【正文】 . . . .學(xué)號(hào)1 《工廠供電》課 程 設(shè) 計(jì)（ 2011級(jí)本科）題 目： 某學(xué)校生活區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 物 理 與 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 作者姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱： 教授 完成日期： 2013 年 12 月 20 日學(xué)習(xí)資料工廠供電課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)專業(yè)方向電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí)班題目名稱某學(xué)校生活區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償；變電所位置和型式的選擇；變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇；學(xué)生宿舍樓配電系統(tǒng)的確定；變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)。： m 處有一座 10kV 配電所，其出口斷路器是 SN10一10II型，此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1. 3s。為滿足學(xué)校二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源；。：編號(hào)名稱P30/kwQ30/kVA1學(xué)生食堂3082102鍋爐1001003教師樓2701204校醫(yī)院130985戶外照明25206本所用電1007學(xué)生宿舍樓300180總 計(jì)學(xué)習(xí)資料二、設(shè)計(jì)的基本要求設(shè)計(jì)及計(jì)算說(shuō)明書(shū)（1）說(shuō)明書(shū)要求書(shū)寫整齊，條理分明，表達(dá)正確、語(yǔ)言簡(jiǎn)練。（2）主要計(jì)算過(guò)程和步驟完整無(wú)誤，分析論證過(guò)程簡(jiǎn)單明了，各設(shè)計(jì)內(nèi)容列表匯總。圖紙（1）繪制電氣主接線圖（2）原理圖要求用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)繪制，布置均勻，設(shè)備符號(hào)大小合適清晰美觀。階段設(shè)計(jì)各階段名稱起止日期1熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)背景資料第1周周一2查閱有關(guān)資料、閱讀設(shè)計(jì)要求必讀的參考資料周二3負(fù)荷計(jì)算周三至周四4電氣主接線設(shè)計(jì)周五5短路電流計(jì)算周六6主要電氣設(shè)備選擇周日至第2周周一7書(shū)寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)周二至周三8打印整理課程設(shè)計(jì)資料周四9答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定周五學(xué)習(xí)資料（指導(dǎo)教師推薦）【1】劉滌塵、王明陽(yáng)、[M].武漢：【2】[M].北京：【3】[M].北京：【4】[M].北京：【5】[M].北京：【7】JGJ162008 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范【8】GB5005495 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 【9】GB5005295 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范【10】GB502172007 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范【11】GB5006092 3～110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 指導(dǎo)教師簽名：趙文忠 2013年 11 月 20 日學(xué)習(xí)資料摘 要本次設(shè)計(jì)題目為某學(xué)校生活區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)通過(guò)降壓變壓器與10kv公共電源干線相連，然后向?qū)W校供給電能。該校對(duì)供電可靠性要求也較高。因此，必須采用可靠性較高的接線形式。本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償；變電所位置和型式的選擇；變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇；學(xué)生宿舍樓配電系統(tǒng)的確定；變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)。其中，主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對(duì)各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置都有決定性的關(guān)系，并將長(zhǎng)期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，本人參閱了部分供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、變配電所設(shè)計(jì)、建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)的規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)，最后對(duì)該校供配電系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)為課程設(shè)計(jì)，其目的是通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉獨(dú)立分析和解決電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為未來(lái)的學(xué)習(xí)、工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：變壓器 電氣主接線 電氣設(shè)備 一次系統(tǒng)學(xué)習(xí)資料目 錄摘 要 1目 錄 2第一章 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償 1 1 1 2 3 計(jì)算負(fù)荷含義及其確定方法 第二章　主變壓器臺(tái)屬和容量的確定 4 主變壓器的選擇 4 6第三章 變配電所主接線方案的選擇 9 變配電所的主接線方案基本要求 9 10 變電所的主接線方案 10 供配電線路的接線及其結(jié)構(gòu) 12 樹(shù)干事接線 12 變接線圖 13第四章 導(dǎo)線、電纜及其選擇 16 導(dǎo)線和電纜選擇的一般規(guī)定 16 配電線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 17 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計(jì)算 17第五章 短路電流及其計(jì)算 標(biāo)么值的概念 17 電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算 18學(xué)習(xí)資料 用標(biāo)么值法進(jìn)行短路計(jì)算的方法 18 短路電流的計(jì)算過(guò)程與結(jié)果 19第5章 變配電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 21 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件與項(xiàng)目 21 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件 21 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的項(xiàng)目 22 一次設(shè)備選擇依據(jù) 23 23 一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn) 25 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 2510KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 25 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 27380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 27 高低壓母線的選擇 28第6章 變配電所進(jìn)出線的選擇 28 電纜型式的選擇 28 高壓電纜線的選擇 28 低壓電纜線 29 導(dǎo)線和電纜截面的選擇依據(jù) 29 按發(fā)熱條件選擇或校驗(yàn)導(dǎo)線和電纜的截面 29 按電壓損耗校驗(yàn)導(dǎo)線和電纜的截面 29 按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)導(dǎo)線和電纜的截面 30 10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 31 380V低壓出線的選擇 32 37 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) 38總 結(jié) 39致 謝 40附錄一：學(xué)校生活區(qū)主接線圖 4前 言現(xiàn)如今，電能是現(xiàn)代生產(chǎn)生活的主要能源和動(dòng)力。