毕业设计某学校生活区配电系统设计

1、某学校生活区配电系统设计学 院： 楚雄应用技术学院 专 业： 电气自动化 姓 名： 李绍平 学 号： 200921705116 指导教师： 朱明生 日 期： 2011年12月23日 目 录前 言1概 论2第一章 毕业设计的目的与内容3第二章 电力负荷计算及无功功率补偿72.1电力负荷及其计算82.2无功功率补偿13第三章 变电所位置、型式及其主变压器台数、容量和类型的选择153.1 变电所位置选择153.2 变压器的选择17第四章 学生宿舍楼配电系统的确定20第五章 变电所主接线的设计215.1变电所主接线方案235.2主接线方案的确定25第六章 短路电流的计算266.1 K-1点的短路电流和短路容量266.2 K-2点的短路电流和短路容量28第七章 变电所一次设备的选择与较验307.1.高压断路器的选择317.2.高压断路器的校验327.3.隔离开关选择与校验337.4.互感器347.5电压互感器37第八章 变电所进出线的选择与校验418.1高压侧联络线的选择与校验418.2高压母线的选择与校验428.3低压母线的选择与校验438.4低压侧中性线的选择448.5各用电区导线的选择与校

2、验45第九章 变电所二次回路的选择及继电保护的整定509.1 变电所二次回路的选择529.2 变电所继电保护装置55第十章 变电所防雷保护与接地装置的设计5910.1变电所的防雷保护5910.2变电所公共接地装置的设计60总结与体会64谢辞65参考文献66附录表67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，也是一次对学生所学知识巩固程度的综合考验。毕业设计由指导老师指导、学生独立完成，可以体现出一个学生对所学知识的巩固程度以及独立设计的能力。经过三年的理论知识学习，在所有指导老师的指导下，我们经过多次熟悉操作及实践，使我对电力系统有了初步的认识与了解。本设计是对某学校生活区配电系统进行设计，含：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。本设计书根据昆明理工大学楚雄应用技术学院09级电气自动化技术专业毕业设计任务书的要求进行编写，介绍了电力规划、设计的基本知识，包括设计原则、设计步骤和计算方法等。本设计书主要对设计的原则、要求及具体的方法以文本的形式来表达，其主要理论来源于与之相关的课程

3、内容。它介绍了负荷计算、变电所位置和型式的选择、变压器的选择、电力系统主接线设计、短路计算及继电保护的整定计算的设计等内容，主要反映电力系统的控制、继电保护装置、生活区综合电气自动化等领域的知识。经过认真阅读、分析原始材料后，参考阅读了发电厂变电所电气设备、供配电一次系统、工厂供电安全用电、机械制图等参考书籍后，在朱明生老师的悉心指导下，经过周密的计算，完成了本次毕业设计。经过一个多月的毕业设计，我了解了设计的要求及内容，理论与实践相结合，更加深刻的掌握了课本中的知识。尤其对变压器、电气设备以及导体等设备的选择方法和主接线设计有了进一步地了解。概 论电能是工业生产的主要能源和动力，做好供电系统设计对于发展工业生产、实现工业现代化，具有十分重要的意义。供电系统首先要能满足生活用电的需要，其次要确保安全，供电可靠，技术先进和经济合理，并做好节能。本设计根据该校生活区所能取得的供电电源和该校生活区用电负荷的实际情况，并适当考虑日后的发展，按供电系统的基本要求，确定为10KV电压供电。然后对其进行了分析，建设10KV总降压变电所，本次设计的主要内容既为10kV总降压变电所设计。该设计书共十个章

4、节，其中主要包括了负荷的计算、短路电流的计算、一次设备的选择及校验（包括断路器、隔离开关、熔断器、电流互感器、电压互感器等）、主变压器的保护设计、防雷保护和接地装置的设计等内容。 对该校各建筑物供电进行了负荷计算和无功补偿；确定出了变电所的位置及变电所内变压器台数、容量和型式；计算了短路电流；选择了各线路导线截面和变电所高低压设备；配置了继电保护装置、防 雷和接地装置；该变电所设1台主变压器，分为两个电压等级，既为10kV和400V。10kV侧采用单母线接线，400V侧也采用单母线的主接线方式，并附上了本所电气主接线图、学校用电接线图和学校变电所平面图、剖面图。关键词：计算负荷 无功补偿 变压器 主接线 电气设备 短路电流 继电保护第一章 毕业设计的目的与内容 某学校生活区配电系统设计一、 设计题目某学校生活区配电系统设计二、 设计目的 (1)通过该校生活区配电系统设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。(2)培养学生独立获取新知识、新技术和新消息的能力,使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。(3)掌握供配电系统设计计算和运行维护所必须

