学生公寓供配电系统设计毕业设计（论文）

学生公寓供配电系统设计毕业设计（论文）毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日摘要供配电系统是电力系统的电能用户。电力系统和供配电系统的概念、电力系统的额定电压、电力系统的中性点的运行方式、电能的质量指标和电力负荷等基本知识是做供配电技术所必需的。做好供配电工作，对于促进工业生产、降低产品成本、实线生产自动化和工业现代化及表彰人民生活有着十分重要的意义。此论文对学生公寓进行了负荷分析和计算，同时对负荷进行了无功功率的补偿。在这个基础上又比较分析了宿舍楼配电系统的接线方案，确定接线方案之后根据技术规范进行了电气主设备的选型。对于主电气设备的选型主要包括主要高压开关柜（包括高压断路器、高压负荷开关等）的选择、主要低压成套开关设备（包括低压熔断器、低压断路器、隔离开关等）的选择。并于最后做了各主要电气设备的校验，绘制了校验表。此论文最终完成了学生公寓供配电的设计，完全能够满足学生生活对于电力的需求，但是针对宿舍的防雷与消防保护方面并未太多涉及，也是本篇论文的不足之处。关键词：学生公寓，供配电，电力负荷，电气主结线，选择校验ABSTRACTPowersupplyanddistributionsystemisthepoweruserofelectricpowersystem.Theconceptofthepowersystemandpowersupplysystem,theratedvoltageofpowersystem,powersystem’soperationmode,powerqualityindicesandpowerloadandotherbasicknowledgearenecessaryforpowerdistributiontechnology.Doagoodjobofdistribution,forthepromotionofindustrialproduction,reduceproductcost,solidproductionautomationandindustrialmodernizationandcommendpeoplelifeisveryimportant.Thispapercompletedtheloadcalculationandanalysisofthestudentapartmen,atthesametimecompletedthecompensationofreactivepower.Onthisbasis,thispapercompletessomewiringschemesanddeterminesthewiringschemeaccordingtothetechnicalspecificationofthemainelectricalequipmentselection.Theselectionofthemainelectricalequipmentsmainlyincludesthemainhighvoltageswitchcabinet(includinghighvoltagecircuitbreaker,high-voltageloadswitchandsoon)selection,mainlow-voltageswitchequipment(includinglow-voltagefuse,low-voltagebreaker,isolatingswitch)selection.Andfinallymadethemainelectricalequipmentcalibration,anddrewthelistofchecking.Thispaperfinallycompletedthepowerdistributiondesignofthestudentapartments,fullyabletomeetstudentsdemandforelectricity.Butitdidn’tinvolvethedormitorylightningprotectionandfireprotectionsomuch,thisisisalsothedeficiencies.KEYWORDS:PowerSupply,ElectricalDesign,Distribution,LoadCalculation目录摘要(1)ABSTRACT.................................................................................................................III第1章绪论.(1)1.1供配电系统设计在国内外形势(1)1.2毕业设计的要求与目的(1)第2章课题描述(2)2.1设计目的及要求(2)2.1.1设计的目的(2)2.1.2设计的要求(2)2.1.3设计的意义(2)2.2设计依据(3)2.3设计任务(3)第3章负荷计算(5)3.1负荷分级及供电要求(5)3.1.1电力负荷的分级(5)3.1.2各级电力负荷对电源的要求(5)3.1.3本设计负荷分级(6)3.2学生宿舍楼负荷计算(6)第4章无功补偿及变压器的选择(9)4.1无功补偿的目的(9)4.1.1无功功率(9)4.1.2影响功率因数的主要因素(9)4.1.3提高自然功率因数的方法(9)4.2无功补偿方法(10)4.2.1无功补偿装置的选择(10)4.2.2无功补偿装置的安装方法(11)4.3无功补偿初步计算(12)4.4变压器的选择(12)4.4.1电力变压器的类型选择(12)4.4.2电力变压器的台数和容量选择(13)4.4.3电力变压器的过负荷能力(14)4.4.4变压器类型的确定(14)4.5无功补偿及变压器方案的确定(15)第5章宿舍楼配电系统的接线方案(16)5.1宿舍楼配电系统接线方案(16)第6章短路电流的计算(18)6.1短路电流计算概述(18)6.1.1短路的类型(18)6.1.2短路计算的目的(18)6.1.3短路计算的假定条件(18)6.2电路短路电流的计算(19)6.2.1计算电路图(19)6.2.2短路电流的计算（标幺制法）(19)第7章主线路线型及电气设备的选择(22)7.1主线路线型选择(22)7.1.1导体材料的选择(22)7.1.2普通电缆绝缘材料及护套选择(22)7.1.3主线路线型选择(25)7.1.4导线截面及配电箱的选择(25)7.1.5总干线(26)7.2主要高压开关柜的选择(27)7..2.1高压成套装置(27)7.2.2预装式变电站高压单元常用成套装置(27)7.2.3交流高压负荷开关(28)7.2.4高压断路器(28)7.2.5本设计负荷开关柜的选择(28)7.3主要低压成套开关设备和控制设备柜体选择(29)7.3.1低压成套开关设备和控制设备(29)7.3.2低压成套开关设备和控制设备的分类(29)7.3.3低压断路器(30)7.3.4开关、隔离开关及熔断器组合电器(30)第8章电器校验(32)8.1校验(32)8.1.1低压电器校验(32)8.1.2导线校验(32)结论与展望(35)致谢(36)参考文献(37)附录(38)附录1(38)附录2(39)附录3(40)第1章绪论1.1供配电系统设计在国内外形势目前公寓的供配电系统设计在国内外已经相当成熟，无论是供配电系统设计计算和运行维护的理论基础和相关技能都很完善、供配电设计方法也已经相当成熟。1.2毕业设计的要求与目的本毕业设计是对学生公寓的供配电系统进行设计，主要涉及供配电领域的相关知识。随着技术的进步，人们对城市配电网络供电可靠性要求越来越高，因此要求公寓的配电系统设计接线方式简单灵活、运行可靠。公寓占地面积大、人口集中。负荷容量大，用电设备多，属于二级负荷区，如果供电干线断路器频繁地跳闸造成大面积断电，会给学生老师生活带来不便，因此必须采取新的配电思路和方式来满足需要。本文对公寓供配电设计中的负荷计算及无功补偿宿舍配电系统的确定、电气设备的选择以及电气校验（低压电器的校验、导线的校验）作了分析，并提出了应注意的相关问题。