學(xué)校10kv變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計.doc

目錄目錄 1 課程設(shè)計原始數(shù)據(jù)課程設(shè)計原始數(shù)據(jù)1 1.1 設(shè)計題目1 1.2 設(shè)計要求1 1.3 設(shè)計依據(jù)1 2 負(fù)荷計算負(fù)荷計算2 3 變電所位置和型式的選擇變電所位置和型式的選擇4 3.1 根據(jù)變配電所位置選擇一般原則：2 3.2 變電所的型式與方案：.3 4 變電所變壓器和主接線方案的選擇變電所變壓器和主接線方案的選擇3 4.1 主變壓器的選擇3 5 短路電流的計算短路電流的計算.6 繪制計算電路.6 6 變電所一次設(shè)備的選擇校驗變電所一次設(shè)備的選擇校驗8 10kv 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗8 0.4kv 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗8 7 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇9 7.1 10kv高壓出線的選擇：.9 7.2 變電所及鄰近單位焦點路線的選擇.9 7.3 0.4kv 低壓出線選擇10 設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié).11 參考文獻參考文獻.12 附圖附圖.13 1 1 課程設(shè)計原始數(shù)據(jù) 1.1 設(shè)計題目 我校 10kv 變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計 1.2 設(shè)計要求 要求根據(jù)學(xué)校所能取得的電源及學(xué)校用電負(fù)荷的實際情況，并適當(dāng)考慮到學(xué)校的 發(fā)展，按照安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的供配電基本要求，分別設(shè)計學(xué)生宿舍樓、家屬 樓、教學(xué)樓、辦公樓、食堂、實訓(xùn)樓配電間。要求確定變電所的位置與型式，確定變 電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型，選擇變電所主結(jié)線方案及高低壓設(shè)備和進出線， 確定二次回路，選擇繼電保護裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明， 繪出設(shè)計圖樣。 1.3 設(shè)計依據(jù) (1)(1)學(xué)?？偲矫鎴D 見附圖。 (2)(2)供電電源情況 由長沙供電局樹木嶺變電站 10kv 電源供電，電源進線為電纜線，yjv 型 10kv，學(xué) 校原有兩個箱式配電室，共有兩臺變壓器，其中箱變 1#內(nèi)設(shè)有一臺變壓器，容量為 400kva,箱變 2#內(nèi)設(shè)有一臺變壓器，容量為 630kva。 (3)(3)環(huán)境資料 本學(xué)校占地 1217 畝，地勢不平，有建筑物和樹木，無污染、高溫、潮濕、震動、 易燃易爆、腐蝕性氣體的場所。最熱月平均氣溫為 35 2 2 負(fù)荷計算 實訓(xùn)樓： 平均一間教室包含：燈 30w*8=240w 吊扇 80w*6=480w 機械設(shè)備 1.5kw*8=12kw 一棟 5 間，共 7 棟，有大小不一，平均估計為 6 棟。總計 12.72*6*5=381.6kw 教學(xué)樓（6 棟為例）： 平均一間小教室：燈 30w*7=210w 吊扇 80w*6=480w 投影儀 350w 額外 1kw 平均一間大教室：燈 30w*12=360w 吊扇 80w*8=640w 投影儀 350w 額外 2kw 辦公室：空調(diào) 800w 電腦雜物 總計 2kw 一層為 5 間小教室+一間大教室+一個辦公室合計為 7.5 以 6#實際情況總計為 100kw，以此估算，全?？