某小区变电所设计课程设计

1、某小区变电所设计课程设计作者:日期：鑫4膏碗曙/才祥方龟CmifGFV bMIiI IR KOMWIUH M5 OUKOIKG IHI 府SRY F HJSTE N0 RUSH课程设计报告设计题目：某小区变电所设计学校： 重庆邮电大学移通学院学生姓名：专业：班级： 学号： 指导教师:设计时间：201 6年 6 月重庆邮电大学移通学院摘要本设计为8栋级的小区设计小区变电所，根据本小区的电源需求及本小区用 电负荷的实际情况，并适当考虑到小区负荷的扩展可能性，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式、主变压器的台数与容量，变电 所主接线方案及高低压设备与进出线、 确定二次回路方

2、案，选择整定继电保护装 置。关键词：小区变电所；变压器的选择；线路的选择；保护继电器目录一、任务设计 目 的与要求 (4 )二、设计任务书 (4)三、设计内容 (6 )三、一 负荷计算和无功补偿(6)三、二 确定变压器容量、台数、形式 (6)三、三 确定变电所高、低压系统的接线方案(7 )三、四 确定自备电源及其设备选择 (8)三、五 短路电流计算 (8)三、六 开关、导线、电缆等设备的选择 (11 )一七确定二次回路方案及继电保护的选择与整定3)三、八绘制变电所高低压系统图(1 4)三、九 绘制变电所设备布置图 (16)总结(17)课程设计题目重庆市中区杲小区变电所设计学院重庆邮电大学移通学

3、院专业电气工程及其自动化年级20 1 3已知参数和设计要求：小区平面简图见附录图1 ,已知小区与当地供电部门协议，本小区可由东边 20公里处的地区变电所1 10/3 8. 5 /11kv、50MVA双绕组变压器供电。3 5KV供电时母线的出线端断路器断流容量为90 0 MVA ; 10KV供电时母线的出线端断路器断流容量为350MVA小区最大负荷时的功率因数不能低于0. 92;地区变电站35KV馈电线路定时限过电流保护装置定时时间为1. 5 S,小区变电所保护的动作时间不得大于1. 5 S。本地区年最高气温为 4 0 C ,年均气温为20C,年最低气温为5C ,点最热月平均气温为 32C, 年

4、最热月地下0. 8m平均温度为25C,主导风向为西南风，年暴雨日数为 30天。本地区海拔为 350 m ,地层以多土石壤为主，地下水位3nl学生应完成的工作：1、计算负荷和无功补偿；2、确定变压器容量、台数、形式；3 、确定变电所高、低压系统主要接线方案4、确定自备电源及其设备选择 ；5、短路电流计算；当前资料收集情况（含指定参考资料）：1、供电工程 第2版 主编：翁双安；2、民用建筑电气设计规范 JGJ/T75-1994 ;3、刘介才主编.工厂供电简明设计手册.北京：机械工业出版社，1993 ;4、刘介才主编.供电工程师技术手册.北京：机械工业出版社，1998 ;课程设计的工作计划：1、课程

5、设计资料收集、方案选择一 4h2、变电所设计相关计算 4h3、设的i择 -4 h4、供配电综合自动化实训- - 2h5、确定二次回路及继电保护的选择与整定-2h6、绘制变电所高、低压系统主接线图2 h7、绘制变电所设备布置图- -2h8、编写设计报告及设计答辩 4h任务下达日期 日0113完成日期2016年 6月指导教师（签名）设计的目的与要求:通过建筑电气与供配电综合设计，使我们初步熟悉建筑变电所设计方案的确 定，掌握设计相关计算以及设备选择的方法 ，提高我们查阅和运用设计资料、手 册。产品样本的能力。初步具备变电所设计和设备选择的能力， 提高施工图的绘 图能力及编写设计说明书能力。通过本次

6、综合设计，进一步巩固对应理论课程知 识点。设计任务书：根据本小区所能取得的电源及本小区用电负荷的实际情况，并适当考虑到小区负荷的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置 与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设 备与进出线，建筑的内外照明设计、确定二次回路方案，选择整定继电保护装置， 确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。原始资料：1 .某小区具有居民楼8栋，平面简图如下:图1总平面图(1:20 0 )2 .小区负荷情况：该小区的负荷统计资料如下：名称楼层每层户数每户容量(kw)需要系数Kdco S (j)132830.

