精品资料（2021-2022年收藏）课程设计报告完成版本

1、1 绪论一、设计原始资料1供电电源：由上级变电所以两路不同10kV电源供电，电源1为电缆线路长度为 1.8km，其母线短路容量最大值和最小值分别为199MVA和156MVA 。电源2为电缆长度为2.9km其母线短路容量最大值和最小值分别为299MVA和 246MVA 。继电保护动作时间不大于1.5秒.2负荷资料(见附表)3气象、土壤资料按南京地区考虑.二、设计内容1选择变压器容量台数、计算补偿容量、并设计电气主接线图。2确定短路电流计算点，计算短路电流值。3选择主要电气设备（断路器、熔断器、互感器、母线、电缆、补偿电容、开关柜等。4设计主要一次回路继电保护装置和必要的自动装置。5选择主要二次回

2、路仪表。 6设计变电所平面布置图。7设计防雷保护和接地装置。三、设计要求：1各部分选择设计的依据、方案比较和设计结果的评价分析。2主要的计算步骤和计算公式。3类似的选择和计算结果（如电气设备选择、继电保护整 定等）可以列表说明。四、设计应完成的说明书和图纸名称：1电气主接线图2总平面布置图五、主要参考资料：110kV配电工程设计手册（谭金超）。2工厂配电设计手册。3课程设计参考图集。4成套选型样本。5. 供配电系统 赵彩虹。 6、工厂供电设计指导，刘介才主编，机械工业出版社、20007、电气图用图形符号，GB4728-84、85，中国标准出版社第二章 方案设计2.1负荷等级本工程中普通照明为三

3、级负荷，动力用电 消防用电 楼梯照明为二级负荷。2.2供电方案选用两台干式变压器（10/0.4KV）直接接入电力系统，高压侧接线为单母分段联络，低压侧接线为单母分段联络，每台变压器除能承担相应负荷外还可以承担另一台变压器回路的重要负荷，能保证电源和变压器互为备用。2.3 变配电所系统 （1）高压侧配电系统中，为了保证整个系统的供电可靠性，拟采取高压母线分段联络供电方式。 （2）低压配电系统中为保证二，三级负荷供电可靠性，拟采取低压母线分段联络供电方式，并拟用TN-S系统。 （3）根据本工程实际需要拟将变电所设置在室内。 （4）根据相关规定，同时为了提高在变配电所工作安全的可靠性，拟采用接地线同

4、基础主筋可靠焊接的方法，对整个变配电所采用等电位系统。 第三章 负荷计算3.1 功率计算线路负荷计算表：最大负荷（kw）需要系数Kd功率因数costan有功功率Pca（kw）无功功率Qca(kvar)视在功率S(kva)1地下车库照明45110450452排水泵200.80.80.751612203商铺配电1800.910720724商铺配电21200.91010801085消防泵(双)750.80.80.756045756消防控制室（双）2010.80.752015257广电机房（双）200.80.80.751612208智能化机房（双）200.80.80.751612209电信机房（双）2

5、00.80.950.33165.2816.810生活加压泵房52.50.650.80.7534.125.642.711商铺配电31500.91.00135013512楼梯照明（双）200.9101801813消防应急照明（双）251102502514空调供电（双）1000.90.90.489043.210015照明配电12200.810176017616动力供电12150.90.850.62193.5120227.617消防动力配电1（双）241102402418照明配电21600.810128012819动力配电21800.90.850.62162100190.620消防动力配电2（双）80

6、110800801#母线C1所带负荷：Pca=0.9*959.9=863.6kw Qca=836.6*0.74=639.3kvar Sca=863.6/0.805=1072.8kva2#母线C2所带负荷：Pca=0.9*840.1=756.1kw Qca=756.1*0.74=559.5kvar Sca=756.1/0.805=939.3kva3.2变压器的选择 3.2.1变压器台数的选择 （1）为满足负荷对供电可靠性的要求，对具有一，二级负荷，宜采用两台及其以上的变压器，当一台故障或检修时，另一台仍能正常工作。 （2）负荷容量大而集中时，虽然负荷只为三级负荷，也可采用两台及其以上变压器（3）

7、对于季节负荷或昼夜负荷变化较大时，从供电的经济性角度考虑；为了方便，灵活的投切变压器也可以选择两台变压器。 因此 选用两台变压器3.2.2变压器容量的选择 变压器所带负荷： 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所选取变压器参数 型号：SG10-1250/10 空载损耗：2080w 负载损耗（145度）：9690w 短路阻抗(%)：6 负载损耗（120度）：9052w 尺寸：1710*1470*1770mm 重量：3140kg3.3 电容补偿