傮w為 12 棟教學(xué)樓，約 1200kw 宿舍（以人數(shù)計算）： 電扇 40w 電腦 120w 全校全日制在校人數(shù)為 1.7 萬，估計 1.4w 學(xué)生擁有電腦 合計為 160w*1.4=2240kw 綜合各種因素 估算為 2000kw 教師宿舍樓（以戶計算）： 估計 200 戶，平均一戶 4kw 總計為 800kw 食堂： 一個食堂 燈 20*30w=600w 吊扇 20*80w=1200w 空調(diào) 5*800w=4000w 累計其他做工用電 合計為 10kw 一共 8 個食堂 則總計 8*10kw=80kw 圖書館： 二樓一間教室 電腦 50*120w=6000w 空調(diào) 800w 燈 30w*6=180w 總計 4（區(qū)）*8（教室） *7.98=224kw 一三四每層 20kw 合計 284kw 其它： 路燈+led 屏幕 合計 15kw 商店： 約 100kw 編號名稱設(shè)備容量/kw 需要 系數(shù) 有功功率/kw 1 實訓(xùn)樓 3800.138 2 教學(xué)樓 12000.1120 3 宿舍樓 20000.1200 4 教師宿舍 8000.180 5 食堂 800.18 6 圖書館 2840.128.4 7 商店 1000.110 8 其他 150.11.5 總 計 48590.8585.9 3 3 變電所位置和型式的選擇 3.1 根據(jù)變配電所位置選擇一般原則： 1 盡量靠近負(fù)荷中心； 2 進出線方便； 3 靠近電源側(cè)； 4 設(shè)備運輸方便； 5 不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所； 6 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所； 7 不宜設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰； 8 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上 方或正下方； 9 不應(yīng)設(shè)在地勢較洼和可能積水的場所。 綜合考慮，變電所設(shè)在總電源線進線處。處于學(xué)生宿舍樓下，該處地勢平緩，交 通便利，無污染、高溫、潮濕、震動、易燃易爆、腐蝕性氣體，可以建設(shè)通風(fēng)窗口和 換氣扇，地面鋪設(shè)絕緣地板。 3.2 變電所的型式與方案： 1 采用獨立變電所。 2 有原始材料知，該學(xué)校除實驗樓、教學(xué)樓，屬二級負(fù)荷外，其余均屬三級負(fù)荷， 綜合考慮變配電所位置的選擇原則，學(xué)校只用一個變電所 4 4 變電所變壓器和主接線方案的選擇 4.1 主變壓器的選擇 根據(jù)學(xué)校的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，變電所的主變壓器考慮下列方案： 裝設(shè)兩臺變壓器,1#型號為 s11-m-400/10 型，2#型號為 s11-m-630/10 型 理由：在學(xué)校開學(xué)，用電高峰期，兩臺變壓器同時投入工作，當(dāng)學(xué)校放假時，只 投入 1#型號變壓器使用?？蓸O大的節(jié)省電能。 4.2 母線主接線 1.分段斷路器接通運行。此時任一段母線出現(xiàn)故障時，分段斷路器與故障段進線斷路 器自動斷開，將故障段母線切除后非故障段母線便可繼續(xù)工作。 2.分段斷路器斷開，分段單獨運行。此時若任一電源出現(xiàn)故障，該電源進線斷路器自 動斷開，分段斷路器可自動投入，保障繼續(xù)供電。 5 4.34.3 主變壓器的主接線方案主變壓器的主接線方案 上圖圖示主接線中，高壓開關(guān)柜采用 kyn 28-12(z)型戶內(nèi)金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，柜內(nèi)配置真空 斷路器，低壓開關(guān)柜采用 gck 低壓抽出式開關(guān)柜，其插頭可以起到隔離開關(guān)的作用。在高壓側(cè)設(shè) 有專用電能計量柜。兩臺變壓器為互為備用運行方式，正常運行時，低壓母聯(lián)斷路器斷開，當(dāng)有一 臺變壓器發(fā)生故障或 6 5 短路電流的計算 繪制計算電路 7 短路計算結(jié)果 總電抗標(biāo) 幺值 三相短路電流/ka三相短路容量短路計算點 xik i sh i sh i k s k-1 點 1.743.163.164.778.0657.47 4.5631.6531.6534.5058.2421.93 k-2 點 7.3719.5819.5821.3436.0313.57 8 6 變電所一次設(shè)備的選擇校驗 10kv 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定度 其 他 額定參數(shù) n u n i oc i max itit 2 高壓少油斷路器 sn10-10i/630 10kv630a16ka40ka512216 2 高壓隔離開關(guān) 600/10 6 8 tgn 0kv600a52ka2052 2 高壓熔斷器 rn1-10 10kv50a11.6ka 電壓互感器 ldj-10 10kv 電流互感器 iqj-10 10/0.1k v 100/5a ka 8 . 