供配电技术课程设计任务书116071311607132.docx

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供配电技术课程设计任务书116071311607132

《供配电技术》课程设计任务书

专业电气工程及其自动化

班级1607131、1607132（电气技术方向）

一、目的和要求

供配电技术课程设计是该课程理论教学之后的一个集中性实践教学环节，要求学生在学习供配电技术基本知识的基础上，通过综合应用所学知识设计一个具体任务的供配电一次系统。

通过设计进一步巩固所学过的理论知识，熟悉供配电系统的基本构成和任务，了解常用电气设备的结构、原理、性能、用途，掌握中小型变电所电气一次部分设计的步骤和要求。

了解变电所电气设计相关的国家标准、规程、规范以及电气主接线的绘制方法，学会查阅供配电设计手册、设备手册的方法，树立工程观念，培养分析和解决一般工程实际问题的能力。

二、设计内容

根据给定的设计任务完成供配电系统电气一次部分的设计（设计任务附后）。

三、基本要求：

（1）掌握供配电系统设计的方法、内容和步骤。

（2）根据所给定设计任务，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，完成变配电系统电气一次部分的设计任务，写出设计说明书。

（3）具备计算机绘图能力，绘出供配电系统一次系统设计图样。

（4）提交的设计报告内容充实、方案合理、图纸齐全。

撰写格式符合相关要求。

四、进度安排

序号

时间（天）

课程设计内容

1

第1天

熟悉课题、收集资料、讨论

2

第2天

主接线设计，负荷计算、短路电流计算

3

第3～4天

主要电气设备选择

4

第5～6天

提交报告

五、课程设计报告

课程设计报告用纸一律采用A4纸。

上下边距为2.2cm，左边距3.0cm（留装订线），右边距为2.0cm。

设计报告封面必须统一。

内容包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献等（并按此顺序装订）。

六、设计参考资料

[1]刘燕.供配电技术[M].北京：

机械工业出版社，2016.

[2]任元会.工业与民用配电设计手册[M].3版.北京：

中国电力出版社，2005.

[3]刘笙.电气工程基础[M].2版.北京：

科学出版社，2008.

[4]许继继电保护装置说明书许继集团技术资料

[5]弋东方．电气设计手册电气一次部分[M]．北京：

中国电力出版社，2002.

[6]刘宝林.电气规程规范及标准大全[M].北京：

中国计划出版社，1991.

[7]余建明，同向前，苏文成.供电技术[M].4版.北京：

机械工业出版社，2008.

[8]翁双安.供配电工程设计指导.北京：

机械工业出版社，2012.

[9]中国机械工业联合会.供配电设计规范[S]北京：

中国计划出版社，2010.

[10]刘介才主编.工厂供电设计指导.北京：

机械工业出版社，1998

[11]刘介才主编.实用供配电技术手册..北京：

中国水利水电出版社，2002

[12]刘介才主编.工厂供用电实用手册.北京：

机械工业出版社，2001

七、成绩评定

课程设计成绩由平时表现、报告及设计答辩三个方面成绩组成，各部分所占比例分别为30%、50%、20%。

按照学习与设计态度的认真性，知识理解掌握的深入程度，设计方案的正确性或合理性，图文的质量效果，是否独立完成，是否具有独立分析解决问题的能力和创新精神等综合考虑。

设计题目1:

