供电工程课程设计指导书正文

扬州大学广陵学院供电工程课程设计任务书（根据自己所分配的设计题目，将设计任务书重写，项目、内容、要求、格式不变。）负荷等级确定与供电电源1.1工程概况与设计依据1.1.1工程概况（内容：根据设计任务书，简介本人设计课题的工程概况、总计算负荷大小、其中一二级负荷有多大等。格式：宋体5号，首行缩进2格，1.25倍行距，下同）1.1.2设计依据1） 设计任务书2） 国家现行电气设计规范：a） 供配电系统设计规范GB50052-95b） 10kV及以下变电所设计规范GB50053-94c） 低压配电系统设计规范GB50054-95d） 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92等3） 相关专业提供的条件4） 当地供电部门有关管理规定5） 业主有关要求1.2负荷等级确定与供电电源取得1.2.1负荷等级确定（文字内容：根据设计任务书及相关设计规范，确定本工程中的每一种用电设备各属于哪一级负荷进行必要说明。）本工程用电设备负荷等级确定见表1-1。表1-1负荷等级确定 序号用电设备名称负荷等级低压配电回路回路编号 备注 11.2.2供电电源取得（文字内容：根据设计规范，说明本工程整体按几级负荷供电，外网供电电源电压等级与回路数，变压器应为几台；说明各级负荷用电设备采用的低压配电电源回路数，对重要负荷，备用电源在哪里自动切换。）供电系统概略图如图1-1所示。（注：图中标注应齐全。）图1-1供电系统概略图（另起一页）

负荷计算与无功补偿2.1各回路负荷计算（文字内容：说明负荷计算方法，列出计算公式）各低压配电干线的计算负荷、无功补偿前低压母线计算负荷见表2-1，表2-2。表2-1变压器T1无功补偿前低压母线计算负荷序号回路编号设备名称设备容量PJkWKcos中tan中计算负荷Pl/kWQ/kvarSc/kVA/c/A1照明比赛厅照明2100.80.651.17C168.0C196.4258.5C392.92…照明游泳馆照明500.80.651.1740.046.861.593.53照明照明及相关设备2100.80.71.17168.0171.4240.0364.84照明食堂照明900.80.71.0272.073.5102.9156.35照明学生宿舍照明12000.80.71.02160.0163.2228.6347.46照明学生宿舍照明22200.80.71.02176.0179.6251.4382.27传达室校传达室200.80.651.1716.018.724.637.48用电所用电150.70.80.7510.57.913.120.09设备记分设备12400.70.71.02168.0171.4240.0364.810水泵生活水泵150.70.80.7510.57.913.120.011动力食堂动力900.70.80.7563.047.378.8119.712动力游泳馆泵房动力1000.70.80.7570.052.587.5133.013动力冷冻机房动力1950.70.80.7566.549.983.1126.4

14动力冷冻机房动力2900.70.80.7563.047.378.8119.715动力游泳馆空调动力1000.70.80.7570.052.587.5133.016动力篮球馆空调动力2300.70.80.75161.0120.8201.3305.9总计算负荷ZK= ，K=乙p其中一级负荷（注明哪些序号）Lq -K=£pK=其中二级负荷（注明哪些序号）LqK=LPK=密备注其中回路不计入总负荷。表2-2变压器T2无功补偿前低压母线计算负荷序回路编号设备名称设备容量PJkWKdcos中tan中计算负荷P一/kWQ/kvarSc/kVA%/A1照明比赛厅照明CCC:照明游泳馆照明3总计算负荷EK= ，K=~p其中一级负荷（注明哪些序号）Lq .K=LPK=其中二级负荷（注明哪些序号）LqK=LPK=Lq备注其中 回路不计入总负荷2.2无功补偿方案（文字内容：根据计算结果说明本工程功率因数是否达到供电部门的要求，拟采取的无功补偿方式，选择无功补偿装置类型、台数、每台总容量、自动投切的组数及每组容量。）变压器低压侧无功补偿及无功补偿后低压母线计算负荷见表2-3,表2-4。表2-3变压器T1无功补偿后低压母线计算负荷计算点变压器T1有功计算无功计算负荷负荷视在计算

