【正文】 09 自動化 李紹平 某學校生活區(qū)配電系統(tǒng)設計 學 院 ： 楚雄應用技術學院 專 業(yè) ： 電氣自動化 姓 名 ： 李紹平 學 號： 202221705116 指導教師： 朱明生 日 期 ： 2022 年 12月 23日 09 自動化 李紹平 I 目 錄 前 言 .................................................... 1 概 論 .................................................... 2 第一章 畢業(yè)設計的目的與內容 .............................. 3 第二章 電力負荷計算及無功功率補償 ......................... 7 電力負荷及其計算 ...................................... 8 無功功率補償 ......................................... 13 第三章 變電所位置、型式及其主變壓器 臺數(shù)、容量和類型 的選擇 15 變電所位置選擇 ...................................... 15 變壓器的選擇 ........................................ 17 第四章 學生宿舍樓配電系統(tǒng)的確定 .......................... 20 第五章 變電所主接線的設計 ............................... 21 變電所主接線方案 ..................................... 23 主接線方案的確定 ..................................... 25 第六章 短路電流的計算 ................................... 26 K1點的短路電流和短路容量 ........................... 26 K2點的短路電流和短路容量 ........................... 28 第七章 變電所一次設備的選擇與較驗 ........................ 30 .................................... 31 .................................... 32 .................................. 33 .............................................. 34 09 自動化 李紹平 II 電壓互感器 ........................................... 37 第八章 變電所進出線的選擇與校驗 .......................... 41 高壓側聯(lián)絡線的選擇與校驗 ............................. 41 高壓母線的選擇與校驗 ................................. 42 低壓母線的選擇與校驗 ................................. 43 低壓側中性線的選擇 ................................... 44 各用電區(qū)導線的選擇與校驗 ............................. 45 第九章 變電所二次回路的選擇及繼電 保護的整定 .............. 50 變電所二次回路的選擇 ................................ 52 變電所繼電保護裝置 .................................. 55 第十章 變電所防雷保護與接地裝置 的設計 .................... 59 .................................... 59 ............................ 60 總結與體會 .............................................. 64 謝辭 .................................................... 65 參考文獻 ................................................ 66 附錄表 .................................................. 67 09 自動化 李紹平 1 前 言 畢業(yè)設計是學生走出校門、走向社會相關工作 崗位的一道考核，也是一次對學生所學知識鞏固程度的綜合考驗。畢業(yè)設計由指導老師指導、學生獨立完成，可以體現(xiàn)出一個學生對所學知識的鞏固程度以及獨立設計的能力。 經過三年的理論知識學習，在所有指導老師的指導下，我們經過多次熟悉操作及實踐，使我對電力系統(tǒng)有了初步的認識與了解。 本 設計是對 某 學校生活區(qū)配電系統(tǒng)進行設計 ， 含 ： 確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量 、 類型 、 選擇變電所主結線方案及高低壓設備和進出線 、 確定二次回路方案以及選擇整定繼電保護裝置等 。 本設計書 根據(jù)昆明理工大學楚雄應用技術學院 09級 電氣自動化技術專業(yè)畢業(yè)設計任 務書的要求進行編寫，介紹了電力規(guī)劃 、設計的基本知識，包括設計原則、設計步驟和計算方法等。本設計書主要對設計的原則、要求及具體的方法以文本的形式來表達， 其 主要理論來源 于 與 之 相關 的課程內容 。 它 介紹了負荷計算、 變電所位置和型式的選擇、 變壓器的選擇、 電力系統(tǒng)主接線設計、 短路計算及繼電保護 的 整定計算的設計等內容， 主要 反映電力系統(tǒng)的控制、繼電保護裝置、生活區(qū)綜合電氣自動化等領域的知識。 