某机械厂变电所电气一次部分设计

一、设计的基础资料

1．全厂用电设备情况

某厂为机械加工类生产厂，主要负荷是铸造车间、锻压车间、金工车间、工具车间、电镀车间、热处理车间等十个车间的用电设备。

用电设备的电压均为380V。

本厂多数车间为三班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。

该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。

其负荷统计资料见表1。

表1全厂负荷统计资料

厂房编号

厂房名称

负荷类别

设备容量/kW

需要系数

Kd

功率因数

cosφ

计算负荷

P30/kW

Q30/kvar

S30/kVA

I30/A

1

铸造车间

动力

300

0.30

0.70

照明

6

0.80

1.00

2

锻压车间

动力

350

0.30

0.65

照明

8

0.70

1.00

3

金工车间

动力

764

0.25

0.50

照明

17

1.00

1.00

4

工具车间

动力

360

0.30

0.60

照明

7

0.90

1.00

5

电镀车间

动力

250

0.50

0.80

照明

5

0.80

1.00

6

热处理车间

动力

150

0.60

0.80

照明

5

0.80

1.00

7

装配车间

动力

180

0.30

0.70

照明

6

0.80

1.00

8

机修车间

动力

160

0.20

0.65

照明

4

0.80

1.00

9

锅炉房

动力

50

0.70

0.80

照明

1

0.80

1.00

10

仓库

动力

20

0.40

0.80

照明

1

0.80

1.00

生活区

照明

350

0.70

0.90

合计

2994

2.电源情况

本厂拟由距其8公里处的某区域变电站接一回10kV架空线路进线供电，架空线路选用LGJ－150，几何均距2m。

区域变电站10kV出口短路容量为500MVA。

供电部门对本厂的功率因数要求为cos=0.9。

二、设计任务及要求

（1）主接线设计：

根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的2个方案，经过概略分析比较，确定一个较优方案。

并进行详细的负荷计算。

（2）短路电流计算：

根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（3）主要电气设备选择：

主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。

三、设计成果

1．设计说明书

2．设计图纸：

变电所电气主接线图；

设计题目2某高校南校区变配电所电气一次部分设计

一、设计的基础资料

（1）学校用电设备情况

某高校南校区变电所主要供电的负荷单元有：

综合教学楼、学生宿舍、办公楼、实验楼、食堂、锅炉房、南校区等。

其中教学楼、实验楼为较重要的负荷。

用电设备的电压均为380V。

本校用电具有季节性负荷及昼夜负荷变动大的特点。

其负荷统计资料见表1。

表1校区负荷统计资料

厂房编号

厂房名称

设备容量/kW

需要系数

Kd

功率因数

cosφ

计算负荷

P30/kW

Q30/kvar

S30/kVA

I30/A

1

综合教学楼

150

2

食堂

280

3

实验楼

350

4

办公楼

42

5

学生宿舍1

180

6

学生宿舍2

280

7

团学楼、车库

80

8

南校区

760

9

锅炉房

50

10

商铺

35

合计

2207

（2）电源情况

本校由距其3公里处的龚家湾变电站接一回10kV架空线路进线供电，架空线路选用LGJ－120，几何均距2m。

龚家湾区域变电站10kV出口短路容量为500MVA。

供电部门对其功率因数要求为cos=0.9以上。

二、设计任务

（1）主接线设计：

根据设计任务书，分析原始资料与数据，设计主接线，在此基础上进行负荷计算，列出负荷计算汇总表。

（2）短路电流计算：

根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（3）主要电气设备选择：

主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。

（4）变压器保护配置：

确定主变压器的保护方式，不要求整定计算。

三、设计成果

1．设计说明书

2．设计图纸：

变电所电气主接线图；电气主接线监控界面；微机保护装置的监控组态界面。

设计题目3:

阳光机械厂变电所电气一次部分设计

一、设计的基础资料

1．全厂用电设备情况

本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4800h，日最大负荷持续时间8h。

该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。

低压动力设备均为三相，额定电压为380V。

照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。

本厂的负荷统计资料如表1所示。

表1阳光机械厂负荷统计资料

厂房编号

用电单位名称

负荷

性质

设备容量/kw

需要系数

功率因数

1

金工车间

动力

360

0.2~0.3

0.60~0.65

照明

10

0.7~0.9

1.0

2

工具车间

动力

360

0.2~0.3

0.60~0.65

照明

10

0.7~0.9

1.0

3

电镀车间

动力

310

0.4~0.6

0.70~0.80

照明

10

0.7~0.9

1.0

4

热处理车间

动力

260

0.4~0.6

0.70~0.80

照明

10

0.7~0.9

1.0

5

装配车间

动力

260

0.3~0.4

0.65~0.75

照明

10

0.7~0.9

1.0

6

机修车间

动力

180

0.2~0.3

0.60~0.70

照明

5

0.7~0.9

1.0

7

锅炉房

动力

180

0.4~0.6

0.60~0.70

照明

2

0.7~0.9

1.0

8

仓库

动力

130

0.2~0.3

0.60~0.70

照明

2

0.7~0.9

1.0

9

铸造车间

动力

360

0.3~0.4

0.65~0.70

照明

10

0.7~0.9

1.0

10

锻压车间

动力

360

0.2~0.3

0.60~0.65

照明

10

0.7~0.9

1.0

宿舍住宅区

照明

460

0.6~0.8

1.0

2.供电电源情况：

按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源线取得工作电源。

该干线的导线牌号为LGJ-185,导线为等边三角形排列，线距为1.2m；电力系统馈电变电站距本厂6km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MV.A，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5S。

