供配电工程课程设计.docx
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供配电工程课程设计
广陵学院
本科生课程设计
题目：
文体馆10kV变电所电气设计
课程：
供配电工程
专业：
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
完成日期：
2012年5月
扬州大学广陵程学院
供配电工程课程设计任务书
1．题目
1.7文体馆10kV变电所电气设计
2．原始资料
2.1课题原始资料
各课题的工程概况及负荷详见工程图纸资料（另附）。
2.2供电条件
（1）供电部门110/10kV变电所位于工程附近1.5/2.0/2.5/3.0km（自选）处，10kV母线短路电流为16/18/20kA（自选），根据需要可提供给用户1路或2路10kV专线（自选）供电。
（2）采用高供高计，要求月平均功率因数不少于0.95。
不同电价负荷，计量分开。
如学校用电统一执行居民电价，公共建筑执行商业照明电价、非工业动力电价，工业企业生产用电统一执行大工业电价、职工生活用电执行居民电价。
居住区采用高供低计（住户每单元集中设置计量表箱、小区公建在配电室低压出线柜设置计量表）。
（3）供电部门要求用户变电所高压计量柜在进线主开关柜之前，且第一柜为隔离柜。
2.3其他资料
当地最热月的日最高气温平均值为38℃，年最热月地下0.8m处最高温度平均值为25℃。
3．具体任务及技术要求
本次课程设计共1周时间，具体任务与日程安排如下：
第1周周一：
熟悉资料及设计任务，负荷计算与无功补偿、变压器选择。
周二：
设计绘制变电所高压侧主接线图。
周三：
设计绘制变电所低压侧主接线图。
周四：
短路电流计算，高低压电器及电线电缆选择计算。
周五：
编制设计报告正文（设计说明书、计算书）电子版。
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变电所的电气设计（变电所出线部分设计分工合作完成）。
设计深度应达到初步设计要求，制图应符合国家规范要求。
4．实物内容及要求
课程设计报告文本内容包括：
1.封面；2.任务书；3.目录；4.正文；5.致谢；6.参考文献；7.附录（课程设计有关图纸）。
4.1设计报告正文内容
（1）工程概况与设计依据
（2）负荷计算与无功补偿设计
（3）供配电系统一次接线设计
（4）短路计算与高低压电器选择
（5）电线电缆选择
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。
（变电所出线部分内容各有侧重）
设计报告正文采用A4版面撰写、A3纸打印（每页版数2）。
4.2设计图纸
（1）变电所高压侧电气主接线图（1张A3）
（2）变电所低压侧电气主接线图（2～4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。
（变电所出线部分分工合作完成）。
设计图纸采用A3图纸CAD出图。
与报告正文一起装订成册。
5．参考文献
[1]翁双安主编．供配电工程设计指导[M]．北京：
机械工业出版社，2008
[2]莫岳平、翁双安编著．供配电工程[M]．北京：
机械工业出版社，2011
[3]任元会主编．工业与民用配电设计手册[M]．3版．北京：
中国电力出版社，2005
8．学生任务分配
表1课程设计任务分配表
序号
课题名称
班级
学号（末两位）
备注
7
文体馆10kV变电所电气设计
电气80901
19，20，21
7．完成期限
任务书写于2012年5月18日，完成期限为2012年5月28日
8．指导教师
1工程概况与设计依据
1.1工程概况------------------------------------------------6
1.2设计依据-------------------------------------------------6
2负荷计算及无功补偿设计
2.1负荷数据-------------------------------------------------7
2.2负荷计算-------------------------------------------------8
2.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算----------------------------8
2.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算---------------9
2.2.3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算----------------------10
2.2.4变电所负荷计算----------------------------------------12
