課程設(shè)計(jì)報(bào)告(完成版本)

1、1 緒論一、設(shè)計(jì)原始資料1供電電源：由上級(jí)變電所以兩路不同10kV電源供電，電源1為電纜線路長(zhǎng)度為 1.8km，其母線短路容量最大值和最小值分別為199MVA和156MVA 。電源2為電纜長(zhǎng)度為2.9km其母線短路容量最大值和最小值分別為299MVA和 246MVA 。繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不大于1.5秒.2負(fù)荷資料(見(jiàn)附表)3氣象、土壤資料按南京地區(qū)考慮.二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1選擇變壓器容量臺(tái)數(shù)、計(jì)算補(bǔ)償容量、并設(shè)計(jì)電氣主接線圖。2確定短路電流計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算短路電流值。3選擇主要電氣設(shè)備（斷路器、熔斷器、互感器、母線、電纜、補(bǔ)償電容、開(kāi)關(guān)柜等。4設(shè)計(jì)主要一次回路繼電保護(hù)裝置和必要的自動(dòng)裝置。5選擇主要二次回

2、路儀表。 6設(shè)計(jì)變電所平面布置圖。7設(shè)計(jì)防雷保護(hù)和接地裝置。三、設(shè)計(jì)要求：1各部分選擇設(shè)計(jì)的依據(jù)、方案比較和設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)分析。2主要的計(jì)算步驟和計(jì)算公式。3類似的選擇和計(jì)算結(jié)果（如電氣設(shè)備選擇、繼電保護(hù)整 定等）可以列表說(shuō)明。四、設(shè)計(jì)應(yīng)完成的說(shuō)明書和圖紙名稱：1電氣主接線圖2總平面布置圖五、主要參考資料：110kV配電工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（譚金超）。2工廠配電設(shè)計(jì)手冊(cè)。3課程設(shè)計(jì)參考圖集。4成套選型樣本。5. 供配電系統(tǒng) 趙彩虹。 6、工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)，劉介才主編，機(jī)械工業(yè)出版社、20007、電氣圖用圖形符號(hào)，GB4728-84、85，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社第二章 方案設(shè)計(jì)2.1負(fù)荷等級(jí)本工程中普通照明為三

3、級(jí)負(fù)荷，動(dòng)力用電 消防用電 樓梯照明為二級(jí)負(fù)荷。2.2供電方案選用兩臺(tái)干式變壓器（10/0.4KV）直接接入電力系統(tǒng)，高壓側(cè)接線為單母分段聯(lián)絡(luò)，低壓側(cè)接線為單母分段聯(lián)絡(luò)，每臺(tái)變壓器除能承擔(dān)相應(yīng)負(fù)荷外還可以承擔(dān)另一臺(tái)變壓器回路的重要負(fù)荷，能保證電源和變壓器互為備用。2.3 變配電所系統(tǒng) （1）高壓側(cè)配電系統(tǒng)中，為了保證整個(gè)系統(tǒng)的供電可靠性，擬采取高壓母線分段聯(lián)絡(luò)供電方式。 （2）低壓配電系統(tǒng)中為保證二，三級(jí)負(fù)荷供電可靠性，擬采取低壓母線分段聯(lián)絡(luò)供電方式，并擬用TN-S系統(tǒng)。 （3）根據(jù)本工程實(shí)際需要擬將變電所設(shè)置在室內(nèi)。 （4）根據(jù)相關(guān)規(guī)定，同時(shí)為了提高在變配電所工作安全的可靠性，擬采用接地線同

4、基礎(chǔ)主筋可靠焊接的方法，對(duì)整個(gè)變配電所采用等電位系統(tǒng)。 第三章 負(fù)荷計(jì)算3.1 功率計(jì)算線路負(fù)荷計(jì)算表：最大負(fù)荷（kw）需要系數(shù)Kd功率因數(shù)costan有功功率Pca（kw）無(wú)功功率Qca(kvar)視在功率S(kva)1地下車庫(kù)照明45110450452排水泵200.80.80.751612203商鋪配電1800.910720724商鋪配電21200.91010801085消防泵(雙)750.80.80.756045756消防控制室（雙）2010.80.752015257廣電機(jī)房（雙）200.80.80.751612208智能化機(jī)房（雙）200.80.80.751612209電信機(jī)房（雙）2