311 . 02225 811) 1 . 090( 2 避雷器 fs4-10 10kv 一 一 次 設(shè) 備 型 號 規(guī) 格 戶外式高壓隔離開 關(guān) gw4-15g/200 15kv200a 0.4kv 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度 其 他 額定參數(shù) n u n i oc i max itit 2 低壓斷路器 dw15-1000 380v1500a30ka 低壓斷路器 dz-630 380v630a30ka 低壓刀開關(guān) hd13-1000/30 380v1000a 電流互感器 lmzj1-0.5 500v1000/5a 一 次 設(shè) 備 型 號 規(guī) 格 電流互感器 lmz1-0.5 500v 160/5a 100/5a 9 7 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 7.1 10kv 高壓出線的選擇： 采用 lgj 型鋼芯鋁鉸線架空敷設(shè)，接住 10kv 公用干線。 1).按發(fā)熱條件選由及室外環(huán)境溫度 35查表得37.36* .30 tn ii .初選標(biāo)準(zhǔn)為 35即的線 22 62.31/15 . 1 /37.36mmmmaaaec 2 mm35lgj 2）校正發(fā)熱條件查表得,因此滿足。37.36170 30 iaial 3）校正機械強度查附表得 10kv 架空最小截面 22 3525minmmamma 7.2 變電所及鄰近單位焦點路線的選擇 由于學(xué)校采用的是地埋電纜不必考慮機械強度和短路，動穩(wěn)定，只需考慮熱穩(wěn)定 度。 由上表計算出發(fā)熱條件，及土壤環(huán)境 3537.36 .30 tn iic 由表得初選電纜線芯截面為2173 . 1 /37.36/ 30 jeciaec 因此初選 lj-25，查表 lj-25.ial=因此滿足。37.36135 30 i 校驗熱路穩(wěn)定按式 c t iaa ima3 min ai3070 3 ssstima5 . 02 . 015 . 0 15 . 0 終端變電所保護動作時間為 0.5s 斷路器短路時間為 0.25s，c=87 代入得： ，因此滿足要求。 23 min 25 4 . 23 87 5 . 0 3070mma s c t ia 所以選 ljl22-10000-3x25 10 7.3 0.4kv 低壓出線選擇 線路采用聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè) 1 按發(fā)熱條件選擇，由及地下 0.8m 土壤溫度 35查表 8-43.初選芯截面121 30 ic 95。其 ial= 滿足發(fā)熱條件 2 mmaia121130 30 2 短路熱穩(wěn)定校驗 23 min 0 . 184 76 75 . 0 16130mm c t ia ima 所選線性滿足要求。 以上所選變電所進出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表所示。 進出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格 線 路 名 稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格 10kv 電源進線lgj-35 鋁絞線（三相三線架空） 主變引入電纜ljl22-10000-3x25 交聯(lián)電纜 380v 低壓出線vlv2210003240+1120 四芯塑料電纜 與臨近單位 10kv 聯(lián)絡(luò)線yjl2210000 交聯(lián)電纜 11 設(shè)計總結(jié) 經(jīng)過兩周時間的學(xué)習(xí)和設(shè)計，經(jīng)過我們團隊的不斷努力和精心配合終于完成了此 次供配電的課程設(shè)計。從開始接到課程設(shè)計要求到任務(wù)的完成，由于前段時間的懈怠， 知道最后才重視起任務(wù)來，但是在這兩周中，我們團隊集中了百分之百的精神來完成 任務(wù)書。在完成這份任務(wù)書的過程中，我們不可避免的遇到了許許多多的問題，在同 學(xué)，老師的幫助下，還有我們自己積極的查閱網(wǎng)上的各種資料和翻閱課本，以不懈努 力的精神，完成了此次的任務(wù)。在這過程中，我們不僅重新認(rèn)識到了許多的專業(yè)知識 還培養(yǎng)了惡魔的團隊精神和合作精神。紙上得來終覺淺，只