5、的基本理论和基本技能。(4)掌握供配电设计的基本原则和方法,深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术工作奠定一定的基础。三、 设计要求(1)根据本校所能取得的电源及校用电负荷的实际情况，并适当考虑到学校的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，通过技术经济比较，确定变电所的位置和型式。 （2）确定变电所主变压器的台数与容量、类型。 （3）选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线。 （4）确定二次回路方案。 （5）选择整定继电保护装置。 （6）确定防雷和接地方案。(7)撰写毕业设计说明书。四、设计依据1、学校生活总平面图如图1-1所示。2、学校宿舍楼标准层建筑平面图如图1-2所示。图 1-1图 1-23、供电电源情况 在学校南侧1000m处有一座10KV配电所，其出口断路器是SN1010型，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为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备用电源。4、学校生活区负荷情况学校生活区负荷情况见表1-3所示。表1-3学校生活区负荷情况编号名称P30/KWQ30/

6、Kvar1学生食堂4502852锅炉2002003教师楼3501604校医院175135户外照明35306本所用电1507学生宿舍楼由学生设计计算5、气象子资料 本校所在地区的年最高气温为35，年平均气温为19，年最热月平均最高气温为28，年最热月平均气温26，年最热月地下0.8 m处平均温度为18。6、地质水文资料 本校所在地区平均海拔1765 m。地层以粘性(土质)为主;地下水位为5 m。7、其他 在高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。发电厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90 。五、设计任务（1）负荷计算机和无功功率补偿。（2）变电所位置和型式的选择。（3）变电所主变压强的台数与容量、类型的选择。(4) 学生宿舍楼配电系统的确定。（5）变电所主结结方案的设计。（6）短路电流计算。（7）变电所一次设备的选择与校验。（8）变电所进出线的选择与校验。（9）配电所二次回路方案的选择及继电器保护的整定。（10）防雷保护和接地装置的设计。六、应完成的技术资料1、开题报告（2000字左右）2、毕业设计说明书（10000字左右）3、技术资料（1）变电所主结线图一张。（2）学校用电

7、结线图一张。（3）学校变电所平面图、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 电力负荷计算及无功功率补偿电力负荷的分级电力负荷又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用户，如说重要负荷、一般负荷、动力负荷、照明负荷等。另一是指用电设备或用户的功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷(空载)、满负荷（满载）等。电力负荷的具体含义视具体情况而定。电力负荷，按GB 500521995供配电系统设计规范规定，根据其对供电可靠性的要求和中断供电造成的损失或影响的程度分为三级。一级负荷：一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上，经济上造成重大损失者；或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。就学校供配电这一块来讲，我校现没有一级用电负荷。二级负荷：二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。校区现有的二级负荷有：学生食堂厨房用电、锅炉、本所用电等。三级负荷：三级负

8、荷为不属于前两级负荷者。对供电无特殊要求。该校除了前面罗列的二级负荷外，全为三级负荷2.1 电力负荷及其计算一、概述 通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为负荷计算。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如果以计算负荷连续运行，其发热温度不会超过允许值。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。确定得过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。确定得过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾，同样会造成更大损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。二、按需要系数法确定计算负荷采用需要系数法比较简便，适用于用电设备台数比较多，而单台设备容量相差不大的情况，因而广泛使用，应用此法计算时，首先要正确判明用电设备的类别和工作状态。当用电设备台数少而功率相差悬殊时，需要系数法计算结果往往偏小，故不适用于低压配电线路的计算，而适用于计算变、配电所的负荷。确定拥有变电所低压母线上的计算负荷，应结合学校生活区情况其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数（又称参差系数或综合系数）KP和Kq设备组计算负荷直接相加来计对于低压母线用电算时，由用电设备计算负荷直接相加来计算时，取 KP =0.800.90Kq =0.850.95 由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取 KP=0.900.95 Kq=0.930.97 在计算时用电设备组从供电系统中取用的1个小时最大负荷P30 ，用电设备组的设备容量Pe ，是指用电设备组所有设备（不含备用的设备）的额定容量PN之和，即Pe =PN 有功计算负荷 P30 =KdPe 无功计算负荷 Q30 = P30tan 视在计算负荷

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