經過認真閱讀、分析原始材料后，參考閱讀了《發(fā)電廠變電所電氣設備》、《供配電一次系統(tǒng)》、《工廠供電》 《 安全用電 》、《 機械制圖 》 等參考書 籍 后 ，在朱明生老師的悉心指導下，經過周密的計算，完成了 本 次畢業(yè)設計。 經過 一個多月的畢業(yè)設計，我了解了設計的要求及內容，理論與實踐相結合，更加深刻的掌握了課本中的知識。尤其對變壓器、電氣設備以及導體等設備的選擇方法和主接線設計有了進一步地了解。 09 自動化 李紹平 2 概 論 電能是工業(yè)生產的主要能源和動力，做好供電 系統(tǒng)設計對于發(fā)展工業(yè)生產、實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。 供電系統(tǒng)首先要能滿足生活用電的需要，其次要 確保安全，供電可靠，技術先進和經濟合理，并做好節(jié)能。本設計根據(jù)該 校生活區(qū)所能取得的供電電源和該校生活區(qū) 用 電負荷的實際情況，并適當考慮 日后的 發(fā)展，按供電 系統(tǒng) 的基本要求， 確定為 10KV 電壓供電。然后對其進行了分析，建設10KV 總降壓變電所，本次設計的主要內容既為 10kV 總降壓變電所設計。該設計書 共十個章節(jié)，其 中主要包括了負荷的計算、短路電流的計算、一次設備的選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關、熔斷器、電流互感器、電壓互感器等）、主變壓器的保護設計、防雷保護和接地裝置的設計等內容。 對 該校各建筑物供電 進行了負荷計算和無功補償；確定出了變電所的位置及變電所 內 變壓器臺數(shù)、容量和型式；計算了短路電流；選擇了各線路導線截面 和變電所高低壓設備；配置了繼電保護裝置、防 雷和接地裝置 ； 該變電所設 1臺主變壓器，分為 兩 個電壓等級，既為10kV 和 400V。 10kV側采用單母線接線， 400V 側也采用單母線的主接線方式，并附上了本所電氣主接線圖、學校用電接線圖和學校變電所平面圖、剖面圖。 關鍵詞：計算負荷 無功補償 變壓器 主 接線 電氣設備 短路電流 繼電保護 09 自動化 李紹平 3 第一 章 畢業(yè)設計的目的與內容 某學校生活區(qū)配電系統(tǒng)設計 一、 設計題目 某學校生活區(qū)配電系統(tǒng)設計 二、 設計目的 (1)通過 該校生活區(qū)配電系統(tǒng)設計培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論知識、基本技能和專業(yè)知識進行分析和解決實際問題的能力。 (2)培養(yǎng)學生獨立獲取新知識、新技術和新消息的能力 ,使學生初步掌握科學研究的基本方法和思路。 (3)掌握供配電系統(tǒng)設計計算和運行維護所必須的基本理論和基本技能。 (4)掌握供配電設計的基本原則和方法 ,深刻理解“安全、可靠、優(yōu)質、經濟”的設計要求，為今后從事工廠供配電技術工作奠定一定的基礎。 三、 設計要求 (1)根據(jù)本校所能取得的電源及校用電負荷的實際情況，并適當考慮到學校的發(fā)展，按照安全可靠、技術先進、經 濟合理的要求，通過技術經濟比較，確定變電所的位置和型式。 （ 2）確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型。 （ 3）選擇變電所主結線方案及高低壓設備和進出線。 （ 4）確定二次回路方案。 （ 5）選擇整定繼電保護裝置。 （ 6）確定防雷和接地方案。 (7)撰寫畢業(yè)設計說明書。 四、 設計依據(jù) 09 自動化 李紹平 4 學校生活總平面圖如圖 11所示。 學校宿舍樓標準層建筑平面圖如圖 12 所示。 圖 11 圖 12 09 自動化 李紹平 5 供電電源情況 在學校南側 1000m 處有一座 10KV 配電所，其出口斷路器是 SN10— 10Ⅱ型，此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，定時限過電流保護整定的動作時間為 。為滿足學校二級負荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡線由鄰近的單位取得備用電源。 學校生活區(qū)負荷情況 學校生活區(qū)負荷情況見表 13所示。 表 13學校生活區(qū)負荷情況 編號 名稱 P30/KW Q30/Kvar 1 學生食堂 450 285 2 鍋爐 200 200 3 教師樓 350 160 4 校醫(yī)院 175 13 5 戶外照明 35 30 6 本所用電 15 0 7 學生宿舍樓 由學生設計計算 氣象子資料 本校所在地區(qū)的年最高氣溫為 35℃，年平均氣溫為 19℃，年最熱月平均最高氣溫為 28℃，年最熱月平均氣溫 26℃，年最熱月地下 m處平均溫度為 18℃。 地質水文資料 本校所在地區(qū)平均海拔 1765 m。地層以 粘性 (土質 )為主 。地下水位為 5 m。 其他 在高壓側計量電能，設專用計量柜，按兩部電費制交納電費。發(fā)電廠最大負荷時的功率因數(shù)不得低于 。 五、 設計任務 （ 1）負荷計算機和無功功率補償 。 （ 2）變電所位置和型式的選擇。 09 自動化 李紹平 6 （ 3）變電所主變壓強的臺數(shù)與容量、類型的選擇。 (4) 學生宿舍樓配電系統(tǒng)的確定。 （ 5）變電所主結結方案的設計。 （ 6）短路電流計算。 （ 7）變電所一次設備的選擇與校驗。 （ 8） 變電所進出線的選擇與校驗。 （ 9）配電所二次回路方案的選擇及繼電器保護的整定。 （ 10）防雷保護和接地裝置的設計。 六、應完成的技術資料 開題報告（ 2022 字左右） 畢業(yè)設計說明書（ 10000字左右） 技術資料 （ 1）變電所主結線圖一張。 （ 2） 學校用電結線圖一張。 （ 3）學校變電 所平面圖、剖面圖各一張。 （ 4）若時間允許，繪制高低開關柜配置圖、接地及照明圖各一張。