3供配电系统一次接线设计
3.1负荷分级及供电电源---------------------------------------13
3.2电压选择与电能质量--------------------------------------17
3.3电力变压器选择-----------------------------------------17
3.4变电所电气主接线设计-------------------------------------20
3.4.1变电所高压侧电气主接线设计--------------------------------
3.4.2变电所低压侧电气主接线设计--------------------------------
4短路电流计算与高低压电器选择
4.1变电所高压侧短路电流计算------------------------------------21
4.2变压器低压侧短路电流计算------------------------------------22
4.3高压断路器选择---------------------------------------------25
4.4低压断路器的初步选择---------------------------------------25
4.4.1配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选择------------------25
4.4.2变电所低压电源进线断路器的初步选择-----------------------26
5电线电缆选择
5.1高压进线电缆选择-----------------------------------------27
5.2变电所硬母线选择-----------------------------------------28
5.3低压配电干线电缆选择-------------------------------------30
致谢----------------------------------------------------------31
参考文献-
附录设计图纸
图纸目录
序号
图纸名称
图幅
图纸编号
备注
1
变电所高压侧电气主接线图
A3
电01
2
变电所低压侧电气主接线图
（一）
A3
电02
3
变电所低压侧电气主接线图
（二）
A3
电03
4
变电所低压侧电气主接线图（三）
A3
电04
4
变电所低压侧电气主接线图（四）
A3
电05
1工程概况与设计依据
1.1工程概况
本工程为扬州大学新校区文体馆，地上6层，集游泳馆、乒乓球馆、羽毛球馆、篮球馆、小会堂、多功能厅、健身馆等综合性建筑为一体的框架结构，现浇楼板。
新校区文体馆10KV变电所采用两台10KV变压器供电，文体馆变电所离新校区配变电所有600米左右的距离，采用YJV22-8.7/15-3x120型电缆连接。
10KV电源进线室外地坪下-0.8m埋地引入，入户处穿钢管保护，同时做好防水处理。
扬州地区最热月的日最高气温平均值为38℃，年最热月地下0.8m处最高温度平均值为25℃。
1.2设计依据
设计根据国家有关电气规范及江苏建设标准、建筑专业提供的平、立、剖面图，甲方提供的设计要求。
1.《民用建筑电气设计规范》JGJ16-
2.《供配电设计规范》GB50052-1995
3.《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-1994
4.《低压配电设计规范》GB50054-1995
5.《建筑设计防火规范》GB50016-2006
6.《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000版）
7.《建筑电气工程施工质量验收规范》GB-50303-2002
8.《剩余电流动作保护装置安装和运行》GB-13955-2005
9.《建筑照明设计标准》GB50034-2004
10.《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
11.《通用用电设备配电设计规范》GB50055-1993
12.国家和江苏建筑标准设计有关规范等
2负荷计算及无功补偿设计
2.1负荷数据
表2—1用电设备负荷数据
回路名称
符号
额定容量/kW
回路名称
符号
额定容量/kW
照明配电箱
1AL1
21.6
消控室
1APE1
15
照明配电箱
1AL2
30.6
补风机（消防）
1APE2
15
照明配电箱
1AL5
30
通讯机房
1APE3
20
照明配电箱
1AL6
30
广播控制中心
1APE4
20
照明配电箱
1AL3
25
多功能厅
1APE5
100
照明配电箱
2AL1
18
监控室
1APE6
20
照明配电箱