8、电力用户的功率因数应达到下列规定数值：高压供电的工业用户电力用户功率因素为0.9及以上。电力用户处的并联电容器补偿方式可分个别补偿，分散补偿，集中补偿三种。集中补偿指电容器组集中安装在电力用户的总降压变电所二次侧或变配电所的一次侧或二次侧。实测负荷功率因数为平均0.805，需补偿至0.9。=0.75 3.3.1 1#变压器所在回路电容补偿 低压侧电容补偿+变压器电容补偿=408kvar Qc补=0.75*408=306kvar 采用 BW-0.4-14-1型电容补偿 N=306/14=24 每项装设8个 Q实=24*14=336kvar cos = =0.93 满足要求 2#变压器所在回路电容

9、补偿 低压侧电容补偿+变压器电容补偿=408kvar Qc补=0.75*408=306kvar 采用 BW-0.4-14-1型电容补偿 N=306/14=24 每项装设8个 Q实=24*14=336kvar cos = =0.93 满足要求第四章 电气主接线设计4.1 电气主接线设计的原则 电气主接线设计的原则以设计任务书为依据，以国家建设的方针，政策技术规定，标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠，调度灵活，满足各项技术要求的前提下，兼顾运行，维护方便，尽可能节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持安全，可靠，经济，灵活的原则。4.2 电气主接线图的方式 常用的10

10、/0.4用户端电气主接线10kv部分（双回路进线）1 单母分段：接线灵活，可靠性高，积极性差。2 内桥接线：接线灵活，可靠性高，积极性差。3 外侨接线：多用于线路切换，开关柜闭锁繁琐，较少采用。4 线变阻：多用于变压器切换，开关柜闭锁繁琐，较少采用。0.4kv 部分（2台变压器）： 单母分段：可靠性高，积极性高。10kv部分采用单母分段，负荷开关+熔断器0.4kv部分采用单母分段，断路器 第五章 短路电流计算短路电流计算是供配电系统设计与运行的基础，主要用于解决以下问题：（1） 选择和校验各种电气设备，例如断路器，互感器，电抗器，母线等；（2） 合理配置继电保护和自动装置；（3） 作为选择和评

11、价电气主接线方案的依据。 5.1 短路点的确定一般用户变压器所选择变压器高低压侧母线作为短路点。5.2 低压电网短路电流计算的特点 （1）配电变压器容量远远小于电力系统的容量，因此变压器一次侧可以作为无穷大容量电源系统来考虑； （2）低压回路中各元件的电阻值与电抗值之比比较大不能忽略，因此一般要用阻抗计算。 （3）低压电网中电压一般只有一级，且元件的电阻多以毫欧计，因而用有名值比较方便。5.3短路电流计算：1 .确定基准值Sd=100MVA Uc1=10.5KV Uc2=0.4KVId1=5.5 KAId2= =144.34 KA2电抗标幺值 3 短路电流：K1: K2: K3: K4: 第六

12、章 选择主要电气设备6.1设备选择参考依据：6.2 高压开关柜以及设备选择 6.2.1开关柜内部高压一次设备根据本次需要选定： 1# 负荷开关及熔断器分析与选择高压线路理论数据高压负荷开关FKN10-10/400高压熔断器XRNT12/125工作电压 10kv额定电压 10kv工作电压 12kv最大工作电流 68.73A额定电流 400A最大开断电流1200A额定电流125A短路电流 8.69 Ka闭合电流峰值 15KA冲击电流 22.16Ka极限通过电流25kA 2#负荷开关及熔断器分析与选择高压线路理论数据高压负荷开关FKN10-10/400高压熔断器XRNT12/200工作电压10kv额

13、定电压 10kv工作电压 12kv最大工作电流68.73A额定电流 400A最大开断电流1200A额定电流125A短路电流 10.1Ka闭合电流峰值 15KA冲击电流 25.755Ka极限通过电流25kA电流互感器的选择（1） 满足工作电压要求：电流互感器额定电压 =系统标称电压;电流互感器最高工作电压 电流互感器安装处电压（2） 满足工作电流要求： (a)一次侧额定电流 线路计算电流; （b）二次侧额定电流 =5A (3)准确度等级：U=10KV BH-40 150/5 电流互感器 用于计量和测量，因此准确级选0.2/0.5电流互感器BH-0.66型封闭式电流互感器主要用于户内，供额定电压为

