【文章內(nèi)容簡介】 荷。學校變電所現(xiàn)有分區(qū)：我?，F(xiàn)有變電所共記有三處，每一處管轄范圍不等的一個供電區(qū)域。第一個：辦公樓、1教學樓、2教學樓、圖書館、綜合館、競賽館、行政樓、南區(qū)新七——新十三 、計算機實訓中心第二個：實訓樓、就業(yè)樓、餐廳、北區(qū)宿舍樓第三個：南區(qū)新一 —— 新六宿舍樓、茶水房、澡堂平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）3這三個變電所主要分別管以上建筑物，它們的進電來自不同的地方，其實每一個變電所的電都供給重要建筑物，形成雙電路，這樣當一條電路出現(xiàn)故障時，另一電路能繼續(xù)供電，保證供電可靠。表21學校樓宇負荷估測表樓宇 負荷/kw 樓宇 負荷/kw1教學樓 綜合樓 2教學樓 餐廳 圖書館 宿舍樓 辦公樓 綜合館 保衛(wèi)室 校園內(nèi)路燈 6南區(qū)東部宿舍樓樓 操場 計算負荷的確定計算負荷的方法主要有需要系數(shù)法和二項式法。前一種方法比較簡便，在設計單位的使用最為普遍。當用電設備臺數(shù)較多、各臺設備容量相差不甚懸殊時，通常都采用需要系數(shù)法計算。當用電設備臺數(shù)較少而容量又相差懸殊時，則宜采用二項式法計算，凡是民用建筑中的負荷，一般都是用需要系數(shù) Kd進行計算的。它既簡便又實用，因為民用建筑中單機負荷較大的各類設備都是采用單機組或同類機群放射式供電，在計及供電線路、開關(guān)時，都是用單機的額定電流或起動電流進行選型或校驗的，所以，普遍采用需要系數(shù)。本設計則采用需要系數(shù)法來確定計算負荷。 按需要系數(shù)法確定計算負荷的公式（1） 有功計算負荷（單位為 kw ） 30dePK?式中 P e——用電設備組總的設備容量（不含備用設備容量，單位為 kw） 。Kd——用電設備組的需要系數(shù)。（2） 無功計算負荷（單位為 kvar） 30tanQP??平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）4（3） 視在計算負荷（單位為 KVA）30cosPS??（4） 計算電流（單位為 A）30NIU（5） 多組用電設備有功計算負荷基本公式：同時系數(shù): ~9KP??~.9Kq?本次設計取 5q3030?Q?30NISU30cosP? 學校的負荷計算例如：教學樓的熒光燈的功率：= =??= =?=總功率：根據(jù)多組用電設備有功計算負荷基本公式可計算出Pz=+++++++++=Qz=++++++++=Sz=++++平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）5+++++=P= =?Q= = +Q2S=S==??表22學校負荷的計算計 算 負 荷建筑名稱負荷性質(zhì)數(shù)量 總?cè)萘?/kweP需要系數(shù) dKcosφ 30/PKW30/varQk30/SKVA熒光燈 288?22 白熾燈 44 2 2 0 投影機 24 2 2 空調(diào) 24 2 48 2 84消防電 36 12教學樓合 計 熒光燈 300 白熾燈 44 0 空調(diào) 30 60 42 電腦 320 96 36實驗器材20 16 0 16消防電 16 綜合樓（包括實訓樓，機房，競賽館，會議室）合 計 熒光燈 320 白熾燈 80 0 電 腦 160 48 18空 調(diào) 80 160 112 84 140消防電 20 辦公樓合 計 6熒光燈 300?4 17 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）617白熾燈 300?17 17 0 電風扇 1501710 17 85 消防電 18 4 17 宿舍樓合 計 熒光燈 40 電視 8 電風扇 20 2 1 電磁爐 40 80 68 0 68電冰箱 40 16 消防栓 10 餐廳合 計 熒光燈 60 白熾燈 8 0 空調(diào) 6 12 電腦 6 消防栓 4 圖書館合計 白熾燈 40 0 音響 10 1 消防栓 4 綜合館合計 熒光燈 2 空調(diào) 1 2 電腦 1 消防栓 2 室 合計 校園內(nèi)路燈白熾燈 150 6 0 合計 6 0 白熾燈 12 0 音響 10 1 場 合計 乘以KΣp平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）7=， KΣq=總合計 無功補償 無功補償?shù)哪康?采用無功補償，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，既可以節(jié)能、減少線路壓降，又能提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。因此，供配電系統(tǒng)中的無功功率補償是必不可少的。 無功功率的人工補償裝置工程中普遍采用并聯(lián)電容器來補償供電系統(tǒng)的無功功率。