负荷计算计算点变压器T1有功计算无功计算负荷负荷视在计算

负荷计算电流功率因数cos中P/kWP/kWcQJkvar%/kVA补偿前低压母线计算负荷补偿容量QN.c/kvarQNC= x[tan（arccos）—tan（arccos）]=实际取 组x kvar=kvar补偿后低压母线计算负荷表2-4变压器T2无功补偿后低压母线计算负荷计算点变压器T2有功计算负荷P/kW无功计算Q负荷var视在计算负荷S/kVA计算电流I/A功率因数cos中补偿前低压母线计算负荷cccc补偿容量QNC/kvarQNC= x[tan(arccos)—tan(arccos)]=实际取 组xkvar=kvar补偿后低压母线计算负荷2.3总计算负荷确定高压进线总计算负荷见表2-5。表2-5变电所高压进线总计算负荷序号计算点有功计算负荷P/kW无功计算负荷Q/kvar视在计算负荷S/kVA计算电流IJA功率因数cos中1变压器T1低压母线计算负荷c'cc2T1功率损耗AP-0.01S；AQ-0.05S3 '''…’ T ^T c 变压器T1高压侧计算负荷（序号1+2）4变压器T2低压母线计算负荷5T2功率损耗AP-0.01S；AQ-0.05S6 '''…’ T c 变压器T2高压侧计算负荷（序号4+5）7其他高压出线计算负荷8变电所高压进线总计算负荷（序号3+6+7）ZK=k初 «=（另起一页）变压器类型、台数及容量选择3.1变压器类型选择变压器类型选择见表3-1。表3-1变压器类型选择序号类型选择结果依据1变压器相数三相一般工业与民用供电工程2变比及调压方式无载调压一般工业与民用供电工程10（6）、0.4kv变压器3绕组型式三绕组4绝缘及冷却方式干式用于防火要求较高或潮湿、多尘环境的变电所5外壳防护等级6联结组Dyn11需要提高低压侧单相接地故障保护灵敏度7型号SCB10型3.2变压器台数选择（内容：说明本工程选择的变压器台数及其理由。）本工程采用SCB10型三相双绕组干式变压器，联结组别标号Dyn11，无励磁调压，电压比位10（1+5%）/0.4KV。考虑到与开关柜布置在同一房间内，变压器外壳防护等级选用IP2X。SCB10型干式变压器符合GB20052-2006《三相配电变压器能有效限定值及节能评价值》的要求。因本工程具有较大容量的一、二级负荷，故采用两台变压器。3.3变压器容量选择本工程总视在计算负荷为1777.5KVA，其中一二级负荷为1278.2KVA，由于负荷自然功率因数未达到供电部门的规定，故需采用低压无功补偿方式将功率因数提高到0.92,以提高高压侧的功率因数达到0.9。无功补偿后的总计算负荷为1777.5KVA，一二级负荷为1000.3KVA.则每台变压器容量为1000KVA。变压器容量选择见表3-2。表3-2变压器容量选择序号项目计算负荷选择两台变压器的容量S/kVA选择一台变压器的容量S/kVA1视在计算负荷S/kVA1777.5100020002 c (0.6〜0.7)S/kVA10663c一二级负荷Sc（l+Il）/kVA14004变压器负荷率T10.90.90.8T20.90.9所选变压器其他技术参数见表3-3。表3-3变压器技术参数变压器全型号原边额定电压/kV副边额定电压/kV原边额定电流/a副边额定电流/a空载损耗/kW短路损耗/kW空载电流%阻抗电压%外形尺寸长X宽X高/mmT1SCB10型10kv0.3819501570X1020X1570T2SCB10型10kv0.3819501570X1020X1570（另起一页）（配）变电所电气主接线设计（文字内容：阐述规范中适合本工程的主接线设计原则要求）4.1高压配电网接线设计（内容：根据规范中的设计原则，确定本工程设计的高压配电网的接线形式。）4.2（配）变电所电气主接线设计（文字内容：根据工程实际情况，先确定可能采用的方案。通过方案比较，确定本工程高低压系统电气主接线形式。）本工程可能采用的两个主接线方案见图4-1，4-2。技术经济比较见表4-1。图4-1主接线方案一 图4-2主接线方案二表4-1电气主接线方案的比较 比较项目主接线方案一（图4-1）主接线方案二（图4-2）供电安全性供电可靠性灵活方便性扩建适应性设备的先进性占地面积大小设备的经济性（对表4-1进行分析比较，确定优选方案。并说明选择的高低压开关柜类型及其用途，考虑电能计量方式、所用电与操作电源的取得。注意开关柜的排列，一定要与平面布置图相对应。）4.3低压配电网的接线形式（文字内容：根据规范中的设计原则，确定本工程设计的低压配电网的接线形式。说明其安全性、可靠性、灵活性和经济性。）本工程（配）变电所高压电气系统图见附录图纸电01，变电所低压电气系统图见附录图纸电02。（另起一页）短路计算与电气设备选择校验5.1短路电流计算5.1.1高压系统短路计算采用标幺值法计算最大三相短路电流和最小两相短路电流，计算公式如下：（内容：列出主要计算公式）短路计算电路图见图5-1。短路点选在高压母线上1点和变压器二次侧农2点。短路计算见表5-1。 图5-1高压系统短路计算电路表5-1高压系统短路计算元件及短路计算点元件技术参数电抗标么值最大三相短路电流/kA最小两相短路电流Sd=100MVA,U=10kV，U=0.4kVX*I⑶kI(3)I⑶8i(3)shI⑶shI(2)/kA系统C1 C2 S= ,S~= 线路kmax kminXn= ,L=变压器0Uk%= ，SNT=k-1点A=k-2点八'、变压器并联d1Zd2=变压器分列Zd2=5.1.2低压系统短路计算采用有名值法计算主要低压配电干线首端和末端的三相/单相短路电流，计算公式如下:（内容：列出主要计算公式）短路计算电路图见图5-2，图5-3。短路计算见表5-2,表5-3。图5-2低压配电干线1短路计算电路 图5-3低压配电干线2短路计算电路表5-2低压配电干线1短路计算元件及短路计算点元件技术参数每相阻抗/mQ相零阻抗值/mQ冲击系数三相短路电流'kA单相短路电流U=400VCRX%0%0k,shI⑶ki(3)shI⑶shI⑴/kA k_E 系统Sk=,变压器SNT=U%= ，△%=母线k k（规格）L=k-1点I线路（规格）L=k-2点I