14、0.66kV及以下，额定频率为50HZ的交流电路中作为电流、电能测量或继电保护用。电压互感器的选择： 满足工作电压要求 （a）一次侧电压 ：额定电压 =系统标称电压 互感器最高工作电压 互感器安装处电压 （b）二次侧电压： =100v 本设计供配电系统中=10KV，所以选用电压互感器JDZ10-10 10/0.1kv，用于计量，所以准确级选0.2级 （JDZ10-10型电压互感器为环氧树脂全封闭式浇注绝缘户内型产品，适用于各种高压开关柜中,额定频率50Hz、额定电压10kV及以下的电力系统中作电压、电能测量及继电保护用）用于计量，所以准确级选0.2级高压母线： 最大工作电流(一线带两变) ：

15、68.73*2=137.46A 选取TMY-25*3(299A 35) 299>137.46 发热条件满足 热稳定性满足 最大允许跨距 1.37m高压进线选择：已知一般铜芯电缆电抗，电导率 1#： 选取交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆 3*25型校验允许载流量： 满足要求 2#： 选取交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆 3*25型校验允许载流量： 满足要求6.3 低压开关柜以及设备选择低压开关柜用在低压电力系统中，作为低压配电系统。低压开关柜选用MNS-B型号的开关柜，本设计所选用的低压开关柜外形尺寸为1000(800)*1000*2200mm,模数单位E=25mm，该产品具有

16、设计紧凑，以较小的空间容纳较多的功能，垂直母线采用高强度阻燃型功能隔离版进行保护，具有抗电弧的能力。（1） 变压器低压出线，母联线路的断路器及其电流互感器选择：1# 2#变压器出线 母联线路: 额定电流1804A 电压 0.4KV 选取断路器：CW1-3200 额定电流3200A 额定工作电压400V CT=2000 选取电流互感器：BH-80 2500/50.4kv侧出线设备选取表：最大负荷（kw）视在功率S(kva)电压U(kv)电流（A）低压断路器选择(额定电流/脱扣器电流)1地下车库照明45450.464.95CM1-100L.M.H 100A/80A2排水泵20200.428.87C

17、M1-63L.M 63A/40A3商铺配电180720.4103.92CM1-225L.M.H 225A/125A4商铺配电21201080.4155.88CM1-225L.M.H 225A/180A5消防泵(双)75750.4108.25CM1-225L.M.H 225A/125A6消防控制室（双）20250.436.08CM1-63L.M 63A/50A7广电机房（双）20200.428.87CM1-63L.M. 63A/40A8智能化机房（双）20200.428.87CM1-63L.M. 63A/ 40A9电信机房（双）2016.80.424.25CM1-63L.M. 63A/40A10

18、生活加压泵房52.542.70.461.63CM1-100L.M.H 100A/80A11商铺配电31501350.4194.86CM1-225L.M.H 225A/225A12楼梯照明（双）20180.425.98CM1-63L.M. 63A/50A13消防应急照明（双）25250.436.08CM1-63L.M . 63A/ 50A14空调供电（双）1001000.4144.34CM1-225L.M.H 225A/180A15照明配电12201760.4254.03CM1-400L.M.H 400A/315A16动力供电1215227.60.4328.51CM1-400L.M.H 400A

19、/400A17消防动力配电1（双）24240.434.64CM1-63L.M. 63A/ 50A18照明配电21601280.4184.75CM1-225L.M.H 225A/225A19动力配电2180190.60.4275.11CM1-400L.M.H 400A/315A20消防动力配电2（双）80800.4115.47CM1-225L.M.H 225A/125A互感器及其出线柜尺寸：线路 电流互感器型号及参数出线柜尺寸1地下车库照明BH-40 100/5 0.532E*8E2排水泵BH-M8 50/5 0.532E* 8E3商铺配电1BH-40 150/5 0.532E* 8E4商铺配电2BH-40 200/5 0.5 32E*16E5消防泵(双)BH-40 150/5 0.532E*8E6消防控制室（双）BH-M8 50/5 0.5 32E*8E7广电机房（双）BH-M8 50/5 0.532E*8E8智能化机房（双）BH-M8 50/5 0.532E*8E9电信机房（双）BH-