7、 330.823 2830.330.8332830. 3 30. 8426550.330. 852 6530.330.7632630.330.772 6640.330. 8826640. 3 30.73 .供电电源情况:按照小区与当地供电部门协议，本小区可由东边2 0公里处的地区变电所110/3 8.5/11KV 5 0MVA双绕组变压器供电。3 5KV供电时母线的出线端断路器容量为 900MV A ; 1 0 KV供电时母线的 出线端断路器断流容量为35 0 M VA4 .供电局提出的技术要求：(1)小区最大负荷时的功率因数不能低于0 .92。(2)地区变电站3 5 KV馈电线路定时限过电流

8、保护装置整定时间为2s,小区变电所保护的动作时间不得大于1 . 5 So5 .气象资料：本地区年最高气温为4 0 C ,年平均气温为20 C,年最低气温为5C ,年最热 月平均气温为3 2c，年最热月地下0.8m平均温度为25C，主导风向为西南风， 年暴雨日数为30天。6 .地质水文资料：本地区海拔35 0 m,地层以多石土壤为主，地下水位为3m计算书cost anP cQcScIc1栋0.80.752 15.42174 .93277. 5 04 2 6. 922栋0. 80.7 52 1 5.421 74. 932 7 7.542 6.923栋0.80.752 15.42174.932 7

9、7.5426.9 24栋0 .80. 75109.4117.56106.5 91645栋0.71 .0 210 9 .4159.89193. 7 32 9 8.056栋0.71.0216 1 .568188 . 022 4 7.903 8 1 .387栋0 . 80. 7 51 7 5.0 322 10. 6 7273. 89421.378栋0. 71.02175. 03 2214.892 77.15426.3 8（一）负荷计算和无功补偿1Pc总K P ?Pc1Pc1480.70( Kw)Q总K Q ?QC0.95 Q1544. 24( Kvar)_2_2Sc总怛总QU2068.81( KV

10、? A)2 cos 包 0.71Sctan 0.95)767. 56( Kvar)27273无功补偿容量QrcPc 总(tantanQrc士 767. 56 / 30qrc由可靠性选择得：n查表附录R,选择产品型号为:BSMT .4 3 03型自愈式并联电容器，每组容量为qrc =3 0 Kvar4补偿后视在计算负荷：Sc' cos满足要求(二)确定变压器容量Pc2 (Qc Qrc)21640. 17(KV? A)PcSC1480. 700. 9251640. 17，台数，形式该变电所为小区供电，本地区年最高气温为4 0C,年均气温为20C,年最 低气温为5C,点最热月平均气温为32C

11、,年最热月地下0. 8m平均温度为25C, 主导风向为西南风，年暴雨日数为30天。本地区海拔为3 50m地层以多土石壤 为主,地下水位3m所以初选两台等容量的干式变压器互为备用。每台变压器容量 : Sr ?T (0.6 0.7)2068.811241. 3 1448. 16(KV ? A)所以每台容量为1 250 (KV. A)即SCBD型1 0 /0 . 4KV三相干式双绕组电力 变压器，由于小区内几乎没有二级负荷(消防水泵、应急灯 ),所以每台1 0 00 (KV A)足以供紧急情况，变压器采用无励磁调压方式，分接头+5%联结组标号Dyn 11。考虑环境因素，带风机冷却并配置温控仪自动控制

12、，带I P 2 X防护外 壳。(三)确定变电所高低压系统接线方案工作电源工作电源出线1 2 3 4567出线g因为选择两台变压器，考虑到供电可靠性，所以主接线方案为：两路电源进线的单母线接线（四）确定自备电源及设备选择两台变压器互为备用（五）短路电流计算 高压电网电力系统地区变电所（小区变电所）确定基准值打一 上：DOmvA.二 "=0.4K Vi=W(3Lldl)=5.5KA计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值:(1)电力系统(2)架空线路X20.1(/ km) 20km100MV A d 1.81 (10.5kV)2(3)电力变压器X3X4Uk%0 Sd?100Skt3.63.6

