变电站。 负荷小而分散的生活区，或需要远离有易燃易爆危险及有腐蚀性时，宜设独立变电所。如户外环境正常，亦可设露天式变电所。 当变压器容量在350KVA及以下时，宜设杆上式变电台或高台式变电所。3.4.变电所主变压器和主结线方案的选择3.4.1.变电所主变压器的选择 根据生活区的负荷和电源情况，生活区的主变压器可有下列两种方案： （1）装设一台主变压器变电所，型式采用S9，主变压器容量应不小于总计算负荷，而容量根据所得出来的数据，选=1600KVA =1520KVA, 即选一台S9-1600/10型的低损耗配电变压器。至于生活区的二次负荷的备用电源，由与邻近单位相联的高压联络

15、线来承担。（注：由于二次负荷达到335.1KVA，380V侧电流达到509A，距离又较长，因此不能采用低压联络线作备用电源。）（2）装设两台主变压器、型号采用S9，而每台容量的选择，即 同时每台主变压器容量不应小于全部一、二负荷之和 即 因此选两抬S9-1000/10型的低损耗配电变压器。本所二级负荷的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。 主变压器的联结组别均采用Yyn0。 图3-1 装设一台主变的主结线方案 图3-2 装设两台主变的主结线方案 （附高压柜列图） （附高压柜列图）3.4.2.变电所主结线方案的选择，按上面考虑的两种主变压器的方案可以设计下列两种主结线方案：（1）装设一

16、台主变压器的主结线方案 （2）装设两台主变压器的主结线方案 （3）两种主结线方案的技术经济比较比较项目装设一台主变的主结线方案装设两台主变的主结线方案 技 术指标供电安全性满足要求满足要求供电的可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济比较电力变压器的综合投额查表得S9-1600单价为15.18万元，而查表得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资约为215.18万元=30.36万元查表得S9-1000单价为10.76万元，因此两台综合投资为410.76万元

17、=40.06万元，比一台主变的方案多投资12.68万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资查表的GG-1A（F）型柜按每台3.5万元计，查表得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为41.53.5万元=21万元本方案采用6台GG-1A（F）型柜，其综合投资额约为61.53.5万元=31.5万元，比一台主变的方案多投资10.5万元交供电部门的一次性供电贴费按800元/KVA计，贴为16000.08万元=128万元贴费为210000.08万元=160万元，比1台主变的方案多投32万元从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案（图3-2）略优于装设一台主变的主结线方案（图3-1），但按

18、经济指标，则装设一台主变的方案（图3-1）远优于装设两台主变方案（图3-2），因此决定采用装设一台主变的方案，即S9-1600。第四章 短路电流计算及设备的选择4.1.短路电流计算的目的：在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其目的是：（1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等。（2）在选择载流导体及电器元件时，为了保证设备在正常运行和短路情况下都能安全，可靠地工作，同时又力为节约资金，这就需对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。（3）为选择继电保护方式和进行整定计算提供依据。（4）接地装置的设计，也需

19、用短路电流。4.2.短路电流计算的一般规定：按照高压配电装置设计技术规程SDJ5-85和导体和电器选择设计技术规定SDGJ14-86的有关条文，对于验算导体和电器时所用短路电流，一般有以下规定。（1）计算的基本情况：a、电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；b、所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）；c、短路发生在短路电流为最大值的瞬间；d、所有电源的电势相位角相同；e、应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。（2）接线方式：计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接

20、线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。4.3 .短路电流的计算（4-1）短路计算点三相短路电流/KA三相短路容量/MVAK-11.061.061.062.71.619.23K-218181833.1219.6212.5（详细参考在计算书的2.3）4.4.变电所一次设备的选择校验10KV侧一次设备的选择校验（表4-2）选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其它装置地点条件参数数据10KV92.38A1.06KA2.7KAKA一次设备型号规格额定参数少油断路器SN10-10II/630高压隔离开关GN19-10/400400A31.5 KAKA高压熔断器RN

21、1-10100 A电流互感器JDJ-1010/0.1KV电压互感器JDZJ-10KVKVKV电流互感器LQJ-10100/5AKA二次负荷避雷器FS4-10FS4-1010KV户外式高压隔离开关GW4-15G/20015KV200A表4-3所选设备均满足要求。 380V侧一次设备的选择校验（表4-3）选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其它装置地点条件参数数据380V2312A18 KA33.12 KAKA额定参数380V2500A60 KA低压断路器DZ20-630380V630A30KA低压断路器DZ20-200380V200A25KA380V1500A电流互感器LMZJ1-0.5

22、500V2500/5A电流互感器LMZ1-0.5500V160/5A100/5A表4-4所选设备均满足要求。综合以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表4-6所示。高低压母线的选择，查表4-4， 10KV母线选LMY3（404）， 即母线尺寸为40mm4mm；380V母线选LMY2（12010）（8010），即相母线尺寸为120mm10mm,中性母线尺寸为80mm10mm。变压器容量/KVA200400500800100012501600高压母线404低压母线相母线4046068061008120102（10010）2（12010）中性母线6068068088010必须注意：按表4

23、-4选择的母线尺寸，一般均满足短路动稳定和热稳定要求，因此不必再进行短路校验。但对于高压配电所及35KV或以上的变电所，则不能采用此表的母线尺寸，而应按发热条件进行选择，并校验其短路稳定度。 变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表4-5所示。（计算书的2.4、2.5） 线路名称导线或电缆的型号规格10KV电源进线LJ25铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆YJL10000325交联电缆（直埋）380V低压出线至食堂VLV2210003185190四芯塑料电缆（直埋）至锅炉VLV2210003150170四芯塑料电缆（直埋）至教师楼VLV2210003185180四芯塑料电缆（直埋）至校医院

24、VLV2210003185190四芯塑料电缆（直埋）至本所用电和户外照明VLV2210003150170四芯塑料电缆（直埋）至学生宿舍VLV2210003150170四芯塑料电缆（直埋）与邻近单位10KV联络线YJL10000325交联电缆（直埋）第五章 变电所二次回路方案的选择和继电保护选择5.1.高压断路器的操作机构控制与信号回路高压断路器的操作机构控制与信号回路，断路器采用手力操作机构，其控制与信号回路如图5-1所示。5.2.变电所的电能计量回路变电所的电能计量回路，变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功 电度表和无功电度表，分别计量整个生活区消耗的有功电能和无功电能，并据以计算每月生活区的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。5.3.变电所的测量和绝缘监察回路变电所的测量和绝缘监察回路，变电所高压侧装有电压互感器、避雷器柜，其中电压互感器为3个JDZJ-10型，组成Y。