并聯(lián)電容器的補償方式，有以下三種：（1） 高壓集中補償 電容器裝設在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)（如圖 21） 。（2） 低壓集中補償 電容器裝設在變配電所的低壓配電室或單獨的低壓電容器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)。它利用指示燈或放電電阻放電。按 GB50227—95 規(guī)定：低壓電容器組可采用三角形結(jié)線或中性點不接地的星形結(jié)線方式（如圖 22） 。（3） 低壓分散補償 電容器裝設在低壓配電箱旁或與用電設備并聯(lián)。它就利用用電設備本身的繞組放電。電容器組多采用三角形結(jié)線（如圖 23） 。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）8民用建筑供電有它的特殊性：一是照明負荷占的比重比較大，屬于分散負荷；二是電機大部分是空調(diào)風機、防排煙風機，其容量也是小而分散。由于上訴原因，在民用建筑的供電系統(tǒng)中，一般都是采用低壓配電裝置處集中補償。而且，采用低壓集中補償不需要從電力系統(tǒng)中獲取無功，可以減少電力系統(tǒng)的無功功率發(fā)生裝置，也減少了電力系統(tǒng)到用戶的線路上的無功傳輸，從而減少了這部分線路的電壓損失及電能損耗。因此，本設計采用低壓集中補償。 并聯(lián)電容器的選擇計算方法（1） 無功功率補償容量（單位為 kvar）的計算30 3012(tant)c cQqPP?????（2）并聯(lián)電容器個數(shù) c式中 q c——單個電容器的容量（單位為 kvar） 無功功率補償?shù)挠嬎阌韶摵捎嬎惚碇?，該學校 380側(cè)最大負荷時的功率因數(shù)為 。而民用建筑各地供電局規(guī)定低壓功率因數(shù)補償?shù)?,高壓功率因數(shù)補償?shù)?。（1） 低壓電容器柜（屏）的選擇方法平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）9PGJ1型低壓無功功率自動補償屏有 4 等 4種方案。其中 2 屏為主屏，4 屏為輔屏。3 屏各有六條支路，電容器為 ，每屏共 84kvar，采用六步控制，每步投入 14kvar。4 屏各有八條支路，電容器亦為 ，每屏共 112kvar，采用 8步控制，每步投入 14kvar。選擇步驟：① 根據(jù)控制步數(shù)要求，選擇一臺 1號或 2號主屏。② 根據(jù)所需無功補償容量再補充一臺或數(shù)臺 3號或 4號輔屏（2） 低壓電容器柜（屏）的選擇Ｑc=Ｐ(tan a1tan a2) =()Kvar =選 PGJ1型低壓自動補償屏,并聯(lián)電容器為 。其方案 1(主屏)1 臺與方案 3(輔屏)1 臺相結(jié)合,總共容量 126kvar2=256kvar。無功補償后，380v 側(cè)和 10kv側(cè)負荷計算如表表 23無功補償后學校的計算負荷計算負荷項目 Cos???30PKW??30varQ??30SKVA380V側(cè)補償前負荷 380V側(cè)無功補償容量 —256380V側(cè)補償后負荷 主變壓器功率損耗 =41 =10KV側(cè)負荷總計 經(jīng)過選 PGJ1型低壓自動補償屏,并聯(lián)電容器為 ，不但提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，使高壓側(cè)的功率因數(shù)達到了 ，而且減少了線路壓降，提高了供電質(zhì)量，還提高了系統(tǒng)供電的裕量。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）10 變壓器選擇變壓器的選取原則：（1）變壓器容量的選擇 先計算電力變壓器的二次側(cè)的總的計算負荷，并考慮無功補償容量，從而求得變壓器的一次側(cè)計算負荷，并作為選擇變壓器容量的重要依據(jù)。對有兩臺變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺容量應同時滿足以下兩個條件：①滿足總計算負荷 70%的需要，即：≈ ； （21）②滿足全部一、二級負荷 的需要，即：30()??≥ （22）.T30()??電力變壓器的選擇，應綜合供配電計算負荷、供電可靠性要求和用電單位的發(fā)展規(guī)劃等因素考慮，力求經(jīng)濟合理，滿足用電負荷的要求。但有一個不變的原則是：在保證供電可靠性的前提下，電力變壓器的臺數(shù)應盡量的減少，盡可能的少。(2) 變壓器臺數(shù)的選取電力變壓器臺數(shù)的選取應根據(jù)用電負荷的特點、經(jīng)濟運行、節(jié)能和降低工程造價等因素綜合確定。如果周圍環(huán)境因素惡劣，選用具有防塵、防腐性能的全密閉電力變壓器BSL1 型；對于高層建筑，地下建筑，機場等消防要求高的場所，宜選用干式電力變壓器SLL、SG、SGZ、SCB 型；如電網(wǎng)電壓波動較大而不能滿足用電負荷的要求時，則應選用有載調(diào)壓電力變壓器，以改善供電電壓的質(zhì)量。