学校供配电设计

电力电子技术课程设计1目录第一章绪论.............................................................................2第二章供配电系统设计的规范要点....................................32.1负荷分级及供电要求...............................................................32.2电源及供电系统.......................................................................32.3电压选择和电能质量...............................................................5第三章负荷计算和无功功率补偿........................................63.1负荷计算.................................................................................63.2无功补偿...................................................................................9第四章变电所主变压器的选择..........................................104.1下面将进行变压器的选取.....................................................104.2高压低压设备校验..................................................................114.3短路电流的热效应及热稳定度的校验方法.........................12第五章变配电所主接线方案..............................................125.1导线的选择..............................................................................125.2配电平面布置图...................................................................135.3三教变电所主接线方案..........................................................14第六章降压变电所防雷与接地装置的设计.....................156.1变电所的防雷保护..................................................................156.2变电所公共接地装置的设计..............................................16第七章心得体会.....................................................................16参考文献...................................................................................17电力电子技术课程设计2第一章绪论供配电技术，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，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。另外，在供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。我们这次的毕业设计的论文题目是：某高校供配电工程总体规划方案设计；作为高校，随着本科教育工作的推进和未来几年的继续扩招，对学校的基础设施建设特别是电力设施将提出相当大的挑战。因此，我们做供配电设计工作，要作到未雨绸缪。为未来发展提供足够的空间：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。总之一句话：定位现实，着眼未来；以发展的眼光来设计此课题。电力电子技术课程设计3第二章供配电系统设计的规范要点供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。2.1负荷分级及供电要求电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采用不间断电源（UPS）。2.1.1一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上，经济上造成重大损失者；或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。就学校供配电这一块来讲，我校现没有一级用电负荷。2.1.2二级负荷二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。在本次毕业设计中：我校现有的二级负荷有：二教，三教，电教，办公楼和体育馆的照明和教学用电设备。2.1.3三级负荷三级负荷为不属于前两级负荷者。对供电无特殊要求。我校除了前面罗列的二级负荷外，全为三级负荷。2.2电源及供电系统供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷外，不应按一个电源系统检修或者故障的同时另外一个电源又发生故障的情况进行设计。需要两回电源线路的用电单位，应采用同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区供电的条件，也可以采用不同的电压供电。供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不应多于两级。高压配电系统应采用放射式。根据负荷的容量和分布，配变电所应靠近负荷中心。我们知道现学校采用10KV双回路电源进线，其中一回为发电机应急线，另一回为双港线，电力电子技术课程设计4已经满足了学校所有负荷的用电需求。按道理讲，我校由于没有一级负荷，不需再增设第二电源；但考虑到我校的历史原因，现有库存柴油发电机，虽然比较陈旧些，但是毕竟还能使用，有点“鸡肋”的感觉——食之无味，弃之可惜。故拟在高压配电房旁边设置一柴油发电机房。相信这样的设置更能超额满足学校的用电要求了，并且能很好的推动学校各项工作的向前发展。对于工厂的重要负荷，一般要求在正常供电电源之外，另设有应急备用电源，最常用的备用电源是柴油发电机组。柴油发电机组操作简便，启动迅速。当正常供电的公共电网中断供电时，自启动型柴油发电机组一般能在10~15s内自行启动发电，恢复对重要负荷和应急照明的供电。采用有快速自启动型柴油发电机组作备用电源的工厂供电系统简图如电力电子技术课程设计52.3电压选择和电能质量用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性，供电距离，供电线路的回路数，当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。电力电子技术课程设计6供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变比及电压分接头，降低系统阻抗，并应采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏差。单相用电设备接入三相系统，使三相保持平衡。220V照明负荷，当线路大于30A时，应采用三相系统，并应采用三相五线制。这样，可以降低三相低压配电系统的不对称性和保证电气安全。我校附近可供选择的却只有10KV双港线和发电机应急线。当单相用电设备接入电网时，求其计算负荷是以其三相中最大的一相负荷乘以三所得。那么我们在设计中尽量或者注意使其三相平衡分布，这样单相接入的负荷就可以以其全部负荷相加即为其计算负荷。后面的负荷列表中将引用这一用电思想。第三章负荷计算和无功功率补偿3.1负荷计算3.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW）30P=dKeP，dK为系数b)无功计算负荷（单位为kvar）30Q=30Ptanc)视在计算负荷（单位为kvA）30S=cos30Pd)计算电流（单位为A）30I=NUS330,NU为用电设备的额定电压（单位为KV）3.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW）30P=ipPK30式中iP30是所有设备组有功计算负荷30P之和，是有功负荷同时系数，可取0.85～0.95b)无功计算负荷（单位为kvar）30Q=iqQK30，iQ30是所有设备无功30Q之和；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97电力电子技术课程设计7取同时系数为：pK=0.8，qK=0.85c)视在计算负荷（单位为kvA）30S=230230QPd)计算电流（单位为A）30I=NUS330经过计算，得到各教学楼的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V）电力电子技术课程设计8编号教学楼设设备台数设备容量eP/kW需要系数dKcostan计算负荷30P/kW30Q/kvar30S/kVA30I/A1三教学楼照明灯84030.240.91027.220————吊风扇250200.80.80.751612————电电脑60240.50.750.881210.56————插插座12060.80.80.754.83.6————小小计26080.24——————60.0226.1665.4599.452二教学楼照明灯1505.40.9104.860————吊风扇5040.80.80.753.22.4————电电脑2090.50.750.8843.52————插插座4020.80.80.751.61.2————小小计26019413.667.1215.4023.43望江楼居民楼用电器40.9821.36电教楼体育馆办公楼用电器40.9821.36总计124.5164.6140.26213.11电力电子技术课程设计93.2无功补偿供配电设计中正确选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。当工艺条件适当时，应采取同步电机或选用带空载切除的间歇工作制设备等，提高用电单位自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，还可以采用并联电力电容器作为无功补偿装置；合理时，还可采用同步电动机。当采用电力电容器作为无功补偿装置时，应就地平衡补偿。低压部分的无功功率应由低压电容器补偿；高压部分的无功功率应由高压电容器补偿。容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率应就地补偿、集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器应分散补偿。无功补偿容量应按照无功功率曲线或无功补偿计算确定。当补偿低压基本无功功率的电容器组，常年稳定的无功功率，经常投入运行的变压器或配变电所内投切次数较少的高压电动机及高压电容器组时，应采用手动