表5-3低压配电干线2短路计算元件及短路元件技术参数每相阻抗jmQ相零阻抗值/mQ冲击系数三相短路电流'kA单相短路电流计算点U=400VcRX%0%0k,shI⑶ki（3）shI⑶shI（i）/kA k_£ 系统 ^= '一 变压器U%=SNT=，冲%=母线k（规格）kL=k-3点E线路（规格）L=k-4点X5.2高压电气设备选择校验（文字内容：概述高压电气设备选择校验的一般条件。）变电所高压电气设备选择校验见表5-4。从表中可以看出所选设备均满足要求。表5-4高压电气设备选择校验选择校验项目电压电流开断能力动稳定热稳定其他装置地点条件参数UN/kVIc/AI⑶k/kAi⑶sh/kAI8/kAt.ima//s电源进线数据变压器T1一次侧变压器T2一次侧设备型号规格额定参数UN/kVIN/AIoc/kAi（3）max/kAIt/kAt/s高压电源进线断路器（型号规格）变压器一次侧断路器（型号规格）高压熔断器（型号规格）电压互感器（型号规格）（变比）（精度）高压计量柜电压互感器（型号规格）（变比）（精度）高压计量柜电流互感器（型号规格）（变比）（精度）高压电源进线电流互感器（型号规格）（变比）（精度）变压器T1一次侧电流互感器（型号规格）（变比）（精度）变压器T2一次侧电流互感器（型号规格）（变比）（精度）