5、00.80.950.33165.2816.810生活加壓泵房52.50.650.80.7534.125.642.711商鋪配電31500.91.00135013512樓梯照明（雙）200.9101801813消防應(yīng)急照明（雙）251102502514空調(diào)供電（雙）1000.90.90.489043.210015照明配電12200.810176017616動(dòng)力供電12150.90.850.62193.5120227.617消防動(dòng)力配電1（雙）241102402418照明配電21600.810128012819動(dòng)力配電21800.90.850.62162100190.620消防動(dòng)力配電2（雙）80

6、110800801#母線C1所帶負(fù)荷：Pca=0.9*959.9=863.6kw Qca=836.6*0.74=639.3kvar Sca=863.6/0.805=1072.8kva2#母線C2所帶負(fù)荷：Pca=0.9*840.1=756.1kw Qca=756.1*0.74=559.5kvar Sca=756.1/0.805=939.3kva3.2變壓器的選擇 3.2.1變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 （1）為滿足負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)具有一，二級(jí)負(fù)荷，宜采用兩臺(tái)及其以上的變壓器，當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)仍能正常工作。 （2）負(fù)荷容量大而集中時(shí)，雖然負(fù)荷只為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)及其以上變壓器（3）

7、對(duì)于季節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大時(shí)，從供電的經(jīng)濟(jì)性角度考慮；為了方便，靈活的投切變壓器也可以選擇兩臺(tái)變壓器。 因此 選用兩臺(tái)變壓器3.2.2變壓器容量的選擇 變壓器所帶負(fù)荷： Pca=0.9*1394.6=1255kw Qca=1255*0.74=928.8kvar Sca=1255/0.805=1559.1kva Snt=0.7*1559.1=1091.4kva所選取變壓器參數(shù) 型號(hào)：SG10-1250/10 空載損耗：2080w 負(fù)載損耗（145度）：9690w 短路阻抗(%)：6 負(fù)載損耗（120度）：9052w 尺寸：1710*1470*1770mm 重量：3140kg3.3 電容補(bǔ)償

8、電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定數(shù)值：高壓供電的工業(yè)用戶電力用戶功率因素為0.9及以上。電力用戶處的并聯(lián)電容器補(bǔ)償方式可分個(gè)別補(bǔ)償，分散補(bǔ)償，集中補(bǔ)償三種。集中補(bǔ)償指電容器組集中安裝在電力用戶的總降壓變電所二次側(cè)或變配電所的一次側(cè)或二次側(cè)。實(shí)測(cè)負(fù)荷功率因數(shù)為平均0.805，需補(bǔ)償至0.9。=0.75 3.3.1 1#變壓器所在回路電容補(bǔ)償 低壓側(cè)電容補(bǔ)償+變壓器電容補(bǔ)償=408kvar Qc補(bǔ)=0.75*408=306kvar 采用 BW-0.4-14-1型電容補(bǔ)償 N=306/14=24 每項(xiàng)裝設(shè)8個(gè) Q實(shí)=24*14=336kvar cos = =0.93 滿足要求 2#變壓器所在回路電容

9、補(bǔ)償 低壓側(cè)電容補(bǔ)償+變壓器電容補(bǔ)償=408kvar Qc補(bǔ)=0.75*408=306kvar 采用 BW-0.4-14-1型電容補(bǔ)償 N=306/14=24 每項(xiàng)裝設(shè)8個(gè) Q實(shí)=24*14=336kvar cos = =0.93 滿足要求第四章 電氣主接線設(shè)計(jì)4.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家建設(shè)的方針，政策技術(shù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠，調(diào)度靈活，滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行，維護(hù)方便，盡可能節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持安全，可靠，經(jīng)濟(jì)，靈活的原則。4.2 電氣主接線圖的方式 常用的10