设计的目的要求：（1）通过该毕业设计培养我们综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。（2）培养我们独立获取新知识、新技术和新信息的能力，使我们初步掌握科学研究的基本方法和思路。（3）掌握供配电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。（4）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术工作奠定一定的基础。总之，通过这次设计应该能够树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度，树立正确的生产观念，经济意识的全面观念。第2章课题描述2.1设计目的及要求2.1.1设计的目的（1）通过该校供配电系统设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。（2）培养学生独立获取新知识、新技术和新信息的能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。（3）掌握供配电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。（4）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术工作奠定一定的基础。2.1.2设计的要求我们做供配电设计工作需达到下列基本要求：一、做到在电力的供应、分配和使用中，应避免发生人身事故和设备事故；二、应满足电力用户对供电可靠性即连续供电的要求；三、应满足电力用户对电压质量和频率质量等方面的要求；四、在满足安全、可靠和电能质量的前提下，应使供配电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上，应力求在满足现有需求的基础上从大选择，以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题而台而光荣下岗的情况的发生。若在不是很重要的线路上，选择器件也稍要有一定的预量，但不必过大。总之一句话：安全第一，节能减排，以发展的眼光来设计此课题。2.1.3设计的意义供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有工业现代化，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此电力工业被誉为国民经济的“先行官”。工业生产只有电气化以后，才能大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程的自动化。人类社会生活也只有电气化以后，才能确保正常的的社会秩序和必需的生活质量。但是，如果电力供应突然中断，则将对企业生产和社会生活造成严重的后果，不只是会打乱生产和生活秩序，有时甚至可能发生重大的设备损坏事故或人身伤亡。因此做好供配电工作，对应保证企业生产和社会生活的正常进行和实现整个国民经济的现代化具有十分重大的意义。2.2设计依据（1）学校宿舍楼标准层平面布置图（2）学校公寓负荷情况见表表2.1学校公寓区负荷表编号名称kWP/30var/30kQ1学生宿舍楼750.6635.3图2.1A#宿舍平面图宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍楼宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍梯宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍供电电源。在学校北侧500m处有一座10kV配电所，其出口断路器是SN10—10II型，此断路器配有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保整定的动作时间为1.3s。气象资料。年平均气温为12.70C，年最冷月平均气温为－0.50C，年最热月平均气温为25.30C。地质资料。所在地区平均海拨25m。2.3设计任务此次毕业设计的设计任务具体如下：（1）选择本变电所主变的台数、容量和类型。（2）设计本变电所的电气主结线，选出数个电气主结线方案进行技术经济比较，确定最优方案。（3）进行必要的短路电流计算。（4）选择和校验所需的电气设备。（5）设计和校验母线系统。第3章负荷计算3.1负荷分级及供电要求3.1.1电力负荷的分级电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度，电力负荷分为三级：一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡的负荷。（2）中断供电将在政治、经济上造成重大损失的负荷。例如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、有害物质溢出严重污染环境、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。（3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的负荷。例如重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。二级负荷：（1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。（2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。三级负荷：不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。3.1.2各级电力负荷对电源的要求一级负荷对供电电源的要求（1）一级负荷应有两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源。一级负荷容量不大时，可采用从电力系统取得第二低压电源，亦可采用柴油发电机组等，以维持继续供电。（2）一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。二级负荷对供电电源的要求二级负荷应由两个电源供电，即应有两回线路供电，供电变压器亦应有两台（两台变压器不一定在同一变电所）。做到当发生电力变压器故障或电力线路常见故障（不包括铁塔倾倒或龙卷风引起的极少见的故障）时，不致中断供电或中断后能迅速恢复。在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷；为了解决线路和变配电设备的检修以及突然停电后，设备能安全停产问题，设备可用小容量柴油发电站，其容量由实际需要确定。3.1.3本设计负荷分级本设计中公寓楼的消防用电、应急照明、变频调速（恒压供水）、排污泵属于一级负荷，其他负荷属于三级负荷。对公寓配电采用双回路供电来保证公寓中一级负荷的需求。3.2学生宿舍楼负荷计算为了合理设计和选择学校供电系统中的电气设备和导线，需要根据用电设备的容量对有关的电力负荷进行统计计算，即得到计算负荷。如果计算负荷确定过大，会增加投资和造成有色金属的浪费；而计算负荷过小，又造成电气设备和导线长期过热，这不仅增加了电能损耗，而且影响它的使用寿命和用电安全。由于学生公寓楼层有5层，每层有10个房间，每个房间里有2只荧光灯，8台电脑，1台饮水机，1个空调和1个热水器。据调查：学生宿舍楼各电器额定功率如下，荧光灯（总）：1P=0.04×2×10×5=4kw电脑（总）：2P=0.4×8×10×5=160kw饮水机（总）：3P=0.42×1×10×5=21kw空调（总）：4P=2.5×1×10×5=125Kw热水器（总）：5P=1.5