5.3低压电气设备选择校验（文字内容：概述低压电气设备选择校验的一般条件。）5.3.1低压断路器选择校验及脱扣器整定低压进线及主要配电干线断路器选择校验及脱扣器整定见表5-5。从表中可以看出所选设备均满足要求。低压联络断路器选择同进线断路器，其他出线断路器选择方法同主要配电干线，具体型号规格及整定见设计图纸标注。表5-5低压断路器选择校验及脱口器整定选择校验项目电压电流开断能力长延时脱扣电流短延时脱扣电流及时间瞬时脱扣电流灵敏度其他装置地点条件参数UN/kVIc/AI⑶k/kAIc/AIpk/at/sI/st.M/aI⑴k/A与母线电缆配合的校验见母线电缆选择校验部分数据低压进线配电干线1配电干线2断路器型号规格额定参数U.N/kVI/AI/aIoc/kAI/AIr2/at/sIr3/ASp低压进线断路器（型号规格）配电干线1断路器（型号规格）配电干线2断路器（型号规格）5.3.2电流互感器的选择校验低压进线及主要配电干线测量用电流互感器选择校验见表5-6。从表中可以看出所选电流互感器均满足要求。低压联络测量用电流互感器选择同进线测量用电流互感器，其他出线测量用电流互感器选择方法同主要配电干线，具体型号规格见设计图纸标注。表5-6低压电流互感器选择校验选择校验项目电压U/kV电流I/A精度等级其他系统电压N互感器额定电压计算电流IcN互感器变比低压进线电流互感器（型号规格）配电干线1电流互感器（型号规格）配电干线2电流互感器（型号规格）5.3.2低压电容器组控制及保护电器的选择主要选择安装在电容器屏上的无功补偿自动投切控制器、开关熔断器组、电流互感器、避雷器、熔断器、接触器、热继电器等，见表5-7。从表中可以看出所选设备均满足要求。表5-7低压电容器组控制及保护电器的选择选择校验项目 电压U丁/kV 电流I/A开断能力数量 其他系统 电压电容器（型号规格）额定 计算电压 电流额定电流/kA/只电容器支路热继电器（型号规格）熔断器（型号规格）接触器（型号规格）开关熔断器组（型号规格）电流互感器（型号规格）避雷器（型号规格）自动投切控制器（型号规格）（变比） 精度（另起一页）母线电缆选择校验6.1高低压母线选择校验（文字内容：概述母线选择校验的一般条件。）高低压开关柜内的硬母线选择校验见表6-1。从表中可以看出所选母线均满足要求。表6-1高低压配电装置母线选择校验选择校验项目电流动稳定热稳定装置地点条件技术参数I/ai（3）/kAI/kAt/s数据高压电源进线csh3imaT1低压进线T2低压进线开关柜内母线型号规格技术参数0/ai⑶/kAL/kAt/s高压开关柜（母线型号规格）almaxtT1低压配电屏（母线型号规格）T2低压配电屏（母线型号规格）注：。6.3高压进出线电缆选择校验（文字内容：概述高压进出线电缆类型选择及截面选择校验的一般条件。）高压进出线电缆选择校验见表6-2。从表中可以看出所选电缆均满足要求。表6-2高压进出线电缆选择校验选择校验项目电压电流电压损失热稳定装置地点条件参数UN/kVIc/aPc/kWQc/kvarL/kmAUa%I3/kAtima/s数据高压电源进线高压出线至T1高压出线至T2电缆型号规格技术参数U0/U/kVIal/aro/Q.km-1xo/Q.km-1L/km△U%Amin/mm2A/mm2高压进线（型号规格）高压出线至T1（型号规格）高压出线至T2（型号规格）注：国%=―'二Q号L，A-=y'3厂，对YJV电缆C=143A.＜；.mm2。N6.3低压出线电缆选择校验（文字内容：概述低压出线类型选择及截面电缆选择校验的一般条件。）低压配电干线1、2电缆选择校验