2AL2
30
新风机组
2AP1
6.6
照明配电箱
2AL3
10.5
补风机（消防）
2APE1
22
照明配电箱
3AL1
39.6
补风机（消防）
2APE2
22
照明配电箱
3AL2
32.4
计时计分装置
2APE3
52
照明配电箱
3AL3
20.1
空调机组
3AP1
30
照明配电箱
4AL2
46.2
空调机组
3AP2
30
照明配电箱
4AL3
24
空调机组
3AP3
67.7
照明配电箱
4AL4
50
舞台预留电源
3AP4
30
照明配电箱
5AL2
52.5
舞台预留电源
3AP5
30
照明配电箱
5AL3
19.8
音控设备
4APE2
30
照明配电箱
6AL1
200
放映设备
4APE3
30
照明配电箱
6AL3
26.7
空调机组
5AP1
53.7
电梯机房照明
RAL1
2
屋顶电动天窗
5AP2
20
屋顶照明
RAL2
20
排烟风机
5APE1
47
新风机组
1AP1
1.1
排烟风机
5APE2
16.5
空调设备
1AP2
32
排烟风机
5APE3
47
潜水泵
1AP3
10
排烟风机
5APE4
26
空调水泵
1AP4
22
补风机（消防）
5APE6
15
空调水泵
1AP5
37
舞台机械
6AP1
60
水处理循环泵
1AP6
30
屋顶空调机组
RAP1
31.8
潜水泵
1AP7
10.2
排烟风机
RAPE1
15
潜水泵
1AP8
12
排烟风机
RAPE2
34
电梯
RAPE3
15
2.2负荷计算
2.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算
表2-2-1照明负荷低压配电干线负荷计算
照明回路名称
符号
额定容量/kW
需要系数Kd
功率因数cosφ
有功功率/kW
无功功率/kvar
视在功率/kVA
计算电流A
照明配电箱
1AL1
21.6
0.8
0.9
17.3
8.4
19.2
29.2
照明配电箱
1AL2
30.6
0.8
0.9
24.5
11.9
27.2
41.3
照明配电箱
1AL5
30
0.8
0.9
24.0
11.6
26.7
40.5
照明配电箱
1AL6
30
0.8
0.9
24.0
11.6
26.7
40.5
照明配电箱
1AL3
25
0.8
0.9
20.0
9.7
22.2
33.8
照明配电箱
2AL1
18
0.8
0.9
14.4
7.0
16.0
24.3
照明配电箱
2AL2
30
0.8
0.9
24.0
11.6
26.7
40.5
照明配电箱
2AL3
10.5
0.8
0.9
8.4
4.1
9.3
14.2
照明配电箱
3AL1
39.6
0.8
0.9
31.7
15.3
35.2
53.5
照明配电箱
3AL2
32.4
0.8
0.9
25.9
12.6
28.8
43.8
照明配电箱
3AL3
20.1
0.8
0.9
16.1
7.8
17.9
27.2
照明配电箱
4AL2
46.2
0.8
0.9
37.0
17.9
41.1
62.4
照明配电箱
4AL3
24
0.8
0.9
19.2
9.3
21.3
32.4
照明配电箱
4AL4
50
0.8
0.9
40.0
19.4
44.4
67.6
照明配电箱
5AL2
52.5
0.8
0.9
42.0
20.3
46.7
70.9
照明配电箱
5AL3
19.8
0.8
0.9
15.8
7.7
17.6
26.8
照明配电箱
6AL1
200
0.8
0.9
160.0
77.5
177.8
270.2
照明配电箱
6AL3
26.7
0.8
0.9
21.4
10.3
23.7
36.1
电梯机房照明
RAL1
2
0.8
0.9
1.6
0.8
1.8
2.7
屋顶照明
RAL2
20
0.8
0.9
16.0
7.7
17.8
27.0
合计
729
0.80
0.90
583.2
282.5
648.0
985.0
乘同时系数（0.75/0.80）
729
0.60
0.89
437.4
226.0
492.3
748.3
2.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算
表2-2-2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算
电力及平时消防回路名称
符号
额定容量/kW
需要系数Kd
功率因数cosφ
有功功率/kW
无功功率/kvar
视在功率/kVA
计算电流A
新风机组
1AP1
1.1
0.8
0.8
0.9
0.7
1.1
1.7
空调设备
1AP2
32
0.8
0.8
25.6
19.2
32.0
48.6
潜水泵
1AP3
10
0.8
0.8
8.0
6.0
10.0
15.2
空调水泵
1AP4
22
0.8
0.8
17.6
13.2
22.0