13、1,028i.8i4363 .求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流的短路容量总电抗标幺值0,28+1.81=2.0三相对称短路电流初始值" = Li： Xt,-9-1）- 5.50kA/2.09±2.63kA其他三相短路电流在3, = Idy/ X（i*-1）= 2+63kAIP3 1.51 2.16 3.94kAip3 2.55 2.16 6.66kA三相短路电容&/ = SVr 卬.n = 1OQAH"/2.11= 46,9MV A4 .求k-2点的短路总阻抗、总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。两台变压器并联运行情况下：总电抗标幺值：X*

14、 (K 2) X1* X2* X3*0.3 1.81 3 5.11三相短路电流周期分量有效值：Ik3'' Id2/X* (k 2) 144.34/5.11 28.25其他三相短路电流：10/0.4k v变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般R -X3，可取心 1.6 iP3 2.26Ik3, Ip3 1.31Ik3 则: Ik3 Ib3 Ik3'' 28.25kA iP3 2.26 28.25 63.845kA Ip3 1.31 28.25 37.01kA三相短路容量：Sk2'' Sd/X* (k 2) 100Mv|a/5.11 19.57Mv

15、|a两台变压器分列运行情况下：总电抗标幺值:X *(k 2) X1* X2* X3* 0.3 1.81 6 8.11三相短路电流周期分量有效值Ik3'' Id2/X *(k 2)144.3KA/8.11 17.80KA其他三相短路电流： Ik3 Ib3 Ik2, 17.8CKA ip3 2.26 17.80KA 40.23KA Ip3 1.71 17.80KA 23.32KA三相短路容量：&3" Sd/X* (K 2)100MV |a/5.85 12.33Mv|a高压短路电流计算表序号电路元件短路计算点-技木参数标抗 标值 /K*三相短路电流三相短路 容量nr

16、% /KMA3I短3电力 系统nM三3 0 0 MV10.32电力线路X =0. 1 052/K Ml=2 0 KM1.8131+2K一1U n =1 0KV也=5 5KA2.112. 612. 612.616.663.944 7. 3 94变压 器57T = 10I&0IATA吟=4.5653+4k-2并联2=Q3SKV如=14434KA5 .118.1128.2528. 2528 .2563.8537 .0119.5 7分列17 .8017 .8017 .8 040.2323 .321 2.33（六）开关，导线和电缆的选择按电压损失条件选择导线横面积选择电力线缆：初取x 0.10

17、/KMUy%rpl xQl10Un228642. 8r26900. 6x2 5iqi0KV)22.86r 5 26.9 0.1r 0. 808 / KMr 0. 8 / KM选取YJV228.7 / 10350型电缆 电缆 直埋/穿管理地0. 8 m ,环境温度2 5 C按发热条件校验，线路计算电流为：V5fclC-=113.43,4查附录表40得电缆载流量为147A。设同一路径有2根电缆有间距并列敷设，根据附录表4 8校正。电缆实际载流量lai 142 0.9 132.3A %所选电缆截面积满足发热条件。选择高压断品&器并校验：本工程选用户内中置式高压开关柜：变压器为SCB0 100

18、01000KV ?A , 额止电流I c.57.74A查附录表18,选用CVI 12KV3 10KV630A/25KA型户内高压真空断路器，配用弹簧操作机构，二次设备电压为DC 110V为高压断路器选择校正。（七）继电保护的整定与计算图3继电保护原理图1 .过电流保护1000kV A 115.61A3 10kV(1)整定动作电流整定定时限过电流保护的动作电流SI . 2I 2 r 2L.max c 乙乙、3Uin取 Krel 1.2, Kre 0.85 Ki 100/5 20 IDre故过电流保护的动作电流为1 opKrel KwKreKi1 L.max1.2 10.85 20115.61A

19、8.16A查附录表60,选用J L-83静态电流继电器，动作电流整定为8.1 6A。(2)整定保护动作时间对10/0.4 kV配电变压器，具过电流保护动作时间整定为0.5s o(3)校验灵敏性保护装置k- 1点末端在系统最小运行方式下的两相短路电流： _ " _ _ 12k2.min 0.86612k3.min 0.866 2610 A 2260.26 A定时限过电流保护的灵敏度为KsK w I 1k2.minKilop1 2260.26A c c c13.8 220 8.16A满足保护灵敏性要求。继电保护：限流熔断器可在10ms内切除故障，断路器全开断时间有三部分：继电 保护动作时间、断路器固有时间、燃弧时间，一般需要三周波（60ms）。整定时间=限流熔断器动作时间+断路器全开断时间+