10、/0.4用戶端電氣主接線10kv部分（雙回路進(jìn)線）1 單母分段：接線靈活，可靠性高，積極性差。2 內(nèi)橋接線：接線靈活，可靠性高，積極性差。3 外僑接線：多用于線路切換，開(kāi)關(guān)柜閉鎖繁瑣，較少采用。4 線變阻：多用于變壓器切換，開(kāi)關(guān)柜閉鎖繁瑣，較少采用。0.4kv 部分（2臺(tái)變壓器）： 單母分段：可靠性高，積極性高。10kv部分采用單母分段，負(fù)荷開(kāi)關(guān)+熔斷器0.4kv部分采用單母分段，斷路器 第五章 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要用于解決以下問(wèn)題：（1） 選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備，例如斷路器，互感器，電抗器，母線等；（2） 合理配置繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置；（3） 作為選擇和評(píng)

11、價(jià)電氣主接線方案的依據(jù)。 5.1 短路點(diǎn)的確定一般用戶變壓器所選擇變壓器高低壓側(cè)母線作為短路點(diǎn)。5.2 低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算的特點(diǎn) （1）配電變壓器容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電力系統(tǒng)的容量，因此變壓器一次側(cè)可以作為無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)來(lái)考慮； （2）低壓回路中各元件的電阻值與電抗值之比比較大不能忽略，因此一般要用阻抗計(jì)算。 （3）低壓電網(wǎng)中電壓一般只有一級(jí)，且元件的電阻多以毫歐計(jì)，因而用有名值比較方便。5.3短路電流計(jì)算：1 .確定基準(zhǔn)值Sd=100MVA Uc1=10.5KV Uc2=0.4KVId1=5.5 KAId2= =144.34 KA2電抗標(biāo)幺值 3 短路電流：K1: K2: K3: K4: 第六

12、章 選擇主要電氣設(shè)備6.1設(shè)備選擇參考依據(jù)：6.2 高壓開(kāi)關(guān)柜以及設(shè)備選擇 6.2.1開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部高壓一次設(shè)備根據(jù)本次需要選定： 1# 負(fù)荷開(kāi)關(guān)及熔斷器分析與選擇高壓線路理論數(shù)據(jù)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)FKN10-10/400高壓熔斷器XRNT12/125工作電壓 10kv額定電壓 10kv工作電壓 12kv最大工作電流 68.73A額定電流 400A最大開(kāi)斷電流1200A額定電流125A短路電流 8.69 Ka閉合電流峰值 15KA沖擊電流 22.16Ka極限通過(guò)電流25kA 2#負(fù)荷開(kāi)關(guān)及熔斷器分析與選擇高壓線路理論數(shù)據(jù)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)FKN10-10/400高壓熔斷器XRNT12/200工作電壓10kv額

13、定電壓 10kv工作電壓 12kv最大工作電流68.73A額定電流 400A最大開(kāi)斷電流1200A額定電流125A短路電流 10.1Ka閉合電流峰值 15KA沖擊電流 25.755Ka極限通過(guò)電流25kA電流互感器的選擇（1） 滿足工作電壓要求：電流互感器額定電壓 =系統(tǒng)標(biāo)稱電壓;電流互感器最高工作電壓 電流互感器安裝處電壓（2） 滿足工作電流要求： (a)一次側(cè)額定電流 線路計(jì)算電流; （b）二次側(cè)額定電流 =5A (3)準(zhǔn)確度等級(jí)：U=10KV BH-40 150/5 電流互感器 用于計(jì)量和測(cè)量，因此準(zhǔn)確級(jí)選0.2/0.5電流互感器BH-0.66型封閉式電流互感器主要用于戶內(nèi)，供額定電壓為

14、0.66kV及以下，額定頻率為50HZ的交流電路中作為電流、電能測(cè)量或繼電保護(hù)用。電壓互感器的選擇： 滿足工作電壓要求 （a）一次側(cè)電壓 ：額定電壓 =系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 互感器最高工作電壓 互感器安裝處電壓 （b）二次側(cè)電壓： =100v 本設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)中=10KV，所以選用電壓互感器JDZ10-10 10/0.1kv，用于計(jì)量，所以準(zhǔn)確級(jí)選0.2級(jí) （JDZ10-10型電壓互感器為環(huán)氧樹脂全封閉式澆注絕緣戶內(nèi)型產(chǎn)品，適用于各種高壓開(kāi)關(guān)柜中,額定頻率50Hz、額定電壓10kV及以下的電力系統(tǒng)中作電壓、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用）用于計(jì)量，所以準(zhǔn)確級(jí)選0.2級(jí)高壓母線： 最大工作電流(一線帶兩變) ：