为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。

供电部门对其功率因数要求为cos=0.9以上。

二、设计任务

（1）主接线设计：

根据设计任务书，分析原始资料与数据，设计主接线，在此基础上进行负荷计算，列出负荷计算汇总表。

（2）短路电流计算：

根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（3）主要电气设备选择：

主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。

（4）配电线路保护配置：

确定配电线路的保护方式，不要求整定计算。

三、设计成果

1．设计说明书；2．设计图纸：

变电所电气主接线图；

设计题目4:

永动机械厂变电所电气一次部分设计

一、设计的基本资料

1.用电设备情况

某工厂用电负荷资料见表1所示，其中生产区各车间均属二级负荷。

该厂有12个车间，各车间位置布置的较为分散，考虑供电的可靠性，该厂拟采用3个分变电所，其中变电所1给1、2、3、11号厂房供电，变电所2给4、5、10号厂房供电，变电所3给6、7、8、9、12号厂房供电，每个变电所选用的自愈式低压并联电力电容器，提高功率因数，要求达到0.9以上。

表1电力负荷计算表

编号

厂房名称

设备容量/kW

需要系数

功率因数

有功功率/kW

无功功率/kvar

视在功率/kV·A

计算电流/A

1

模型车间

200

2

砂库

120

3

锻造车间

320

4

电镀车间

220

5

金工车间

950

6

机修车间

180

7

污水处理

14

8

热处理车间

190

9

食堂、锅楼房

30

10

仓库

15

11

料场

40

12

办公区

20

2.供电电源情况：

本厂由附近10KV的公用电源线取的双回工作电源，由电缆线路引至该该厂配电所，其线缆型号为YJV22-8.7/10-3×120电缆直埋敷设供电；电力系统馈电变电站距本厂1km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为200MV.A，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护满足工厂二级负荷的要求。

供电部门对其功率因数要求为cos=0.9以上。

二、设计任务

（1）主接线设计：

根据设计任务书，分析原始资料与数据，设计主接线，在此基础上进行负荷计算，列出负荷计算汇总表。

（2）短路电流计算：

根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（3）主要电气设备选择：

主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。

（4）配电线路保护配置：

确定配电线路的保护方式，不要求整定计算。

三、设计成果1．设计说明书；2．设计图纸：

变电所电气主接线图；

设计题目5：

某20层教育大楼供配电系统一次部分设计

一、设计的基本资料

1.用电设备情况

本工程为教学楼，属于一类办公建筑,建筑面积为2.9万

，地下一层,地上二十层,建筑高度79.2m，顶层附设有电梯机房、水箱间。

建筑结构形式为框架结构，基础采用独立基础和桩基础。

负荷级别属一、二级负荷。

一级负荷：

消防设备、事故照明、保安系统、生活水泵、消防梯等；

二级负荷：

主要办公室、会议室、生活水泵、客梯等。

三级负荷：

其他电力负荷。

设备负荷资料见表1所示。

表1总负荷计算结果

设备

设备容量P/KW

需要系数

功率因数

计算功率P/KW

S/KVA

I

事故照明

D7-N3

99

地下室照明

D7-N2

46

多功能大照明

D7-N5

20

1-5照明

D9-N1

119

6-10照明

D9-N2

160

11-20照明

D9-N3

177

消防水泵

D8-N2

75

自喷泵

D8-N3

58

地上消防风机

D8-N4

5.5/88.5

地下消防风机

D8-N8

56/65

消防电梯

D8-N1

25

消控中心

D7-N1

10

电梯

D8-N5

75

信息机房

D8-N9

60

弱电

D7-N5

45

生活水泵

D8-N6

75

车库

D8-N7

50

厨房动力

D3-N3

100

电脑教室

D7-N6

30

演播室

D7-N7

30

1-5空调

D3-N1

69

6-20空调

D3-N4

113

冷水机组1

D3-N5

200

冷水机组2

D9-N4

200

冷水循环泵

D3-N2

77

2.供电电源

本工程变电所从城市电网分别引来两路独立的10kV电源，两路共同承担本工程全部负荷，两路10kV电源同时工作，不互为备用，10kV电缆埋地分别就近引入设在一层的变电所。