33.4
空调水泵
1AP5
37
0.7
0.8
25.9
19.4
32.4
49.2
水处理循环泵
1AP6
30
0.7
0.8
21.0
15.8
26.3
39.9
潜水泵
1AP7
10.2
0.8
0.8
8.2
6.1
10.2
15.5
潜水泵
1AP8
12
0.8
0.8
9.6
7.2
12.0
18.2
消控室
1APE1
15
1
0.8
15.0
11.3
18.8
28.5
补风机（消防）
1APE2
15
1
0.8
15.0
11.3
18.8
28.5
通讯机房
1APE3
20
1
0.8
20.0
15.0
25.0
38.0
广播控制中心
1APE4
20
1
0.8
20.0
15.0
25.0
38.0
多功能厅
1APE5
100
1
0.8
100.0
75.0
125.0
190.0
监控室
1APE6
20
1
0.8
20.0
15.0
25.0
38.0
新风机组
2AP1
6.6
1
0.8
6.6
5.0
8.3
12.5
补风机（消防）
2APE1
22
1
0.8
22.0
16.5
27.5
41.8
补风机（消防）
2APE2
22
1
0.8
22.0
16.5
27.5
41.8
计时计分装置
2APE3
52
1
0.8
52.0
39.0
65.0
98.8
空调机组
3AP1
30
0.8
0.8
24.0
18.0
30.0
45.6
空调机组
3AP2
30
0.8
0.8
24.0
18.0
30.0
45.6
空调机组
3AP3
67.7
0.8
0.8
54.2
40.6
67.7
102.9
舞台预留电源
3AP4
30
0.9
0.9
27.0
13.1
30.0
45.6
舞台预留电源
3AP5
30
0.9
0.9
27.0
13.1
30.0
45.6
音控设备
4APE2
30
1
0.8
30.0
22.5
37.5
57.0
放映设备
4APE3
30
1
0.8
30.0
22.5
37.5
57.0
空调机组
5AP1
53.7
0.8
0.8
43.0
32.2
53.7
81.6
屋顶电动天窗
5AP2
20
0.8
0.8
16.0
12.0
20.0
30.4
排烟风机
5APE1
47
1
0.8
47.0
35.3
58.8
89.3
排烟风机
5APE2
16.5
1
0.8
16.5
12.4
20.6
31.4
排烟风机
5APE3
47
1
0.8
47.0
35.3
58.8
89.3
排烟风机
5APE4
26
1
0.8
26.0
19.5
32.5
49.4
补风机（消防）
5APE6
15
1
0.8
15.0
11.3
18.8
28.5
舞台机械
6AP1
60
0.8
0.8
48.0
36.0
60.0
91.2
屋顶空调机组
RAP1
31.8
0.8
0.8
25.4
19.1
31.8
48.3
排烟风机
RAPE1
15
1
0.8
15.0
11.3
18.8
28.5
排烟风机
RAPE2
34
1
0.8
34.0
25.5
42.5
64.6
电梯
RAPE3
15
0.8
0.7
12.0
12.2
17.1
26.1
合计
1075.6
0.90
0.80
970.4
716.7
1206.4
1833.7
乘同时系数（0.75/0.80）
1075.6
0.68
0.79
727.8
573.4
926.5
1408.3
2.2.3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算
表2-2-3火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算
火灾时消防回路名称
符号
额定容量/kW
需要系数Kd
功率因数cosφ
有功功率/kW
无功功率/kvar
视在功率/kVA
计算电流A
应急照明箱
1ALE1
6.6
1
0.9
6.6
3.2
7.3
11.1
应急照明箱
1ALE2
4.5
1
0.9
4.5
2.2
5.0
7.6
应急照明箱
1ALE3
3
1
0.9
3.0
1.5
3.3
5.1
游泳馆照明
1ALE4
40
1
0.9
40.0
19.4
44.4
67.6
变配电室
1ALE5
15
1
0.9
15.0
7.3
16.7
25.3
应急照明箱
1ALE6
2.1
1
0.9
2.1
1.0
2.3
3.5
消控室
1APE1
15
1
0.8
15.0
11.3
18.8
28.5
补风机（消防）
1APE2
15
1
0.8
15.0
11.3
18.8
28.5
通讯机房
1APE3
20
1
0.8
20.0
15.0
25.0
38.0
广播控制中心
1APE4
20
1
0.8
20.0
15.0
25.0
38.0
多功能厅
1APE5
100
1
0.8
100.0
升级会员 