15、68.73*2=137.46A 選取TMY-25*3(299A 35) 299>137.46 發(fā)熱條件滿足 熱穩(wěn)定性滿足 最大允許跨距 1.37m高壓進(jìn)線選擇：已知一般銅芯電纜電抗，電導(dǎo)率 1#： 選取交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅芯電力電纜 3*25型校驗(yàn)允許載流量： 滿足要求 2#： 選取交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅芯電力電纜 3*25型校驗(yàn)允許載流量： 滿足要求6.3 低壓開(kāi)關(guān)柜以及設(shè)備選擇低壓開(kāi)關(guān)柜用在低壓電力系統(tǒng)中，作為低壓配電系統(tǒng)。低壓開(kāi)關(guān)柜選用MNS-B型號(hào)的開(kāi)關(guān)柜，本設(shè)計(jì)所選用的低壓開(kāi)關(guān)柜外形尺寸為1000(800)*1000*2200mm,模數(shù)單位E=25mm，該產(chǎn)品具有

16、設(shè)計(jì)緊湊，以較小的空間容納較多的功能，垂直母線采用高強(qiáng)度阻燃型功能隔離版進(jìn)行保護(hù)，具有抗電弧的能力。（1） 變壓器低壓出線，母聯(lián)線路的斷路器及其電流互感器選擇：1# 2#變壓器出線 母聯(lián)線路: 額定電流1804A 電壓 0.4KV 選取斷路器：CW1-3200 額定電流3200A 額定工作電壓400V CT=2000 選取電流互感器：BH-80 2500/50.4kv側(cè)出線設(shè)備選取表：最大負(fù)荷（kw）視在功率S(kva)電壓U(kv)電流（A）低壓斷路器選擇(額定電流/脫扣器電流)1地下車庫(kù)照明45450.464.95CM1-100L.M.H 100A/80A2排水泵20200.428.87C

17、M1-63L.M 63A/40A3商鋪配電180720.4103.92CM1-225L.M.H 225A/125A4商鋪配電21201080.4155.88CM1-225L.M.H 225A/180A5消防泵(雙)75750.4108.25CM1-225L.M.H 225A/125A6消防控制室（雙）20250.436.08CM1-63L.M 63A/50A7廣電機(jī)房（雙）20200.428.87CM1-63L.M. 63A/40A8智能化機(jī)房（雙）20200.428.87CM1-63L.M. 63A/ 40A9電信機(jī)房（雙）2016.80.424.25CM1-63L.M. 63A/40A10

18、生活加壓泵房52.542.70.461.63CM1-100L.M.H 100A/80A11商鋪配電31501350.4194.86CM1-225L.M.H 225A/225A12樓梯照明（雙）20180.425.98CM1-63L.M. 63A/50A13消防應(yīng)急照明（雙）25250.436.08CM1-63L.M . 63A/ 50A14空調(diào)供電（雙）1001000.4144.34CM1-225L.M.H 225A/180A15照明配電12201760.4254.03CM1-400L.M.H 400A/315A16動(dòng)力供電1215227.60.4328.51CM1-400L.M.H 400A

19、/400A17消防動(dòng)力配電1（雙）24240.434.64CM1-63L.M. 63A/ 50A18照明配電21601280.4184.75CM1-225L.M.H 225A/225A19動(dòng)力配電2180190.60.4275.11CM1-400L.M.H 400A/315A20消防動(dòng)力配電2（雙）80800.4115.47CM1-225L.M.H 225A/125A互感器及其出線柜尺寸：線路 電流互感器型號(hào)及參數(shù)出線柜尺寸1地下車庫(kù)照明BH-40 100/5 0.532E*8E2排水泵BH-M8 50/5 0.532E* 8E3商鋪配電1BH-40 150/5 0.532E* 8E4商鋪配電2BH-40 200/5 0.5 32E*16E5消防泵(雙)BH-40 150/5 0.532E*8E6消防控制室（雙）BH-M8 50/5 0.5 32E*8E7廣電機(jī)房（雙）BH-M8 50/5 0.532E*8E8智能化機(jī)房（雙）BH-M8 50/5 0.532E*8E9電信機(jī)房（雙）BH-