地下室设一台连续输出功率为580kW柴油发电机作为第三路电源。

当10kV市电停电、缺相、电压或频率超出范围，或变配电所内两台变压器同时故障时，手动启动柴油发电机为一级负荷提供应急电源。

采用KFM-SD-1250A沿地下室敷设至底层变电所电源切换柜内。

根据相关规定设定电源系统的短路容量Sk取500MVA，供电部门对其功率因数要求为cos=0.9以上。

二、设计任务

（1）主接线设计：

根据设计任务书，分析原始资料与数据，设计主接线，在此基础上进行负荷计算，列出负荷计算汇总表。

（2）短路电流计算：

根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（3）主要电气设备选择：

主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。

（4）配电线路保护配置：

确定配电线路的保护方式，不要求整定计算。

三、设计成果

1．设计说明书

2．设计图纸：

变电所电气主接线图

设计题目6：

淮安欧蓓莎购物中心10kV开闭所电气一次系统设计

一、设计的基本资料

1.供电电源

本工程为江苏（淮安）欧蓓莎国际家居购物中心供配电系统设计，负荷等级为2级+3级。

本工程供电电源由淮阴区变电所引来2路10kV三相电电缆线路分别进入欧蓓莎购物中心1#地下开闭所，一路作为主电源，一路作为备用电源。

两路进线电源引自电源系统，断流容量为200MVA。

按照当地供电部门规定，本次项目工程采用YJV22-8.7/15kV-3*500电缆直埋敷设方式引入，距离为1km。

户内采用高压供电高压计量，高压侧设考核计量。

2.各出线中变压器的容量

本次项目工程的设计规划中已经给出每条出线中变压器的容量，各路出线变压器选择如表1所示。

表1变压器容量的选择

出线编号

变压器编号

变压器型号

联结组别

阻抗电压比

（主）出线1

T9

SCB10-1250/10

Dyn11

6%

（主）出线2

T5

SCB10-630/10

Dyn11

4%

T6

SCB10-630/10

Dyn11

4%

T7

SCB10-1000/10

Dyn11

6%

（主）出线3

T11

SCB10-1000/10

Dyn11

6%

（主）出线4

T1

SCB10-2000/10

Dyn11

6%

（主）出线5

T2

SCB10-2000/10

Dyn11

6%

（主）出线6

T3

SCB10-1600/10

Dyn11

6%

（备）出线1

T12

SCB10-125/10

Dyn11

4%

（备）出线2

T8

SCB10-315/10

Dyn11

4%

（备）出线3

T10

SCB10-160/10

Dyn11

4%

（备）出线4

T4

SCB10-400/10

Dyn11

4%

二、设计任务

（1）主接线设计：

根据设计任务书，分析原始资料与数据，设计主接线。

（2）短路电流计算：

根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（3）主要电气设备选择：

主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。

（4）保护配置：

确定各出线的保护方式，不要求整定计算。

三、设计成果

1．设计说明书

2．设计图纸：

变电所电气主接线图

设计题目7:

常熟市20kV东南小学变电所电气一次部分设计

一、设计的基本资料

本工程位于常熟市黄山路以东、香江路以南，本工程采用20KV单路电源供电，电源接铁琴变20kV226相电线，新设环网箱，开关接至用户端。

此变电所出口断路器的断流容量为250MVA。

由于进线电缆比较短，所以在后面计算电缆线路的电抗时，忽略不计。

该工程负荷包括教学楼、行政楼、车库、门卫、食堂等，总建筑面积为39071平方米。

各部分负荷计算结果如表1所示。

表1负荷的相关计算的结果

负荷名称

cos

/A

教学楼消防常用电源

37

0.9

0.8

33.3

24.98

41.63

63.25

教学楼消防常用电源

40

0.9

0.9

36

17.42

40

60.77

教学楼闭路电视

50

0.9

0.9

45

21.78

50

75.97

教学楼网络管理

50

0.9

0.9

45

21.78

50

75.97

教学楼照明

160

0.8

0.9

128

61.95

142.2

216

教学楼空调

140

0.8

0.85

112

69.44

131.78

200.2

教学楼空调

155

0.8

0.85

92

57.04

108.25

164.5

教学楼空调

340

0.8

0.8

272

204

340

516.6

教学楼照明

240

0.8

0.8

192

144

240

364.6

行政楼照明

155

0.8

0.9

124

60.02

137.76

209.3

行政楼空调

155

0.8

0.85

124

76.88

145.9

221.7

行政楼太阳能

27.5

1

0.85

27.5

17.05

32.36

49.2

行政楼消防常用电源

39.5

1

0.85

39.5

24.49

46.47

70.6

变电所照明

15

1

0.85

15

9.3

17.65

26.8

行政楼消防泵常用电源

56

1

0.8

56

42

70

108.4

车库应急照明电源

16

1

0.9

16

7.74

17.77

27

车库正常照明电源

30

0.9

0.9

27

13.07

30

45.6

车