電能即易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，也易于轉(zhuǎn)換為其他相識(shí)的能量以供應(yīng)用。我國(guó)的電力工業(yè)已居世界前列，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有一定的差距，我們?nèi)司娏克竭€很低，電力工業(yè)分布也不均勻，還不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。電力市場(chǎng)還未完善，管理水平、技術(shù)水平都有待提高。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力用戶的配電裝置和用電設(shè)備的容量不斷增加，對(duì)建筑配電和用電設(shè)備的安裝提出了更高的要求。我國(guó)的改革開(kāi)放，為建筑電器領(lǐng)域大量采用新設(shè)備新工藝創(chuàng)造了條件。為了配合實(shí)現(xiàn)建筑電器現(xiàn)代化，適應(yīng)內(nèi)線安裝技術(shù)迅速發(fā)展的需要，提高建筑安裝電工的業(yè)務(wù)技術(shù)水平，確保電氣安裝、施工質(zhì)量安全可靠，保證低壓電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)建筑的供配電進(jìn)行合理的負(fù)荷計(jì)算以及對(duì)相應(yīng)的變電所進(jìn)行繼電保護(hù)和瓦斯保護(hù)是有必要的。第一章 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載。它有兩種含義：一是指耗用電能的用電設(shè)備或用電單位，如說(shuō)重要負(fù)荷、不重要負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。另一種是指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流大小，如說(shuō)輕負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷（空載）、滿負(fù)荷（滿載）等。電力負(fù)荷的具體含義視具體情況而定。 電力負(fù)荷的分級(jí)電力負(fù)荷分級(jí)的意義，在于正確地反映電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性要求的界限，以便恰當(dāng)?shù)剡x擇適合我國(guó)實(shí)際水平的供電方式，滿足我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)的需要，提高投資的效益。根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級(jí)：（1）一級(jí)負(fù)荷① 中斷供電將造成人身傷亡者。② 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，例如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、重要原料生產(chǎn)的大量報(bào)廢、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。③ 中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作者，例如重要交通紐約、重要通信紐約、重要賓館、大型體育場(chǎng)、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。④ 在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。（2）二級(jí)負(fù)荷① 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，例如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重要企業(yè)大量減產(chǎn)等。② 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作者，例如交通紐約、通信紐約等用電單位 中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要公共場(chǎng)所次序混亂者。（3）三級(jí)負(fù)荷不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者。 各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求（1）一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求由于一級(jí)負(fù)荷屬于重要負(fù)荷，如中斷供電造成的后果十分嚴(yán)重，因此要求由兩個(gè)電源供電，當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。常用的應(yīng)急電源可使用下列幾種電源：1）獨(dú)立與正常電源的發(fā)電機(jī)。2）供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專門饋電路線。3）蓄電池。4）干電池。（2）二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求二級(jí)負(fù)荷，要求由兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)（這兩臺(tái)不一定在同一變電所）。在其中一回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見(jiàn)故障時(shí)，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時(shí)，二次負(fù)荷可由一回路6kv及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線路發(fā)生故障時(shí)，較之電纜線路發(fā)生故障時(shí)易于發(fā)生且易于檢查和修復(fù)。當(dāng)采用電纜線路時(shí)，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承擔(dān)全部二級(jí)負(fù)荷。（3）三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求由于三級(jí)負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷，因此它對(duì)電源無(wú)特殊要求。 用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 計(jì)算負(fù)荷的含義及其確定方法計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算負(fù)荷是指通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算確定的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中的各元件（包括設(shè)備和線路）的一種負(fù)荷值。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜等，如以計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行時(shí)，其發(fā)熱溫度不會(huì)超過(guò)正常允許值。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，將使電器和導(dǎo)線處于過(guò)負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣老化甚至燒毀，同樣造成損失。由此可見(jiàn)，正確計(jì)算負(fù)荷意義重大。計(jì)算負(fù)荷確定的方法：（1）需要系數(shù)法利用一個(gè)需要系數(shù)乘以設(shè)備容量即可求得設(shè)備的有功計(jì)算負(fù)荷的一種方法。該方法計(jì)算十分簡(jiǎn)便，它是最早提出的也是至今應(yīng)用最為普遍的一種方法。但由于需要系數(shù)值是根據(jù)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、容量差別不是很大的一般情況來(lái)確定的，未考慮設(shè)備容量相差懸殊時(shí)少數(shù)大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)負(fù)荷的影響，因此此法較適