對于一般車間、居民住宅、機關(guān)學校等，如果一臺變壓器能滿足用電負荷需要時，宜選用一臺變壓器，其容量大小由計算負荷確定，但總的負荷通常在 1000KV以下，且用電負荷變化不大。對于有大量一、二級用電負荷或用電負荷季節(jié)性（或晝夜）變化較大，或集中用電負荷較大的單位，應設置兩臺及以上的電力變壓器。如有大型沖擊負荷，為減少對照明或其它用電負荷的影響，應增設獨立變壓器。對供電可靠性要求高，又無條件采用低壓聯(lián)絡線或采用低壓聯(lián)絡線不經(jīng)濟時，也應設置兩臺電力變壓器。選用兩臺變壓器時，其容量應能滿足一臺變壓器故障或檢修時，另一臺仍能對一級和部分二級負荷供電。（3）變壓器類型的選擇電力變壓器類型的選擇是指確定變壓器的相數(shù)、調(diào)壓方式、繞組形式、絕緣及冷卻方式、聯(lián)結(jié)組別等。變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩種。用戶變電所一般采用三相變壓器。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）11變壓器按調(diào)壓方式分，有無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。我校是 10kV配電變壓器，采用有載調(diào)壓方式。變壓器按繞組形式分，有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器等。用戶供電系統(tǒng)大多采用雙繞組變壓器。變壓器按絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（SF6）等。10kV配電變壓器有 Yyn0和 Dyn11兩種常見聯(lián)結(jié)組。由于 Dyn11聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接地短路電流大，具有利于故障切除、承受單相不平衡負荷的負載能力強和高壓側(cè)三角形接線有利于抑制零序諧波電流注入電網(wǎng)等優(yōu)點，從而在 TN及 TT系統(tǒng)接地形式的低壓電網(wǎng)中得到越來越廣泛的應用。由上面分析得出選擇變壓器的類型為油浸式、有載調(diào)壓、雙繞組、Dyn11 聯(lián)結(jié)組。變壓器的型號是：SZ1600KVA/10KV/ Dyn11平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書（論文）12第三章 低壓配電系統(tǒng)設計 高層建筑一般規(guī)定（1）本學校是由 10Kv電源供電，學校的教學樓和其他的建筑樓的用電負荷分級應負荷現(xiàn)行的《建筑設計防火規(guī)笵》等規(guī)定。當小區(qū)內(nèi)僅有三級負荷時，供電電源可取10Kv供電回路，當小區(qū)內(nèi)同時具有一、二級負荷時，則應根據(jù)區(qū)域變電所的電源路數(shù)和變壓器臺數(shù)確定供電電源，當區(qū)域變電所的 10Kv出線走廊受到限制或配電裝置間隔不足且無擴建余地時，宜在小區(qū)內(nèi)設置 10Kv開閉所。開閉所宜在與 10Kv變電站聯(lián)體建設。（2）配電系統(tǒng)設計應根據(jù)工程規(guī)范、設備布局、負荷容量及性質(zhì)等綜合考慮確定。（3）配電系統(tǒng)應該滿足生產(chǎn)和使用所需要的供電可靠性和電壓質(zhì)量；接線簡單，并有一定的靈活性；操作安全，檢修方便；另外，還有考慮節(jié)省有色金屬消耗、減少電能損好。（4）自變壓器兩側(cè)至用電設備之間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級，但對非常重要的負荷供電時，可以超過三級。（5）由公用電網(wǎng)引入建筑物內(nèi)的電源線路，應在屋內(nèi)靠近進線點便于操作維護的地方裝設電源開關(guān)和保護電器。若由本單位配電所引入建筑物內(nèi)的專用電源線路，可裝設不帶保護的隔離電器。（6）在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當大部分用電設備容量不很大的時候，又無特殊要求時宜采用樹干式配電。當用電設備容量大，或負荷性質(zhì)重要，或在很潮濕、有腐蝕性環(huán)境的車間及建筑物內(nèi)，宜采用放射式配電。（7）各級低壓配電屏，應根據(jù)發(fā)展的可能性留有適當?shù)膫溆没芈?。?）高層建筑低壓配電一般應遵循以下原則：①應滿足計量維護管理、供電安全、可靠地要求，應將照明與電力負荷分成不同配電系統(tǒng)。②確定高層住宅低壓配電系統(tǒng)及計量方式時，應與當?shù)毓╇姴块T協(xié)商，一般可以采用以下幾種方式：a）配電設備的布置應便于安裝和維護。高層民用建筑的地下層通常有兩層，宜將總配電室（變電所）設在地下一層。柴油發(fā)電機宜用風冷式機組，且機房最好設置在地下一層；一是便于通風冷卻；二是可與變配電室中的設備共用運輸通道。為防火的需要，不宜設置可燃油浸的電力變